1. 研究目的与意义（文献综述）

众所周知，降雪、雨夹雪和冻雨是影响寒冷地区冬季道路交通安全和畅通的大问题。据报道，寒冷地区25%-30%的交通事故是由冬季道路表面结冰引起的，特别是在桥梁和铁路等部分。因此，需要高效地清除冰雪以保证道路桥梁的正常运作。现阶段最常用的路面除冰雪方式主要有被动式和主动式两种^[1]，被动式除冰雪主要包括撒布融雪剂、人工除雪和机械除雪等。然而，融雪剂（化学盐）的应用会产生明显的负面影响，比如它发挥作用的温度范围有限，当温度降至-3.9℃以下时，大多数盐（nacl）不能将使冰融化^[2]，而且化学盐也会导致混凝土的腐蚀和环境污染。主动式除冰雪主要是对路面进行各种形式的加热使其升温，防止路面结冰，导电沥青混凝土通电加热就是一种主动式的除冰雪方式。

导电沥青混凝土是指在普通沥青混合料中掺入一定的导电性材料，使沥青混凝土由绝缘材料变为具有一定导电能力的新型复合材料。这种新型复合材料具有广阔的应用范围，在冬季降雪天气可用于路面各种结冰路段，通过通电加热达到融雪化冰的目的^[3,4]。其中掺入的导电相材料主要包括石墨、碳纤维、钢纤维等^[5,6]。

本实验拟制备钢纤维导电沥青混凝土，并通过感应加热来实现路面融雪化冰。感应加热的原理是电磁感应和焦耳效应^[7]，钢纤维导电沥青混凝土中钢纤维形成闭合回路，在外加磁场作用下产生感应电流，通过焦耳效应产生热量。同时，在沥青路面出现微裂纹时，通过感应加热可提高沥青温度，使其通过高温扩散流动来实现微裂纹自愈合^[8]。另外，导电沥青混凝土具有良好的内部损伤自监测性能，其电阻率的变化是材料内部孔隙度变化的结果^[9]，可根据电阻率的变化判断材料内部损伤的发展情况。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：利用高粘度沥青、玄武岩、钢渣及石灰石填料等原材料，设计并制备ac-5及sma-5型沥青混合料。

材料表征：对制备成型的超薄磨耗层材料的抗滑、抗水损、冻融及加热速率等性能进行表征。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照设计方案，制备功能性超薄磨耗层材料。

第9－12周：超薄磨耗层材料的性能测试与表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郑少鹏, 程志豪, 房锐,等. 导电沥青混凝土在道路工程融雪化冰应用中的问题探讨[j]. 公路交通科技:应用技术版, 2015(2).

[2]suny, wu s, liu q, et al. snow and ice melting properties of self-healing asphaltmixtures with induction heating and microwave heating[j]. applied thermalengineering, 2017, 129.

[3]权寅忠. 导电沥青混凝土性能影响因素与导电机理分析[j]. 青海交通科技, 2016(4):13-16.