这种沥青路面能融雪抑冰?蓄盐沥青路面作用机理

这种沥青路面能融雪抑冰?蓄盐沥青路面作用机理

在冬季冰雪季节,我国北部和中西部山区道路的积雪与结冰给通行车辆带来极大的安全隐患,轻则影响行车舒适性,降低通行效率,重则引发交通事故,给人民的生命财产造成极大损失(www.rdlq.com.cn)。目前,在清除道路表面积雪与结冰时采用的技术可以分为被动(人工/机械除雪)和主动两种。蓄盐沥青路面是一种具有主动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。

蓄盐沥青路面基于“稀溶液依数性”理论,即道路表面水溶液冰点的降低值仅与水溶液中溶质的质量摩尔浓度有关,水溶液的摩尔浓度越大则越不容易结冰。当水分进入混合料内部,在车辆动荷载、毛细管力、泵吸作用和渗透压等作用下,融雪成分溶解,并从内部浓度较高的狭小空间扩散至盐分浓度较低的路表,降低路表水溶液冰点,延迟路表冰雪覆盖。目前,对蓄盐型融雪沥青路面的有效工作条件一般为:小雪[0~1mm∙(12h)-1]或较高温(-1~0℃)条件下,有限程度地主动融雪化冰;中雪[>1mm∙(12h)-1]及以上或低温(<-3℃)条件下,主要起延缓冻结和消除冰雪-路面黏结层的作用。

盐化物材料

盐化物是蓄盐沥青路面技术的关键技术,可分为集料型、填料型和涂料型。欧洲国家率先提出集料型盐化物,日本和我国主要采用填料型盐化物。盐化物材料以氯盐(NaCl,CaCl2,MgCl2等)为主。

但鉴于氯离子的金属腐蚀风险,在钢桥面或钢筋混凝土桥面铺装时需谨慎,目前尚无法明确是否蓄盐沥青路面会对钢筋造成腐蚀危害。针对盐化物性能的测试,目前尚无统一的评价指标与方法,除满足普通融雪剂标准外一般还通过氯离子浓度和溶液电导率测试进行缓释性能和溶出性能评价。

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蓄盐沥青路面路用性能

在普通沥青混合料中,集料型或填料型盐化物分别替代部分细集料或矿粉,形成具有融雪抑冰能力的新型混合料。盐化物的掺入导致油石比变化、混合料结构变化,盐析出后引起空隙变化。研究表明掺加盐化物可能会导致沥青混合料高温性能变差,水稳定性降低,疲劳寿命降低。

就目前的研究而言,蓄盐沥青路面还存在着不可避免的技术缺陷,但在特定场景下依然具有广阔前景。

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