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融雪剂对再生沥青混合料路用性能影响研究

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：蒋丽

[导读] 摘要：通过将沥青路面废料再生并运用在道路新建或养护中，不仅能够实现资源可持续发展，还能减轻废料对环境造成的污染。

        柳州市市政设施维护管理处广西柳州 545000
        摘要：通过将沥青路面废料再生并运用在道路新建或养护中，不仅能够实现资源可持续发展，还能减轻废料对环境造成的污染。季节性冻土地区的沥青路面在冰雪天气容易积雪结冰，给行车安全造成严重影响。为保障冰雪天气道路交通的安全，避免产生严重的经济损失，需采取快速有效的措施对道路进行除冰化雪。目前，除冰化雪方法主要包括人工机械清除法、电热融化法和撒布盐类融雪剂法等，其中撒布盐类融雪剂操作简捷且价格低廉，故在道路除冰化雪中得到广泛运用。然而，沥青路面撒布融雪剂后，其使用性能会出现明显衰减。基于此，本文主要对融雪剂对再生沥青混合料路用性能影响进行研究，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词：融雪剂；再生沥青混合料；低温抗裂性；高温稳定性；水稳定性
        引言
        近年来，为适应我国资源节约型与环境友好型社会的建设，沥青路面再生技术在公路工程中逐渐广泛应用。随着经济和社会的不断发展，为了更加有效迅速地除去冬季在道路上覆盖的雪，避免结冰以防止交通事故、方便人们出行，当下融雪剂的使用越来越多，而众所周知传统融雪剂钠钙盐对环境的破坏是十分严重的，于是新型环保融雪剂应运而生了，其主流成分就是醋酸钙镁盐（即CMA）。但由于价格高、融雪效果不尽如人意，严重限制了其使用。本文首先分析了我国融雪剂的应用现状，接下来详细阐述了温拌再生沥青混合料的配合比设计，已一些融雪剂改进的措施，详情如下。
        1我国融雪剂的应用现状
        我国融雪剂的应用现状主要涉及到以下方面：与西方国家相比较，对融雪剂的使用时间而言，我国使用融雪剂历史较短。二十世纪初，我国的融冰作业才开始进行，以工业盐为主，由浓度为23.3％的氯化钠溶液相互作用，达到饱和状态，这是我国融冰作业之初所使用的方式。但由于氯化钠固体颗粒在溶解时会吸收部分热量，很大程度上降低了融冰作业的效率，因而使用不久便被淘汰。转而使用以氯化钙为主要成分的融雪剂进行融冰作业，氯化钙在溶解时会释放大量的热量，当氯化钙浓度达到32％时，最低冰点可达-49.7℃，故而氯化钙融雪剂代替了原有的氯化钠融雪剂，被广泛应用于道路融冰作业中。截至目前，氯化钠融雪剂仍然是城市道路、高速公路除雪融冰的主要手段。就地区而言，北方城市的使用率远远大于南方城市，其中黑龙江省每年需要用到的融雪剂就高达20万吨，相比较而言，山东省每年使用的5万吨融雪剂就显得不值一提。在2010年后，北京大力提倡绿色发展，加大环保力度，减少了对氯盐类融雪剂的使用，但饶是如此，北京市内的融雪剂存储量也达到1.2万吨。因此，为了保证环境的可持续发展和绿色发展，国家对环境保护方面的法律法规进行了新的修改。2002年，北京市发布了《融雪剂》的地方标准，同时也促进了其他地方相关标准的修订，使地方对融雪剂的使用量，使用方法都有了一定的标准。
        2温拌再生沥青混合料的配合比设计
        温拌再生沥青混合料的配合比设计主要是在ＲAP掺量确定的条件下，通过5组不同新沥青用量的马歇尔试验确定最佳沥青用量。考虑到废旧沥青ＲAP中已经老化的沥青在加热条件下又会进行深度的老化，所以混合料在加热过程中要将旧沥青和新沥青区分开来加热，同时要保证其加热时间≤2h、加热温度≤110℃。最后通过对比马歇尔标准试件各项性能指标的试验数据，得到再生沥青混合料的最佳沥青用量。

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        3进行融雪剂改进的一些想法和思路
        3.1对传统融雪剂进行改进
        进行融雪剂改进的一些想法和思路之一是对传统融雪剂进行改进。这包括前人提到过的添加一些缓蚀剂等添加剂，重要的是在尽量不影响其融雪效果、不增加价格的前提下，减缓其对金属、橡胶等的腐蚀，降低其盐碱性，使其适用更广、更加环保。添加何种缓蚀剂来减少融雪剂的腐蚀性已成为全世界开发高效环保型融雪剂的主要目标。缓蚀剂的发展方向是高效、低毒、无公害、无污染。从前人的研究结果来看，葡萄糖酸盐既能满足上述条件，又能对中性盐中碳钢腐蚀起到有效的抑制作用，且价格低廉。钼酸盐、锌盐、磷酸盐，也适合于做缓释剂。此外，硫脲对作物的营养及硫脲分子中具有两个杂化原子N和一个杂化原子S，它可以与Fe2+络合，最终转化为不溶性硫化铁保护膜，故硫脲也适合作缓蚀剂的主要成分。另外，硅酸钠也是较常用的一种绿色缓蚀剂。
        3.2降低成本
        进行融雪剂改进的一些想法和思路之二是降低成本。通过对当前市场上流通量最大的氯盐类融雪剂的成分和使用危害的分析，同时也是在绿色发展的要求下，有机盐融雪剂作为当前环保性能最好的融雪剂仍然备受争议。而争议的主要原因则是高昂的价格导致在我国无法大批量的投入使用。因此，要打开有机盐融雪剂的市场，最为主要的就是调整价格。调整价格并不意味着对质量的降低，但同时，可以针对有机盐融雪剂的成分做出不同的选择。首先，由于我国幅员辽阔，所包含的温度带较多，这也导致了我国地区气候的不平衡，或者说各有特色。因此，在对有机盐融雪剂制作过程中，可以因地制宜。例如在北方冬季天气较为寒冷，雪雨天气较为常见，并且降雪量也较多，我们可以制作销售效果较强的有机盐融雪剂；同样，在降雪量较少的地区，制作销售效果适宜的有机盐融雪剂，例如可以使用乳酸钠，钾盐复配等方式得到的融雪剂，从而达到降低价格的目的。其次是可以将融雪剂分为两步走，首先使用含有氯盐类融雪剂将冰融化，其次再进行有机盐融雪剂的渗透加以中和。
        结语
        总之，融雪剂对再生沥青混合料进行冻融循环会造成其动稳定度降低；随着冻融循环次数或融雪剂浓度的增加，再生沥青混合料的动稳定度降幅逐渐明显；CaCl2融雪剂造成再生沥青混合料高温稳定性降低程度小于NaCl融雪剂。经过融雪剂溶液的浸泡饱水后，再生沥青混合料的劈裂强度下降；随着冻融循环次数或融雪剂浓度的增加，再生沥青混合料的劈裂强度逐渐降低，CaCl2融雪剂溶液的浓度对劈裂强度影响较NaCl要小。由于目前融雪剂种类多样，地区降雪量每年也不尽相同，目前，在各地区融雪剂使用标准方面，仍然有较大的缺陷。因此，地方在制定融雪剂标准中，不仅要详细标明融雪剂的可接受成分和可接受浓度，同时也要写明用量与气候变化之间的影响作用，从而达到保证路面安全的目的，推动我国城乡绿色发展。
        参考文献
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