沥青路面防冰涂层材料应用研究.pdf

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1、2014年第2期·187·第40卷总第178期SichuanBuildingMaterials2014年4月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.02.081沥青路面防冰涂层材料应用研究张泽文,罗炉,雷宗建(湖北省高速公路实业开发有限公司,湖北武汉430051)摘要:通过在乳化沥青中添加适量的缓释防冰剂,和存储稳定性,选择Mafilon合成防冰涂层。设计合成一种沥青路面防冰涂层材料,均匀洒布到路表后Mafilon的主要化学成分包括:SiO、NaCl、MgO和2具有

2、主动防冰、经济耐久的效果,并采用冰冻试验、电导CaO等,其中有效冻结成分为NaCl,占55%左右。Mafilon率试验评价其防冰效果,结合路面抗滑性要求推荐了合理中的盐分颗粒与矿质材料充分混合、互相包裹,是一种非[2]的洒布厚度。均质的粉末状材料。其技术指标如表1所示。关键词:沥青路面;防水涂层;缓释防冰材料;融雪表1Mafilon的主要技术指标效果检测项目标准检测结果中图分类号:U416．217文献标志码:B外观类似于矿粉的粉末状物质-3文章编号:1672-4011(2014)02-0187-03密度/

3、(g·cm)2．25~2．352．289含水量/%≤0．50．30前言盐分含量/%55+1058pH值8~8．58．3我国地域广阔、气候条件复杂,冬季降雪结冰地域面<0．6mm颗粒含量100积广。尤其是在高寒地区或山区,路面或桥面积雪结冰问粒度范围<0．15mm颗粒含量90．0<0．075mm颗粒含量76．5题较为严重甚至需要封闭交通,严重影响道路运输效率和交通安全。传统清除路面积雪的方法主要采用人工、机械1．2乳化沥青铲除或撒布融雪盐等被动防冰技术,不仅劳动强度大、使乳化沥青是一种热力学不稳定的液-液粗

4、分散体系。用效果滞后,而且融雪盐也对道路结构物、植被和生态环沥青乳液在储存过程中常由于稳定性不足而导致沥青颗粒[1]境造成严重破坏。絮凝、聚结和沉降。乳化沥青中添加Mafilon后,其储存稳冬季冰雪来临前,通过在路面上洒布一层防冰涂层,定性会进一步下降,此时由于乳化沥青颗粒絮凝、聚结,[3]可以在一定程度上抑制路面结冰。本文通过定性观察和定造成Mafilon溶解后无法与沥青颗粒均匀混合。因此,防量检测溶液电导率值,研究防冰材料在不同条件下的溶析冰涂层材料所用乳化沥青必须具有良好的储存稳定性。本规律,提出防

5、冰效果室内检测方法,对建立防冰涂层技术文所选乳化沥青5d储存稳定性试验结果如表2所示,可见评价体系具有参考意义。其储存稳定性良好。表2乳化沥青5d储存稳定性试验结果/%1防冰涂层材料设计试样编号储存稳定性平均储存稳定性规范值12．3防冰涂层材料是由缓释防冰材料与乳化沥青进行均匀22．22．3≯5混合,形成一种具有主动防冰、效果持久的防冰复合材料。32．3在冬季来临之前,将防冰涂层材料均匀洒布到沥青路面上,1．3盐化物防冰涂层雨雪天气涂层中的有效防冰成分便会缓慢释放至路面,达到融雪化冰的作用。为此,本文优选

6、合理的缓释防冰材料乳化沥青中掺入缓释防冰材料Mafilon,采用高速剪切和乳化沥青,设计了一种防冰涂层材料。仪进行机械搅拌,将搅拌后的涂层材料均匀洒布于培养皿内。防冰涂层破乳成型后如图1所示。1．1缓释防冰材料目前国内外常用的缓释防冰材料包括水泥固化型盐化物、表面裹油型盐化物、粉末型盐化物。水泥固化型盐化物在乳化沥青中易于离析,存储不稳定,一般不用作防冰涂层材料;表面裹油型盐化物具有良好防冰效果,但由于成本过高限制了其推广;粉末型盐化物以Mafilon为代表,具有较好的防冰效果,在乳化沥青中能形成良好的稳

7、定分散系,且价格较为低廉。本文综合考虑防冰效果、经济性作者简介:张泽文(1974-),男,湖北洪湖人,高级工程师,主要研究图1冰冻前涂层方向:路面结构与材料、公路养护与管理·188·2014年第2期2014年4月SichuanBuildingMaterials第40卷总第178期从图1可以看出,涂层试样表面生成了明显的结晶颗析出量,因此可通过测定涂层表面盐分析出量间接评价其粒,这是因为缓释防冰材料Mafilon在水中溶解后,自然状防冰效果。本文通过测试防冰涂层试件浸泡液中的离子浓态下随着水分的

8、蒸发,乳化沥青破乳,Mafilon又重新结晶度,推算防冰材料有效成分溶出量,从而评价防冰混合料形成颗粒。的防冰效果。如图3所示,盐分溶析方法主要有密封法和全溶法,考虑到密封溶析法操作较为复杂,本试验采用全2融雪机理溶法。Mafilon的有效冻结抑制成分是约55%的NaCl易溶盐,雨雪天气环境温度低、路表湿度大,首先有一小部分积雪蒸馏水融化变成水,使得NaCl成分溶解。在车辆碾压作用下,NaCl成分从浓度较高的防冰涂层逐渐向浓度