摘要：機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)道面如果出現(xiàn)結(jié)冰積雪現(xiàn)象，必然會(huì)對(duì)飛機(jī)運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，甚至飛機(jī)起飛和降落過(guò)程中均會(huì)加大危險(xiǎn)，而采用導(dǎo)電混凝土融化冰雪是非常有效的。本論文針對(duì)導(dǎo)電混凝在機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)道面融冰化雪的應(yīng)用展開(kāi)研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)道面；導(dǎo)電混凝土；融冰化雪

引言：

2013年的首場(chǎng)大雪持續(xù)了大約兩個(gè)小時(shí)，機(jī)場(chǎng)運(yùn)行面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。受大雪天氣影響，南昌昌北國(guó)際機(jī)場(chǎng)關(guān)閉3個(gè)小時(shí)，50余航班受不同程度影響。但在保障期間，機(jī)場(chǎng)除冰雪工作有序開(kāi)展，所有旅客得到妥善安置，機(jī)場(chǎng)運(yùn)行平穩(wěn)有序，未收到一起旅客投訴。眾所周至，機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)道面覆有冰雪必然會(huì)影響飛機(jī)滑行質(zhì)量，為了使得飛行區(qū)道面暢通，維護(hù)飛行安全，實(shí)踐證明采用導(dǎo)電混凝技術(shù)可以將道面冰雪融化，其工作基本原理是，將適量的導(dǎo)電組分材料加入到普通混凝土中，就可以使得混凝土成為導(dǎo)電體，從而具有良好的導(dǎo)電性能，繼而自發(fā)熱融雪。

1、導(dǎo)電混凝土所具備的基本性能

導(dǎo)電混凝土并不只是解決飛機(jī)航班延誤的問(wèn)題。早在2002年，Chris Tuan和內(nèi)布拉斯加州公路局就將Roca Spur大橋變成了世界上第一座使用導(dǎo)電混凝土的大橋。這座大橋上一共使用了52塊導(dǎo)電混凝土，整個(gè)路面的冰雪都能清理。直到今天，工程仍然是將導(dǎo)電混凝土用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完美范例。鹽和除冰化學(xué)品可能會(huì)導(dǎo)致混凝土腐蝕或者污染地下水，Chris Tuan表示，導(dǎo)電混凝土不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成任何的危害，其成本也要更低一些。在為期三天的風(fēng)暴期間，Roca Spur大橋用于除冰的電力使用量?jī)H花費(fèi)250美元，如果換成除冰化學(xué)品的話(huà)，成本要多出好幾倍。

1.1導(dǎo)電混凝土的強(qiáng)度大

機(jī)場(chǎng)跑道道面為混凝土結(jié)構(gòu)，在飛機(jī)運(yùn)行中以及車(chē)輛行駛的過(guò)程中會(huì)在摩擦作用下產(chǎn)生靜電效應(yīng)。飛機(jī)和車(chē)輛對(duì)道面所產(chǎn)生的靜荷載作用和動(dòng)荷載作用、環(huán)境溫濕度的變化、地基在作用力下產(chǎn)生不不均勻沉降等等，都會(huì)對(duì)道的路面產(chǎn)生負(fù)面影響。道面要能夠滿(mǎn)足需求，就需要道面所使用的混凝土具有較高的抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度也要有所增強(qiáng)。通常而言，對(duì)于道面混凝土的技術(shù)要求是，7天混凝土的抗折強(qiáng)度為4.0兆帕至5.0兆帕，7天混凝土的抗壓強(qiáng)度為30兆帕至35兆帕。使用抗壓強(qiáng)度對(duì)混凝土所具備的力學(xué)性能進(jìn)行表征，對(duì)于導(dǎo)電混凝土的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)中，可以采用與普通混凝土抗壓檢測(cè)相同的方法。導(dǎo)電混凝土的強(qiáng)度不足，就必然會(huì)對(duì)路面的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。影響混凝土強(qiáng)度的因素有很多。導(dǎo)電混凝土就有良好的導(dǎo)電性能，包括混凝土材料的形狀、粒度、所具備的機(jī)械強(qiáng)度、摻量以及級(jí)配等等都會(huì)影響到混凝土的強(qiáng)度。

1.2導(dǎo)電混凝土具有良好的導(dǎo)電性

導(dǎo)電混凝土在電場(chǎng)環(huán)境下并不會(huì)受到電場(chǎng)的影響，也可以作為導(dǎo)電材料存在，發(fā)揮對(duì)電流的傳輸作用。所以，對(duì)于導(dǎo)電混凝土所具備的性能進(jìn)行衡量，導(dǎo)電性是重要的物理參數(shù)。導(dǎo)電混凝土以其給定的數(shù)值確保其在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和溫度范圍內(nèi)，在荷載允許的情況下，性能可以保持穩(wěn)定。對(duì)于導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電性進(jìn)行衡量，電阻率是重要的衡量指標(biāo)。根據(jù)導(dǎo)電混凝土的用途不同，其電阻率也會(huì)有所不同，通常電阻率的變化范圍在10^-3Ψ·cm至10²Ψ·cm之間。導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電相具有不同的電學(xué)性能，其電阻率也會(huì)有所不同。導(dǎo)電混凝土的各項(xiàng)性能之間發(fā)生作用，其導(dǎo)電性能就會(huì)發(fā)生變化。導(dǎo)電混凝土自身就具備電學(xué)性能，包括其規(guī)格、特征導(dǎo)電，都會(huì)對(duì)混凝土的性能產(chǎn)生不同程度的影響更會(huì)影響導(dǎo)電混凝土的性能參數(shù)。

1.3導(dǎo)電混凝土具有良好的電阻率穩(wěn)定性

電阻率穩(wěn)定性是導(dǎo)電混凝土的基本性能，這決定于導(dǎo)電材料素具備的性能。電阻率的穩(wěn)定性主要體現(xiàn)為，會(huì)隨著應(yīng)用環(huán)境的變化而產(chǎn)生變化。導(dǎo)電混凝土長(zhǎng)時(shí)間使用，隨著環(huán)境溫濕度的變化，電阻率會(huì)保持穩(wěn)定。對(duì)導(dǎo)電混凝土通電，隨著通電的時(shí)間發(fā)生變化、通電的次數(shù)不同、電壓的不同，就必然會(huì)影響到電阻的變化。要保持電阻率的穩(wěn)定，才能夠確保導(dǎo)電效能的有效控制。

2、不同的導(dǎo)電混凝土電熱層布置對(duì)融雪化冰產(chǎn)生不同的影響效果

導(dǎo)電混凝土電熱層的布置有所不同，對(duì)混凝土路面的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響。在電熱層的設(shè)置上采用導(dǎo)電混凝土覆層的方法，就是要在道面的表層設(shè)置導(dǎo)電混凝土，下面鋪上普通混凝土結(jié)構(gòu)層，還要在兩者之間設(shè)置絕熱層，可以有效地避免熱量傳導(dǎo)到普通混凝土結(jié)構(gòu)層。當(dāng)導(dǎo)電混凝土被通電之后就會(huì)有熱量產(chǎn)生，道面上的冰雪就會(huì)將這些熱量吸收，使得能源消耗量降低，融雪化冰的效率有所提高。

有關(guān)專(zhuān)家對(duì)此做過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)導(dǎo)電混凝土覆層與普通混凝土結(jié)構(gòu)層之間有隔熱層和物隔熱層的融冰化雪效果進(jìn)行對(duì)比研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)電能的輸入功率為每平方米400瓦至每平方米1000瓦的時(shí)候，在導(dǎo)電混凝土覆層與普通混凝土結(jié)構(gòu)層之間沒(méi)有隔熱層和有隔熱層的融冰化學(xué)效果進(jìn)行比較，所消耗的時(shí)間比為1.2：1。如果在較低的電力價(jià)格的情況下，隔熱層的制作需要消耗較高的成本，就無(wú)需對(duì)隔熱層的設(shè)置予以考慮了。雖然會(huì)有大量的電能消耗，但是，隔熱層的成本節(jié)省了。當(dāng)發(fā)熱功率比較穩(wěn)定的情況下，混凝土層如果比較厚，就能夠?qū)⑽盏臒崃窟M(jìn)行存儲(chǔ)，難以獲得良好的融雪化冰效果。所以，導(dǎo)電混凝土層太厚不是理想的選擇。導(dǎo)電混凝土層的厚度介于40毫米至50毫米之間，可以獲得良好的融雪化冰效果。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)場(chǎng)跑道路面以混凝土路面為主，在對(duì)路面進(jìn)行融冰化雪的過(guò)程中，采用導(dǎo)電混凝土取締傳統(tǒng)的機(jī)械方法，可以提高融冰化雪的工作效率，且不會(huì)污染環(huán)境。融冰化雪的方法是采用化學(xué)方法對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，對(duì)于處理狹長(zhǎng)帶狀地方機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)混凝土道面是非常有效的。在具體的操作中，要對(duì)機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)道導(dǎo)電混凝土性能進(jìn)行分析，以切實(shí)地解決飛行區(qū)道面融冰化雪的問(wèn)題。