抗凝冰填料沥青混合料路用性能研究

针对我国北方(尤其是新疆地区)冬季路面凝冰问题,采用Mafilon材料置换沥青混合料中矿粉形成的混合料是一种长效型主动融雪沥青混合料,为评价Mafilon抗凝冰沥青混合料的路用性能,抗凝冰材料以粉体形式置换混合料中的矿粉进行配合比设计,通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、除冰试验和工程试验,分析了相关试验参数等对...     

低冰点抗凝冰技术应用研究

为了系统评价低冰点抗凝冰技术,对颗粒型和填料型低冰点材料性能、混合料路用性能及抗凝冰性能进行了研究。研究结果表明:颗粒型材料有效成分含量更多,但更容易溶于水,易在混合料中留下大量孔隙,导致缓释性及抗水损害性能不如填料型材料;两种材料对油石比略有影响;填料型材料融冰率高于颗粒型材料。在四川省某国道上铺筑试验路的应用表明,填料型材料有助于积雪快速融化,提高了行车安全性,为雅西高速公路应用提供了借鉴。     

“农村公路+安全”模式下抗凝冰沥青路面应用效果研究

针对农村公路陡坡路段和桥面铺装上面层,采用抗凝冰SMA-13沥青路面结构提高其安全与行驶质量。进行室内抗凝冰SMA-13沥青混合料配合比设计,并通过路用性能试验、抗凝冰性能试验、冰层界面拉拔试验、破冰能力试验、抗滑性能试验及抗凝冰持续时间试验等对其抗凝冰效果进行评价。结果表明,与常规SMA-13沥青混合料相比,抗凝冰SMA-13沥青混合料的路用性能略有衰减但满足规范要求,且能有效降低路表冰点和冰雪与路面材料之间的黏结力,改善车辆行驶过程中车轮的破冰效果进而提高低温条件下路表摩擦系数,有利于提高农村公路特殊路段的行驶安全性。     

缓释型抗凝冰桥面铺装AFC-13混合料设计与性能评价

为解决道路冬季易结冰的问题,通过向AFC-13混合料中加入5%的履信抗凝冰材料,设计开发一种缓释型的抗凝冰混合料。文中通过相关路用性能试验评价抗凝冰AFC-13混合料的路用性能,试验结果表明,抗凝冰AFC-13混合料的马歇尔试件残留稳定度比和冻融劈裂强度比可达到80%以上,动稳定度指标可达到6 200次/mm以上,弯曲破坏应变可达到2 700×10^-6以上,抗凝冰AFC-13混合料具有较为良好的路用性能,满足设计要求。对铺设缓释型抗凝冰混合料AFC-13的试验段进行试验,其渗水系数为18 mL/min,压实度为99.5%,构造深度为0.97 mm,均满足相关规范要求。观测缓释型抗凝冰混合料AFC-13试验段在低温雨雪天气下路面发生结冰的情况,发现在小雪、气温为-1～-3℃的天气下,AFC-13铺装在30 min之内不会产生积雪,路面发生冻结的现象也较普通铺装段落推迟1 h,即可有效地缓解道路积雪结冰的出现。     

抗凝冰沥青混凝土的路用性能及抗冰效果研究

在普通沥青混凝土中掺入一定比例的抗凝冰剂制备成抗凝冰沥青混凝土,在室内试验确定抗凝冰沥青混凝土配合比,并分析研究其路用性能和除冰性能.结果表明:抗凝冰沥青混凝土中抗凝冰剂具有良好的释放性,其路用性能满足规范要求,并且具有良好的抗凝冰效果.通过抗凝冰沥青混凝土在试验路段上的表现也证明了这一结论.     

适用于高海拔山区公路超疏水抗凝冰材料的制备及性能研究

为了解决我国西部高海拔山区公路在冬季的暗冰危害问题,克服既有融雪化冰技术的不足,制备了一种超疏水抗凝冰材料,实现雨水在路表呈球形而迅速排走,从而减小凝冰厚度及其与路面的附着力。通过对比试验,进行了抗凝冰材料的配方设计,并结合公路行驶性能的要求,完成了配方优化;最后系统地测试了超疏水抗凝冰材料的抗凝冰作用机制、使用寿命及抗滑性能。结果表明,超疏水通过自身的超疏水作用和密水功能实现抗凝冰的目的,与沥青路面有良好的黏结性能、抗老化性能及耐磨性,保障了其使用寿命;抗凝冰材料会导致非凝冰状态下路面的抗滑性略有下降,但能明显提高凝冰状态下路面的抗滑性,保障了高海拔山区的道路交通安全性。     

环保缓释型主动融冰雪涂层材料研究

为解决目前冬季融冰雪成本高、环保性差的问题，首先基于医学制药中的"缓控释"思想，确定涂层材料的组成，为使表面能较高的亲水性填料、补强剂与表面能较低的树脂能有效结合，采用偶联剂对组分中的填料和补强剂进行表面改性处理，用高分子纤维素分别制备疏水型与亲水型包衣溶液，对环保型融雪剂进行包衣成膜，研究其微观形貌以评价成膜状况；然后通过融冰雪试验确定涂层溶液的最佳涂刷量，研究涂层的抗黏附性能与缓释持久性，通过分析涂层的微观形貌特征，揭示其缓控释融冰雪机理；最后分别通过研究融冰雪涂层的耐水性、耐磨性和耐腐蚀性分析其耐久性能，通过分别分析融冰雪涂层对植物生长和金属腐蚀的影响以评价其环保性能。研究结果表明：亲水型与疏水型包衣溶液的掺配比例是1：8，环保型主动融冰雪涂层溶液的最佳涂刷量为0.65 kg·m^-2，融冰雪涂层具有良好的缓释持久性和抗黏附性能；在融冰雪过程中，包衣薄膜吸水溶胀，溶解缠绕在包衣薄膜表面的亲水型高分子纤维素，使镶嵌在包衣表面的抗黏剂及致孔剂碎片脱落，在包衣薄膜表面形成孔洞，渗出融雪剂晶体，包衣薄膜成功地发挥缓释作用；水进入包衣膜内后溶解融雪剂，浓度升高，渗透压增大，融雪溶液便渗出包衣薄膜，融化冰雪；环保型主动融冰雪涂层具有良好的经济、环保和耐久性。     

内掺型除冰剂沥青混合料性能的试验研究

主要研究内掺型除冰剂对3种沥青混合料抗冻结冰性能的影响。通过冰点试验、轮碾试验、黏结力试验,基于除冰效果最优原则确定除冰剂的最佳掺量;按最佳掺量设计内掺型除冰沥青混合料,并进行车辙试验、水稳定性试验与低温弯曲试验,研究内掺型除冰沥青混合料的路用性能。结果表明:综合3种沥青混合料的除冰效果,内掺型除冰剂的最佳掺量为5%,此时除冰效果最优,冰点可降低至-20℃左右,实际交通量大于23次/分钟的路面覆冰时间减短,冰层与路面间黏结力分别降低61.63%,62.64%,74.39%;与普通沥青混合料相比,内掺型除冰     

半刚性基层表面抗冲刷性能试验与分析

路面面层与基层界面之间积存的自由水因压力变化而高速流动并产生泵吸效应,将冲刷基层表面并导致路面损坏。为评估半刚性基层表面抗冲刷性能和防冲刷措施效果,基于半刚性基层材料的冲刷原理,利用混凝土振动台、沥青混合料车辙试验机进行振动水流冲刷和轮碾冲刷试验。通过两种基层材料、3种防冲刷措施的试验对比,确认水泥稳定级配碎石的抗冲刷性能优于水泥稳定砂砾;乳化沥青透层、土工布对减少半刚性基层材料的表面冲刷有较好的效果,冲刷量可下降60%~80%以上,最高降低94.4%;按抗冲刷效果排序,乳化沥青透层+土工布土工布乳化沥青透层;与未冻融的试件相比,冻融试件的冲刷量稍有增大;冻融循环条件下,所采用的三种抗冲刷措施效果保持良好。对于水泥混凝土路面,设置缩缝传力杆时,相对无传力杆路面,冲刷量可减少40.7%~66.3%。试验结果表明:振动水流冲刷试验的基层材料冲刷量总体大于轮碾冲刷试验结果,但总体规律一致。在无法定量分析半刚性基层材料抗冲刷性能的情况下,两种冲刷试验方法能够对基层材料的抗冲刷性能和防冲刷效果进行对比分析。     

基于时间和用量控制的高速公路凝冰路段精细化除冰研究

为实现高速公路凝冻路段的精细化除冰，立足贵州省高速公路凝冰处置过程的预防性抗凝冰处置和应急性凝冰处置两个阶段，从时间和除冰物资(以工业盐为例)的用量两个维度出发，采用室内试验和室外验证相结合的方法开展了研究。针对预防性抗凝冰处置，研究了先撒后雨和先雨后撒两种不同的工业盐撒布方式下道路的抗凝冰程度。结果表明，采取先雨后撒的凝冰撒布方式对凝冻的延缓时间优于先撒后雨的撒布方式，因此针对干燥路面的预防性抗凝冰处置，建议在撒布工业盐之前，提前采用洒水车将路面浸湿，并对洒水车从行车速度、撒布宽度、流量等方面进行规定；同时无论采取哪种撒布方式，气象条件持续下降时，其抗凝冰效果有限；还研究了不同盐用量下对应的延缓结冰时间，获得了预防性抗凝冰处置指导建议表。针对应急性凝冰处置，以消融面积为消融能力的衡量指标，研究了一定的凝冰厚度下不同的盐用量对道路凝冰的消融能力。结果表明，同等厚度下，盐用量与其对道路凝冰的消融能力成正比，但当其增加到一定程度时，融冰效果趋于饱和，基于此，以我国道路凝冰预警等级为依据，以融冰时间最小化和融冰面积最大化为导向，从撒布车速度、撒布流量、撒布宽度等方面对应急性凝冰处置进行了规范...     

蓄盐类抗凝冰材料对沥青混合料路用性能影响研究

为评价蓄盐类抗凝冰沥青混合料的路用性能,优选蓄盐材料,利用等体积置换矿粉的方法设计沥青混合料配合比,通过车辙试验、冻融劈裂试验、饱和浸水马歇尔试验、低温弯曲试验和抗剥落试验分析了蓄盐抗凝冰材料类型、掺量及相关试验参数等对沥青混合料性能的影响。结果表明,蓄盐抗凝冰材料劣化了沥青混合料的各项性能,且随着其掺量的增加影响程度愈显著,尤其是对于水稳定性能和低温抗裂性能;利用改进的肯塔堡飞散试验能评价蓄盐材料对沥青混合料抗剥落效果的影响,饱和水作用时间、环境温度等因素均会加速沥青混合料的质量损失;盐化物有效成分是否被均匀裹覆对路用性能起主导作用,蓄盐IceBane沥青混合料的性能均优于Mafilon;蓄盐抗凝冰沥青混合料的各项性能指标均满足规范要求。     

抗凝冰填料沥青混合料性能研究

为了减轻冰雪给道路交通带来的损失和危害,采用抗凝冰填料设计具有融冰雪功能的沥青路面,结合抗凝冰填料使用要求,运用体积等效置换法进行级配设计,采用马歇尔试验确定抗凝冰填料沥青混合料的油石比,运用相关试验检验抗凝冰填料沥青混合料的路用性能,并采用STP离子仪检测抗凝冰成分释放量评价抗凝冰填料沥青混合料的抗凝冰效果。     

沥青路面降温涂层材料优化设计及其性能研究

为提高沥青路面热反射涂层降温效果及抗滑性能,该文通过对热反射涂层的降温机理研究优选了路用降温原材料,制备了一种路用降温涂层。开发了用于评价路用涂层降温性能的室内模拟太阳热辐射测试系统,通过对干燥时间、抗滑性能、黏附性能以及室内降温性能试验,确定了新型路用降温涂层的最佳配比以及涂抹量。结果表明:该涂层的黏附强度在涂刷量为0.4～0.8 kg/m~2时较高;抗滑性能随着TiO_2体积浓度的增加而降低,随着漂珠掺量的增大而增大,且漂珠掺量为20%左右时涂料抗磨损性能最优;通过室内热辐射模拟试验,试件上表面最大降温可达7.93℃。在试件底部降温可达7.43℃。该文所制备的路用降温涂层可以有效反射太阳辐射,有利于缓解城市"热岛效应"。     

抗凝冰沥青混合料路用性能分析及应用效果评估

文章介绍了抗凝冰改性剂的基本原理,并通过试验研究,分析了抗凝冰沥青混合料的抗凝冰功能及不同掺量抗凝冰改性剂对沥青混合料路用性能的影响,得出了抗凝冰改性剂的适宜掺量,并通过试验路段进行了验证,为抗凝冰沥青混合料的推广应用打下了坚实基础。     

盐冻循环对胶粉改性沥青混合料性能的影响

冬季寒冷地区路面易积雪结冰,常使用除冰盐进行融雪除冰。除冰盐的使用会对路面材料产生侵蚀。本文通过室内冻融循环试验分析盐冻融循环对胶粉改性沥青混合料的性能的影响。实验中考虑了温度、除冰盐浓度和冻融循环次数三个因素,按照正交原理进行试验,试验测得了试件的孔隙率和劈裂强度。经分析发现,随着盐浓度和冻融循环次数的增加,胶粉改性沥青混合料的孔隙率逐渐变大。说明冬季路面使用的除冰盐对胶粉改性沥青的破坏较严重,不宜大量使用。     

浅谈凝冰状态下粗糙路面抗滑效果

路面抗滑性能对行车安全非常重要,除了在一般情况下具有良好的抗滑性能之外,冬季多雨结冰的路面也要具备良好的抗滑性能。利用粗糙路面不同的构造深度进行了破冰效果的对比试验,发现宏观构造较好的路面能弥补薄冰对路表构造深度的损失,且在行车碾压时,水平力的作用使结冰层很快被磨耗掉,增加了制动效果而达到了凝冰路面抗滑的目的。     

橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料主动除冰试验研究

为解决冬季道路沥青路面易结冰和难除冰的问题，结合橡胶颗粒物理作用和盐化物融雪剂化学作用，制备了橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料，并通过水滴结冰延迟试验、覆冰破损试验和融冰速率试验测试了融雪剂改性沥青混合料以及橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料的抗凝冰能力。结果表明：1)温度介于-2℃～-5℃时，橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料具有良好的抗凝冰能力；2)在-5℃时，掺入5%的融雪剂，试件表面结冰延迟约8 min,其结冰质量损失率是未掺融雪剂试件的13.62倍，其平均融冰速率较未掺融雪剂试件提升了约26%;3)在温度降至-10℃时，融雪剂改性沥青混合料抑冰效果不再明显，但在荷载作用下，橡胶颗粒/融雪剂复合改性沥青混合料仍具有一定的除冰能力。     

热反射涂层在排水性沥青混凝土路面中的应用及性能评价

依托江西永武高速公路实体工程,采用重庆交通大学研制的沥青混凝土路面热反射涂层材料,根据材料性质提出相应的机械化施工流程,首次在国内排水性沥青混凝土路面中进行了施工应用,并对施工后沥青混凝土路面降温效果和渗水性能进行评价。研究发现,热反射涂层路面较普通沥青混凝土路面在晴天时可降低路表温度8℃左右;洒布后路面排水性有一定程度降低,但仍能满足规范需求。     

盐冻后沥青砂浆的粘弹性变化及微细观分析

冬季寒冷地区路面易积雪结冰,常使用除冰盐进行融雪除冰。除冰盐的使用会对路面材料产生侵蚀。该文以沥青混凝土路面的重要组成部分——沥青砂浆为研究对象,对经历不同盐冻状况的沥青砂浆试件进行了单轴压缩蠕变试验,利用Origin软件对蠕变曲线进行非线性拟合,得到沥青砂浆的Burgers模型参数。并利用扫描电镜对试件表面进行观测。试验结果表明:经历的冻融循环次数越多,沥青砂浆抵抗轴向变形的能力越差,即抗压强度越低。融雪盐浓度越大,其弹性模量降低也越明显,沥青与骨料的接触界面受损越严重。盐冻环境对于沥青砂浆的初期弹性变形有显著影响,而对于粘性变形影响不大。     

超薄磨耗层NovaChip(R)层间抗剪强度试验研究

超薄磨耗层是一种性能优良的预防性养护技术(也可用于新建道路的表面层),其具有抗滑性能好、表面强度高、行车噪音低、防水性能突出等特点.超薄磨耗层技术使用效果的好坏与其混合料级配、温度、层间黏结材料性能及其洒铺量有着密切的关系.以室内模拟试验为基础,以AC- 13模拟原路面、NovaChip(C型)混合料作为磨耗层,制作复合型试件,采用多功能层间测试试验仪对试件进行直接剪切试验,研究了乳化沥青洒布量及温度对超薄磨耗层层间黏结能力的影响.