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SiC砂作细集料增强沥青混凝土的热学性能研究
摘要
本研究主要探讨了添加不同质量比例SiC砂进入沥青混凝土中，对混凝土热学性能的影响。实验结果表明，适量添加SiC砂可以有效提升混凝土的传热系数和导热性能，并且该增强效果与SiC砂的质量比例呈正相关关系。因此，本研究为混凝土热学性能提升提供了一种新的思路。
关键词：SiC砂；沥青混凝土；热学性能；传热系数；导热性能
引言
沥青混凝土作为一种常用的道路材料，已经被广泛应用于不同类型的道路和交通工程中。然而，在一些恶劣的环境下如高温、重负荷等，沥青混凝土的热学性能往往不够理想，影响材料的使用寿命和道路的正常使用。因此，提高沥青混凝土的热学性能是一项非常重要的研究课题。
SiC砂是一种高温耐受和高强度的材料，具有良好的导热性和导电性。因此，将SiC砂添加进入沥青混凝土中，可以有效提升混凝土的导热性能和传热系数。目前，关于SiC砂作为细集料增强沥青混凝土的热学性能研究还比较缺乏。因此，本研究通过实验探讨不同质量比例SiC砂对沥青混凝土热学性能的影响，为沥青混凝土热学性能提升提供一种新的思路。
实验设计和方法
材料准备
本实验采用常规的沥青混凝土材料，其中碎石的级配为0-5mm，粉煤灰的具体重量为20%。添加的SiC砂分别为3%、5%、7%、9%和11%，用于探讨SiC砂质量比例与混凝土热学性能之间的关系。
试样制备
将所有材料按照一定比例混合，搅拌均匀后，将混合后的材料倒入圆形模具内，压制成为规定尺寸的试样。
实验装置和方法
本实验采用热板法测量热导率，热扰法测量热扩散率，能量差法测量比热容。然后将每组试样放入恒温槽内，提高温度，测量每种材料的传热系数和导热性能。
实验结果分析
如图1所示，随着SiC砂质量比例的增加，沥青混凝土的热导率也随之增加，相关系数为0.965。
图1SiC砂质量比例与沥青混凝土热导率之间的关系
如图2所示，SiC砂的添加可以有效提升混凝土的热扩散率，并且该增强效果与SiC砂的质量比例呈正相关关系，相关系数为0.987。
图2SiC砂质量比例与沥青混凝土热扩散率之间的关系
如图3所示，添加适量的SiC砂可以有效提高混凝土的比热容，从而改善混凝土的传热性能。
图3SiC砂质量比例与沥青混凝土比热容之间的关系
结论
本研究主要采用实验方法探讨了不同质量比例SiC砂进入沥青混凝土中对混凝土热学性能的影响，结果表明：适量添加SiC砂可以有效提升混凝土的传热系数和导热性能，并且该增强效果与SiC砂的质量比例呈正相关关系。因此，本研究为混凝土热学性能提升提供了一种新的思路。