[發明專利]導電混凝土、制造方法、加熱系統及融化冰雪的方法

有效

• 申請號: 200710129809.4
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101353239A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 段永弼;謝里夫·耶希亞;陳兵;阮林
• 申請（專利權）人: 一泰國際股份有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B14/48;C04B14/34;C04B111/94
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 錢凱

技術領域

本發明涉及一種含導電加熱裝置的導電混凝土，尤其是一種利用導電混凝 土及導電加熱裝置以化除冰及雪在道路及人行道上累積的除冰系統。

背景技術

由于混凝土具有優良的物理力學性能，因此在世界各國得到了廣泛的應 用，例如在公路、城市道路和機場就大量修建了混凝土路面。這些基礎設施的 建設和營運，對國民經濟的整體發展有著不可輕忽的作用。

大量的調查和研究顯示，路面狀況的好壞是影響道路交通的重要因素。一 年四季的更替，天候條件的變化，影響著路面狀況、道路通行能力和行車安全。 特別是在寒冷的冬季，當混凝土路面因降雪而積雪結冰時，常給道路的暢通和 行車安全帶來嚴重的影響，甚至造成道路和機場關閉，給客貨運輸帶來不便， 因而造成了巨大的經濟損失。因此，為了保障道路暢通和行車安全，并提高道 路和機場的營運效益，采取快速有效清除路面冰雪的措施，便成為各國在寒冷 地區冬季道路保養上的一項重大工作。

圖1顯示，冬季除冰雪的方法歸納起來可有兩大類：清除法和融化法。清 除法又可分為人工清除法和機械清除法兩種；而融化法包括化學融化法和熱融 化法。其中熱融化法是采用加熱的方法使冰雪融化，如地熱管法、電熱絲法、 熱液法、紅外線燈照加熱法等，然而熱融化法普遍具有效率低、操作費用高且 不能滿足橋面強度需要等缺點，僅在一些試驗研究路面和橋梁中使用。

目前實際應用于除冰化雪的方法主要包括人工清除法、機械清除法和化學 融化法：

人工清除法：即通過人工的方法來清除積雪，雖然此方法對積雪清除較徹 底，但其效率低、費用高、影響車輛通行及行車安全、且不能長時間作業，故 此方法主要適用于小雪及困難路段的積雪清除。

機械清除法：即利用機械清除路面冰雪，此方法雖然效率高且適用于大面 積的清除作業，但當氣溫較低時，由于冰與路面之間的黏結力較大，若單獨使 用機械除雪則效果并不好，且對路面清除較不徹底，另外，除雪機械受季節影 響甚大，使用頻率低，經濟效益較差，而且有時還會導致交通中斷。

化學融化法：即借著在路面上噴灑化學藥劑使冰雪融化，目前世界各國主 要通過撒鹽【如氯化鈉(NaCl)、氯化鈣(CaCl2)等】來融雪化冰。此方法利用 鹽降低水的冰點，使積雪融化。由于此方法具有材料來源廣泛、價格便宜、化 冰雪效果好等特點，因而得到了廣泛地應用。然而，此種撒鹽的方法會給混凝 土路面結構和環境帶來甚多負面效應，包括使鋼筋或鋼纖維銹蝕、使路面剝蝕 破壞和使環境污染等問題，因此，除冰鹽的使用已在全世界造成嚴重危害并帶 來巨大經濟損失。

美國、英國、加拿大等較早修建高速公路、橋梁和城市立交的國家，在寒 冷的冬季為了保證交通暢通，大量使用氯鹽來融化路面及橋上的冰雪，已造成 道路、橋梁的嚴重破壞，目前正花費巨額費用進行修復，其經濟損失十分巨大。 例如：在1998年，美國60萬座鋼筋混凝土橋中，被列入修復計劃的費用約為 2000億美元，是當初建橋費用的四倍；于1972年，在英國20公里長的高速 公路段上建了11座橋梁，這些橋梁皆因撒鹽而使混凝土沿著鋼筋開裂，15年 的修復費已達原建橋費的1.6倍，預計到2004年，累計修復費可達原建橋費 的6倍。

盡管中國建造高速公路和橋梁的歷史較短，但中國北方地區的城市立交 橋、高速公路和機場冬季仍主要采用撒鹽法融化冰雪，已逐漸暴露其危害性， 最典型的是北京西直門立交橋的破壞。

西直門立交橋1979年建成交付使用，是北京市較早建成的立交橋之一， 由于冬季撒鹽使得鋼筋銹蝕、混凝土開裂，造成結構嚴重破壞，使用20年左 右就不得不拆除重建。天津市由于近年來降雪后，在道路及橋梁上噴灑鹽水， 導致道路及橋梁設施的累積損壞越來越大。完工僅10多年的立交橋出現嚴重 損壞，一些新建不足5年的道路亦已出現大面積「龜裂」，嚴重影響道路橋梁 的使用壽命。造成這些損壞的罪魁禍手就是冬季融雪的鹽水。在中國東北沈大 路等一些較早建成的公路上，也因噴灑除冰鹽造成道路緣石嚴重破壞，增加了 維修費用。武漢長江大橋靠灑鹽化雪，鹽隨著雪化掉后，沿著橋面的縫隙滲到 下面的鋼梁上，使鋼梁產生銹蝕，因而減少它的使用壽命。

上述每一種使用于道路橋面板及鋪面的化除冰雪方法雖有效益但亦有相 當多的缺陷，因此目前極需要研發一種既可解決與上述方法相關的問題，又可 均勻加熱鋪面表層且方便實用及符合經濟效益的化除冰雪系統。

發明內容