[發明專利]一種氯鹽型抗凝冰罩面鋪筑及其融雪化冰有效性預測方法

在審

• 申請號: 202310517201.8
• 申請日: 2023-05-09
• 公開（公告）號: CN116535150A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王威;殷傳峰;劉哲;蔡麗娜;林浩;樊長昕;蘭建麗;馬德崇;王志雨;曹丹;毋曉琛;張天嬌;段丹丹;王愛民;徐超;盧磊磊
• 申請（專利權）人: 山西省交通科技研發有限公司
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 易衛

本發明公開了一種氯鹽型抗凝冰罩面鋪筑及其融雪化冰有效性預測方法。所述氯鹽型抗凝冰罩面由集料、水泥或消石灰、膠結料和抗凝冰劑組成。本發明通過預先主動在罩面材料中添加抗凝冰劑，使得所鋪罩面在延長路面使用壽命的同時具有融雪化冰的功能。本發明根據服役時間內金屬顆粒的腐蝕速率，推算出已消耗的抗凝冰劑劑量，進而獲得剩余抗凝冰劑的含量，由此可量化估算出抗凝冰罩面的剩余有效時間，對所鋪抗凝冰罩面融雪化冰有效性進行有效預測。

技術領域

本發明屬于道路工程技術領域，特別涉及一種氯鹽型抗凝冰罩面鋪筑及其融雪化冰有效性預測方法。

背景技術

據統計，中國冬季70％以上的公路會受到冰雪天氣的影響。預防冬季道路積雪結冰，提高冰雪天氣道路的通行能力和安全性成為了冬季道路養護部門的首要工作。目前，針對路面積雪凝冰現象，傳統人工清除、機械清除及撒布融雪劑等均為被動式融雪除冰方法，耗時耗力并且效率不高，近年來主動式融雪化冰罩面技術成為發展新業態。

抗凝冰罩面材料，較傳統的抗凝冰瀝青混合料大幅減少了抗凝冰劑用量，節約成本。通過預先主動在罩面材料中添加抗凝冰劑，在滲透壓和行駛車輛不斷摩擦碾壓的作用下，抗凝冰劑會逐漸析出并在路表形成隔離層使道路表面水的冰點下降，從而使路面具有融雪化冰的功能。同時由于罩面層薄，既可用于新建路面，也可用于舊路面的養護，屬于建養通用型技術。后期維護時，方便清理，維護修復簡單。

抗凝冰罩面技術的關鍵在于所加入的抗凝冰劑?？鼓鶆┑木唧w類型以及其在路面的擴散析出情況直接影響著融雪化冰的效果及有效性。通常以氯化鈉為主的傳統氯鹽型抗凝冰劑的原料廉價易得、融雪化冰效果顯著。目前在國內外眾多抗凝冰劑產品的使用中，氯鹽型抗凝冰劑仍是主流產品，約占市場份額的90％。

然而抗凝冰罩面中具有融雪化冰功效的抗凝冰劑的析出受多重因素影響，且經歷長時間的車輛碾壓及雨水沖刷，抗凝冰劑會不斷析出。所鋪罩面服役多久后仍具有融雪化冰的效果不得而知。加之近年來抗凝冰劑尤其是緩釋型抗凝冰劑的使用，使得抗凝冰劑內部鹽化物析出速率更是難以獲取。上述黑箱問題直接導致目前對抗凝冰罩面融雪化冰有效性難以估量預測，這成為掣肘抗凝冰技術在道路領域廣泛推廣的技術難題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種氯鹽型抗凝冰罩面鋪筑及其融雪化冰有效性預測方法。本發明通過預先主動在罩面材料中添加抗凝冰劑，使得所鋪罩面在延長路面使用壽命的同時具有融雪化冰的功能。針對道路融雪化冰有效性難以預測的技術問題，本發明可對所鋪抗凝冰罩面融雪化冰有效性進行有效預測。

所述氯鹽型抗凝冰罩面由集料、水泥或消石灰、膠結料和抗凝冰劑組成；水泥或消石灰的質量不超過集料質量的5％，膠結料的質量是集料質量的5-15％，抗凝冰劑的質量是集料質量的0.1-5％；所述集料按質量份由30-65份粒徑5-10mm集料、20-50份粒徑3-5mm集料和15-55份粒徑≤3mm集料組成。

所述集料選自玄武巖、石灰巖、花崗巖、石英巖、正長巖、閃長巖、輝綠巖、白云巖、片麻巖中的一種或幾種；其中粒徑≤3mm集料中20-80wt％為符合粒徑要求的金屬顆粒。

所述膠結料為乳化瀝青、改性乳化瀝青、液體瀝青中的一種或幾種。

所述抗凝冰劑為含氯有機鹽、含氯無機鹽中的一種或幾種，但不包括CaCl₂。

所述氯鹽型抗凝冰罩面的鋪筑施工工藝為：首先將集料和抗凝冰劑于攪拌設備中充分混合均勻，然后加水潤濕，再將水泥或消石灰、膠結料加入混勻后進行罩面的攤平施工，待干燥后可開放交通。

所述氯鹽型抗凝冰罩面融雪化冰有效性預測方法為：