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1、路面除冰雪技術(shù)與方法綜述142477潘尚啟1路面除冰雪的背景與意義據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)約有60%的高速公路冬季存在積雪現(xiàn)象,冬季約15%30%左右的交通事故與路面積雪有關(guān)。嚴(yán)重的路面積雪將造成道路關(guān)閉,給道路暢通帶來(lái)了嚴(yán)重影響,甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。有資料顯示,瀝青路面在干燥狀態(tài)下附著系數(shù)約為0.6,而在積雪狀態(tài)下路面附著系數(shù)為0.2,在結(jié)冰狀態(tài)下道路的路面附著系數(shù)僅為0.15。因此,在冰雪路面上汽車(chē)容易發(fā)生打滑、跑偏等現(xiàn)象,制動(dòng)距離顯著延長(zhǎng),車(chē)輛的操作穩(wěn)定性和安全性顯著降低,交通事故發(fā)生率較高。調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明:相比同時(shí)期非雪天環(huán)境,冰雪環(huán)境條件下交通事故的傷亡率增加25%,事故率上升100%;冰雪環(huán)

2、境條件下每百萬(wàn)車(chē)輛每公里車(chē)輛碰撞、刮擦事故為5.86起,而處于非雪天環(huán)境,每百萬(wàn)車(chē)輛每公里發(fā)生車(chē)輛碰撞、刮擦事故僅為0.41起,二者之間的差異高達(dá)13倍之多。2008年初的全國(guó)大范圍雪災(zāi),給我國(guó)特別是南方地區(qū)帶來(lái)巨大災(zāi)害。降雪量之大、降雪時(shí)間之長(zhǎng)、受災(zāi)區(qū)域之廣、造成交通中斷堵塞時(shí)間之長(zhǎng),都是百年不遇的,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)537.9億元。受冰雪災(zāi)害的影響,僅福建省就發(fā)生道路交通事故1867起,死亡379人,受傷2000余人,財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)。路面冰雪問(wèn)題一直困擾著世界各國(guó)交通部門(mén),嚴(yán)重影響交通、經(jīng)濟(jì)及人的出行及工作人們?yōu)榇俗髁舜罅垦芯?,探索出許多抑制、控制和消除冰雪的技術(shù)和方法。2路面除冰雪技術(shù)目前

3、,冬季除冰雪的技術(shù)主要有兩種:路面外部技術(shù)和路面內(nèi)部技術(shù)。外部技術(shù)包括清除法和融化法,內(nèi)部技術(shù)主要包括熱力融冰雪技術(shù)和抑制凍結(jié)鋪裝技術(shù)。路面除冰雪技術(shù)分類(lèi)如圖1所示。路面除冰*技術(shù)r*熱力利施力轉(zhuǎn)化型融沐舌技術(shù)一,能it轉(zhuǎn)牝型舉冰丐技K烙面內(nèi)削技術(shù)產(chǎn)H膠顆粒彈性除冰賂而I-物理類(lèi)褲結(jié)抑制托面-善嵌類(lèi)楠裝技術(shù)耳鼻枷緒憾莪技術(shù)孵化寧類(lèi)涼站抑制路面圖i路面除冰雪技術(shù)2.1路面外部除冰雪技術(shù)清除法路面外部清除法包括人工清除法和機(jī)械除冰雪法。人工清除法人工清除法是最傳統(tǒng)的除冰雪方法,即使用人力來(lái)清除路面積雪和結(jié)冰。該方法可以比較有效地除去路面冰凍,但是耗費(fèi)人力很大,而除冰的效率卻很低,除冰的同時(shí)還要限制

4、車(chē)輛的行駛,只適用于需要重點(diǎn)清除路段。機(jī)械除冰雪法機(jī)械除冰雪是目前采用的最普遍的方法,可分為機(jī)械鏟冰雪和機(jī)械吹雪兩類(lèi)。機(jī)械鏟冰雪方法是采用專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)路面冰雪進(jìn)行清除,專(zhuān)業(yè)設(shè)備工作效率高,適合大面積清除作業(yè),但是除凈率不理想。高速公路除冰雪機(jī)械有:(1)拋投式除雪機(jī),拋投式除雪機(jī)的除雪效率,一般20008000噸/小時(shí)不等,拋出距離最遠(yuǎn)達(dá)50米。一般是通過(guò)銃刀式或葉輪式轉(zhuǎn)子除雪軸送雪,再利用雪風(fēng)機(jī)和拋雪筒拋雪于運(yùn)雪車(chē)或指定位置。(2)推移式除雪機(jī),它是通過(guò)安裝在鏟土機(jī)械及車(chē)輛前部的推雪鏟刀、除雪犁(V形犁)、路面平整板、側(cè)向排雪板等除雪裝置將雪推走,開(kāi)出通道或堆積后用卡車(chē)運(yùn)走,或直接將雪推出

5、路邊。另外,還有諸如新型滾軸錐子破冰機(jī)、冰雪粉碎機(jī)等。機(jī)械吹雪方法安全環(huán)保,但機(jī)械需求量大,費(fèi)用高,因此適用范圍較小,通常只適用于機(jī)場(chǎng)等便于管理的較小范圍的除雪及未經(jīng)碾壓過(guò)的厚度較薄的路面積雪,不適合交通量較大的公路和城市道路除雪。對(duì)于公路交通而言,在特殊路段比如橋梁、匝道、長(zhǎng)大縱坡、山地區(qū)域等,大型除雪機(jī)械的操作和運(yùn)行都有其局限性。而且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的鏟雪機(jī)功能單一,設(shè)備利用率低;國(guó)外多功能綜合性的除冰雪機(jī)械價(jià)格昂貴,經(jīng)濟(jì)效益較差。加拿大在這方面走在世界前列,它地處北緯地區(qū),是交通積雪嚴(yán)重的國(guó)家。他們將信息、計(jì)算機(jī)、機(jī)、電、液一體化高新科技成果都應(yīng)用到除冰雪機(jī)械上,向著更加柔性化、智能化、高度自動(dòng)

6、化的方向發(fā)展,發(fā)明了不少操作便捷、成本低廉、效率較高的除冰雪機(jī)械,如智能鏟、吹、灑布多功能計(jì)算機(jī)控制除冰雪機(jī)等。這些機(jī)械的發(fā)展和應(yīng)用前景廣闊。融化法2.121人工或機(jī)械撒布融雪劑通過(guò)在路面上撒布化學(xué)藥劑來(lái)降低冰雪融點(diǎn),使冰雪融化,進(jìn)而清除積雪和積冰,是國(guó)際上較常用的一種路面除冰雪的手段。國(guó)內(nèi)外常用的融冰雪劑主要有鹽類(lèi)和醇類(lèi)。在一定的環(huán)境條件下,撒布融雪劑可以有效清除道路冰雪,改善道路安全狀況,提高道路運(yùn)輸效率。但是,醇類(lèi)融雪劑的除冰雪效果受環(huán)境溫度影響較大,并具有反結(jié)冰現(xiàn)象。一旦環(huán)境溫度下降,被融化的積雪會(huì)再凍結(jié)成冰,且如果降雪量過(guò)大,融雪劑自身很難快速溶解融化,使得路面更滑,交通安全更加堪憂(yōu)

7、,同時(shí)還導(dǎo)致綜合成本大幅升高。而絕大多數(shù)的鹽類(lèi)融雪劑產(chǎn)品都存在腐蝕性,易腐蝕破壞道路結(jié)構(gòu)和機(jī)動(dòng)車(chē)輛,還會(huì)對(duì)土壤、水體和大氣等造成污染,破壞生態(tài)環(huán)境。根據(jù)美國(guó)和加拿大的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告,在每年使用1000萬(wàn)噸融雪劑的情況下,會(huì)對(duì)道路、車(chē)輛造成29億59億美元的損失,對(duì)停車(chē)場(chǎng)造成0.75億1.5億美元的損失,導(dǎo)致5%10%的植物病變甚至枯死。另外,在2003年,融雪劑的使用曾造成北京4000多棵大樹(shù)和4萬(wàn)多株灌木死亡,草地受害面積達(dá)3萬(wàn)多平方米,直接經(jīng)濟(jì)損失1500多萬(wàn)元。因撒布砂石材料此,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都不斷開(kāi)發(fā)環(huán)保型融雪劑,如美國(guó)和加拿大的專(zhuān)家開(kāi)發(fā)出的生物降解型融雪劑等,具有無(wú)毒性和無(wú)腐蝕性的特點(diǎn),

8、可以起到較好的效果。各種融雪劑的性能對(duì)比如表1所示??偟膩?lái)說(shuō),這種中外都米用的傳統(tǒng)方法對(duì)冰雪的清除比較徹底但效率低、費(fèi)用咼,作業(yè)時(shí)影響車(chē)輛通行及行車(chē)安全,不能長(zhǎng)時(shí)間作業(yè),適用于雪量較小時(shí)或重點(diǎn)、難點(diǎn)路段的冰雪清除。表1常用融雪劑性能對(duì)比對(duì)水泥保持時(shí)對(duì)金屬的腐蝕最低融雪適宜工融雪劑對(duì)土壤對(duì)地下水的影間(雪的腐蝕性(250冰點(diǎn)速度作的溫種類(lèi)的影響響前噴性/%次凍廠C/%度/C灑)/d融)/%100造成土鈉質(zhì)增高對(duì)人氯化鈉100強(qiáng)烈破壤板結(jié)的影響較大-21100-1-101壞25土壤150鈣質(zhì)增高對(duì)人氯化鈣5070強(qiáng)烈破輕度板的影響較小-50150-1-3012壞5結(jié)影響較鎂質(zhì)增高對(duì)人氯化鎂4060

9、輕微破小無(wú)害-33150-1-2023壞環(huán)保型1改良?jí)A鎂質(zhì)增高對(duì)人520-60200-1-4047融雪劑無(wú)破壞性土壤無(wú)害在冰雪路面上撒布一定粒徑的砂石材料,如砂、石屑、爐灰、煤渣和砂鹽混合料等,能提高冰雪路面的摩擦系數(shù)。砂石的存在一方面使冰雪層的凍結(jié)強(qiáng)度不均勻,另一方面,砂石在冰雪層的運(yùn)動(dòng)使得雪不易壓實(shí),達(dá)到了抗滑的目的。該方法在注重環(huán)保的歐洲,如德國(guó)、瑞典、丹麥、芬蘭等國(guó)應(yīng)用非常廣泛。山于砂石材料既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保,且事后清理也較為便捷,故受到這些國(guó)家的青睞。2.2路面內(nèi)部除冰雪技術(shù)熱力和能量轉(zhuǎn)化型融冰雪技術(shù)和方法利用外加熱源融冰雪外加熱源融冰雪方法,是利用熱水或者熱融雪劑溶液,將其噴灑在積冰雪高

10、速公路上,不僅利用熱液體的熱能,同時(shí)利用和發(fā)揮融雪劑降低冰點(diǎn)的作用,更加迅速地使高速公路上的積雪融化,使得交通能快速恢復(fù)。近年來(lái),除了上述方法,汽車(chē)加熱-機(jī)械融化法也得到大力研發(fā)。通過(guò)汽車(chē)供熱裝置加熱液體或者融雪劑溶液,將其噴灑到公路上,然后利用汽車(chē)上附加的機(jī)械設(shè)備鏟除冰雪和清掃冰雪融化以后的水,這樣就將熱力、融雪劑、機(jī)械除雪三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,大大加快了高速公路融雪化冰的速度和效率,為快速開(kāi)放交通打下基礎(chǔ)。這項(xiàng)工程已經(jīng)在我國(guó)山東省開(kāi)始研究和應(yīng)用。還可在普通汽車(chē)上裝載熱源(如鍋爐、煤氣罐、發(fā)動(dòng)機(jī)蓄電加熱板等),從熱源處接出氣管,氣管出口端裝接在距地面適當(dāng)高度處的噴氣管或煤氣燃燒器上。通過(guò)從噴氣管

11、噴出的熱蒸汽或點(diǎn)燃煤氣,加熱或燃燒冰雪,使之迅速熔化冰雪,被熔化的水流入路邊下水道。在瑞士AS高速公路Darligen路橋段,以及去首都伯爾尼的機(jī)場(chǎng)路上,這個(gè)方法作為快速恢復(fù)交通的手段得到重視和應(yīng)用。此類(lèi)方法融雪化冰雖效果較好,但往往會(huì)產(chǎn)生大量的融雪液體(水或者融雪劑溶液)以及融化雪水,這些水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)時(shí),勢(shì)必會(huì)對(duì)高速公路帶來(lái)各種水危害,并且它還是沒(méi)有擺脫使用融雪劑所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。另外,新型熱源(如燒煤或天然氣、電加熱器等)加熱燃燒冰雪,其清除冰雪方便有效,省時(shí)省力,但這種方法的使用消耗能源較大,還會(huì)污染環(huán)境。能量轉(zhuǎn)化型融冰雪技術(shù)能量轉(zhuǎn)化型融冰雪技術(shù)是通過(guò)能量轉(zhuǎn)化設(shè)備,將其它形式的能量轉(zhuǎn)化

12、為熱能,達(dá)到融冰雪的目的??梢岳玫哪芰恐饕泄I(yè)電能、太陽(yáng)能和地?zé)岬榷喾N能量。該項(xiàng)技術(shù)可以提高能源利用率,而且清潔環(huán)保,適合于機(jī)場(chǎng)、橋面和高速公路的長(zhǎng)大縱坡等局部路段的融冰雪。常見(jiàn)的有發(fā)熱電纜法、太陽(yáng)能加熱法、土壤源熱管法與電熱絲法、紅外線(xiàn)熱源法、儲(chǔ)能熱流體循環(huán)法等。由于受能量來(lái)源的限制,利用土壤源熱管和熱流體循環(huán)技術(shù)、太陽(yáng)能電管的融冰雪技術(shù)正逐步成為研究熱點(diǎn)。(1)發(fā)熱電纜法。發(fā)熱電纜加熱系統(tǒng)是以電力為能源,發(fā)熱電纜為發(fā)熱體,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,通過(guò)結(jié)構(gòu)層內(nèi)的導(dǎo)熱將熱量傳到物體表而,再通過(guò)物體表而與冰雪之間的顯熱和潛熱交換進(jìn)行融雪化冰。發(fā)熱電纜加熱系統(tǒng)具有無(wú)污染、運(yùn)行費(fèi)用低、熱穩(wěn)定性好、控制

13、方便等優(yōu)勢(shì)。發(fā)熱電纜用于路而融雪化冰在北歐國(guó)家已經(jīng)有所應(yīng)用。(2)太陽(yáng)能加熱法。太陽(yáng)能加熱法是夏季將太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱能存儲(chǔ)起來(lái),在冬季里利用所存熱能來(lái)融雪化冰。為此需建立一套太陽(yáng)能融雪系統(tǒng),該系統(tǒng)由集熱裝置、蓄熱體和融雪裝置三部分組成集熱裝置的任務(wù)是收集陽(yáng)光的熱量并將其輸送到蓄熱體中,熱量在蓄熱體中積聚和保存以TOCo1-5hz備冬季融雪用,融雪裝置的任務(wù)是在需要的時(shí)候?qū)⒈4嬖谛顭狍w中的熱量輸送到路而下,使路面的溫度升高從而融化路面上的冰雪。但是考慮到經(jīng)濟(jì)方而的原因,這種系統(tǒng)還只能用于那些特殊地方的特殊路段。(3)土壤源熱管法與電熱絲法。土壤源熱管融冰雪技術(shù)是在路(橋)面內(nèi)埋置熱管,利用土壤源熱

14、管,經(jīng)地下?lián)Q熱器從地下提取熱土壤中的低位熱能,經(jīng)熱管提升后,通過(guò)水泵把溫度較高的流體輸送到路(橋)面內(nèi)的排管循環(huán)換熱系統(tǒng)里面,從而達(dá)到路面融冰雪的目的。電熱絲法即在路面上加入電熱絲用于加熱,此方法不需要使用變壓器或服務(wù)設(shè)施,加熱的效果也不錯(cuò)。(4)導(dǎo)電鋪面法該項(xiàng)技術(shù)是在路面鋪裝材料中摻入聚合物類(lèi)、碳類(lèi)或金屬類(lèi)導(dǎo)電摻合料,目前最常用的是碳類(lèi)和金屬類(lèi)(如碳粉、石墨粉、碳纖維、鋼纖維、鋼屑等),國(guó)內(nèi)外研究較多的主要是碳纖維砼,使高絕緣性的路面鋪裝材料具備熱和電的感知和轉(zhuǎn)換能力,將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,熱能通過(guò)鋪面材料與冰雪的接觸面向上傳導(dǎo),冰雪吸收熱量后溫度逐漸升高,實(shí)現(xiàn)融冰雪的目的。該方法是武漢理工大學(xué)

15、開(kāi)發(fā)和提出的,它耗能較大,路面絕緣材料的研究和應(yīng)用還尚待完成,其研究和推廣值得進(jìn)一步的探討和升華。在國(guó)外,美國(guó)、日本及北歐一些國(guó)家在道路熱源融冰雪技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展了許多研究和工程實(shí)踐。如美國(guó)芝加哥OHare國(guó)際機(jī)場(chǎng)滑行跑道SNOWFREE融冰雪示范試驗(yàn)工程,他們進(jìn)行了循環(huán)熱流體和熱管傳遞等方式的融雪道面研究;冰島國(guó)利用豐富的地?zé)崴Y源,推廣道路融冰雪工程應(yīng)用,全國(guó)和首都雷克雅未克地區(qū)利用面積分別達(dá)74萬(wàn)平方米和46萬(wàn)平方米;挪威首都奧斯陸GAR-DEREN機(jī)場(chǎng)的地源熱管空調(diào)系統(tǒng)和停機(jī)坪熱循環(huán)流體融冰雪系統(tǒng);日本二戶(hù)市的高速公路彎坡道路全自動(dòng)熱融冰雪系統(tǒng)Gaia工程(全自動(dòng)路面集熱蓄能循環(huán)熱流體融冰

16、雪系統(tǒng));日本第八技術(shù)咨詢(xún)公司與山口大學(xué)合作,對(duì)Ushinogou高速公路隧道出口處融冰雪方案進(jìn)行研究和比較,最終確定以熱管附帶自然熱源(積聚溫泉水和地?zé)幔┑姆绞綖樽罴?;波蘭Goleniow機(jī)場(chǎng)地源熱棒地面融冰雪系統(tǒng)等。我國(guó)在公路熱融冰雪研究方面還處于起步階段。1997年,吉林大學(xué)率先提出太陽(yáng)能蓄熱融冰雪在我國(guó)北方應(yīng)用的設(shè)想,并不斷在地下蓄能及公路融雪技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展研究工作。此外,北京市市政工程研究院也在開(kāi)展發(fā)熱電纜用于橋梁坡道融雪的工程實(shí)踐,華瑞科技和愛(ài)德姆等公司在發(fā)熱電纜等方面提供技術(shù)支持。但這種能量轉(zhuǎn)換公路融冰雪技術(shù)的能源轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存系統(tǒng)目前還是一個(gè)難點(diǎn)。此類(lèi)研究的不足勢(shì)必導(dǎo)致單位高速公路工程

17、的造價(jià)增大能源和資源沒(méi)有得到充分利用,且應(yīng)用推廣價(jià)值欠佳。抑制凍結(jié)鋪裝技術(shù)抑制凍結(jié)鋪裝技術(shù)包括化學(xué)類(lèi)鋪裝技術(shù)和物理類(lèi)鋪裝技術(shù)。化學(xué)類(lèi)鋪裝技術(shù)是指在瀝青混合料中添加一定量的化學(xué)類(lèi)抑制凍結(jié)材料(鹽化物等),形成的具有抑制凍結(jié)功能的路面。鹽化物的有效抑制凍結(jié)成分主要為氯鹽(氯化鈉、氯化鈣等)。在毛細(xì)管壓力及車(chē)輛碾壓作用下,路面內(nèi)部鹽分逐漸析出,從而降低道路表面水的冰點(diǎn),延緩道路表面積雪結(jié)冰。222.1物理類(lèi)凍結(jié)抑制路面物理類(lèi)凍結(jié)抑制鋪裝技術(shù)是將橡膠顆粒等彈性材料加入到瀝青混合料中,或者在路面表面嵌入彈性材料,從而改變路面與輪胎的接觸狀態(tài)和路面的變形特性。利用添加的特殊材料的變形能力較強(qiáng)的特性,通過(guò)路

18、面在外荷載作用下產(chǎn)生的自應(yīng)力,使路面冰層破碎,從而有效地抑制路面積雪和結(jié)冰,達(dá)到路面抗滑的目的。雖然達(dá)不到諸如撒布融雪劑、熱力融冰雪以及機(jī)械除雪等的除雪效果,但在降雪和凍結(jié)初期效果明顯,在冬季道路管理中與其他除冰雪方法綜合使用,能達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。抑制凍結(jié)路面的研究,成為現(xiàn)在道路融雪抗滑研究的一個(gè)新方向。采用此項(xiàng)技術(shù)的路面通常分為橡膠顆粒彈性除冰路面、鑲嵌類(lèi)鋪裝技術(shù)路面和粗糙型鋪裝技術(shù)路面。橡膠顆粒彈性除冰路面橡膠顆粒彈性除冰路面是將廢舊橡膠輪胎破碎成一定形狀和粒徑的顆粒,以骨料的形式直接添加于瀝青混合料中,用以代替部分集料而形成的新型的除冰路面。由于橡膠顆粒瀝青混合料中的橡膠顆粒具有較大的

19、彈性變形能力,可以有效提高路面的變形能力,改善冰雪與路面的粘結(jié)狀態(tài),在車(chē)輛荷載作用下通過(guò)自應(yīng)力可以有效抑制路面積雪結(jié)冰。橡膠顆粒彈性除冰路面經(jīng)濟(jì)性好、綠色環(huán)保、除冰較為徹底、同時(shí)兼具優(yōu)良的振動(dòng)衰減性能和一定的吸聲性能,可以用于路面降噪,這些諸多優(yōu)點(diǎn)使其在多種路面除冰雪方式中脫穎而出,成為新型除冰路面的必然發(fā)展趨勢(shì)。(一)橡膠顆粒彈性除冰路面研究現(xiàn)狀對(duì)于橡膠顆粒瀝青混合料技術(shù)的研究開(kāi)始于上世紀(jì)80年代末期。Heitzman嘗試將6.4mm0.85mm的橡膠顆粒直接加入到斷級(jí)配瀝青混合料中用來(lái)代替部分石料,并將其用作磨耗層;VanKirk,JackL等人將一定粒徑的橡膠顆粒摻于密級(jí)配瀝青混合料中,

20、用來(lái)代替部分石料以滿(mǎn)足級(jí)配要求,同時(shí)部分改善瀝青性能。該方法要求用于面層鋪裝的瀝青混合料中的橡膠顆粒的摻量不能大于混合料質(zhì)量的2%,且橡膠顆粒的粒徑偏細(xì),主要是替代混合料中的細(xì)集料部分。利用該方法,佛羅里達(dá)州、紐約州、俄勒岡州和安大略州分別修筑了試驗(yàn)路段。美國(guó)工程兵寒冷地區(qū)工程實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn),橡膠顆粒彈性路面可以通過(guò)自身的大變形特性達(dá)到除冰的目的。研究將4.75mm9.5mm的橡膠顆粒添加入混合料中,并對(duì)不同橡膠顆粒摻量的瀝青混合料進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,橡膠顆粒用量越多,除冰雪效果越明顯。但由于未能很好的解決混合料的成型和耐久性等問(wèn)題,該方法仍處于室內(nèi)試驗(yàn)階段。加利福尼亞州運(yùn)輸部采用細(xì)

21、度較大的橡膠顆粒替代混合料中的部分細(xì)集料拌制瀝青混合料,修筑了4條試驗(yàn)路段,雖然均不同程度的出現(xiàn)了裂縫和車(chē)轍等破壞,但總體情況好于傳統(tǒng)的密級(jí)配瀝青路面。明尼蘇達(dá)州運(yùn)輸部于1989年開(kāi)始,也鋪筑了橡膠顆粒彈性除冰路面,橡膠顆粒的摻量為2%,實(shí)踐證明,路面的除冰雪效果不明顯,但其他路用性能良好。此后德克薩斯州、華盛頓州、安大略等地也先后鋪筑了橡膠顆粒路面,但路用性能和除冰雪效果都不理想。日本的做法是在剛完工的瀝青路面上鋪撒直徑2cm的橡膠顆粒,用壓路機(jī)將其壓入瀝青路面,橡膠顆粒有小部分露出路面,增加了路面的摩擦力。同時(shí),車(chē)輛荷載的作用使橡膠顆粒變形,車(chē)輛通過(guò)后的反彈力使冰破碎。1998年在東京-長(zhǎng)

22、野的高速公路上鋪筑了試驗(yàn)路段。研究結(jié)果表明,此項(xiàng)技術(shù)可以有效地清除路面積雪結(jié)冰,提高路面抗滑能力。但此種路面的耐久性差,橡膠顆粒極易從路面表面脫落,造成路面平整度下降,甚至松散、坑槽。在我國(guó),對(duì)于廢舊輪胎橡膠在路面工程中的應(yīng)用研究主要集中在橡膠粉改性瀝青及其混合料的研究,對(duì)于橡膠顆粒瀝青混合料的研究較少。自1998年,哈爾濱建筑大學(xué)開(kāi)始了廢舊輪胎橡膠顆粒瀝青混合料技術(shù)的探索性研究劉曉鴻首先通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)橡膠顆粒瀝青混合料的路用性能和除冰性能進(jìn)行了研究,結(jié)果表明橡膠顆粒瀝青路面具有一定的除冰效果。但關(guān)于橡膠顆粒的物理力學(xué)性質(zhì)、混合料的成型工藝及除冰雪機(jī)理等尚未開(kāi)展研究;除冰效果的研究也僅限于室內(nèi)

23、靜載試驗(yàn),與實(shí)際情況有一定差別,缺乏實(shí)體工程檢驗(yàn)。2006年,哈爾濱工業(yè)大學(xué)周純秀等對(duì)橡膠顆粒瀝青混合料的性能和彈性除冰路面的除冰性能進(jìn)行了研究。研究首先從橡膠顆粒自身的技術(shù)性質(zhì)入手,得出了橡膠顆粒的生產(chǎn)工藝、顆粒形狀和表面特性等因素對(duì)混合料性能的影響;進(jìn)而對(duì)橡膠顆粒瀝青混合料的路用性能進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明其各項(xiàng)性能指標(biāo)均能滿(mǎn)足規(guī)范要求,且間斷級(jí)配性能更佳;該研究還提出了針對(duì)橡膠顆粒瀝青混合料的成型工藝、施工工藝;初步分析了橡膠顆粒彈性路面的除冰機(jī)理,采用室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)除冰效果進(jìn)行了驗(yàn)證,并鋪筑了試驗(yàn)路。2009年,長(zhǎng)安大學(xué)的張洪偉對(duì)橡膠顆粒的技術(shù)性質(zhì)、橡膠顆粒瀝青混合料的路用性能、除冰機(jī)理和試驗(yàn)

24、儀器開(kāi)發(fā)等方面進(jìn)行了研究,并與陜西省交通建設(shè)集團(tuán)合作,在藍(lán)商高速秦嶺隧道右線(xiàn)出口K71+045K71+435處,長(zhǎng)度390m,鋪設(shè)了橡膠顆粒除冰試驗(yàn)路。2011年,河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院與石家莊市第六市政建設(shè)有限公司合作,完成了自除冰瀝青路面技術(shù)研究課題,對(duì)橡膠顆粒的表面活化、橡膠顆粒瀝青混合料的生產(chǎn)工藝橡膠顆粒瀝青混合料的級(jí)配組成、橡膠顆粒瀝青混合料的路用性能和橡膠顆粒瀝青路面的除冰效果進(jìn)行了分析,提出了采用環(huán)烷油預(yù)處理橡膠顆粒和添加橡膠維他連接劑兩種提高路面耐久性的措施,并在石家莊市環(huán)城公路南環(huán)K62+200K63+200外側(cè)輔道鋪筑了試驗(yàn)路。綜合國(guó)內(nèi)外關(guān)于橡膠顆粒彈性除冰路面的研究應(yīng)用情況

25、可以發(fā)現(xiàn),目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于此項(xiàng)技術(shù)均處于探索和研究階段,在各個(gè)方面均不成熟,并沒(méi)有形成一套完整的設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,造成了國(guó)內(nèi)外為數(shù)不多的試驗(yàn)路大部分在短期使用后出現(xiàn)了不同程度的損壞,綜合分析研究現(xiàn)狀主要存在以下幾點(diǎn)不足:沒(méi)有深入地分析彈性路面早期破壞嚴(yán)重的真正原因,未提出有效的改善措施和方法;對(duì)于針對(duì)橡膠顆粒瀝青混合料的耐久性的分析和相應(yīng)的耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法的分析還存在諸多不足;對(duì)于橡膠顆粒彈性除冰路面來(lái)說(shuō),混合料的彈性模量直接影響路面的除冰能力和效果,對(duì)于不同混合料的彈性模量與除冰能力的具體關(guān)系缺乏深入的研究。(二)橡膠顆粒瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)及路用性能橡膠顆粒在密度、吸油量和力學(xué)性能等方

26、面與石料有很大不同,而橡膠顆粒這些自身性能均會(huì)對(duì)混合料的性能產(chǎn)生很大影響。橡膠顆粒的密度約為1.15g/cm3,而礦質(zhì)集料的密度在2.53.0g/cm3,兩者相差甚遠(yuǎn),為保護(hù)原有級(jí)配組成及嵌擠結(jié)構(gòu),通常采取同體積橡膠顆粒置換的方法完成礦質(zhì)混合料和橡膠顆粒的級(jí)配組成設(shè)計(jì)。為了彌補(bǔ)被橡膠顆粒吸收的瀝青,需要增加瀝青用量,所以最佳瀝青用量較普通瀝青混合料要大一些,可達(dá)到5%-6.5%。加入橡膠顆粒以后,混合料的動(dòng)穩(wěn)定度整體有所提高,這種現(xiàn)象主要源于橡膠顆粒的良好的變形恢復(fù)能力,且連續(xù)級(jí)配混合料提高的程度要大于間斷級(jí)配;對(duì)于同一種級(jí)配類(lèi)型的橡膠顆粒瀝青混合料,橡膠顆粒用量并非越多越好。加入橡膠顆粒以后

27、,混合料的低溫抗裂性能有所提高,主要是因?yàn)橄鹉z比石料的應(yīng)力松弛性能要好得多,在溫度急劇下降時(shí),能夠減少路面裂紋的產(chǎn)生。橡膠顆粒彈性路面目前最大的問(wèn)題在于在使用初期出現(xiàn)嚴(yán)重的松散剝落現(xiàn)象,即耐久性不足。在采用常規(guī)試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)橡膠顆粒瀝青混合料的水穩(wěn)定性和抗飛散性能時(shí),其性能雖然有所下降,但均能滿(mǎn)足規(guī)范要求,而實(shí)際使用過(guò)程中橡膠顆粒瀝青路面仍經(jīng)常出現(xiàn)早期松散剝落破壞的現(xiàn)象,這是因?yàn)橄鹉z顆粒瀝青路面和普通瀝青路面在荷載作用下,內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)受力和變形特點(diǎn)不同,現(xiàn)行規(guī)范條文是針對(duì)普通瀝青混合料而制定的,并不適用于橡膠顆粒瀝青混合料。國(guó)內(nèi)外關(guān)于橡膠顆粒瀝青混合料耐久性的研究較少,相關(guān)文獻(xiàn)中提出修正的短期老

28、化方法,對(duì)比未經(jīng)老化和經(jīng)過(guò)老化的橡膠顆粒瀝青混合料的劈裂抗拉強(qiáng)度比,來(lái)表征老化對(duì)橡膠顆粒瀝青混合料的水穩(wěn)定性能的影響;又通過(guò)室內(nèi)磨耗試驗(yàn)后測(cè)得的磨耗深度和擺值來(lái)評(píng)價(jià)橡膠顆粒瀝青混合料的磨耗耐久性,研究了不同瀝青用量和不同橡膠顆粒用量對(duì)磨耗深度和擺值的影響。日本通過(guò)不同曝露時(shí)間后混合料的動(dòng)穩(wěn)定度來(lái)評(píng)價(jià)橡膠顆粒瀝青混合料的除冰耐久性。河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院提出修正的凍融劈裂試驗(yàn)和修正的肯塔堡飛散試驗(yàn),即對(duì)經(jīng)過(guò)不同凍融循環(huán)次數(shù)和經(jīng)過(guò)不同養(yǎng)生次數(shù)的試件進(jìn)行試驗(yàn),分析其抗水損害性能和抗飛散性能的優(yōu)劣。姚莉莉在已有相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上,從橡膠顆粒彈性路面與普通瀝青路面的本質(zhì)區(qū)別一高彈特性出發(fā),對(duì)橡膠顆粒彈性

29、路面的耐久性提出新的見(jiàn)解。其認(rèn)為橡膠顆粒彈性除冰路面破壞的過(guò)程首先是因?yàn)閺椥月访孀陨聿牧辖M成的特殊性,在行車(chē)荷載反復(fù)作用下橡。并提。并提膠顆粒反復(fù)地壓縮和回彈,導(dǎo)致橡膠顆粒和瀝青接觸的邊緣剝離而造成大量細(xì)微的縫隙再加上雨水的浸泡和動(dòng)水壓力的作用,從而造成路面表面出現(xiàn)松散剝落的破壞現(xiàn)象出了針對(duì)橡膠顆粒瀝青混合料耐久性的試驗(yàn)方法,即增加旋轉(zhuǎn)次數(shù)的飛散試驗(yàn)和飛散后浸水飛散試驗(yàn)。并以這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的指標(biāo)作為評(píng)價(jià)橡膠顆粒瀝青混合料的耐久性指標(biāo),需同時(shí)滿(mǎn)足才能說(shuō)明混合料的耐久性滿(mǎn)足要求。增加旋轉(zhuǎn)次數(shù)的飛散試驗(yàn),即將飛散次數(shù)增加到1000次(連續(xù)級(jí)配)或1500次(間斷級(jí)配),針對(duì)使用普通瀝青的普通瀝青混合料、

30、使用普通瀝青的橡膠顆粒瀝青混合料和使用TPS高粘瀝青的橡膠顆粒瀝青混合料三種混合料,進(jìn)行耐久性分析。結(jié)果表明,使用TPS高粘瀝青后橡膠顆粒瀝青混合料的抗飛散性能明顯改善。飛散后浸水飛散試驗(yàn),即先進(jìn)行500次(連續(xù)級(jí)配)或800次(間斷級(jí)配)飛散試驗(yàn),將試驗(yàn)后的試件再進(jìn)行浸水飛散試驗(yàn),再旋轉(zhuǎn)500次(連續(xù)級(jí)配)或1000次(間斷級(jí)配),同樣對(duì)以上三種混合料進(jìn)行耐久性試驗(yàn),結(jié)果表明,使用TPS高粘瀝青后橡膠顆粒瀝青混合料的抗水損害性能明顯改善。(三)橡膠顆粒彈性除冰路面除冰能力及效果周純秀在其博士論文中也對(duì)分布在路面表面的橡膠顆粒如何除冰采用有限元方法進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,發(fā)現(xiàn)路面表面的冰層受力不均

31、勻,在橡膠顆粒的位置處出現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象,橡膠顆粒表面的冰層呈現(xiàn)受拉狀態(tài),其最大拉應(yīng)變和最大剪應(yīng)變均出現(xiàn)在橡膠顆粒的角隅處。其通過(guò)室內(nèi)除冰雪試驗(yàn),對(duì)橡膠顆粒瀝青路面除冰雪效果進(jìn)行了試驗(yàn)觀測(cè)研究,結(jié)果表明橡膠顆粒瀝青路面的除冰雪效果是橡膠顆粒單體作用和路面整體變形共同作用的結(jié)果,其除冰雪性能受多因素影響,橡膠顆粒摻量和面層厚度越大,橡膠顆粒瀝青路面的除冰雪效果越好,反之則效果變差;基層類(lèi)型的變化,對(duì)橡膠顆粒瀝青路面的除冰雪性能影響顯著,柔性基層條件下橡膠顆粒路面的除冰雪效果較好。橡膠顆粒瀝青路面的除冰雪效果是有一定適用范圍的,當(dāng)冰膜厚度大于9mm或溫度低于-12C時(shí),橡膠顆粒瀝青路面的除冰雪

32、性能失效。張洪偉所在課題組研發(fā)的路面破冰試驗(yàn)儀STAP(SimulatingTesterforAntifreezePavement),可以室內(nèi)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證各種形式路面的破冰能力。其借助路面破冰模擬試驗(yàn)儀進(jìn)行了抑制凍結(jié)試驗(yàn)和破冰試驗(yàn),結(jié)果表明橡膠顆粒除冰雪瀝青路面與普通瀝青路面相比不易結(jié)冰,且路面結(jié)冰后冰層易破碎。橡膠顆粒瀝青混合料的抑制結(jié)冰能力、破冰能力與混合料回彈模量具有很好的相關(guān)性,回彈模量越低抑制結(jié)冰能力、破冰能力越強(qiáng)。鑲嵌類(lèi)鋪裝技術(shù)在普通瀝青路面鋪筑完成后,通過(guò)一定的施工工藝將彈性材料鑲嵌在路面表面,單純利用彈性變形降低冰雪對(duì)路面的粘結(jié)程度,提高冰雪破碎的幾率,從而達(dá)到破除路面積雪結(jié)冰

33、的目的。在鋪筑的瀝青混凝土表面按一定間距開(kāi)一個(gè)直徑50mm、深25mm的小洞,然后壓入同樣尺寸的橡膠小圓柱體,并同時(shí)用纖維添隙料填充。在結(jié)冰后只要行車(chē)碾壓,由于橡膠的彈性,冰層就會(huì)自動(dòng)破裂。在開(kāi)級(jí)配瀝青混合料中,用聚氨基甲酸乙酷浸透后鋪筑或在薄面層鋪筑后,以刻槽形式壓入聚氨基甲酸乙酷彈勝層。以其彈性和光滑避免了冰雪的附著,從而提高了抗冰凍的能力。日本道路建設(shè)公司還研究了一種利用橡膠顆粒防止路而凍結(jié)而避免車(chē)輛打滑的技術(shù)。其方法是在剛完工的瀝青路而上鋪撒直徑2cm的五角形橡膠顆粒,用壓路機(jī)將其壓入瀝青路而。壓入路而內(nèi)的橡膠顆粒有小部分露出路面,增加了路面的摩擦力。同時(shí),車(chē)輛荷載的作用使橡膠顆粒變形

34、,車(chē)輛通過(guò)后的反彈力使冰破碎,從而防止路而打滑。1998年在東京一長(zhǎng)野的高速公路上鋪筑了試驗(yàn)路段。研究結(jié)果表明,此項(xiàng)技術(shù)可以有效地清除路而積雪結(jié)冰,提高路而抗滑能力。鑲嵌類(lèi)鋪裝技術(shù)雖然具有一定的除冰雪效果,但由于在鑲嵌橡膠塊的過(guò)程中會(huì)破壞路面原有的狀態(tài),橡膠塊周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)薄弱面,在行車(chē)荷載的作用下,橡膠顆粒極易從路而表面脫落,造成路面平整度下降,甚至出現(xiàn)松散、坑槽。粗糙型鋪裝技術(shù)采用大粒徑、開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土鋪筑而層,增加面層的粗糙度。冰凍后,行車(chē)碾壓時(shí),水平力的作用使結(jié)凍層很快被磨耗掉,也增加了制動(dòng)效果。具體有以下幾種方式。(1)深用大粒徑的半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土鋪筑而成。結(jié)冰后行車(chē)時(shí),輪胎和路而間

35、的局部顆粒作用,使結(jié)冰層承受不均勻受力,而成為凸形形狀及破碎。一般采用改性瀝青混合料,空隙率在10%-20%石左右。(2)將一定數(shù)量的堅(jiān)硬的廢舊陶瓷屑填入熱拌瀝青混合料進(jìn)行面層鋪筑或罩面,從而提高抗冰凍和抗滑作用。(3)深用間斷級(jí)配瀝青混凝土鋪筑,細(xì)料成分較少,分為25F和13F兩種,相當(dāng)于我國(guó)的AC25,AC13表而粗糙,具有一定抗滑效果。粗糙型鋪裝技術(shù)曾經(jīng)在日本扎幌市除冰雪路而中有所應(yīng)用,同時(shí)進(jìn)行了除冰雪性能、抗滑性與耐久性方而的研究?;瘜W(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制路面化學(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制路面是指通過(guò)在瀝青混合料中摻入具有抑制凍結(jié)效果的化學(xué)類(lèi)材料所形成的具有凍結(jié)抑制功能的路面。此種路面能夠降低表面冰點(diǎn),在較低的

36、溫度條件下融化路面表面積雪,使積雪與路面之間變得松散,提高除雪作業(yè)效率,從而確保車(chē)輛行駛安全。國(guó)外在添加蓄鹽材料的瀝青混合料的研究中發(fā)展較快,應(yīng)用也比較廣泛,日本及歐洲一些國(guó)家已經(jīng)將研發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用于路面鋪筑。歐洲、美國(guó)、加拿大、日本等15個(gè)國(guó)家在上世紀(jì)70至80年代間,對(duì)300多個(gè)城市的道路路面進(jìn)行一系列研究后,瑞士首先成功的在路面中添加了一種氯化鈣化學(xué)復(fù)合填料Verglimit防凍劑,俗稱(chēng)V-260。日本在國(guó)外研究的基礎(chǔ)上研發(fā)了Mafilon,并于1986年首次在山形縣鋪筑粉體鹽化物瀝青路面,90年代初期成功的進(jìn)行了本土化研究。隨著新型化學(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制材料研究的逐漸深入,鹽化物瀝青路面在日本大

37、部分地區(qū)進(jìn)行了成功推廣,截止到2002年3月,日本國(guó)內(nèi)鹽化物瀝青路面施工事例超過(guò)2000例,鋪筑面積約380萬(wàn)平米。同時(shí),日本對(duì)國(guó)內(nèi)鹽化物瀝青路面做了長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)檢驗(yàn),1996年,日本對(duì)國(guó)內(nèi)1990年鋪筑的一條密級(jí)配鹽化物瀝青路面(AC-13F,鹽化物添加量為8%)進(jìn)行了6年的跟蹤調(diào)查,采集了自1990年至1996年凍結(jié)抑制路面施工6年后的鹽分變化數(shù)據(jù)。相比于國(guó)外,我國(guó)相應(yīng)的研究尚處于起步階段,長(zhǎng)安大學(xué)新型路面研究所在國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展了對(duì)鹽化物摻配比例、鹽化物混合料級(jí)配設(shè)計(jì)、鹽化物混合料路用性能、融雪效果評(píng)價(jià)、自主鹽化物研發(fā)等方面的技術(shù)研究,2007年進(jìn)行了試驗(yàn)段實(shí)體工程研究,并于2012年率先進(jìn)

38、行鹽化物瀝青路面的耐久性與融雪持久性研究。(一)化學(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制材料的主要類(lèi)型化學(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制材料的有效凍結(jié)抑制成分主要為鹽分(氯化鈉、氯化鈣等)通過(guò)不同的加工工藝將鹽分加工成顆?;蛘叻勰┑炔煌问?,添加到瀝青混合料中,主要類(lèi)型如下:1、用水泥將鹽分固化成不同粒徑的顆粒,通常用于置換混合料中4.7513.2mm、2.364.75mm的碎石,添加量約為8%,鋪筑后這種特殊骨料中鹽分的逐漸析出使路面具有凍結(jié)抑制功能;2、鹽分以顆粒形式表面裹油后置換混合料中10mm以下的骨料和填料,凍結(jié)抑制材料的有效成分從路面表面逐漸析出,從而發(fā)揮凍結(jié)抑制功能,代表產(chǎn)品有V-260,其耐熱性能好,能夠適應(yīng)改性瀝青混合料

39、的高溫性能;3、用多孔結(jié)構(gòu)的火成巖包裹鹽分,研磨成粉末狀顆粒置換混合料中的填料,鹽分充分分散在混合料中,有效成分逐漸從路面表面析出,從而持續(xù)發(fā)揮凍結(jié)抑制效果,添加量為6%8%,代表產(chǎn)品有Mafilon,簡(jiǎn)稱(chēng)MFL。(二)路面的適用范圍化學(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制路面主要是通過(guò)鹽分的析出來(lái)有效降低路面冰雪的冰點(diǎn),使冰雪融化后與路面脫離。在降雪量較小或路面凍結(jié)開(kāi)始階段,這種路面與普通路面相比具有明顯的凍結(jié)抑制效果,但當(dāng)短時(shí)間內(nèi)降雪量較大或者溫度變化特別顯著時(shí),卻不能夠達(dá)到如熱力學(xué)融雪、機(jī)械除雪和撒布融雪劑等除雪方法帶來(lái)的路面裸露效果。因此,在冬季冰雪道路的路面管理中,為了保證道路的交通暢通,確保車(chē)輛行駛安全,需

40、要將其與機(jī)械除雪、噴灑融雪劑等其他除雪方式并用,適用于如下場(chǎng)所:1、車(chē)輛需要減速或急轉(zhuǎn)彎處,如陡坡路段、城市道路的交叉口、公鐵交叉口等;2、路面狀況變化顯著的地方,如隧道出入口,隧道內(nèi)溫度較高,在隧道的出入口處內(nèi)外溫差變化較大,在風(fēng)力及車(chē)輛輪胎的作用下會(huì)有部分冰雪進(jìn)入隧道口,路面容易凍結(jié),與正常路面相比,抗滑性能下降顯著,是交通事故高發(fā)區(qū);3、特別容易凍結(jié)的地方,如山澗背陰處、橋面上等,橋面上的路面厚度很薄,路面溫度受氣溫影響較大,道路冰雪容易凍結(jié),影響道路的行駛安全;4、需要盡可能減少?lài)姙⑷谘﹦┑牡胤饺缗c農(nóng)耕地相臨近的地方或住戶(hù)密集區(qū)等,盡可能減少融雪劑的噴灑量,減少氯鹽對(duì)農(nóng)作物及土壤的破壞

41、;5、在缺少除雪車(chē)或者除雪車(chē)無(wú)法作業(yè)的地方以及噴灑融雪劑困難的地方。(三)路面凍結(jié)抑制材料的作用機(jī)理化學(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制材料的有效凍結(jié)抑制成分主要是氯化鈉。氯化鈣等易溶鹽,由于路面結(jié)構(gòu)空隙的存在,水分逐漸進(jìn)入混合料內(nèi)部,使得有效凍結(jié)抑制成分溶解。在毛細(xì)管壓力及車(chē)輛碾壓作用下,易溶鹽溶液從瀝青混合料內(nèi)部濃度較高的狹小空間逐漸向鹽分濃度較低的路面表面擴(kuò)散,從而降低道路表面的冰點(diǎn),延遲道路表面積雪結(jié)冰,并能在較低的溫度條件下使道路表面冰層與路面脫離。析出的易溶鹽也逐漸隨著輪胎滾動(dòng)和路面表面的流水而流失。同時(shí),輪胎的反復(fù)碾壓和流動(dòng)的降雨或降雪加速了可溶鹽的濃度擴(kuò)散,從而加速了有效凍結(jié)抑制成分的散失。溫度升高

42、,離子擴(kuò)散速度加快,易溶鹽擴(kuò)散加速。因此,夏季高溫多雨是化學(xué)類(lèi)凍結(jié)抑制路面有效凍結(jié)抑制成分散失的主要原因。最后,總結(jié)不同類(lèi)型路面除冰雪技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),如表2所示。表2不同類(lèi)型除冰雪方法及各自特點(diǎn)融雪化冰方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)人工清除法除雪較徹底效率低、影響交通、浪費(fèi)人力清機(jī)械清除不徹底、影響交通、設(shè)備昂除機(jī)械設(shè)備鏟雪除雪面積大、速度較快法清除貴且閑置時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效益差法機(jī)械吹雪除雪安全環(huán)保使用范圍小、費(fèi)用高融化學(xué)降低路面耐久性、污染環(huán)境、影氯化物融化法材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜化融化響路面的抗滑性能法法環(huán)保型融雪劑環(huán)保、融雪較氯鹽快價(jià)格昂貴難以推廣添加鹽化物技術(shù)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)防積雪、降低除冰難度難以保證瀝青路面本身的性能、添加量有限融雪效率低、初期投入大、且耐地?zé)峁芊ɡ们鍧嵞茉?、綠色環(huán)保久性較差紅外線(xiàn)管加熱升溫過(guò)于遲緩且受外部風(fēng)向的影自動(dòng)融雪、易于控制法響大、現(xiàn)已基本不用熱融不需變壓器等服務(wù)設(shè)施、加熱效電熱絲易被行車(chē)荷載破壞、不易電熱絲法化法果好維修、限制了其應(yīng)用安全性不好、價(jià)格昂貴、不易控導(dǎo)電砼法自動(dòng)融雪、綠色環(huán)保制利用自然熱水源或太陽(yáng)能加熱、系統(tǒng)本身與安裝價(jià)格昂貴、換熱流體加熱法綠色環(huán)保管道易滲漏而影響加熱效果抑自應(yīng)力有效抑制路面積雪結(jié)冰、路面不易達(dá)到充分密實(shí),不能移橡膠顆粒填充制路面性能得到改善、低噪環(huán)保除冰雪凍破壞路面原有狀態(tài),填充物易脫鑲嵌類(lèi)鋪裝路面抗冰凍、抗滑結(jié)落,路面易岀現(xiàn)

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