高弹蓄盐沥青混合料组成设计及性能评价

针对现有的融冰除冰技术存在效率低、污染环境等缺陷,根据弹性路面材料在行车荷载下产生自应力和融雪剂盐分析出降低冰点等原理,将橡胶颗粒和蓄盐填料以等体积代替方法代替混合料中部分集料和矿粉开发了高弹蓄盐沥青混合料,并进行了混合料表面融冰试验和轮碾破冰试验及融冰除冰能力的评价.结果表明,2%橡胶颗粒、40%蓄盐填料掺量下混合料路用性能最佳;高弹蓄盐沥青混合料的表面冰层脱落时间较常规混合料减少50%、轮碾破冰试验中表面冰层破碎率达77%,而仅添加蓄盐填料或橡胶颗粒的混合料破碎率仅为51%、49%.表明设计的高弹蓄盐沥青混合料可保证良好的路用性能,且具有良好的融冰除冰能力,为冬季路面融冰除冰提供一种新方案.

高弹蓄盐沥青混合料破冰效果细观仿真研究

高弹蓄盐沥青混合料是一种同时具备良好去冰融雪特性和路用性能的新型功能性路面材料,由于采用橡胶颗粒替换部分细集料,使冰层与路表橡胶颗粒接触位置处的力学特性发生很大的改变,同时也使得高弹蓄盐沥青路面结构的整体变形性能显著提高,从而实现一定的自应力除冰功能。为了评价高弹蓄盐沥青路面的自应力除冰效果,明确橡胶颗粒作用的除冰机理,通过建立不同工况下路面结构细观二维平面有限元模型,对橡胶颗粒的破冰特性进行分析,并研究冰层厚度、温度、橡胶颗粒粒径及高弹蓄盐沥青层模量等参数对高弹蓄盐类沥青路面破冰效果的影响。仿真结果显示:橡胶颗粒在一定温度和一定冰层厚度条件下具备良好的自应力除冰效果,当温度低于-10℃或冰层厚度大于8 mm,橡胶颗粒将失去其自应力除冰能力。在保证高弹蓄盐沥青路面路用性能的前提下,适当增加橡胶颗粒的掺量或者选用较大粒径的橡胶颗粒,可以显著提高高弹蓄盐沥青路面的自应力除冰能力。