[发明专利]一种掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土

说明书

本发明属于道路施工中的沥青路面技术领域，具体涉及一种电热沥青混凝土专利申请事宜。所述电热沥青混凝土中掺有导电相材料，通电发热从而达到融雪化冰之目的；所述电热沥青混凝土的制备原料由沥青、集料、矿粉和导电相材料组成，油石比为4.5%~6.0%；所述导电相材料由石墨和碳纤维组成；以体积百分比计，在电热沥青混凝土中，石墨掺量为0～30%；以质量百分比计，碳纤维掺量为0～0.3%。本申请通过将石墨和碳纤维复合掺入沥青混凝土中，使二者共同作用来提高沥青混凝土的导电性能；这些复合导电填料的添加又提高了电热沥青混凝土的抗车辙性能，降低了抗热裂性能，从而更好满足路用性能的要求，具有较好地实用价值。

技术领域

本发明属于道路工程沥青路面技术领域，具体涉及一种电热沥青混凝土专利申请事宜。

背景技术

我国四季气候变化明显，尤其是深秋、冬季及初春季节受冷空气影响，气温变化明显，带来大量降雨、降雪，使得路面易于积雪、积冰，进而对道路交通造成较大影响。为快速解决路面积冰、积雪问题，通常清理作业时会大量使用工业盐水和融雪剂，但这种化学试剂的大量及长期使用一方面会对道路、桥梁等基础设施造成腐蚀、破坏作用，另一方面，也会对绿化植被、土壤及水体造成长期侵害和污染。因此，对于如何解决道路积冰、积雪问题极有必要进行新的解决方式的探索。

由于沥青是城市道路中最表层物质，因而现有技术中的一种思路是针对沥青材料改进，使得能够更好、更快快速传递热量，从而解决道路积冰和融雪问题。电热沥青混凝土即是这种改进方式中的一种。

电热沥青混凝土是指在沥青混凝土中掺入一定量的导电相材料，从而使沥青混凝土具有一定的导电性能，依靠其自身的电阻而发热。其中导电相材料可分为粉末导电相（石墨、炭黑等）、纤维导电相（碳纤维、钢纤维等）和集料导电相（冶金渣等）。现有技术中，针对不同导电相材料的掺入均有研究。但总体而言，由于不同掺配方式以及不同掺配比例对于融雪融冰效果不尽相同，尤其针对桥面铺装方面应用的电热沥青混凝土的研究较少，因此，针对不同施工环境、不同用途的电热沥青混凝土仍有进一步深入研究的必要。

发明内容

本申请目的在于提供一种配方优化的掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土，从而便于在道路上通电，利用电能使得路面温度升高进而达到融雪除冰之目的。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一种掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土，通过在现有沥青混凝土中掺入导电相材料制备而成，具体而言：所述电热沥青混凝土的制备原料由沥青、集料、矿粉和导电相材料组成，油石比为4.5%~6.0%；

所述电热沥青混凝土，物料配比参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）要求进行制备而成；具体例如为中粒式AC-20型沥青混凝土，其中沥青具体为90号A级道路石油沥青；

所述集料，根据粒径分为粗集料和细集料，其中粗集料为粒径不小于2.36mm的集料；细集料为粒径小于2.36mm的集料，具体例如为石灰岩材质的集料；

所述矿粉，具体例如为石灰岩研磨后矿石粉；

所述导电相材料由石墨和碳纤维组成；以体积百分比计，在电热沥青混凝土中，石墨掺量不小于0，但不超过30%；以质量百分比计，碳纤维掺量不小于0，但不超过0.3%；

所述石墨，具体例如为200目的鳞片石墨；所述碳纤维具体例如为短切的7～10mm碳纤维。

所述掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土，在中粒式AC-20型沥青混凝土中，导电相材料的较优掺配比例为：石墨掺量20%体积百分比、碳纤维掺量0.3%质量百分比，或者石墨掺量30%体积百分比、碳纤维掺量0.2%质量百分比。

一种电热沥青混凝土的制备方法，具体包括如下步骤：