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摘要:自融冰抗滑防水保護(hù)層材料就是在抗凝冰改性劑中加入具有緩釋效果的添加劑,減緩抗凝冰改性劑釋放的速率,達(dá)到延長抗凝冰改性劑的使用壽命的目的。本文結(jié)合自融冰抗滑防水保護(hù)層材料的優(yōu)點,介紹了自融冰抗滑防水保護(hù)層材料的研究方法、冰雪多雨季節(jié)對路面的影響、自融冰抗滑防水保護(hù)層技術(shù)優(yōu)點、自融冰抗滑防水材料概述等內(nèi)容,對以后對自融冰抗滑防水材料的應(yīng)用有一定借鑒作用。 關(guān)鍵詞:抗凝冰;自融冰;抗滑防水保護(hù)層 路面的抗滑性是保證車輛安全行駛的關(guān)鍵因素。但在冬季,路面積雪結(jié)冰現(xiàn)象較為常見,尤其是初冬或殘冬季節(jié),氣溫溫暖交替,路面表面的降雪在行車荷載作用下逐漸融化,在負(fù)溫度作用下極易行車一層薄冰,路面抗滑性能急劇下降。冰雪導(dǎo)致車輛輪胎附著系數(shù)大大降低。干燥瀝青路面的附著系數(shù)約為0.6,而積雪路面的附著系數(shù)為0.2,結(jié)冰道路的附著系數(shù)為0.15,降低為干燥瀝青路面的1/3和1/4。因此,在冰雪路面上汽車容易打滑、跑偏,制動距離顯著延長,嚴(yán)重影響了車輛的操作穩(wěn)定性和安全性,交通事故發(fā)生率較高。 因此,如何提高冰雪道路的行車安全,避免或減少交通事故的發(fā)生,提高道路的通行能力和運營效益,形成良好的道路安全管理模式,成為冬季道路管理部門的重要課題,科學(xué)有效的路面除冰雪技術(shù)的研發(fā)具有非常重要的社會經(jīng)濟價值。 1. 自融冰抗滑防水材料研究方法 自融冰抗滑防水保護(hù)層材料被稱作道路防冰衛(wèi)士,夏季不流失,冬季自融冰。公路對于人類社會具有重要意義,與一個文明的興衰密不可分。我國現(xiàn)代化建設(shè)要求建設(shè)更多的高等級公路。在提高公路等級的同時賦予公路主動抗凝冰功能,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的被動除冰方法,有希望為社會節(jié)約大量過去難以避免的經(jīng)濟損失及人員傷亡?;瘜W(xué)法抗凝冰路面是現(xiàn)階段國內(nèi)外主動抗凝冰功能路面研究的重點。抗凝冰劑和抗凝冰瀝青復(fù)合材料的制備方法、路面抗凝冰性能的測試方法、抗凝冰路面路用性能的評價與實驗,是三大主要研究內(nèi)容??鼓鶠r青路面是在傳統(tǒng)瀝青路面的承載交通的功能,以及耐候性、耐久性使用性能的基礎(chǔ)上,為公路附加抗凝冰功能。為此需要研制出抗凝冰瀝青混合料。瀝青膠漿是瀝青混合料的三級分散相復(fù)合材料網(wǎng)絡(luò)體系中最主要組成部分。深入研究抗凝冰瀝青膠漿復(fù)合材料是解決研制抗凝冰瀝青混合料的正確途徑。研究抗凝冰劑的制備,以及抗凝冰劑在瀝青膠漿復(fù)合材料中的釋放,是研究抗凝冰瀝青膠漿復(fù)合材料的重要問題。本文將采用材料科學(xué)的研究方法,結(jié)合文獻(xiàn)中瀝青混合料改性技術(shù)的成果,研制既具有抗凝冰功能,又有希望提高瀝青混合料綜合性能的瀝青膠漿復(fù)合材料,從而解決抗凝冰瀝青混合料研制中的最為重要的問題。 2.冰雪多雨季節(jié)對路面的影響 1)動力水。路面水分處于飽和狀態(tài),在行車載荷的作用下產(chǎn)生動力水,使路面粘結(jié)材料與石料分離性剝落松散而形成坑槽。2)凍融。路面水分處于飽和狀態(tài),在一定溫度變化過程中產(chǎn)生凍融,使路面粘結(jié)材料與石料分離性剝落松散而形成坑槽及脫落。3)透水。路面水分處于飽和狀態(tài),使過多水分侵入基層,反應(yīng)到面層所產(chǎn)生的網(wǎng)裂、龜裂、塌陷等諸多公路病害。4)凝冰。氣溫的變化使路面存留水分或殘雪融化凝結(jié)成薄冰,使路面輪胎附著力驟減,嚴(yán)重影響了行車及行人的生命安全。 5) 壓實雪。降雪后未及時清理,行車的載荷使路面積雪壓實后凍結(jié),雪層與路表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生凍結(jié)粘連,形成光滑路面摩擦力驟減,難以清徐嚴(yán)重影響行車及行人生命安全。 3.自融冰抗滑防水保護(hù)層技術(shù)優(yōu)點 1)自融冰性。自融冰抗滑防水保護(hù)層能夠很好的解決路面凝冰及壓實雪清理問題,能在-15度范圍內(nèi)抑制凝冰現(xiàn)象產(chǎn)生,有效期3-5年,可顯著改善冰雪頻發(fā)區(qū)域瀝青路面的凝冰情況,以提高冰雪道路的行車安全。2)滲透還原性。自融冰抗滑防水保護(hù)層材料能夠有效滲入瀝青路面表層3-5mm,還原路面表層老化瀝青,使原路面煥然一新。3)抗滑性。自融冰抗滑防水保護(hù)層材料含有大量金剛砂,能有效提高原路面與輪胎的附著力,起到抗滑作業(yè),提高行車安全。4)防水性。自融冰抗滑防水保護(hù)層在原路面形成保護(hù)層,能有效抑制路面滲水,提高公路使用壽命。5)持久性。自融冰抗滑防水保護(hù)材料超強的粘結(jié)性能,不但能能夠牢固的附著在原有道路表面,還可以固鎖住原有路面因瀝青流失所導(dǎo)致的松動骨料。6)節(jié)能環(huán)保。自融冰抗滑防水保護(hù)層材料采用對環(huán)境無害的油基雙組份樹脂及醋酸鉀類環(huán)保融冰劑,常溫施工零排放,融冰后不損害植物及大氣。 4.自融冰抗滑防水材料概述 自融冰抗滑防水材料主要成為天然瀝青基體、水性環(huán)氧樹脂改性項、醋酸鉀附著載體、粘結(jié)附著金剛砂抗滑、石油基活性物質(zhì)溶劑等物理合成。1)天然瀝青基體與水性環(huán)氧樹脂。在溶劑的作用下能夠滲人瀝青路面,與原路面粘結(jié)劑互溶而形成膠結(jié)物,有效起到還原改性老化瀝青、表面形成防水保護(hù)膜。2)醋酸鉀附著載體。是一種粉末狀材料,主要采用多孔狀火山巖充分吸附醋酸鉀后研磨而成,按相應(yīng)比例添加到混合材料中,通過滲透壓和毛細(xì)管現(xiàn)象及行車的摩擦效果,醋酸鉀從濃度高的狹小空間向濃度低的路面析出,并溶于水,使水的液相蒸汽壓下降,但冰的固態(tài)蒸汽壓不變,為達(dá)到冰水混合物固態(tài)蒸汽壓平衡,冰雪融化,從而防止和延緩冬季路面冰凍,發(fā)揮融雪化冰效果。 5.結(jié)論 抗凝冰瀝青路面作為一種主動型抗凝冰路面技術(shù),如果能大規(guī)模在高等級公路中得到應(yīng)用,將能夠極大地降低冰雪對于道路交通的危害,減少社會人員傷亡和財產(chǎn)損失。凍雨等自然災(zāi)害造成的大面積交通堵塞問題也將得到緩解。自融冰抗滑防水保護(hù)層技術(shù)前途無量,若能夠在公路上廣泛應(yīng)用,將造福于人民的安全出行。 參考文獻(xiàn) [1]江睿南,朱寶林.自融冰瀝青混合料緩釋效果分析研究[C].2013 年全國公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)學(xué)術(shù)年會. [2]王鵬.抗凝冰瀝青復(fù)合材料的研究[D].南昌航空大學(xué),2015. [3]劉紅瑛,郝培文.道路除冰雪技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].筑路機械與施工機械化,2008(l1):18-21. [4]王鋒,韓森,張洪偉,徐鷗明.鹽化物融冰雪瀝青混合料的應(yīng)用研究[J].公路,2009(3):176-179. [5]李平,張爭奇等.瀝青膠漿粘度特性研究[J].交通運輸工程學(xué)報,2008,8(2):49-52. |
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