复合式磁感应加热沥青路面融冰性能研究

【目的】解决传统单层导电沥青混凝土在磁感应加热融冰时出现的加热不集中、能量利用率低的问题。【方法】在沥青玛蹄脂碎石混合料(stone mastic asphalt,SMA)中掺入铁屑与钢砂两种材料制备马歇尔试件,并将其切片后组合为双层位复合式试件。通过磁感应加热效果试验和融冰效果试验,采用正交分析法,确定磁感应加热效果与融冰效果的关系,分析导电材料的掺量和层位分配对磁感应加热效果的影响。【结果】磁感应加热效果与融冰效果成正相关,也与感应加热层铁屑掺量成正相关。当磁场反射层钢砂掺量大于4%时,磁感应加热效果与钢砂掺量成正相关;当磁场反射层钢砂掺量小于4%时,磁感应加热效果与钢砂掺量成负相关。当磁场反射层厚度大于2 cm时,磁感应加热效果与磁场反射层厚度成正相关;当磁场反射层厚度小于2 cm时,磁感应加热效果与磁场反射层厚度成负相关。三因素对磁感应加热效果的影响程度最大的是感应加热层铁屑掺量,其次是磁场反射层钢砂掺量和厚度分配,两者相等。推荐铁屑掺量为8%、厚度为1 cm的感应加热层和钢砂掺量为2%、厚度为3 cm的磁场反射层组合,其感应加热效果和融冰效果最好,平均每秒融化成的水可达0.250 g。【结论】复合式磁感应加热沥青混凝土在感应磁场下,具有良好的加热效果与融冰效果。本研究成果可为复合式磁感应加热沥青混凝土路面的融冰研究提供一定借鉴。