抗凝冰相變?yōu)r青材料的性能分析

成鼎

摘 要：抗凝冰相變?yōu)r青屬于輕塑施工材料，相較于普通瀝青，其物體性能更好，尤其在寒冷地區(qū)應(yīng)用時(shí)效果更明顯，本文將于此材料進(jìn)行性能分析。

關(guān)鍵詞：抗凝冰相變?yōu)r青材料；性能；應(yīng)用

瀝青是鋪設(shè)公路的主要材料，我國(guó)多數(shù)的公路鋪設(shè)中都以瀝青做為主要原料，但是在北方的一些地區(qū)，冬天天氣寒冷，地面容易結(jié)冰，帶來(lái)交通隱患，如何解決這一問(wèn)題，是眾多專(zhuān)家學(xué)者關(guān)心的熱點(diǎn)。

1 公路除冰的方式

現(xiàn)階段公路除冰主要有三種方式，一是清除法，就是采用人工或者機(jī)械對(duì)積冰進(jìn)行清除，會(huì)耗費(fèi)大量的人工，效率很低。二是融冰法，就是借助其他物質(zhì)加速冰雪的融化，一般采用公路撒鹽的方式，但是普通的氯鹽會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，環(huán)保型的雪鹽成本很高，大面積的傾撒會(huì)給政府的財(cái)政帶來(lái)一定的壓力。三是自應(yīng)力破冰法，這種方式主要是針對(duì)粗糙的路面或者是鋪設(shè)彈性橡膠的路面，采用增加負(fù)荷的方式破除路面上的冰雪，這種方式對(duì)于施工的要求較高，具有一定的施工難度，當(dāng)冰雪很厚時(shí)，也不容易清除。

2 抗凝冰相變?yōu)r青材料的性能

相變材料是近幾年研制出來(lái)的一種新型材料，主要是在一定的溫度區(qū)間中，由于外部的環(huán)境變化改變材料的物理性能，從而導(dǎo)致材料與外部環(huán)境發(fā)生熱交換，材料中儲(chǔ)存的熱量會(huì)瞬間釋放出來(lái)，以保持外界溫度的平衡，大量的熱能釋放到外部環(huán)境中，讓外部環(huán)境保持一定的溫度。 現(xiàn)在許多的研究者將相變材料應(yīng)用到瀝青中，從而使瀝青自身調(diào)節(jié)外部溫度達(dá)到直接清除積冰的功能。形成抗凝冰相變?yōu)r青材料的方式有很多種，本文主要介紹直接摻加相變材料的方式，讓瀝青材料在具有瀝青材料的基本性能外還具有抗凝冰的性能。

3 抗凝冰相變?yōu)r青材料的選取

選取相變材料時(shí)，要注意相變材料的性能，一般采用具有揮發(fā)性的材料且能夠與瀝青很好的融合，當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生改變時(shí)能夠發(fā)揮抗凝冰的效果。目前單一的材料很難達(dá)到這樣的性能，一般采用復(fù)合相變材料，本實(shí)驗(yàn)采用的復(fù)合材料是正十二烷和正十四烷，為了讓這兩種材料的性能完全的發(fā)揮出來(lái)，還添加了乙烯和環(huán)氧大豆油作為改性劑，以滿(mǎn)足工藝制作和性能的需要。將兩種材料和改良劑按照配比添加到瀝青中，當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，查看加入相變材料瀝青的抗凝冰性能，觀(guān)察其是否能滿(mǎn)足需要。

4 抗凝冰相變?yōu)r青材料的性能分析

4.1 相變分子材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)選取的正十二烷和正十四烷兩種復(fù)合材料，配置幾種不同的配比分析其性能，我們配置了一比一、一比二、一比三、二比一、三比一幾種混合溶液，通過(guò)在相同的外部環(huán)境中進(jìn)行結(jié)果分析，在對(duì)數(shù)據(jù)的對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物質(zhì)的配比接近一比一時(shí)，復(fù)合材料的性能是最穩(wěn)定的，取得數(shù)據(jù)達(dá)到理想的效果，因此相變材料中正十二烷和正十四烷采用一比一的比例配置，可以有效的提高瀝青的抗凝冰性能。

4.2 相變?yōu)r青改良劑的選取實(shí)驗(yàn)結(jié)果

目前將相變材料加入到瀝青中有兩種方式，一是直接添加，二是借助膠囊封裝的方式添加。第一種方式更加簡(jiǎn)單易行，在進(jìn)行相變材料的添加時(shí)，要加入一定量的改良劑，改良劑的量也影響著瀝青的抗凝冰效果。改良劑采用的是乙烯和環(huán)氧大豆油，瀝青中含有大量的氧、硫、氮等元素，相變材料添加到瀝青后應(yīng)該能迅速的與瀝青發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到抗凝冰的效果，若是相變材料不能與瀝青反應(yīng)，則相變材料的選取是無(wú)效的。相變材料并不是加入的越多越好，而是要遵循一定的配比，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)摻入量為百分之四時(shí)，可以使相變?yōu)r青的抗凝冰效果最好。

4.3 抗凝冰相變?yōu)r青材料的配比

相變材料不單單只是正十二烷和正十四烷兩種還要加入改良劑才能充分的發(fā)揮其性能，我們使用的是乙烯和環(huán)氧大豆油兩種改良劑，它們之間也要遵循一定的配比關(guān)系，改良劑的量不宜過(guò)大，一般控制到百分之十以?xún)?nèi)，在多次的實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)乙烯和大豆油的摻入量分別為百分之十和百分之三時(shí)，相變材料的性能最好，可以迅速的與瀝青融合，讓瀝青具有較好的抗凝冰效果。

4.4 抗凝冰相變?yōu)r青材料的抗凝冰性能

相變?yōu)r青材料的抗凝冰性能較之傳統(tǒng)的瀝青材料有很大的改善，在寒冷的天氣，尤其是雪天，路面出現(xiàn)冰雪時(shí)，相變?yōu)r青材料可以有效的發(fā)揮其性能，延緩路面結(jié)冰的時(shí)間，因?yàn)橄嘧優(yōu)r青在外部環(huán)境改變時(shí)，可以快速的釋放內(nèi)部的熱量，讓地面迅速吸收一部分熱量，溫度降低的速度慢，也就有效的延緩了結(jié)冰的時(shí)間。相變?yōu)r青材料的使用給我們的出行帶來(lái)了便利，但是相變?yōu)r青材料只是研究的初期，我們要加大其性能的研究，讓它更好的為我們服務(wù)。

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