[发明专利]自应力路面及相变材料混合路面融冰系统及施工方法

说明书

本发明属于道路融雪化冰技术领域，具体涉及一种自应力路面及相变材料混合路面融冰系统及施工方法，自应力路面及发热相变材料混合路面融冰系统包括沥青混凝土道路结构、橡胶沥青混凝土层以及相变材料功能层；橡胶沥青混凝土层铺设在相变功能层的上表面；相变功能层置于沥青混凝土道路结构与橡胶沥青混凝土层之间。本发明提供了一种可有效确保融雪化冰效果、将路面凝冰破碎以及环保节能的自应力路面及相变材料混合路面融冰系统及施工方法。

技术领域

本发明涉及道路融雪化冰领域，具体涉及一种自应力路面及相变材料混合路面融冰系统及施工方法。

背景技术

在冬季，我国高速公路约有60％存在积雪结冰现象，据调查在冬季因路面积雪造成的交通事故就达到15％—30％，尤其是高速路收费站进出口、机场跑道、隧道进出口、桥面铺装、道路弯道及纵坡等特殊路段，由此融雪化冰技术在降低道路养护成本，延长道路使用寿命，增加道路使用安全性上具有重大意义。

目前公路除冰主要有四种方式，1)采用人工或者机械对积冰进行清除，会耗费大量的人工，效率很低。2)用融雪剂加速冰雪的融化，一般都是在公路上撒盐，但是普通的氯盐会对环境产生一定的污染，道路在经过氯盐处理后使用寿命会减少50％，这给经济造成了巨大的损失，虽然传统环保型融雪剂MG-104、醋酸钙镁盐、醋酸钾盐及尿素等对道路周边环境、道路附属结构的腐蚀与影响相对较小，但是其融雪成本较高，效率低下。3)发热电缆加热融化，融冰雪所需功率太大，融化效率相对太小，寿命较短，加热温度对沥青路面影响较大的问题。

4)自应力破冰法，这种方式主要是针对粗糙的路面或者是铺设弹性橡胶的路面，采用增加负荷的方式破除路面上的冰雪，但是这种方法在零下4℃以下破冰效果明显下降，10℃以下几乎丧失破冰效果。随着技术的不断发展，相变材料相变发热开始用于融雪化冰，该项技术基本无能源消耗，而且清洁环保，适合机场路面和高速公路等局部路段的融雪化冰。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可有效确保融雪化冰效果、将路面凝冰破碎，降低融化难度以及环保节能的自应力路面及相变材料混合路面融冰系统及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供自应力路面及发热相变材料混合路面融冰系统，其特征在于：所述自应力路面及相变发热材料混合路面融冰系统包括沥青混凝土道路结构、相变材料功能层和橡胶沥青混凝土层；所述橡胶沥青混凝土层铺设在相变材料功能层的上表面；所述相变材料功能层置于沥青混凝土道路结构与橡胶沥青混凝土层之间；

作为优选方案，本发明所采用的SMA-13橡胶沥青混凝土是由石料、矿粉、水泥、橡胶颗粒四种原料组成。所述中橡胶沥青混凝土各组分的配合比为：11-19mm石料：6-11mm石料：0-3mm石料：矿粉：硅酸盐水泥：橡胶颗粒＝38.5：38：8.5：3：4，其中石油比为5.9％，TOR连接剂用量为0.14％。

进一步地，本发明所采用的相变材料功能层包括无缝钢管、相变储能骨料、密级配粗粒式沥青混凝土。所述无缝钢管优选优质碳素结构钢，钢管端口采用螺栓设计，方便相变骨料的取出和填充，钢管采用圆形截面，壁厚2～4mm，以一定间距横向依次排列；所述相变储能骨料填充在无缝钢管内部。

更进一步地，本发明所采用的无缝钢管的外径40～60mm；所述无缝钢管层距离橡胶沥青混凝土层表面30～50mm；

更进一步地，本发明的所用相变储能骨料由相变材料，膨胀珍珠岩，水泥净浆组成；所述相变材料由癸酸和正辛酸混合组成，其质量比为33：67，相变温度在0℃～2℃，相变潜热范围是107.2－121.9J/g；所述相变材料以膨胀珍珠岩为载体，制得相变膨胀珍珠岩；所采用的吸附方法为真空吸附法；所述相变膨胀珍珠岩采用水泥净浆封装，制得相变储能骨料。

更进一步地，本发明的所用密级配粗粒式沥青混凝土的型号是AC-25C。