基于多孔隙沥青混凝土的道路除冰技术探究 任彬滔
多孔沥青混合料冻融破坏及防盐蚀性能研究
d o i :10.3963/j.i s s n .1674-6066.2023.04.003多孔沥青混合料冻融破坏及防盐蚀性能研究吴成彬1,王 晨2(1.西藏天路股份有限公司,拉萨850000;2.东南大学交通学院,南京211189)摘 要: 针对寒冷地区沥青混凝土冻融循环后破坏问题,采用冻融劈裂试验㊁飞散试验以及间接拉伸试验,分别对清水冻融和盐水冻融后的多孔沥青混合料试件的劈裂强度㊁飞散损失与疲劳寿命进行测试,对不同冻融循环次数下沥青混合料水稳定性㊁耐久性与疲劳性能展开研究㊂试验结果为多孔沥青混合料清水冻融8次循环作用下,劈裂强度由0.858M P a 降至0.560M P a ,飞散损失由11.1%升至22.7%,疲劳寿命由57937次降至13409次㊂盐水冻融8次循环作用下劈裂强度由0.828M P a 降至0.523M P a ,飞散损失升至26.5%;而疲劳寿命也由32758次降至10485次㊂结果表明在冻融循环下,多孔沥青混合料水稳定性㊁耐久性与疲劳性能皆发生下降,盐冻融作用对沥青混合料水稳定性㊁耐久性与疲劳性能影响更大㊂关键词: 多孔沥青混合料; 冻融循环; 除冰盐侵蚀; 寒冷地区R e s e a r c ho nF r e e z i n g -t h a w i n g an dA n t i -c o r r o s i o no f P o r o u sA s ph a l tM i x t u r e WUC h e n g-b i n 1,WA N GC h e n 2(1.T i b e tT i a n l uC o ,L t d ,L h a s a 850000,C h i n a ;2.S c h o o l o fT r a n s po r t a t i o n ,S o u t h e a s tU n i v e r s i t y ,N a n j i n g 211189,C h i n a )A b s t r a c t : A i m i n g a t t h ef a i l u r e p r o b l e m o fa s p h a l tc o n c r e t ea f t e r f r e e z e -t h a wc y c l e s i nc o l dr e g i o n s ,f r e e z e -t h a w s p l i t t i n g t e s t ,s c a t t e r i n g t e s t a n d i n d i r e c t t e n s i l e t e s tw e r e u s e d t o t e s t t h e s p l i t t i n g s t r e n g t h ,s c a t t e r i n g l o s s a n d f a t i gu e l i f e o f p o r o u s a s p h a l tm i x t u r e s p e c i m e n s a f t e r f r e e z e -t h a wo f c l e a rw a t e r a n d s a l tw a t e r r e s p e c t i v e l y .T h ew a t e r s t a b i l i -t y ,d u r a b i l i t y a n d f a t i g u e p e r f o r m a n c e o f a s p h a l tm i x t u r eu n d e rd i f f e r e n t f r e e z e -t h a wc y c l e sw e r e s t u d i e d .T h e t e s t r e -s u l t s s h o wt h a t t h e s p l i t t i n g s t r e n g t ho f p o r o u sa s p h a l tm i x t u r ed e c r e a s e s f r o m0.858M P a t o0.560M P a ,t h e f l y i n g l o s s i n c r e a s e s f r o m11.1%t o 22.7%,a n d t h e f a t i g u e l i f ed e c r e a s e s f r o m57937t i m e s t o13409t i m e s .T h e s p l i t t i n gs t r e n g t hd e c r e a s 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在我国十三五期间,我国公路总里程已经达到500万公里以上,其中高速公路总里程已达16万公里㊂多孔沥青混凝土路面具备良好的排水与降噪条件是极具青睐的道路,但在寒冷的地区其破坏较为严重㊂我国在冻融次数以及时间对于多孔沥青混凝土的影响方面研究明显不足㊂在我国‘公路沥青路面设计规范“和‘公路沥青路面技术施工技术规范“[1]中尽管有冻融劈裂实验,但是仅仅针对的是单次循环㊂其在本质上测试的还只是水对于沥青混合料的损害作用,并没有针对沥青混合料冻融次数而制定的实验,并未考虑多次冻融后对沥青混合料稳定性的影响㊂在寒冷的东北地区,雨雪是路面行车安全的重要影响因素,如何保证在使用年限内道路的路用性能是重要问题㊂为了防止大雪天气道路打滑,往往会采用除冰盐进行融雪㊂但是除冰盐中的氯离子等对道路路面建材世界 2023年 第44卷 第4期建材世界2023年第44卷第4期有着腐蚀作用,会对沥青与集料之间的粘结性能造成影响,导致道路集料的剥离[2-4]㊂在2008年特大雪灾中由于除冰盐的大量使用导致京珠高速公路乳源段水体污染,这也导致必须限制除冰盐种类与用量[5]㊂江南地区雨水丰富,多孔沥青混凝土路面在此地域具有极大的应用价值㊂但是在低温气候时,路面极易因其空隙大水分多结冰而导致破坏,对路面的路用性能造成影响㊂因此展开在清水冻融㊁盐冻融下,冻融次数对多孔沥青混合料路用性能的影响是很有意义的㊂该研究采用冻融劈裂试验㊁飞散试验以及间接拉伸试验,分别对清水冻融和盐水冻融后的多孔沥青混合料试件的劈裂强度㊁飞散损失与疲劳寿命进行测试,对经历不同冻融循环次数下沥青混合料水稳定性㊁耐久性与疲劳性能展开研究,探究冻融循环次数对多孔沥青混合料路用性能影响以及盐冻融与清水冻融对多孔沥青混合料影响的区别㊂1材料与配合比1.1沥青该研究采用S K公司生产的沥青成品进行试验,其技术性能见表1㊂表1S K沥青技术指标技术指标试验结果技术要求针入度(25ħ,100g,5s)/(0.1mm)63.5ȡ40软化点/ħ89ȡ805ħ延度/c m35.5ȡ3060ħ动力黏度/(P a㊃s)133105ȡ200001.2集料与矿粉该研究分别采用玄武岩和机制砂作为多孔沥青混合料粗集料和细集料,集料性能指标见表2,皆满足规范要求㊂矿粉选用石灰岩矿粉,表观密度为2.718g/c m3㊂表2性能指标技术指标表观密度/(g㊃c m-3)压碎值/%洛杉矶磨耗值/%吸水率/%针片状含量/%粗集料2.95811.28.91.02.82细集料2.719----1.3配合比沥青混合料类型选择P A C-13,利用S u p e r p a v e级配设计方法,矿料配合比见表3,油石比为4.8%㊂表3矿料配合比和油石比集料孔径/mm10~155~103~50~3矿粉级配/%453801162试验方法2.1冻融循环方法根据江苏省自然气候特点,冻融试验温度为-10~20ħ㊂具体过程为:将制备的旋转压实试件在清水和6%的氯化钠盐溶液(质量比)中抽真空15m i n,然后在常压环境下浸泡30m i n,随后利用吸水棉充分吸收溶液并包裹试件,使用塑料薄膜密封试件后放入(-10ʃ2)ħ的冷箱中冷冻10h,再放入20ħ恒温水浴箱中融化14h,完成1次冻融循环㊂考虑到多次冻融循环会使沥青混合料的性能衰减,因此试验冻融循环次数分别为0次㊁2次㊁4次㊁6次和8次㊂2.2冻融劈裂试验试件采用高为63.5c m㊁直径为101.6mm的旋转压实试件,将经过冻融循环后且干燥的旋转压实试件放置在温度为-10ħ的环境温控箱中保温4h,随后立即置于万能试验机中以50mm/m i n的加载速率进行冻融劈裂试验㊂2.3飞散试验P A C-13的空隙率较大导致其在冻融处理后含水量较大,直接进行飞散实验可能会造成实验结果的偏差㊂所以该研究在完成冻融处理之后,会先将试件空隙中的大部分水甩出,再将试件放置通风处进行风干处理,待试件较为干燥的时候再进行飞散试验㊂考虑到有一部分水可能无法甩出,该研究使用式(1)进行飞散损失的计算[6]ΔS =m 0-m f -m d -m ()()0m 0ˑ100(1)式中,ΔS 为混合料的飞散损失,%;m 0为试验前试件的质量,g ;m f 为试验后试件的残留质量,g;m d 为经过冻融处理并进行干燥处理之后的试件质量,g ㊂2.4 疲劳试验采用间接拉伸试验评价盐冻融循环对沥青混合料的疲劳性能的影响㊂疲劳试验采用应力控制模式,应力比为0.3,试验温度为20ħ,加载频率为10H z,荷载波形为正弦波,不设置间歇时间直至试件出现明显形变到破坏㊂3 结果与分析3.1 冻融劈裂试验不同冻融循环下劈裂强度与循环次数对应关系如图1所示㊂随着冻融循环次数由0增大至8次,清水冻融作用下沥青混合料劈裂强度由0.858M P a 下降至0.56M P a,盐冻融作用下沥青混合料劈裂强度由0.828M P a 下降至0.523M P a ㊂由图1可知,随着冻融循环次数的增加,试件的劈裂强度不断降低,这说明冻融循环会降低沥青混合料的水稳定性㊂在相同的冻融循环次数下,盐冻融作用下沥青混合料试件的劈裂强度均低于清水冻融作用下沥青混合料试件的劈裂强度,这说明除冰盐溶液对沥青混合料的水稳定性能产生不利的影响㊂分析其原因,在清水冻融循环过程中,在温度低于0ħ时,沥青混合料试件内部的水分结冰后体积增加,产生了膨胀压力;当温度高于10ħ时,冰融化导致体积变小,沥青混合料试件内部的空隙率增大,进入到沥青膜内部的水分也越来越多,导致沥青膜与集料的黏结力减弱,结构变得松散易脱落[7,8]㊂而在盐水融循环过程中,除冰盐电解出的N a +和C l -比沥青对集料的吸附能力更强,因此会剥离集料表面的沥青,进一步导致沥青和集料的黏结力下降㊂在反复的冻融循环作用下,沥青混合料试件的水稳定性越来越差[9]㊂3.2 飞散试验不同冻融循环下飞散损失与循环次数对应关系如图2所示㊂冻融循环次数为8次时,清水冻融作用下沥青混合料飞散损失值达到22.7%,盐冻融作用下沥青混合料飞散损失值达到26.5%㊂由图2可知,随着冻融循环次数的增大,清水冻融与盐冻融作用下沥青混合料飞散损失值急剧增大,说明冻融循环次数对沥青混合料耐久性有着极大影响㊂究其原因是在低温条件下沥青失去原本的粘弹性变脆,并且在不停的冻融循环下,水分进入沥青混合料孔隙中结冰膨胀导致内部产生应力,导致沥青混合料骨架中沥青与集料发生剥落[10,11]㊂在同等冻融循环次数下,盐冻融作用下沥青混合料试件飞散损失均低于清水冻融作用下沥青混合料试件飞散损失,说明盐冻融作用对沥青混合料耐久性的影响作用更加显著㊂主要原因在于盐分的结晶膨胀和侵蚀作用[12]㊂3.3疲劳试验不同冻融循环下疲劳寿命与循环次数对应关系如图3所示㊂随着冻融循环次数由0增大至8次,清水冻融作用下沥青混合料疲劳寿命由57937次下降至13409次,盐冻融作用下沥青混合料疲劳寿命由32758次下降至10485次㊂由图3可以看出,随着冻融循环次数的增加,清水冻融与盐冻融作用下沥青混合料疲劳寿命随之减小,减小幅度也随着冻融循环次数的增加而随之下降㊂这说明冻融循环次数对于沥青混合料疲劳寿命有着重要影响,但是随着循环次数增大至一定时,沥青混合料的疲劳寿命不再发生明显变化㊂其主要原因为在冻融循环开始阶段随着水分进入沥青混合料孔隙中冰冻膨胀,产生孔压力,造成混合料内部微观裂纹,导致疲劳寿命下降㊂在冻融循环的前两次过程中,沥青混合料内部裂纹发展迅速,疲劳寿命也迅速下降㊂但是冻融循环次数继续增加时,由于混合料内部裂纹较大,发展速度减缓,导致疲劳寿命减小速度变缓㊂在同等冻融循环次数下,盐冻融作用下沥青混合料试件疲劳寿命均低于清水冻融作用下沥青混合料试件疲劳寿命㊂随着冻融循环次数增大至一定值时,两者疲劳寿命接近,说明在冻融循环次数越少的情况下,盐冻融作用对沥青混合料疲劳性能的影响作用更加显著㊂主要原因在于在冻融循环次数较少时,盐冻融作用下沥青混合料内部裂纹发展速度更快,导致其疲劳寿命远远小于清水冻融作用下疲劳寿命㊂随着冻融循环次数增大,两种冻融作用下沥青混合料内部裂纹发展程度接近,导致两者疲劳寿命接近㊂4结论a.随着冻融循环次数的增大,清水冻融与盐冻融作用下多孔沥青混合料劈裂强度与疲劳寿命发生下降,飞散损失随之增大㊂表明在冻融循环下,多孔沥青混合料水稳定性㊁耐久性与疲劳性能皆发生下降㊂b.在同等冻融循环次数下,盐冻融作用下多孔沥青混合料试件劈裂强度与疲劳寿命均低于清水冻融作用下的多孔沥青混合料试件,飞散损失均大于清水冻融作用下的多孔沥青混合料试件㊂表明盐冻融作用对多孔沥青混合料水稳定性㊁耐久性与疲劳性能影响更大㊂参考文献[1]杨孟余.公路沥青路面设计规范(J T J014-97)修订介绍[J].公路,1997(7):33-40.[2]张国超,吴刚,余颂.沥青混凝土路面盐冻劣化机理及改善措施[J].中国公路,2022(20):102-105.[3]乐群力.富盐冻融条件下多级配沥青混凝土疲劳特性研究[J].合成材料老化与应用,2019,48(6):83-88.[4]廖德扬.冻融循环作用下氯化钙溶液对沥青混合料路用性能影响的研究[D].重庆:重庆交通大学,2019.[5]邱常义.氯盐类融雪剂对建筑与环境的危害探讨[J].江西化工,2008(4):78-81.[6]肖晶晶,沙爱民,蒋玮,等.多孔沥青混合料路用性能研究[J].武汉理工大学学报,2013,35(4):49-53.[7] Z h o uZ,X i n g K,Y a n g H,e t a l.D a m a g eM e c h a n i s mo f S o i l-r o c k M i x t u r eA f t e rF r e e z e-t h a wC y c l e s[J].J o u r n a l o fC e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y,2019,26(1):13-24.[8] Z h o uZ,L i uZ,Y a n g H,e t a l.F r e e z e-t h a wD a m a g eM e c h a n i s mo f E l a s t i cM o d u l u s o f S o i l-r o c kM i x t u r e s a tD i f f e r e n t C o n-f i n i ng P r e s s u r e s[J].J o u r n a l o fC e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t y,2020,27(2):554-565.[9]闫景晨,李瀚翔.盐冻融和重复荷载作用下沥青混凝土开裂的细观分析[J].建筑材料学报,2021,24(4):774-780.[10]邓旭华,刘文曦,马雯波.冻融循环对灌封胶修补混凝土界面性能的影响[J].市政技术,2022,40(9):32-38,192.[11]X i n g K,Z h o uZ,Y a n g H,e t a l.M a c r 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沥青路面主动型除冰雪原理及新工艺
TRANSPOWORLD 2012 No.20(Oct)1362007年3月初，历史罕见暴风雪袭击了东北和华北地区，辽宁等地遭遇了50年不遇的冰雪灾害，造成了1人死亡、7人受伤，经济损坏不详。
2008年1月中旬至2月初，我国出现50年一遇的雨雪冰冻灾害，其范围覆盖大半个中国。
路面凝冰层厚度达20cm以上，造成了严重的公路交通中断，导致四川部分地区大雪封路、山区道路结冰，车辆无法通行或交通严重不畅，被困阻车辆达3万台（次）、人员达12万人（次），为全国冰冻受灾最为严重的省份之一。
据不完全统计，在2008年春节雨雪冰冻严重灾害中，我国直接经济损失1516.5亿元，造成了至少129人死亡，4人失踪。
贵州、四川、江西等19个省份直接经济损失达573亿元，其衍生后期危害还将持续3至5年。
2011年1月初，贵州省遭遇了严重的路面凝冰灾害，造成多起交通事故，高速公路严重堵塞，给人们的日常生活带来了重大损坏。
除冰雪的主要方法及原理目前，除冰雪方法主要分为被动型和主动型。
被动型除冰雪就是在冰雪凝结于地面后，才去清除的方法。
该方法主要包括撒盐或其它除冰雪剂、人工清除法和机械清除法。
主动型除冰雪即在冰雪为形成前就采取措施的方法。
目前主动型主要有粗糙路面、自应力弹性沥青混凝土路面、蓄盐路面等。
粗糙型路面，是以加大路面的构造深度，在凝冰较薄或暗冰情况下使路面仍具有良好的抗滑能力，并通过较大的表面或内部集料间隙提供顺畅的排水通道，让冰融化后能尽快的使水排走不在路面形成水膜，使路面抗滑功能在凝冰期得以有效的维持。
宏观上分析，路面大的构造深度，增大了其抗滑能力；同时，表面具有大的矿料间隙率，为水分的排泄提供了顺畅的通道；微观上，路表面粗糙度大，水自身需要更大温度的降低，带来更大应力才能凝结成冰。
在室内试验室，对开级配大空隙沥青混凝土（O G F C -13）试件洒水120g、240g、360g，-4℃冰冻，然后碾压并测其冰冻前、后的摩擦系数和构造深度，得到的数据如表1。
沥青路面除冰雪技术研究进展
沥青路面除冰雪技术研究进展苗广营; 沈建青; 仲玮年【期刊名称】《《筑路机械与施工机械化》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】7页(P16-22)【作者】苗广营; 沈建青; 仲玮年【作者单位】青海省公路建设管理局青海西宁 810001【正文语种】中文0 引言中国大约有3/4的国土属于冬季积雪地区，路面结冰成为交通事故频发的首要因素，危害道路交通安全，给人民财产及生命安全造成重大隐患[1]。
冬季降雨或空气潮湿时，较低的气温会使水分在路表及一定构造深度内迅速结冰，再经过车辆碾压逐渐密实，形成强度很大的冰层。
由于路面具有一定的构造深度及较高的表面能，冰层与路表黏结紧密，难以通过机械或者人工清除。
虽然撒布融雪剂可以缓解路面积冰现象，但是会对环境造成污染，并对路面产生严重侵蚀。
在中国大部分地区，传统的除冰技术仍占较大比例，因此，寻找一种既有效又环保的路面除冰雪方法成为一个研究热点。
1 人工与机械清除法人工与机械清除法是最典型、也是最传统的道路除冰方法。
人工清除法一般使用铲子、镐头等比较简易的工具进行除冰雪工作。
人工清除法清除冰雪较干净彻底，对设备要求低，但是效率极低，费用较高，工作时影响车辆通行，无法长时间作业。
因此，人工清除法通常在公路路面除冰雪过程中起协助作用，并且通常在难以进行机械除冰的难点路段使用。
机械除冰雪方法效率高，效果比较明显，是中国道路主要使用的冬季除冰雪方法[2]。
几十年来，机械除冰雪设备有了长足的发展，有专用的除雪机或与汽车、拖拉机配套的除雪机具。
如德国的VF5型专用除雪机，除雪能力达4 500 t·h-1；日本的小松RSS6S Ш除雪机，除雪能力为35 t·h-1，在家庭、庭院、社区街道均可使用[3]。
机械除雪过程会阻碍交通，除净率不理想，而且容易损伤路面结构。
目前国内生产的铲雪机功能比较单一，设备利用率低，而国外综合性的除雪机械价格昂贵，维修保养费用高[4]。
沥青路面除冰技术概述
沥青路面除冰技术概述摘要：本文介绍几种新型除冰技术，分析了各种除冰技术的优缺点，希望能用科学、环保、经济的除冰产品或方法，解决实际问题。
关键词：沥青路面；除冰技术中图分类号：u416.217 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）04-（页码）-页数在寒冷的冬季，路面因降雪而积雪结冰，会给道路畅通和行车安全带来严重的不良影响。
但是，目前广泛采用的撒盐化冰方法对于路面、桥梁及环境的破坏比较严重，造成了严重的经济损失。
研究与应用科学有效的路面除冰雪技术，具有显著的社会效益和经济效益。
合理选用环保型除雪剂、开发主动除冰技术等，已成为目前国际上热门课题，本文下面介绍几种新型除冰技术，分析了各种除冰技术的优缺点，希望能用科学、环保、经济的除冰产品或方法，解决实际问题。
1. 热力融雪类技术利用地热、燃气、电或太阳能等产生的热量使冰雪融化。
（1）发热电缆法。
发热电缆为发热体，将电能转化为热能，通过结构层内的导热体将热量传到物体表面，再通过热交换进行融雪化冰。
发热电缆加热系统具有无污染、运行费用低、热稳定性好、控制方便等优势。
发热电缆用于路面融雪化冰在北欧国家已经有所应用。
（2）太阳能加热法。
太阳能加热法是夏季将太阳能产生的热能存储起来，在冬季用来融雪化冰。
为此需建立一套太阳能融雪系统，该系统由集热装置、蓄热体和融雪装置三部分组成。
集热装置的任务是收集热量并将其输送到蓄热体中，热量在蓄热体中积聚和保存以备冬季融雪用。
融雪装置的任务是在需要的时候将保存在蓄热体中的热量输送到路面下，使路面的温度升高从而融化路面上的冰雪。
但是这种方法造价高，还只能用于某些特殊地方的特殊路段。
（3）地热管法与电热丝法。
地热管法是通过管道将地热传到地表面来融雪化冰，缺点是安装和建造加热管道比较复杂。
电热丝法即在路面上加入电热丝用于加热，此方法不需要使用变压器或服务设施，加热的效果也不错。
热力融冰雪技术融冰雪速度快，安全环保，但其能耗大，费用高，工艺复杂而且此项技术的应用对路面材料、结构和施工都有特殊要求，其后期的维修养护需要开挖路面，因此适用范围相对较窄。
雪灾中的路面除冰技术
雪灾中的路面除冰技术
谭忆秋
【期刊名称】《交通建设与管理》
【年(卷),期】2008(000)0Z1
【摘要】1月中旬以来,南方雪灾肆虐,我国多条高速公路因结冰积雪而封闭,飞机停航。
相关部门不分昼夜地进行除冰工作。
由于天气持续恶劣,在一些堵点,简直就是除冰速度和结冰速度在进行赛跑。
笔者在此就除冰方法向读者进行简要介绍。
【总页数】2页(P86-87)
【作者】谭忆秋
【作者单位】哈尔滨工业大学;教授、博士生导师
【正文语种】中文
【中图分类】U418.6
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发泡砂浆沥青混合料路面除冰技术研究——四川二郎公路除冰势在必行
工程技术发泡砂浆沥青混合料路面除冰技术研究——四川二郎山公路除冰势在必行倪秀永1刘西雷2王惠，(1．山东省交通运输学校，山东泰安271000；2．重庆交通大学，重庆市400074；3．际高建业有限公司，北京市100102)睛要】本文章主要讲述了发泡砂浆室内试验采i拶4路面除冰的一个方案。
A b st r act Thj s paPer m正n l yde scd bes dl c hbora t ofyt cst f0锄m om rt03chi e veapr ogc拼10fr oadde i ci n吕联键词]发泡砂浆；除冰K eyw or ds：Fo越1m or叫；D eic她二郎山属于四川省级风景名胜区，坐落于天全县境内，距离成都172公里，是青衣江与大渡河的分水岭，为自然地理的分界线，吸引众多游人前往。
但在冬季，景区路面易形成路面凝冰从而导致其抗滑能力大幅囊F纠氏，既削弱了道路的通行能力，容易产生恶性交通事故，严重时还会造成交通中断、人{门的生活和生产无法正常进行，甚至危害人民生命和财产的安全。
每年只能通i丑撤盐、铺设草垫的方式来改善路面的抗滑能力，撤盐只会更加刚氐了路面表面的功能，而铺设草垫是“治标不治本。
的方法，耗费了大量的人力、物力也得不到预期的效果，并且破坏了景区道路的美观。
据查证，国内外常用的抑制路面凝冰的各种处理技术，总体上可分为被动抑制路面凝冰技术和主动抑制路面凝冰技术两大类：根据采用的具体措施的不同，被动抑制路面凝冰技术分为人工清除法、机械清除法、撤融雪剂、撒砂石材料等。
关于主动抑制路面凝冰的技术措施主要有路面材料中添加蓄盐材料降低冰点、路面材科中添加高弹性材料产生自应力除冰、在路面材料中埋植能量转化系统除冰法等。
1蓄盐发泡砂浆室内试验研究目前国内对蓄盐类沥青混合料的研究几乎处于空白状态，2008年初的冰雪灾害使得这类混合料最近两年才开始研究和应用，有些铺筑在我国东北地区的路已经修成并通车。
自应力弹性沥青混凝土路面除冰主要技术手段综述
［ 摘 要］ 本文 主要总 结 了国 内外 自应 力路 面 除冰 的技 术手 段 并提 出了 自己的攻 克缺 陷的技 术方 向 。 ［ 键词］ 关 路面 除冰 攻 克缺 陷 中图分 类号 ：Ｕ １ ． Ｔ ７２ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９ ９ ４ （ ０ ０ ３ — ５ ０ ０ １０ —１Ｘ ２ １）５ ０２ —２
研究 ， 缺乏 实际的 工程路 段验证 ； ２ ０ 年 哈尔滨 工 业大学 周纯 秀博 士先 后对 橡胶颗 粒 的技术 性质 、橡胶 ０２ 颗粒沥 青混合 料的成 型工艺 、除冰雪 性能进 行系统 研究， 累了宝 贵的经 验 ： 积
采用 橡胶 颗 粒沥 青混 凝土 具 有 除冰雪 、抗滑 、 耐磨 、降噪优 良的路 用 性能， 山区多冰雪地 区值得推广 ， 在 不足之 处是橡胶 颗粒 的选取 范 围少， 没有 对 材料 的耐久性 进行 研究， 对橡胶 颗 粒混 凝土 的的材 料 、配 比、试验方 法未 能
久性 不 足，混合 料 表 面橡 胶 颗粒 、石 料 、沥 青之 间分 离现 象 严 重 。
图 １ 自应 力路面 除冰效 果 图 ２ 普通路 面的除 冰效 果 （） ２ 美国工程 兵寒冷 地 区实验室 （ＲＥ ） ４７ ～９ ５ｍ 胶颗粒 掺入 混 Ｃ ＲＡ 将 ． ５ ．ｍ 橡 合料 中， 并依 次在掺 量为 ３ ％、６ 、１ ％下研 究发现 橡胶 颗粒 的掺量越 高 其除 ％ ２ 冰效果越 明显 ， 但耐久 性和成 型 问题 未 能得到 解决 （） 国明尼 苏达 州 于 １８ 年先 后用 轮胎颗 粒 （ ３美 ９９ 掺量 ２ ） ％ 修建 了 ２ 条除冰 雪路面， 践表 明： 冰雪效 果不 明显， 实 除 但路用 性能 良好 ： 德克 萨斯 州、华 盛顿 和 安大略等 州 修建的轮 胎颗 粒路 面同样 也表 明除冰 效 果不理想 ： （） ４ 日本道 路建设 公司为解 决路面 打滑技 术， 刚完 工的沥青 路面上撒 直 在 径 ２ ｍ的橡胶 颗粒 并用压 路机 将其压 入路 面， 高 了路 面 弹性， 其在 除冰 、 ｃ 提 使 防滑 等方 面 性能优 越， 耐久 性 、平整度 不 理想 ： 但 （） ５ 在法 国， 旧轮 胎 已经大部 分被用 于沥青混 凝土 中来改善 路面 的噪音 废 和抗滑性 ， 止９年橡 胶颗粒 路面 已累计查 过ｌＯ ｍ ， 是后期观 测发现 骨料 截 ５ Ｏ Ｗ ２但 脱 落现 象 严 重 。 （） ６ 日本最近针 对在表面 嵌入材料 的大变形特 点来 使积冰雪 冰除有新 的方 法 。具 体 方 法包 括 ： 采用橡胶 颗粒填 充混 合料， 即将 ～定 规格 的废橡胶颗 粒加 入到混合 料 中， 以增加面 层的柔 性或在 排水性 路面 的大空 隙中埋植 部分 橡胶屑 来抑制 冻结 发
【CN109777357B】一种高效道路除冰剂及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201910173219.4(22)申请日 2019.03.07(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号 CN 109777357 A(43)申请公布日 2019.05.21(73)专利权人 内蒙古综合交通科学研究院有限责任公司地址 010051 内蒙古自治区呼和浩特市新城区哲里木路9号十一层1101、1110、1111、1106房间(72)发明人 张广 范振华 王志磊 王迎丹 赵琳 杨雅玲 鲁宇 (51)Int.Cl.C09K 3/18(2006.01)审查员 霍艳丽(54)发明名称一种高效道路除冰剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高效道路除冰剂及其制备方法，该除冰剂包括以下重量份的组分：聚环氧乙烷0.1-1份，醋酸钾0.2-0.3份，草木灰浸出液100-150份，乳化剂2-5份，柠檬酸钠0.3-0.5份，2-巯基苯并噻唑0.02-0.05份，聚天冬氨酸钠0.01-0.03份，四硼酸钠0.2-0.4份，乳酸钠0.4-0.6份，亚硝酸二环己胺0.3-0.6份，硅藻泥干粉3-5份；除冰剂通过溶解、搅拌、加热、反复冻融等方法制备而成，本发明除冰剂以钾盐为主要除冰组份，不含腐蚀金属的氯离子，在高效除冰的同时还能有效防止除冰剂对金属和路面的腐蚀，及冰雪溶化后含有除冰剂的水对植被的破坏，是一种节能环保型的高效除冰剂。
权利要求书3页 说明书9页CN 109777357 B 2019.10.18C N 109777357B1.一种高效道路除冰剂，其特征在于，按重量份数计，包含以下组分：聚环氧乙烷0.1-1份，醋酸钾0.2-0.3份，草木灰浸出液100-150份，乳化剂2-5份，柠檬酸钠0.3-0.5份，2-巯基苯并噻唑0.02-0.05份，聚天冬氨酸钠0.01-0.03份，四硼酸钠0.2-0.4份，乳酸钠0.4-0.6份，亚硝酸二环己胺0.3-0.6份，硅藻泥干粉3-5份；其中，所述聚环氧乙烷的分子量为1-10万。
融雪除冰沥青路面设计方法
融雪除冰沥青路面设计方法
吴学伟
【期刊名称】《建材世界》
【年(卷),期】2012(033)002
【摘要】以石墨、炭纤维为主要导电相材料制备导电沥青路面进行融雪除冰方面的探索.通过对导电路面导电及融雪除冰机理的分析,以及对其电学性能及路用性能的检测,为导电路面在实际工程中应用提供了理论支持,并针对不同路况提出对应的导电路面结构.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】吴学伟
【作者单位】中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉430052
【正文语种】中文
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不同空隙结构沥青混合料对路面径流污染的控制效能
不同空隙结构沥青混合料对路面径流污染的控制效能
解晓光;王龙;徐勇鹏
【期刊名称】《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》
【年(卷),期】2014(000)001
【摘要】为了明确透水路面控制路表径流非点源污染的功效，在明确路表径流污染主要评价指标基础上，从不同空隙结构沥青混合料的材料组成角度研究其控制路表径流污染的效能。
试验结果表明，具有不同空隙结构的多孔沥青混合料对路表径流均具有一定的有机污染物和固体悬浮物的去除效果，去除效果与沥青混合料的空隙结构形成因素有关。
在充分压实基础上通过级配设计所形成的不同空隙结构中，随着空隙率的降低，污染物去除效果越明显，兼顾透水与去污效果，推荐沥青混合料的有效空隙率为20％左右。
【总页数】4页(P51-54)
【作者】解晓光;王龙;徐勇鹏
【作者单位】哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨 150090;哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨 150090;哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090
【正文语种】中文
【中图分类】U416
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路面积雪结冰清除技术综述
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余进华;李婕;袁铜森;孙大权
【期刊名称】《湖南交通科技》
【年(卷),期】2016(0)1
【摘要】路面积雪结冰及时清除对于保障行车安全、提高路网通行能力具有重要作用.国内外围绕路面积雪结冰清除技术开展了大量研究,并形成了机械清除和融化清除两大类技术.机械清除技术采用专用设备清理路面冰雪,而融化清除主要有化学融化和加热融化两种技术.对各种路面积雪结冰清除技术原理和特点进行了总结,并提出了当前路面积雪结冰清除技术存在问题和发展方向.
【总页数】5页(P51-55)
【作者】余进华;李婕;袁铜森;孙大权
【作者单位】湖南省永龙高速公路建设开发有限公司,湖南永顺 416700;湖南省永龙高速公路建设开发有限公司,湖南永顺 416700;湖南省交通科学研究院,湖南长沙410015;同济大学,上海 200092
【正文语种】中文
【中图分类】U418.3+26
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“冬季道路除冰技术交流讲座”在乌鲁木齐召开
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佚名
【期刊名称】《新疆交通科技》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】2011年4月30日，由交通运输厅科技教育处主办，新疆公路学会和新疆交通科研院承办的“冬季道路除球技术交流讲座”在乌鲁木齐召开。
武汉理工大学陈伟副教授介绍了”智能除冰混凝土路面结构”。
瑞士波雄设备（北京）有限公司首席执行官费莱文·曾瑞斯特先生进行了“冬季道路路面结冰监测、预警及自动除冰”技术交流。
【总页数】1页(P64-64)
【正文语种】中文
【中图分类】U416.217
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基于多孔隙沥青混凝土的道路除冰技术探究任彬滔
发表时间：2018-08-08T18:42:02.160Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：任彬滔
[导读] 摘要：在寒冷的冬季，路面凝冰会给道路畅通带来严重的不良影响。
深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司 518000
摘要：在寒冷的冬季，路面凝冰会给道路畅通带来严重的不良影响。
冰雪使路面附着系数大大降低，有数据显示，干燥的沥青路面路面的附着系数为0.6，结冰路面的附着系数约为0.15。
随着附着系数的降低，车辆的制动稳定性、转向操作稳定性都将变差，使汽车打滑、制动距离延长，极易引起交通拥堵和交通事故。
本项目在国内外道路除冰技术和多孔隙沥青路面研究的基础上，针对我国河南河北地区的气候特点，提出沥青路面道路除冰技术构想。
对尺寸为300mm*200mm*20mm的普通钢板进行设计，在其表面设置规则形状并按照设计方案对钢板进行加工制作。
利用钢板磨具，对多空隙沥青混凝土表面层进行改良——多孔隙沥青混凝土路面模型成型前，通过一定的技术手段在其表面造成理想粗糙度以达到除冰效果。
从原理上论证了本方法的合理性，并制作实物模型，设计除冰试验，在实验室条件下试验其除冰性能。
科学分析实验结果，最终得出相关结论。
提出后续研究构想，并根据当前项目的完成程度，对应用前景做了展望。
关键词：多孔隙沥青混凝土表面层；表面处理；除冰；试验分析
1．引言
在寒冷的冬季，路面凝冰会给道路畅通带来严重的不良影响。
冰雪使路面附着系数大大降低，有数据显示，干燥的沥青路面路面的附着系数为0.6，结冰路面的附着系数约为0.15。
随着附着系数的降低，车辆的制动稳定性、转向操作稳定性都将变差，使汽车打滑、制动距离延长，严重影响驾驶。
2008年1月中旬至二月初，我国出现50年一遇的雨雪冰冻灾害，造成了严重的交通中断，多条高速公路封闭，飞机停航，给人们的出行造成了很大不便，造成了巨大经济损失。
科学有效的路面除冰雪技术的开发研究具有非常重要的社会经济价值。
在当前的沥青路面类型中，多孔隙沥青混凝土路面凭借其良好的排水性能在一些地区得到推广应用。
多孔隙沥青路面表面层（PAWC）的组成以单一粒径碎石为主，按照嵌挤机理形成骨架——空隙结构，其表面层横向透水系数达到900ml/15s，具有良好的排水效果。
当前的多孔隙沥青路面技术具有减少交通噪音、减少雨后道路交通事故、减轻夜晚行车眩光的作用。
但是在道路除冰方面没有良好的效果。
目前，有效的道路除冰雪技术主要分为被动型和主动型。
被动型除冰雪就是在冰雪凝结于地面后采取措施的方法，主要有撒盐或者融雪剂、人工清除法、机械清除法；主动型除冰雪即在冰雪形成前就采取措施的方法，主要有自应力弹性沥青混凝土路面、蓄盐路面、热力融冰雪类路面。
主动型除冰雪技术是当前除冰技术的发展趋向，但是自应力弹性沥青混凝土路面的耐久度差.蓄盐类沥青路面对路面表层有一定的腐蚀作用，并且会污染环境。
热力融冰雪类路面建设成本和维护成本过大。
因此，目前的主动除冰雪技术尚没有大量用于实践。
2．设计原理
PAWC有两个方面的特点，一、表面构造深度大二、具有良好的透水性能。
但是在道路除冰方面没有良好的效果。
本项目针对河南河北地区的气候特征，进行了设计。
用表面具有一定规则的钢板在PAWC成型前在其表面造成理想的粗糙度。
在路面凝冰或冰层较薄的情况下，冰粒隐藏于路表的空隙内，使得路面仍有良好的抗滑能力。
冰溶化后从PAWC排出路面，路面不易形成水膜，使得抗滑功能得以维持。
宏观上，增大的构造深度使其抗滑性能得以加强。
微观上，PAWC表面粗糙度的加大，使得水的凝结需要更大的应力，需要更大温度的降低才能凝结。
洒水量小于800g 时，结冰后路面摩擦系数缓慢下降，碾压后路面摩擦系数基本恢复原来的状态。
这是因为水量较小时，所形成的冰粒藏于路表空隙内，道路抗滑性能受到的影响不大。
但是当洒水量超过800g 后，摩擦系数下降较快。
这表明，当路面结冰超过一定的程度后，此方法效果不明显。
通过查阅相关资料得知，自1961年以来，河南地区最低月平均气温为-4.6℃，河北地区为-9.4℃。
冬季平均降水量河南地区为8.5 mm ，河北地区为5.6mm 。
考虑到气候特征，此方法对于解决河南、河北地区冬季路面冰雪灾害理论上有很好的效果。
同时在试验的过程中发现一个现象，在-8℃的温度下，烧杯中的水完全冻结只需一个小时，而同样时间下，路面尚未发现明显冰层。
直至5个小时后路面才最终形成冰层。
这表明PAWC表面粗糙度的加大，使得水的凝结需要更大的应力，延迟了冻结时间。
图5 -8℃下路面水与烧杯中水的结冰情况对比
4.创新点及结论
（1）路面粗糙度影响道路成冰过程，通过一定的技术手段增大路面粗糙度可以达到抑制道路结冰、减少道路结冰可能性，延迟路面冻结时间，缩短冻结期的效果。
（2）制作了钢板磨具，通过控制相关条件在PAWC表面造成了理想粗糙度。
通过方案比选和对比分析，合理选择钢板磨具的各项指标和尺寸，合理控制碾压力度在PAWC表面造成了理想粗糙度。
（3）经过处理后的PAWC减少了道路结冰的可能性，延迟了路面的冻结时间，缩短了冻结期。
以往对于多孔隙沥青混凝土的研究主要集中于减少交通噪音、减少雨后道路交通事故、减轻夜晚行车眩光等方面，尚未有人就其进行除冰方面的研究。
利用其较良好的透水性能，通过技术手段，加大其表面粗糙度，在试验室条件下达到了良好的除冰效果。
（4）针对河南河北地区的气候特征，设计了除冰路面。
气候特征对于该地区的道路结冰有着重要影响，决定了结冰期的长短、冰层的厚度以及人工清除的难度。
以往的研究往往忽略气候差异，试图找出一种通用的解决方案。
本项目因地制宜、实事求是，针对特定地区
的气候特点，提出解决方案，达到了良好的除冰效果。
为除冰技术的研究和应用提供了参考意见。
5.后续研究
（1）改变钢板表面的形状（圆球露出的比例及相互之间的距离）及碾压的力度，找出其规律性，在粗糙度与行车舒适性之间找到平衡点。
（2）对其耐久度、平整度、高温稳定性、低温抗裂性的研究。
（3）对施工工艺的研究。
6.应用展望
这一路面与普通路面相比具有明显的冻结抑制效果，考虑到目前探究的完成程度，在冬季冰雪道路的路面管理中，可以将其与机械除雪、喷洒融雪剂等其他除雪方式并用，适用于如下场所
（1）车辆需要减速或急转弯处，如陡坡路段、城市道路的交叉口、公铁交叉口等。
（2）路面状况变化显著的地方，如隧道出入口，隧道内温度较高，在隧道的出入口处内外温差变化较大。
在风力及车辆轮胎的作用下会有部分冰雪进入隧道口，路面容易冻结，与正常路面相比。
抗滑性能下降显著，是交通事故高发区。
（3）特别容易冻结的地方，如山涧背阴处、桥面上等。
桥面上的路面厚度很薄，路面温度受气温影响较大。
道路冰雪容易冻结。
影响道路的行驶安全。
（4）需要尽可能减少喷洒融雪剂的地方。
如与农耕地相临近的地方或住户密集区等。
尽可能减少融雪剂的喷洒量，减少氯盐对农作物及土壤的破坏。
（5）在缺少除雪车或者除雪车无法作业的地方以及喷洒融雪剂困难的地方。
参考文献：
[1]曹东伟，刘清泉，唐国奇，排水沥青路面，人民交通出版社，2010.3
[2]交通部，中华人民共和国行业标准公路沥青路面设计规范，人民交通出版社，2007
[3]伍必庆，道路建筑材料，人民交通出版社，2007.1
[4]刘西雷，沥青路面主动型除冰雪原理及新工艺，交通世界2012年第20期
[5]刘红瑛，郝培文，道路除冰雪技术及其发展趋势，长安大学道路材料与结构国家重点试验室
[6]张姝为，多孔隙沥青混凝土试验研究，海南省交通厅。