融雪路面類(lèi)型及鹽化物融雪路面優(yōu)勢(shì)分析

孫玉齊 薛茹

概述

路面冰雪對(duì)交通安全造成很大影響，未解決這一問(wèn)題，形成了二大方面技術(shù)：①路面外部技術(shù)；②路面內(nèi)部技術(shù)。在路面內(nèi)部技術(shù)中，化學(xué)類(lèi)鋪裝技術(shù)成為了近些年的研究熱點(diǎn)。具體技術(shù)的分類(lèi)如圖1所示。

圖1 路面除冰雪技術(shù)

1 路面外部技術(shù)

1.1 清除法

人工清除法即通過(guò)人工的方法清除積雪。此方法特點(diǎn)是機(jī)動(dòng)、靈活，清除積雪效果好，不足是效率低、人工費(fèi)高、作業(yè)過(guò)程對(duì)交通影響大且持續(xù)作業(yè)，在雪勢(shì)不大和小范圍特殊路段實(shí)用性強(qiáng)，此法是被動(dòng)方式操作，具有一定滯后性。

機(jī)械除雪法是利用機(jī)械設(shè)備清除路面積雪，該方法效率高，尤其適用大面積機(jī)械化清除作業(yè)。

1.2 融化法

融化法包括化學(xué)融雪法和熱液融化法兩種，在融雪機(jī)理上有所不同。

化學(xué)融雪法是通過(guò)人工或機(jī)械在路面上播撒化學(xué)融雪劑，降低水的冰點(diǎn)，使路面冰雪融化。廣泛采用的氯化物作為化學(xué)融雪劑，主要通過(guò)撒鹽（NaCl，CaC12）來(lái)融雪化冰。氯鹽融化冰雪的能力和環(huán)境溫度有關(guān)，在較低溫環(huán)境條件下，材料融雪化冰效果不顯著。

熱液融化法是利用熱液攜帶熱量將冰雪融化，方法是在冰雪上噴灑熱液，通過(guò)熱傳遞效應(yīng)使冰雪融化，如地?zé)崴?/p>

2 路面內(nèi)部技術(shù)

2.1 加熱融雪法

利用加熱的方法使冰雪融化，如地?zé)峁芊?、紅外線(xiàn)燈照加熱法電熱絲法、熱液法、發(fā)熱電纜加熱法、太陽(yáng)能-土壤蓄熱法、導(dǎo)電混凝土等。目前，國(guó)內(nèi)外研究較多的加熱融雪化冰法主要有發(fā)熱電纜加太陽(yáng)能-土壤蓄熱法、導(dǎo)電混凝土和導(dǎo)電瀝青等技術(shù)。熱力融冰雪路面的施工工藝復(fù)雜，工序上控制嚴(yán)格，對(duì)面層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響較大。像電熱絲法、發(fā)熱電纜法、紅外線(xiàn)燈照加熱法，在使用過(guò)程中需要消耗大量的能源，不利于節(jié)能減排。地?zé)峁芊ê土黧w加熱法在有地?zé)崮艿牡胤绞褂?，能很好利用地下能源，但破壞了地下水平衡。易造成地質(zhì)變化，引發(fā)地陷、地裂、地震等災(zāi)害。

2.2 抑制凍結(jié)鋪裝技術(shù)

抑制凍結(jié)鋪裝技術(shù)包括化學(xué)類(lèi)鋪裝技術(shù)和物理類(lèi)鋪裝技術(shù)?；瘜W(xué)類(lèi)鋪裝技術(shù)是指在面層瀝青混合料配比中按要求加入一定量，當(dāng)鋪筑形成路面后，鹽化物不斷析出抑制有冰雪路面凍結(jié)。抑制凍結(jié)材料類(lèi)鹽化物有效成分主要是各種鹽，如氯化鈣和氯化鈉等。在毛細(xì)管壓力及車(chē)輛碾壓作用下，路面內(nèi)部鹽分逐漸析出，從而降低道路表面接觸水的冰點(diǎn)，延緩道路上積雪結(jié)冰或融冰。在實(shí)際應(yīng)用中，結(jié)合其它除冰雪方法優(yōu)化使用方式，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。此路面的研究，成為現(xiàn)在道路融雪抗滑研究的一個(gè)新方向。

物理類(lèi)鋪裝技術(shù)是在路面表面上開(kāi)洞嵌入彈性材料，或者將磨碎的橡膠顆粒等彈性材料拌合到瀝青混合料里，利用彈性材料具有受力變形大的特點(diǎn)，使路面碾壓變硬殼的冰雪破碎，降低路面結(jié)冰和積雪對(duì)道路行車(chē)的影響。具體應(yīng)用方式包括：①在鋪筑完成的瀝青混凝土路面上，按規(guī)定間距打固定尺寸的小洞（一般洞口直徑50mm，洞深25mm），然后向洞中安裝橡膠小圓柱體，并采用細(xì)纖維材料作為填隙料填充。當(dāng)瀝青路面結(jié)冰后，由于橡膠柱體具有彈性而經(jīng)過(guò)行車(chē)碾壓，冰層就會(huì)自動(dòng)破裂。②采用磨碎的橡膠顆粒添加到瀝青混合料中，使瀝青混合料路面具有了更大的彈性，而經(jīng)過(guò)行車(chē)碾壓，冰層就會(huì)自動(dòng)破裂。③在開(kāi)級(jí)配瀝青混合料面層施工中，用聚氨甲基酸乙酷浸泡后鋪筑，利用聚氨甲基酸乙酷的彈性和光滑性，消除冰雪的附著路面，以提高路面抗冰凍能力。

3 鹽化物融雪瀝青混凝土路面優(yōu)勢(shì)分析

對(duì)于鹽化物融雪瀝青混合料路面在根本上減少了對(duì)環(huán)境的危害。同撒布融雪劑相比，他的用量大大減少，在融雪效果上，鹽化物自融雪路面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，相比撒布融雪劑能夠直接作用有效部位，縮短了反應(yīng)時(shí)間，減少了鹽的使用量卻達(dá)到了較好作用效果。

鹽化物融雪瀝青混合料路面是一種主動(dòng)型防滑技術(shù)，有效解決了冰雪天氣道路摩擦系數(shù)降低，行駛車(chē)輛發(fā)生交通事概率高的問(wèn)題。鹽化物按一定比例加入瀝青混合料中，鋪筑在路面的上面層，適合各種類(lèi)型的瀝青路面，不影響瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)，防結(jié)冰效果基本一致，適應(yīng)現(xiàn)有的瀝青面層機(jī)械化的施工工藝。相比于撒鹽融雪用人工數(shù)幾乎為零，安全簡(jiǎn)便。減少了機(jī)械鏟雪作業(yè)，不用對(duì)鏟雪機(jī)械維修養(yǎng)護(hù)，同時(shí)析出的鹽化物減少，環(huán)境影響小，由于鹽的腐蝕降低很多，是一種環(huán)保上優(yōu)勢(shì)顯著的技術(shù)。一次鋪筑鹽化物融雪瀝青混合料路面具有長(zhǎng)期防結(jié)冰效果，對(duì)于管理機(jī)構(gòu)降低后期養(yǎng)護(hù)成本十分有利，是一種融雪化冰的好材料。鹽化物融雪瀝青混合料路面特別適用于防止“冰面陷阱”，是指那些在車(chē)輛行駛中容易發(fā)生突然“溜滑”的路段，如環(huán)境濕度比較大的路段，在山背陰面斜坡路段和受植被等影響造成環(huán)境濕冷的路段等。

[1]白艷君.鹽化物融雪瀝青混合料性能評(píng)價(jià)[D]西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2012.

[2]張麗娟.鹽化物瀝青混合料研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2010.