[發(fā)明專利]一種涂層型抗凍路面除冰雪效果的評價(jià)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410112166.2
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103900935A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱吉鵬;馬輝;楊若沖;錢吮智;李凱
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種涂層型抗凍路面除冰雪效果的評價(jià)方法，屬于交通工程技術(shù)。

背景技術(shù)

瀝青路面抗滑性能是保證車輛安全行駛的關(guān)鍵因素之一。但近年來世界范圍內(nèi)極端氣候出現(xiàn)的概率大為增大，我國冬季路面積雪結(jié)冰現(xiàn)象較為常見。資料顯示，干燥、積雪、結(jié)冰瀝青路面的附著系數(shù)分別約為0.6、0.2、0.15。顯然，冰雪路面將嚴(yán)重影響車輛的行駛安全性，交通事故率較高。

對處理路面積雪結(jié)冰的問題，多年來，各國道路交通部門做了大量的研究工作，探索出許多清除道路積雪結(jié)冰的方法。這些方法可分為：路面外部除冰雪技術(shù)、路面內(nèi)部除冰雪技術(shù)。其中路面外部除冰雪技術(shù)可通過在瀝青面層涂覆憎水性的涂層材料實(shí)現(xiàn)。當(dāng)冬季道路表面結(jié)冰時(shí)，該涂層可明顯降低冰層與路面間的粘結(jié)力，在車輛碾壓下路面結(jié)冰層能自動(dòng)從路面脫落。采用機(jī)械或人工鏟除方法也可高效、方便的處理路面結(jié)冰層。但如何評價(jià)表面涂層材料在道路上不同使用工況的除冰雪效果一直困擾著研究工作者、使用者。目前，評價(jià)表面涂層材料除冰雪效果的方法是鋪筑試驗(yàn)段實(shí)測除冰雪效果，該方法雖能很好的評價(jià)其除冰雪耐久性問題，但其受到諸多因素的限制，且需消耗大量的時(shí)間、人力、物力等。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種涂層型抗凍路面除冰雪效果的評價(jià)方法，以解決目前采用鋪筑實(shí)驗(yàn)路的方法，該方法耗時(shí)、耗力且天氣、原材料等條件受限等技術(shù)問題。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種涂層型抗凍路面除冰雪效果的評價(jià)方法，結(jié)合了加速加載磨耗實(shí)驗(yàn)和接觸角分析實(shí)驗(yàn)，首先采用加速加載磨耗儀對準(zhǔn)備好的試件表面進(jìn)行不同程度的磨耗，以此模擬實(shí)際道路上的磨耗情況；然后根據(jù)表面涂層材料除冰雪的原理，即其憎水性能，分析經(jīng)過磨耗之后試件表面與水的接觸角大小，以此評價(jià)不同工況下路表面涂層材料的除冰雪效果；接觸角越大則表明試件磨耗表面涂層材料的除冰雪效果越好，反之則表明試件磨耗表面涂層材料的除冰雪效果越差；接觸角大于90°時(shí)都表明試件表面仍然具有一定的除冰雪能力；具體包括如下步驟：

（1）試件制備：制備瀝青混合料的試件，然后在試件的上表面涂覆一定量的除冰雪表面涂層材料；

（2）加速度加載磨耗實(shí)驗(yàn)：將步驟（1）得到的涂覆有表面涂層材料的試件在加速加載磨耗儀（瀝青混合料用的車轍儀）上進(jìn)行不同程度的磨耗；

（3）憎水性實(shí)驗(yàn)：將步驟（2）得到的不同工況試件切割成光學(xué)視頻接觸角儀可以測試的薄片，測試其磨耗表面的接觸角，將接觸角作為評價(jià)表面涂層材料除冰雪性能的指標(biāo)，接觸角越大則表明試件磨耗表面涂層材料的除冰雪效果越好，反之則表明試件磨耗表面涂層材料的除冰雪效果越差。

優(yōu)選的，所述步驟（1）中，試件通過車轍成型機(jī)成型，試件的尺寸為長*寬*高=300*50*50，單位mm。

優(yōu)選的，所述步驟（1）中，試件表面的除冰雪表面涂層材料分為3～7（3～5）次均勻涂覆，每次涂覆間隔5～60min（10～60min），以使得試件表面的表面涂層材料更加均勻；根據(jù)表面涂層材料的不同除冰雪性能及路表面抗滑性能要求，共在試件上表面涂覆0.3～1kg/m²的表面涂層材料。

優(yōu)選的，所述步驟（3）中，切割出的爆棚的尺寸為長*寬*高=50*50*10，單位mm，以便于能在接觸角分析儀上進(jìn)行測試。

有益效果：本發(fā)明提供的涂層型抗凍路面除冰雪效果的評價(jià)方法，操作簡單，不受外界環(huán)境的影響，省時(shí)又省力，且能較好的反映道路除冰雪表面涂層的耐久性。

附圖說明

圖1為采用本發(fā)明方法測得的不同工況的試件表面與水的接觸角，其中1(a)為未經(jīng)磨耗工況測得的接觸角，1(b)為磨耗0.5h工況測得的接觸角，1(c)為磨耗1h工況測得的接觸角；

圖2為不同磨耗程度試件上表面結(jié)冰后（試件磨耗面與冰塊的界面）的剪切強(qiáng)度示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施例1

一種涂層型抗凍路面除冰雪效果的評價(jià)方法，包括以下步驟：

步驟（1）：試件制備

首先，制備瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA-13）的試件1，試件尺寸為300mm*50mm*50mm（長*寬*高）；然后在其上表面涂覆一定量的除冰雪表面涂層材料，分3次涂覆，每次間隔30分鐘，共在試件上表面涂覆0.75kg/m²的除冰雪表面涂層材料；

步驟（2）：加速加載磨耗實(shí)驗(yàn)