[發(fā)明專利]一種微波除冰雪用瀝青路面混合料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410583600.5
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104402314B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王選倉;魏橋;周平;蔡良才;原馳;馮國通;李理;王鴻遙;袁倫;代明東;唐姚宏;周建嬌;黃蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C04B22/06
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于路面功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微波除冰雪用瀝青路面混合料及其制備方法。

背景技術(shù)

我國北方地區(qū)及高海拔的山區(qū)普遍具有較長的冰雪期，有的甚至超過半年，積雪、積冰對道路交通及機(jī)場飛機(jī)起降造成了嚴(yán)重的影響。目前，國內(nèi)比較常用的除冰雪方法有人工法、機(jī)械法和化學(xué)方法。然而這些方法均需要投入大量的人力物力，人工作業(yè)勞動強(qiáng)度大，作業(yè)效果低，且易造成二次結(jié)冰。

近年來，已經(jīng)有學(xué)者開發(fā)研究了利用微波加熱路面原理將路面和冰層分離，進(jìn)而采用人工、機(jī)械振搗等方法徹底清除冰雪的微波除冰雪方法。目前微波除冰雪方法的不足之處在于：1.冰的介質(zhì)損耗角正切tanδ很小，基本不吸收微波，而且路面材料吸收微波的能力不足，除冰雪效率極低；2.除冰雪微波常用頻率下的加熱厚度為十幾厘米，路面表層的能量不足，造成能量浪費(fèi)，制約了除冰雪效率。

專利號為200910254549.2和200910219359.7的發(fā)明專利中公開了利用磁性粉和磁性冶金礦渣或磁性砂、碳化硅砂等全部或部分取代傳統(tǒng)瀝青混合料中石灰質(zhì)礦粉和粗集料，從而獲得具有微波吸收瀝青混凝土路面材料的專利，其不足之處在于：1.不同磁性礦粉的吸波特性不同，對不同頻率微波的吸收能力差異很大，專利中未明確磁性礦粉的種類、含量、微波頻率等與所制備路面材料吸收微波能力的關(guān)系，過于籠統(tǒng)；2.磁性礦粉與粗集料的置換比例過高，易造成所制備的微波吸收路面材料的路用性能發(fā)生較大變化，同時(shí)成本過高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種微波除冰雪用瀝青路面混合料及其制備方法。該瀝青路面混合料鋪筑于路面表層時(shí)，能夠顯著增強(qiáng)路面表層吸收微波的能力，當(dāng)使用微波除冰雪方法融化冰雪時(shí)，微波能夠穿透冰層，使路面表層快速發(fā)熱升溫，通過熱傳導(dǎo)將能量傳遞給冰雪層，使冰雪層熔化為液態(tài)水，從而使冰層和路面剝離，然后再采用人工或機(jī)械的方式清除冰雪，極大地提高了微波除冰雪方法的工作效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種微波除冰雪用瀝青路面混合料，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的原料制成：改性瀝青4％～5.5％、粗集料33％～65％、細(xì)集料25％～55％、礦粉2％～5％、吸波粉末1％～5％，其中所述礦粉和所述吸波粉末的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和不大于7％，所述吸波粉末由質(zhì)量比為1:1的氧化鋁粉末和四氧化三鐵粉末的混合而成；所述改性瀝青為SBS改性瀝青或SBR改性瀝青，所述氧化鋁粉末和四氧化三鐵粉末的粒度均為50nm～100nm。

上述的一種微波除冰雪用瀝青路面混合料，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的原料制成：改性瀝青4.5％～5.5％、粗集料43.5％～50％、細(xì)集料37.5％～45％、礦粉2％～4％、吸波粉末3％～5％。

上述的一種微波除冰雪用瀝青路面混合料，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的原料制成：改性瀝青5％、粗集料47％、細(xì)集料41％、礦粉2％、吸波粉末5％。

進(jìn)一步，本發(fā)明還提供了一種制備如上述微波除冰雪用瀝青路面混合料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將改性瀝青預(yù)熱至165℃～170℃，將礦粉和吸波粉末混合后預(yù)熱至185℃～195℃，將粗集料和細(xì)集料混合后預(yù)熱至190℃～220℃；

步驟二、將步驟一中預(yù)熱后的礦粉、吸波粉末、改性瀝青、粗集料和細(xì)集料混合后攪拌60s，得到微波除冰雪用瀝青路面混合料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的瀝青路面混合料鋪筑于路面表層時(shí)，能夠顯著增強(qiáng)路面表層吸收微波的能力，當(dāng)使用微波除冰雪方法融化冰雪時(shí)，微波能夠穿透冰層，使路面表層快速發(fā)熱升溫，通過熱傳導(dǎo)將能量傳遞給冰雪層，使冰雪層熔化為液態(tài)水，從而使冰層和路面剝離，然后再采用人工或機(jī)械的方式清除冰雪，極大地提高了微波除冰雪方法的工作效率。

2、本發(fā)明制備的瀝青路面混合料中添加氧化鋁粉末和四氧化三鐵粉末的混合粉末作為吸波粉末，在制備瀝青路面混合料時(shí)，首先將吸波粉末與適量礦粉混合，在引入吸波功能的同時(shí)，充分發(fā)揮礦粉的活性作用，由于在進(jìn)一步將各原料混合時(shí)，礦粉和改性瀝青混合后能夠形成瀝青膠漿，提高瀝青路面混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，因此本發(fā)明的瀝青路面混合料能夠在保證路用性能的情況下，顯著提高其吸收微波的能力，將該瀝青路面混合料經(jīng)攤鋪工藝攤鋪在路面作為上面層，在采用微波除冰雪的方法過程中，選擇頻率為1GHz～10GHz的微波對路面進(jìn)行加熱時(shí)的吸收效率最佳。