蓄盐缓释融雪抑冰材料的制备及性能研究

通过表面改性试验、溶出试验和溶液电导率测定试验,筛选出可用于蓄盐缓释融雪抑冰材料的载体(载体A)和表面改性剂(表面改性剂J),通过优化制备方法和成分配比,开发出具有降低溶液冰点功能和缓释功能的蓄盐缓释融雪抑冰材料。吸附试验和电导率测定试验的结果表明:载体A能够吸附的氯化钠含量较高,适合作为材料的载体;采用湿法吸附制备的融雪抑冰材料的缓释性能优于干法吸附制备的材料;随着表面改性剂J添加量的增大,融雪抑冰材料的缓释性增强。自制的蓄盐缓释融雪抑冰材料的组成为氯化钠、载体A、表面改性剂J,三者的质量分数分别为57.91%、38.60%、3.49%。溶出试验和溶液冰点测试试验表明自制的蓄盐缓释融雪抑冰材料具有良好的缓释性和降低溶液冰点能力。

储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能影响研究进展

为提高冰雪气候条件下沥青路面的运营安全水平,系统介绍了国内外储盐类融雪抑冰材料对沥青混合料性能研究的现状,总结分析了融雪抑冰的主要材料类型、作用机理、评价方法及应用效果等,并探讨了材料对沥青混合料融雪抑冰功能和路用性能的影响。分析表明:储盐类沥青混合料中融雪关键成分氯化物的析出降低了路表水溶液的冰点、路面与冰雪之间的黏附力,显著提高了自身融雪除冰功能;但导致混合料路用性能发生了一定的变化。MFL(Mafilon)材料的掺加,使混合料的各项路用性能均降低,尤其是水稳性能。V-260(Verglimit-260)材料以外掺的方式添加到混合料中,其水稳性能和低温性能均降低。而ICB(icebane)材料的粒径、置换方式、掺量及所用矿料级配等因素均对混合料路用性能有影响。采用高黏改性沥青或掺加添加剂,可有效改善融雪抑冰沥青混合料的路用性能。

缓释盐化物复合相变材料沥青混合料填料的制备

将盐化物与相变材料相结合掺加在沥青混合料路面中,可以加强路面自融雪性能,相变材料起减缓温度变化提升路面温度的作用,盐化物释放的盐离子主要起融雪作用。直接在路面材料中掺加盐化物难以控制其盐离子的释放量,在加入吸附材料火山石粉后,可以减缓盐化物的释放速度,使路面的自融雪功能保持较长的时效。研究在路面材料中添加缓释盐化物以及复合相变材料,以及在脱离实验室条件下进行这两种材料的制备。

相变缓释型盐化物融雪除冰沥青混合料应用

选取典型相变类材料与缓释型盐化物材料进行SMA-13沥青混合料抗凝冰效果研究发现,三种材料均有降低路面冰点的效果,相比颗粒状抗凝冰材料,抗凝冰粉末及调温剂较早出现结冰现象,颗粒状融雪剂冰点为-7℃,短期内抑冰除冰效果最好。但是缓释型盐化物材料属于消耗型融雪材料,其融雪效率会随着时间逐渐衰减,且5%掺量的盐化物消耗会可能导致沥青混合料内部出现微小孔洞,影响路面服务耐久性。

盐化物材料中蓄盐载体的选择及最优配合比

为了提高融雪沥青路面的整体性能,对盐化物材料中蓄盐载体的选择及最优配合比进行了研究.通过比表面积、电导率测试及扫描电子显微镜(SEM),比较了不同蓄盐载体对融雪盐的承载性能和缓释性能;通过扭转试验、电导率试验和冻融劈裂试验,评价了不同融雪盐与蓄盐载体配合比条件下盐化物材料的融雪性能与水稳定性能.结果表明:大部分融雪盐吸附在蓄盐载体表面,仅有少部分融雪盐存储在蓄盐载体的孔隙之中;蓄盐载体对融雪盐的缓释效果影响不大,掺入表面改性剂可以有效调节材料的缓释性能;盐化物材料中融雪盐与蓄盐载体的质量比越大,在一定程度上其融雪性能越好,水稳定性越差;存在融雪盐与蓄盐载体的最优配合比,能够同时保证融雪性能和路用性能的稳定.

环氧树脂掺量对蓄盐沥青混合料性能的影响

为增强沥青路面的融雪抑冰性能,降低冰雪对沥青路面造成的损害,制备了不同环氧树脂掺量下的蓄盐沥青混合料试件,并对其施工可操作性、路用性能、融雪抑冰性能等进行分析和评价。首先,采用旋转黏度试验与马歇尔稳定度试验,分别评估了不同环氧树脂掺量的环氧沥青胶结料和蓄盐沥青混合料的施工可操作性,并通过荧光显微镜(Fluorescence Microscopy,FM)观察了其微观结构并分析了其反应机理。在此基础上,基于车辙试验、低温弯曲试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验评价了蓄盐沥青混合料的路用性能。最后,借助盐化物释放试验与冰黏附试验分析了蓄盐沥青混合料的融雪抑冰性能。研究结果表明,与热塑性SBS改性沥青相比,不同环氧树脂掺量下蓄盐沥青混合料性能变化存在明显的阈值:当环氧树脂掺量小于等于30%时,其对蓄盐沥青混合料路用性能影响较小,但对其融雪抑冰性能影响显著;而当环氧树脂掺量大于30%时,蓄盐沥青混合料的路用性能显著提升,但同时其融雪抑冰性能受到不良的影响。通过荧光显微镜观察并分析可知:随着环氧树脂掺量的增加,环氧沥青体系发生了从“沥青为连续相、环氧固化物为分散相”到“沥青为分散相、环氧固化物为连续相”的相转变,导致性能发生了显著的变化。因此,在使用蓄盐沥青混合料时应该综合考虑其路用性能和融雪抑冰性能,建议内掺融雪剂的环氧沥青混合料中环氧树脂掺量为20%~30%。

蓄盐沥青路面研究进展:盐化物材料、混合料及其性能与评价

寒冷环境下,路表积雪、结冰容易导致严重的交通事故并带来巨大的经济损失。蓄盐沥青路面是一种具有融雪抑冰能力的功能性路面,能够在寒冷环境下保障路表抗滑和道路通行能力。作者系统综述了蓄盐沥青路面的工作机理、盐化物材料、沥青混合料及其性能与评价方法研究进展。首先按照材料形态和盐分包裹材料,对盐化物材料进行分类,对比了几种常用的融雪抑冰沥青混合料设计方法,从填料特性与级配干扰的角度分析了盐化物材料掺入后沥青混合料级配参数的变化规律。在综述蓄盐后沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、耐久性以及吸湿性和抗滑性等研究结论的基础上,分析了盐化物导致沥青混合料路用性能劣化的作用机制。最后介绍了常见的融雪抑冰性能评价与测试方法。在对现状综述的基础上,针对盐化物材料设计、沥青混合料改进、路用性能劣化机理以及融雪抑冰性能评价等关键内容,展望了蓄盐沥青路面技术的未来发展方向。