自融雪、抗滑、排水、降噪多功能沥青路面技术的开发PPT精选文档

自融雪、排水、降噪、抗滑 多功能沥青路面
高模量路面材料
路面基层
融雪排水降噪沥青路面、半柔性路面材料的制备技术、 施工工艺及其质量控制技术
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环保高效型融雪剂的研制
• 本研究采用环境危害小的氯化钙作为冰点下降剂主剂，复合冻 结延时剂、冰层软化剂、稳定剂通过混合粉末制备成高效环保 型融雪剂材料，能够有效降低水的冰点，并具有延迟结冰，软 化冰层，稳定性优良，与沥青有良好相容性，并对沥青路面水 稳定性能进行补偿的特点 。
度较低时，自身很难快速溶解、融化须借助车辆轮胎的碾压才起 作用，所以融雪持续时间长、效果差。而且对于冰雪期较长的北 方地区明显不适用。
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盐化物融雪路面研究应用现状
• 国外在研究主动抑制冰雪冻滑技术比我国早，有代表性的是利用氯 盐降低冰点原理的融雪路面技术，瑞士和日本已经形成了自己的产 品，分别为Verglimit和Mafilon。
• 河南省最早于08年底引进了瑞士技术和材料(Verglimit)，并在G107 郑州K709+100-K709+296的索须河桥面上进行了试验段铺筑。
• 陕西省也于08年底引进日本技术和材料（Mafilon），并在沪陕高 速秦岭段K71+435~K74+300铺筑了试验段；
• 两者都是在一般路面结构中掺加进口融雪剂，路面虽具有一定的融 雪功能，但有以下不足：
• 冻结延时剂主要为酮醛缩合物，冰层软化剂为山梨酸醇脂肪酸 酯类、月桂醇聚醚硫酸酯，稳定剂为水泥或石灰。
• 所选用组分均为对环境影响小的无机或有机材料，制备出来的。 融雪剂具有环保性。
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• 冰点下降剂
降低水盐混合溶液的化学势能，降低溶液的冰点。
冰点温度/℃
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
自融雪、抗滑、排水、降噪多功能沥 青路面技术的开发
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一、背景介绍
积雪结冰导致路面湿滑，引起交通事故，高速公路经常因 路面积雪结冰而关闭。 机场路面，积雪结冰会降低机场道面的摩擦系数，许多机 场在冬季因此而关闭，在我国北方尤其突出。 隧道出入口匝道、桥梁等关键部位，路面的积雪、冰冻更 易造成严重的交通事故 。
冰层软化剂对冰面硬度的影响
冰层软化剂掺量 针入度
0%
2%
3%
4%
5%
6%
0.1mm
0.5 mm 22.4 mm 34.7 mm 44.2 mm 50.8 mm
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• 稳定剂
改善融雪剂的吸潮问题，提高融雪剂的储存稳定性问题。可 以采用水泥和石灰。
• 环保型融雪剂配方
高效环保型融雪剂的配方设计
项目 比例
76000
—
—
大于50000
粘韧性 /N·m
26
—
—
大于20
韧性 /N·m
19
—
—
大于15
弹性恢复/%
99
—
94
97
离析/℃
0.4
—
0.5
1.8
TFOT
延度（5℃、 5cm/mim）
55
后残留物 质量损失
0.01
8
30
0.12
0.06
53 0.054
针入度比
71
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
68
76
68
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三、工程应用
本课题的研究成果在唐山205国道改造进行了实际工程 应用。
– 融雪后积水不能迅速排走，当温度下降至-10℃ 以下时路面易 结冰；
– 对混合料性能有一点影响，尤其是日本技术。 – 不具备排水、抗滑、降噪能功能。
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立项背景
与水泥路面相比，沥青路面具有行车舒适、噪声低、维修 方便等优点，是我国目前和未来应用最广泛的路面材料。
普通沥青路面均存在排水性能差、降噪效果不理想、眩光、 防滑性能不好，雨天易发生交通事故。
半柔性路面施工（左：大孔隙混合料基体；右：铺设完成的半柔性路面）
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自融雪、排水、抗滑、降噪沥青路面
测试项目
马歇尔密度 理论密度
空隙率 动稳定度 浸水残留稳定度 冻融劈裂强度比
单位
— — % 次/mm % %
生产过程取样均值
2.082 2.619 20.4 8213 91.1 90.8
氯化钙 46.8
冻结延时剂 7.8
软化剂 5.4
稳定剂 40
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2、高粘度改性沥青优化
利用胶体磨高 速碾磨分散技术， SBS磨细至微米级
研究内容及主要技术成果
添加树脂增粘剂进 一步提高沥青粘度。
SBS/橡胶粉 增粘增容树脂
基质沥青
胶体磨高速碾磨分散 （微米级）
高粘高弹 沥青母液
高速剪切
高粘高弹改 性沥青
添加抗氧剂、稳定剂 确保沥青的储存稳定性 和抗老化性能。
抗氧剂、稳定剂
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研究内容及主要技术成果 工业化生产出的高粘高弹改性沥青技术指标为：
技术指标
高粘高弹改 性沥青
基质沥青
SBS改性 沥青
日本高粘度改 性沥青
软化点/℃
96
47.2
75
88.5
针入度指数
1.56
0.1
0.3
/
60℃粘度 /Pa·s
-10
-5
0
30
25
20
15
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掺量/%
不同浓度氯化钙溶液冰点温度图
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• 冻结延时剂
提高冰晶成核所需的能量，延长溶液结冰时间。
冻结延时剂对水溶液冰冻时间的影响
冻结延时剂掺量
0%
2%
4%
6%
8%
冰冻时间
0.5min
4.5h
12.5h
28h
—
• 冰层软化剂
加入冰层软化剂后，冰的表面不在是致密的，而变得蓬松， 成了层状分布。
➢特点
连通空隙
排除路面积水
表面粗糙
吸收噪声 消除泵浦效应 减少水雾和眩光
防水漂 抗滑性能好
降噪性能好
改善路面 的行车安 全性与舒 适性。
车载作用下融雪、破冰
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二、技术成果介绍
研制这种材料需要解决的关键问题
多孔沥青 混合料
高粘高弹 改性沥青
灌注式半 柔性路面 材料开发
高效低腐蚀性沥青混合料融 雪添加剂的开发
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融雪路面研究应用现状
➢ 路面防冰雪灾害技术有被动抑制技术和主动抑制技术两大类； ➢ 被动抑制技术包括人工和机械除雪、洒融雪剂、外加热融雪等。 ➢ 缺点：
• 一是融雪剂中的有害物质强烈腐蚀道路材料、设备和机动车辆， 影响路面的使用性能，造成一定程度的环境污染；
• 二是播撒不均匀，浪费较大； • 三是固体状态的盐与固体状的冰雪不能很快融合，特别是环境温
排水降噪防滑沥青路面材料是一种具有相互连通空隙的开级 配沥青混合料，空隙率一般为15%~25%，构造深度大，显著 降低噪声，提高雨天路面的排水和防滑性能。
排水降噪防滑沥青混合料是路面材料的发展方向！
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排水降噪防滑沥青路面
普通沥青路面 6
➢ 多孔沥青路面
—采用开级配的矿料级配设计方法，内部具有大量的连通孔 隙，能够有效吸收噪声、消除轮胎泵浦效应，具有降低噪声 污染，增强路面抗滑安全、排除路面积水多种功能的一种沥 青路面材料。