物理及化學(xué)作用綜合融雪除冰瀝青混合料研究.pdf

1、本文研究的物理化學(xué)作用綜合融雪除冰瀝青混合料(Physical&chemicalsnow-melting and de-icing Asphalt Mixture，簡(jiǎn)稱PCAM)，是同時(shí)添加彈性體橡膠顆粒與凍結(jié)抑制材料的一種路面結(jié)構(gòu)，將物理除冰路面與化學(xué)融冰雪路面各自的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，提高瀝青混合料路面的融雪除冰效率，并大量減少融雪劑用量、消耗廢舊輪胎，是具有社會(huì)價(jià)值的科學(xué)環(huán)保的路面除冰雪技術(shù)。
　　本文選擇骨架密實(shí)型混合料結(jié)構(gòu)并采

2、用體積設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)其礦料級(jí)配，橡膠顆粒采用等體積法替換相應(yīng)粒級(jí)的部分集料摻入混合料，凍結(jié)抑制劑IceBane亦等體積替代部分礦粉摻入，最終形成的級(jí)配命名為PCAM-13，并確定最佳油石比為6.2％。探究其熱拌工藝，并采用二次成型法改善其易回彈難壓實(shí)的問題。
　　評(píng)價(jià)PCAM的基本路用性能，得到結(jié)論橡膠顆粒摻量為2％～4％及凍結(jié)抑制劑摻量為4％～6％時(shí)，PCAM的高溫穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求，但其三種性能都隨著凍結(jié)抑

3、制劑含量的增加而降低;隨著橡膠顆粒摻量的增加，PCAM的水穩(wěn)定性降低，高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性先升后降。
　　對(duì)于PCAM融雪除冰性能的評(píng)價(jià)，從抑制結(jié)冰試驗(yàn)中觀察到PCAM的抑制凍結(jié)效果明顯，并測(cè)得其抑制結(jié)冰效果較好的溫度范圍為-12℃～0℃。然后用混合料的低溫抗壓回彈模量表征其在低溫環(huán)境中的彈性除冰能力，抗壓回彈模量越小混合料彈性越佳，結(jié)果表明橡膠顆粒的摻入可以有效改善瀝青混合料的彈性，且在低溫時(shí)的改善效果比在常溫時(shí)更為明顯。

4、r>　　然后用浸水車轍試驗(yàn)和短期融冰試驗(yàn)進(jìn)行PCAM的化學(xué)融冰雪性能評(píng)價(jià)。首先用車轍試驗(yàn)儀25℃浸水碾壓橡膠顆粒摻量3％、抗凍劑摻量不同的PCAM車轍板試件，然后測(cè)定浸泡試件的水的電導(dǎo)率變化以表征試件中溶析出的鹽化物量的變化，結(jié)果證明抗凍劑摻量越高時(shí)，相同碾壓時(shí)間內(nèi)溶析出的抗凍劑有效融雪鹽分越多;接著在PCAM馬歇爾試件表面放置不同厚度的冰塊，觀察其在不同溫度中的短期(2h)融冰效果，結(jié)果表明溫度越低時(shí)冰塊融化速度越慢，根據(jù)冰塊質(zhì)量-時(shí)

5、間曲線，計(jì)算出PCAM在不同溫度下的融冰率。
　　最后用室內(nèi)車轍試驗(yàn)儀碾壓除冰試驗(yàn)評(píng)價(jià)PCAM的物理化學(xué)綜合除冰性能，研究溫度以及冰層厚度對(duì)PCAM試件除冰效果的影響，結(jié)果表明溫度越低PCAM混合料的彈性越差且冰層越厚時(shí)冰的強(qiáng)度越高，進(jìn)而PCAM的除冰效果也越差，溫度低于-15℃或者冰層厚度超過10mm時(shí)，PCAM的物理化學(xué)作用綜合除冰效果十分微弱，PCAM物理化學(xué)綜合除冰功能的發(fā)揮會(huì)受到溫度、降雪量（冰厚度）、荷載強(qiáng)度等因素的綜