[发明专利]一种用于沥青路面的缓释型抗冻材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路路面防冻除冰技术领域，特别涉及一种用于道路路面的防冻除冰材料及其制备方法。

背景技术

交通运输是国民经济的动脉，对整个国民经济发展起着不可估量的作用。随着我国经济的快速发展，公路交通已成为现代化城市的生命线。然而冬季冰雪致使车辆轮胎的附着系数大大降低，导致车祸频发和道路封锁，降低了道路的运输效率，同时造成了生命和财产损失。清除冬季道路冰雪，国内外均以被动技术为主包括使用机械和撒布融雪剂等，但是每年的人力和物力消耗巨大，难以大范围推广。

传统除冰雪的方法，主要是撒布融雪剂，或者采用机械为主、人工为辅的作业方法清除道路表面积雪，达到融雪抑冰的目的。但是这些措施在环保、机动、成本等方面都存在很大的局限性。为了方便、快捷、高效地除雪，主动除冰雪技术即在沥青混拌料中添加防冻除冰材料，该技术通过氯化物在沥青路面中起到降低路面冰点的作用，具有一次铺装，长期有效，维护成本低的特点，在欧洲和日本等发达地区已经得到广泛推广。

然而存在一定的问题：即在高温季节时，沥青材料中的氯化物容易快速释放，导致自融雪沥青路面的抗冻功能的效果减弱，且作用时间变短。

发明内容

为了解决自融雪沥青路面中传统抗冻材料在高温季节时释放过快的问题，增加抗冻路面使用年限，本发明采用的技术方案是：提供了一种沥青路面用的缓释性抗冻型复合材料，在保证冬季冰雪天气道路的安全和降低交通事故的发生率的前提下，尽量减少冬季路面养护成本。

缓释性抗冻复合材料以氯化物和阻锈剂为芯材，以缓释剂材料为包覆膜将芯材包覆在其中形成的颗粒状双层复合材料，

该复合材料的各组分按重量份数计算为，氯化物75-95份，缓释剂5-25份，六偏磷酸钠0.01-0.5份、葡萄糖酸钠0.01-0.5份、磷酸二氢锌0.01-0.5份、尿素0.01-0.5份；六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸二氢锌、尿素组成阻锈剂，

其中，氯化物为氯化钠、氯化钙、氯化镁中一种或两种以上的混合物，

其中，缓释剂按重量百分比计算为，20—30％的羟丙基甲基纤维素，15—20％的凹凸棒土，余量为甘油三月桂酸酯。

上述选用的六偏磷酸钠为白色粉末，0.1mm方孔筛的通过率为大于85％以上，

选用的葡萄糖酸钠为白色粉末，0.1mm方孔筛的通过率为大于90％以上，

选用的磷酸二氢锌为白色粉末，0.1mm方孔筛的通过率为大于85％以上，

选用的尿素为白色粉末，0.1mm方孔筛的通过率为大于85％以上，

本发明中，沥青路面用的缓释型抗冻复合材料颗粒的粒径大小为0.5—6mm。

本发明还提供了一种上述沥青路面用的缓释型抗冻复合材料的制备方法，步骤为：

(1)先将氯化物进行粉碎和预混，与阻锈剂进一步均匀混合，再进行造粒得到的芯材颗粒；

(2)将缓释剂各组分配成混悬液，再将步骤(1)中得到的芯材颗粒投入到所述混悬液中，使混悬液均匀地涂覆在芯材颗粒表面，形成一层均匀而致密的包覆层，通过60～100℃加热干固成膜，冷却后即可得到粒径大小为0.5～6mm的沥青路面用的缓释型抗冻复合材料颗粒。

将上述得到的复合材料颗粒筛分、干燥，通过皮带输送至料仓，包装车间全自动包装，封装。

将本发明中的缓释型抗冻复合材料颗粒，渗入到沥青路面的过程大致为：在制备铺路用的沥青混泥土的过程中，将本发明的缓释型抗冻复合材料颗粒加入其中：在沥青混泥土拌合生产拌缸中，在搅拌状态下，按大小料、细料、直料、矿粉、沥青、防冻除冰材料的先后顺序添加(防冻除冰材料占沥青混泥土的比重为5-8％)，防冻除冰材料在拌缸的搅拌时间控制在40秒出料，在拌合好的成品料中看不到除冰防冻材料的白色颗粒，说明防冻除冰材料已被沥青均匀裹腹。

路面施工工艺与常规沥青混凝土施工工艺类似，同时保证施工路面摊铺工艺孔隙率为3-5％。

本发明的缓释型抗冻复合材料的工作原理：

在沥青路面面层中添加缓释型抗冻复合材料，受到来往行驶车辆的碾压和摩擦，利用了路面孔隙渗透压力和毛细管现象，使得抗冻复合材料从路面的不同深度渗透至路面附近，同时还具有低温缓慢释放氯化物效应。释放出的氯化物与路面冰雪接触，迅速溶于雪水中，随着雪水中氯化物离子浓度增加，水的液相蒸气压下降，而冰的固态蒸气压不变，为了达到冰水混合物固液蒸气压平衡的状态，冰便开始融化。从而可以防止和延缓冬季沥青路面结冰的现象。