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摘要
相比传统除冰方式，微波可穿透冰层并选择性加热路面，进而破坏冰对路面的粘附性。针对现有吸波混凝土应用于整个面层，进而导致吸波骨料利用率不足的问题，本文设计了一种具有吸波功能层的路面结构。首先综合对比分析了三种吸波骨料与石灰岩的微波升温特性、微波耐久性、骨料与水泥石黏附性以及经济性能，选择综合性能较好的吸波骨料；探究了不同粒径的吸波骨料的升温速率及对其替代石灰岩后混凝土力学性能的影响程度，以及不同厚度吸波混凝土上、下表面及其温度差变化规律，推荐了最佳的吸波骨料替换粒径及功能层厚度；最后，研究了石墨掺量对微波均匀性及力学强度的影响，推荐了最佳石墨掺量。结果表明：在四种骨料中，磁铁矿石的综合性能较好；磁铁矿石的粒径为16 mm -19 mm时，升温速率最好，且其替换相应粒径石灰岩所制备的吸波混凝土结构强度相比普通混凝土提高了50%，吸波混凝土功能层设计厚度为5 cm可保证材料的最优利用率。同时，3%的石墨掺量可改善微波加热的均匀性并满足力学要求。研究结果可为微波除冰应用于道路及机场路面提供参考。
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单位公路学院; 长安大学; 中国人民解放军陆军勤务学院
