融雪抑冰复合填料的研究

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1、融雪抑冰复合填料的研究摘要：冬季沥青路面积雪结冰，不仅影响道路通行效率，而且严重危及行车安全。融雪抑冰沥青混合料是一种新型路面材料，通过在混合料中掺加具有降低冰点作用的复合填料，实现沥青路面融雪抑冰功能。关键词：融雪抑冰，复合填料屮图分类号：TV121文献标识码：A文章编号：1研究背景及研究意义传统的抑制路面凝冰和除冰雪的方法，主要是撒布融雪剂（主要成分是无机盐A、氯化钙等复合填料），或者釆用机械为主、人工为辅的作业方法清除道路表面积雪，达到融雪抑冰的目的。撒布融雪剂是我国最常用的方法，但此方法费时费力，且会对周围环境造成极大的污染。2国内外研究现状各国道路交通主

2、管部门经过多年来大量的分析研究工作，针对路面凝冰灾害，探索出了很多值得借鉴的宝贵经验。国内外常用的融雪抑冰处理技术可分为被动抑制路面凝冰技术和主动抑制路面凝冰技术。2.1被动抑制路面凝冰技术根据采用措施的施工工具不同，可以分为人工作业法、机械作业法、撒布融雪剂、撒布砂石材料等[5-6]o2.1.1人工作业法通过人工的方法清除冰雪。这种方法清除较彻底，但所需要的人员多,效率低、费用高，不能长时间作业，影响路面通行能力及交通安全。因此,主要适用于重难点路段或雪量较小时的冰雪清除。2.1.2机械作业法机械清除较方便，但国内生产的铲雪机设备利用率较低，功能单一；国外综合性

3、的机械价格昂贵，维修养护费用高。除雪机械的使用会阻塞交通，减少交通流量，威胁行车安全，一般机械除雪后还需再撒布融雪剂或抗滑剂等。2.1・3撒布融雪剂此方法简单实用，是目前国内外常用的抑制路面凝冰法，但对道路、附属构造物、土壤等周围环境污染严重。2.1.4撒布砂石材料将一定粒径的砂石材料（砂、炉灰、石屑、煤渣和砂盐混合料等）播撒在冰雪路面，碎石使冰雪层的冻结强度不均匀，且砂石的运动使得雪不易压实，有抗滑作用，同时提高了冰雪路面的摩擦系数。但此方法长期会对路面造成损害，对周围环境造成污染，不建议釆用。2.2主动抑制路面凝冰技术2.2.1添加蓄盐材料欧洲、美国、加拿大、

4、日本等15个国家在上世纪70至80年代间，对300多个城市的道路路面进行一系列研究后，瑞士首先成功的在路面中添加了一种氯化钙化学复合填料-Verglimit防冻剂⑵，俗称V-260。V-260是一种经过浓缩的化学材料，添加到路面铺筑材料中，能释放类似抗冰盐物质至路面，能够有效阻止和延缓路面结冰。V-260可以直接加入拌和锅,要求空隙率小，有很好的温度稳定性。日本研发的Maf订on也与V-260有着类似的特点。Maf订on是一种包裹了无机盐A的融雪抑冰盐，不易潮解，在外部坏境作用下释放盐分，达到融雪抑冰的效果［1］。2.2.2嵌入高弹性材料［12-15］目前，国内外

5、常用的除冰高弹材料有橡胶颗粒和橡胶块等。添加高弹性材料的沥青混凝土不仅具有除冰作用，还能保证路面的抗滑、耐磨、降噪等特性。国内外对嵌入高弹性材料的研究主要冇：1998年哈尔滨建筑大学刘晓鸿硕士在对橡胶颗粒沥青路面进行路用性能研究中发现，掺加了橡胶颗粒的沥青混凝土具有除冰功能，但没有形成系统性的研究，缺乏实际工程路段的验证；2002年哈尔滨工业大学周纯秀博士对添加橡胶颗粒的沥青混合料进行了系统的研究，包括橡胶颗粒的性质、混合料成型工艺、除冰雪机理等,提供了很多有价值的经验；美国工程兵寒冷地区实验室(CRREA)将橡胶颗粒掺入混合料中,在不同掺量试验下发现橡胶颗粒的掺

6、量越高其除冰效果越明显；1989年美国明尼苏达州先后用轮胎颗粒修建了2条试验路段，实践表明其除冰雪效果不理想，但路用性能良好；日木道路建设公司在刚完工的沥青路面上撒布直径为2cm的橡胶颗粒，用压路机将其压入路

7、的，实践表明此方法除冰、防滑等方面性能优越,但耐久性和平整度不理想；最近，日木在现有研究基础上，在嵌入高弹性材料除冰雪的方法上有了新的创新：%1将一定规格的废橡胶颗粒填充到混合料中来增加面层柔性，或者在排水性路面的孔隙屮埋置部分橡胶屑，达到抑制冻结的目的；%1在已铺筑的沥青混凝土表面，按一定间距开挖一定尺寸的小洞，压入相同尺寸的橡胶小圆柱体，同时用纤维填隙料

8、填充。结冰后行车荷载作用下，由于橡胶弹性的存在，冰层会自动破裂；%1钮筑开级配沥青路面前，用聚氨甲基酸乙酯浸透路面间隔刻槽，由于其弹性和光滑性能够降低冰雪的附着力，从而达到抗冰冻作用。铺装完成后，在表层沟槽间隔填充橡胶颗粒屑来达到抑制冻结发生的目的。2.2.3综合添加蓄盐和高弹性材料已有研究表明，蓄盐或高弹性材料的添加除冰能力和效果具有不确定性，日本采取了综合添加蓄盐防冻剂和高弹性材料到混合料中，具体措施冇：%1在SMA路面里，添加有弹性的橡胶屑和氯化物盐类，综合抑制冻结;%1针对大孔隙路面，如排水性路ifliOGFC,在路面表Ifli孔隙里填充橡胶屑或颗粒的弹性

9、材料和防冻