本书以提升机场道面冬季除冰性能这一实际需要为主题，基于对混凝土材料磁-热特性与微波除冰机理的分析，提出了机场道面微波除冰的应用技术。本书分为机场道面微波除冰基础理论、机场道面微波除冰试验分析和机场道面微波除冰技术应用推广3篇。其中，基础理论篇包括冬季机场道面除冰综述、电磁波传播理论、微波除冰磁-热耦合理论和冬季机场道面微波除冰机理4章；试验分析篇包括机场道面混凝土配合比设计、试验方案与微波除冰效率、机场道面混凝土电磁特性和机场道面混凝土微波除冰性能4章；应用推广篇包括机场道面混凝土力学性能、微波除冰效率影响因素分析和微波除冰技术现场应用3章。 

本书适合从事道路除冰作业技术研究、混凝土吸波特性研究的技术人员，以及相关专业的大专、高等院校师生学习参考。

第一篇 机场道面微波除冰基础理论

第1章 机场道面除冰综述

1．1 背景及意义

1．2 国内外现状

1．3 目前存在的问题

1．4 本书主要内容

第2章 电磁波传播理论

2．1 电磁波传播特性

2．2 电磁波的反射和透射

2．3 小结

第3章 微波除冰磁-热耦合理论

3．1 磁-热耦合理论模型

3．2 磁-热耦合仿真模型

3．3 小结

第4章 机场道面微波除冰机理

4．1 冰层特性

4．2 微波加热特性

4．3 微波除冰原理

4．4 小结

第二篇 机场道面微波除冰试验分析

第5章 机场道面混凝土配合比设计

5．1 机场道面混凝土原材料

5．2 机场道面混凝土配比设计

5．3 搅拌及成型工艺

5．4 小结

第6章 试验方案与微波除冰效率

6．1 试验方案

6．2 微波除冰效率研究

6．3 小结

第7章 机场道面混凝土电磁特性

7．1 混凝土基体材料电磁性能

7．2 磁铁矿骨料混凝土电磁性能

7．3 粉体吸波剂改性混凝土电磁性能

7．4 碳纤维改性混凝土电磁性能分析

7．5 小结

第8章 机场道面混凝土微波除冰性能

8．1 磁铁矿骨料混凝土微波除冰性能

8．2 粉体吸波剂改性混凝土微波除冰性能

8．3 碳纤维改性混凝土微波除冰性能

8．4 小结

第三篇 机场道面微波除冰技术应用推广

第9章 机场道面混凝土力学性能

9．1 磁铁矿骨料混凝土

9．2 粉体吸波剂改性混凝土

9．3 碳纤维改性混凝土

9．4 小结

第10章 微波除冰效率影响因素分析

10．1 微波场因素影响

10．2 环境因素影响

10．3 小结

第11章 微波除冰技术现场应用

11．1 微波除冰系统初步设计

11．2 现场试验

11．3 小结

参考文献

我国寒冷地区分布范围广、低温持续时间长，尤其对于北方部分地区和一些高海拔地区，气温长年处于0℃以下。在长期低温的作用下，其机场跑道、高速公路、市区道路等道面上残留雨水易凝结成冰层，降低面层摩擦系数，使飞机、汽车等交通工具的制动距离增长，在制动过程中甚至可能会引发侧滑现象，引起交通事故。因此，必须采取有效措施清除机场跑道、高速公路等道面上的积冰。

目前，在机场跑道、高速公路、市区道路等道面上开展除冰作业主要采用人工法、机械法、化学法等传统除冰方法，但是这些除冰方法除冰效率较低，冰层清除不够彻底，并且还会对道面结构产生一定损伤。同时，有些机场采用热吹法进行道面除冰，通过改装后的飞机发动机吹出高温气流融化冰层，这种除冰方法除冰效率较高，但也存在一些问题，如高温气流对道面伤害大、能源利用率低、环境污染严重等。因此，为解决现有冬季道路除冰作业中存在的问题，更加有效保障交通运输安全，有必要研发一种除冰效率高、绿化环保、对道路损伤小的新型除冰方法，保障交通运输安全，尤其是飞机的起降安全。

本书以机场道面基体材料——混凝土为主要对象，通过分析混凝土材料的磁一热特性与微波除冰机理，提出一类在机场混凝土道面除冰作业中应用的微波除冰方法。该类除冰方法是利用微波加热特性使道面温度升高，进而使冰层与道面接触层融化，使冰层与道面分离，再通过其他机械作用将分离冰层破碎并清除。相对于传统除冰方法，微波除冰方法具有较多优点，例如冰层除净率高，微波加热道面后，冰层与道面完全分离，清除冰层后不会残留冰碴；厚冰清除效率高，冰层几乎不吸收微波，微波能够透过冰层加热路面，冰层厚度对微波除冰效率影响较小；绿化环保，微波属于绿色能源，对路面几乎没有损伤，微波作用后不会像化学除冰法那样污染环境，也不会像机械法那样损伤道面结构。因此，微波除冰方法在道路除冰作业中具有较好的应用前景。

本书以保障冬季道路运输安全为根本目标，紧密结合道路冬季除冰实际需要，针对传统除冰方法在使用过程中存在的问题，围绕混凝土类材料的磁一热特性及微波除冰技术的应用推广展开系统研究。本书主要揭示微波除冰技术的作用机理，确定微波除冰效率的评价指标，分析影响微波除冰效率的关键因素，寻求提升微波除冰效率的有效途径。在此基础上，以机场道面混凝土类材料为主要分析对象，分别将磁铁矿碎石、石墨／铁黑和碳纤维等吸波材料掺入混凝土中制备不同类型混凝土，采用理论分析、仿真研究、室内试验和现场试验相结合的研究手段，系统分析不同类型混凝土的力学性能、吸波特性和微波除冰效果，并初步探索微波除冰方法在机场道面冬季除冰作业中的应用技术。

本书主要成果可为军民机场道面冬季除冰作业提供可靠的理论及技术支持，可有效解决传统除冰方法在使用过程中存在的环境污染、道面损伤、除冰效率等问题，提升机场道面通航能力，保障飞机起降安全。同时，该技术成果可推广应用到高速公路、桥梁隧道等领域，具有十分重要的军事效益、经济效益和社会效益。