[发明专利]应用于融冰雪桥面的复合功能层的施工方法

说明书

本申请是申请号为2014100785967；申请日为2014年3月5日，发明名称为：一种应用于融冰雪桥面的复合功能层及施工方法，申请人为合肥工业大学的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种应用于融冰雪桥面中的复合功能层及其施工方法，用于对结冰或覆雪的桥面通过加热使冰雪快速消融。

背景技术

冰雪路面给行车带来极大的安全性问题，在我国高速公路中有大量的桥面路段，而桥面由于气温相对更低，更容易结冰。

现有技术中，人工机械除雪费时费力，使用工业盐水和融雪剂会破坏道路、污染环境，并有反结冰现象。近年来，国外已出现热力融冰雪法投入应用，比如芝加哥的国际机场滑行跑道融雪破冰工程、波兰Goleniow机场地源热棒地面融雪破冰系统、日本二户市高速公路弯坡道路全自动热融雪破冰系统。热力融雪技术中的一个关键性难点是如何使热量快速有效地向路表传导，提高其热能的利用效率。但是，已有的工程应用中只是直接将发热装置铺筑于混凝土路面或地表内部，其热能传递相当分散，耗时长、耗能大；也有一些工程应用中采用非导热材料来隔绝温度的多向传导，这一方式仅仅考虑在一定程度上阻止热量向下传导，并没有考虑如何使热量更快更有效地向路表传导，并且隔温材料大面积铺装，成本过高，仅限于局部小工程试验使用；这种铺筑非导热材料的方式同时带来了另一个问题，其使路面结构分层过多，影响路面的整体稳定性和强度，尤其是在重型车急刹车的状况下可能会使路面层间发生位移，极大地影响了路面的使用寿命。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种应用于融冰雪桥面的复合功能层及施工方法，以期实现热量单向向路表面迅速传递，提高有效热效率、保护加热装置的目的。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的特点是：所述复合功能层是位于桥面面层的下部，自桥面面层起朝向下方依次为导热层、隔热层和钢筋混凝土层；所述导热层按照加热装置的分布凸伸在所述隔热层中形成齿状凹槽式加热装置固定位；所述加热装置埋设在所述加热装置固定位中，在所述加热装置固定位的底部设置有隔热垫层。

本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的特点也在于：

所述桥面面层为沥青混凝土层；所述加热装置为电热装置或流体热管装置；所述隔热垫层是采用石棉线或石棉带。

所述导热层的厚度为1cm～3cm，所述导热层按重量份的原料配比为：水泥15～30份、水7.5～18份、金属矿粉15～67份、石英砂0～29份、减水剂0.1～0.3份、早强剂0.3～0.6份、无机铝盐防水剂0.45～0.9份；所述金属矿粉为铁矿粉、锌矿粉、铝矿粉、铜矿粉中的一种或任意几种的任意组合；在所述金属矿粉中含有纯金属粉、金属氧化物和杂质，按重量百分比，所述金属氧化物的含量不超过金属矿粉的30％，所述杂质的含量不超过金属矿粉的5％；

所述隔热层(4)的厚度为2cm～4cm，所述隔热层按重量份的原料配比为：水泥20～25份、水10～16份、水性环氧树脂5～15份、乙二胺0.3～0.9份、二丁酯0.3～0.9份、石棉纤维10～20份、石英砂10～30份、无机铝盐防水剂0.6～0.75份。

本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的特点还在于：

所述导热层(2)的厚度为1cm，所述导热层按重量份的原料配比为：水泥22.2份、水13.3份、铁矿粉或锌矿粉66.6份、聚羧酸高效减水剂0.1份、硫酸钠0.4份、无机铝盐防水剂0.7份；

所述铁矿粉中按重量百分比的纯铁粉含量为68.3％，四氧化三铁含量为26.9％，砂含量为4.7％，河泥含量为0.1％，铁矿粉的密度为6.4g/cm3，含水率为8.2％，纯铁粉及四氧化三铁的粒径为0.075mm～0.05mm，砂的粒径为2mm～0.075mm，河泥粒径不大于0.05mm；所述锌矿粉的密度为6.1g/cm³，锌矿粉中按重量百分比的纯锌粉含量为82％，氧化锌含量为17％，杂质含量为1％，锌矿粉的粒径为0.075mm；

所述隔热层(4)的厚度为3cm，所述隔热层按重量份的原料配比为：水泥23.9份、水15.2份、水性环氧树脂13.3份、乙二胺0.8份、二丁酯0.8份、石棉纤维17.2份、石英砂18份、无机铝盐防水剂0.75份。

本发明应用于融冰雪桥面的复合功能层的施工方法的特点是按如下步骤施工：

(1)、桥面处理，在钢筋水泥混凝土桥面铣刨掉1～2cm表层水泥后，清灰除杂，洒水湿润；