橡胶颗粒沥青路面的除冰机理
严寒地区沥青路面裂缝的产生机理及防治措施
严寒地区沥青路面裂缝的产生机理及防治措施在严寒地区，气温下降时，路面中的水分会凝结成冰，导致路面松散层无法承受荷载，从而产生裂缝。
这种冻胀机理是严寒地区沥青路面裂缝的主要因素之一、为了防止冻胀裂缝的产生，可以采取以下措施：1.改善路面结构：在路面设计时，可以在松散层之下设置一层冻胀阻止层，这样可以有效地防止冻胀引起的裂缝。
2.合理设计施工工艺：在施工过程中，可以采用冻胀指数较小的沥青混合料，或者在拌和过程中添加适量的抗冻剂，从而提高路面的抗冻能力。
除了冻胀，温度变化也是导致严寒地区沥青路面裂缝的重要因素。
在极低温度下，沥青会发生变形，从而引起裂缝的产生。
为了防止温度变化引起的裂缝，可以采取以下措施：1.合理选择路面材料：可以使用高粘度沥青，因为高粘度沥青可以提高路面的抗温变形能力。
2.合理控制施工温度：在施工过程中，应该控制沥青混合料的温度，避免高温或者低温对路面材料造成不利影响。
此外，交通车辆荷载也是导致严寒地区沥青路面裂缝的一个重要因素。
在严寒地区，车辆的轮胎和路面之间会产生较大的压力，由此引起裂缝。
为了防治车辆荷载引起的裂缝，可以采取以下措施：1.合理设计路面厚度：应该根据车辆的负荷情况，合理控制路面的厚度，以增加路面的承载能力。
2.定期维护路面：在使用过程中，应该定期检查路面的状况，及时修补裂缝，保持路面的平整度和密实性。
总之，严寒地区沥青路面裂缝的产生机理包括冻胀、温度变化和交通车辆荷载等因素。
为了防治这些裂缝，可以从改善路面结构、合理设计施工工艺和选用特殊材料等方面入手，采取相应的防治措施。
这样可以提高沥青路面的抗裂性能，延长路面的使用寿命，保障交通运输的安全和便利。
市政道路冬季除冰雪浅谈
市政道路冬季除冰雪浅谈发表时间：2018-03-14T15:03:34.657Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：张伟1 张峰2[导读] 摘要：我国北方大部分地方到冬季会造成道路积雪结冰，给司乘人员带来很大的不便存在较大的安全隐患。
1.西安市城市快速干道管理中心陕西西安 710014；2.西安市市政设施管理局陕西西安 710016摘要：我国北方大部分地方到冬季会造成道路积雪结冰，给司乘人员带来很大的不便存在较大的安全隐患。
本文主要针对城市道路的冬季除冰雪使用工程技术方法解决此类危害结合相关施工措施而进行的探讨。
关键词：传统除冰雪；可再生除冰雪一、当前北方地区在冬季所采取的除冰雪措施在中国的北方地区到了冬季，道路由于降雪降温，造成地面结冰，车辆通过时常会发生交通事故给人民生命财产带来损失，正常沥青路面摩擦系数0.6，而结冰路面只0.18，汽车制动距离过长极易造成交通事故。
随着西安市道路桥梁的增加冬季除冰雪的任务越发繁重，西安市气温最冷在一月份平均-0.3℃至-1.3℃，道路结冰情况并不严重，最大隐患来自于桥梁结冰，一旦降温桥梁无法获得地表热极易结冰。
因此为保障道路通行安全，提高道路运行效益形成良好的市民出行环境是市政部门的重要工作之一。
二、目前冰雪气象天气情况下西安市的道路除冰雪技术相对处于较为落后的层面，主要采用人工铲除，撒融雪盐及交通管制和疏导，机械除雪的设备较少，无法应对全市道路积雪和连续降雪造成的危害，处于被动且效率低下的状态1、道路除冰雪的现状（1）人工、机械铲除：此方法较为原始。
目前被各级交通部门常用，通过人力机械将覆盖于路面的冰雪消除，没有污染，但效率极低。
遇到暴雪或连续降雪天气则无法提供足够人力。
中国机械除雪起步较晚，有利用微波加热原理，有震动除冰，羊角除冰，有多功能除雪铲，有梳状铲或破冰器等。
但均因各种原因未推广使用。
也许在不久的将来会生产更加可靠，多能化，智能化，舒适化的新型除雪机械，用于应对连续冰雪灾害天气。
融雪路面技术介绍
一、项目背景及研究意义在寒冷的冬季，许多公路与城市道路经常遭受冰雪的危害，降雪较大时基本呈冰雪路面状态，冰雪使路面附着系数大大降低，导致汽车打滑、制动距离显著延长，甚至刹车失灵、方向失控，造成严重的交通事故。
这些问题成为道路交通安全和人民生命、财产安全的重大隐患，因此冰雪路面问题一直困扰着道路养护部门。
世界各国为解决冬天道路结冰、积雪这一难题，大多是根据天气预报提早准备扫雪设备和工业盐水（或融雪剂），下雪后立即对主干道公路、城市道路进行清扫或洒盐水或洒融雪剂等，被动除雪化冰以减少或降低其不利影响。
人为除雪费时费力，而使用工业盐水和融雪剂又会造成宝贵的水资源浪费并产生环境污染。
路面冰雪问题一直困扰着世界各国交通部门，人们为此作了大量研究，探索出许多抑制、控制和消除冰雪的技术和方法。
二、国内外研究现状对路面积雪结冰的处理问题，各国道路管理部门多年来一直非常重视，而且作了大量的研究工作，探索出了多种清除道路表面积雪结冰的方法。
融雪技术是通过路面的特殊功能来融冰除雪，该类技术融冰除雪效果更彻底，但需要在铺设路面时就要做相应施工，初始投资较大。
通过在路面铺装材料内添加一定量的弹性颗粒材料(如由废旧轮胎加工而成的橡胶颗粒)，利用弹性材料局部变形能力较强的特性，通过路面在负荷状态下产生的自应力，使路面冰雪破碎融化，有效抑制路面积雪和结冰。
这类技术代表就是橡胶颗粒融雪路面技术。
这种技术不但可以有效提高路面的除冰雪能力，提高道路安全性能和运输效率，而且为废旧弹性材料的回收利用提供了新途径，该技术在欧美和日本等发达国家已有应用。
对于橡胶颗粒沥青混合料技术的研究开始于上世纪80年代末期。
对于此技术的研究，各国的研究和应用情况差别较大。
其中美国对于此项技术的研究开展较早。
Heitzman尝试将6.4mm~0.85mm的橡胶颗粒直接加入到断级配沥青混合料中用来代替部分石料，并将其用作磨耗层；Van Kirk,Jack L等人将一定粒径的橡胶颗粒掺于密级配沥青混合料中，用来替代部分石料以满足级配要求，同时部分改善沥青性能。
橡胶沥青在中国的发展现状及其技术特点和原理
橡胶沥青在中国的发展现状及其技术特点和原理橡胶沥青是一种特殊的沥青材料，由橡胶粉末与沥青混合而成，具有较好的弹性和耐久性，广泛应用于路面和防水工程中。
在中国，橡胶沥青的发展逐渐受到重视，并取得了一系列的技术突破和应用成果。
橡胶沥青的技术特点主要有以下几点：首先，橡胶沥青具有较好的弹性和韧性，能够有效地抵抗车辆的压力和运动引起的变形，降低路面的沉陷和碎裂，提高路面的承载能力和耐久性。
相比传统的沥青路面，橡胶沥青的弹性模量高、抗断裂性好，能够大大延长路面的使用寿命。
其次，橡胶沥青具有较好的耐老化性和耐久性。
橡胶颗粒的添加能够有效抑制沥青的老化和氧化，使其在长期使用中保持较好的性能。
橡胶沥青的使用寿命可比传统沥青增加50%以上。
再次，橡胶沥青具有较好的耐水性和耐高温性。
橡胶颗粒的添加能够使沥青材料具有较好的防水性能，降低水分对路面的侵蚀。
同时，在高温环境下，橡胶沥青能够保持较好的稳定性和流动性，不易软化和变形。
最后，橡胶沥青具有较好的环保性能。
由于橡胶颗粒的添加，橡胶沥青能够有效地回收利用废旧橡胶，并减少对环境的污染。
同时，橡胶沥青在使用和施工过程中不会释放有害气体，符合环境保护的要求。
橡胶沥青的原理主要是利用橡胶颗粒的弹性和柔性。
橡胶颗粒能够填充沥青材料的孔隙，形成一种三维网状结构。
当车辆经过路面时，橡胶颗粒能够吸收和分散车辆的压力，并恢复到原始形态，从而降低路面的压力和变形。
此外，橡胶颗粒还能够随着温度的升高而膨胀，填充沥青材料中的裂缝和孔隙，提高路面的密实度和防水性能。
目前，中国在橡胶沥青的研发和应用方面取得了一定的成果。
一方面，我国建立了一批橡胶沥青生产企业和研发机构，积极开展橡胶沥青的生产与应用研究。
另一方面，橡胶沥青也得到了一些重大工程的应用，如京沪高速公路、深圳西部快速干道等。
橡胶沥青在提高路面性能、延长使用寿命和节约能源方面取得了一定的效果。
总之，橡胶沥青在中国的发展逐渐兴起，取得了一系列的技术突破和应用成果。
融雪化冰机理
路面的抗滑性能是保证车辆安全行驶的关键因素。
但在冬季，路面积雪结冰现象较为常见，尤其是初冬和残冬季节，气温冷暖交替，路面表面的降雪在行车荷载作用下逐渐融化，在负度作用下极易形成一层薄冰，路面抗滑性能急剧下降。
冰雪致使车辆轮胎的附着系数大大降低盐化物融雪沥青路面是指在沥青混合料中直接掺入具有抑制冻结效果的盐化物，形成具有抑制冻结效果的路面。
盐化物的有效抑制冻结成分主要为氯盐(氯化钠、氯化钙等)，主要作用原理是在毛细管压力及车辆碾压作用下，沥青混合料内部的盐分逐渐析出，从而降低道路表面水的冰点，延迟道路表面积雪结冰。
但是，盐化物融雪沥青路面通过盐分的持续析出，能够降低路面表面水的冰点，并持续融化道路表面积雪。
与普通路面相比，一方面可以在减少融雪剂的喷洒量和喷洒次数，从而减少氯盐对沿途结构物的腐蚀破坏及对空气、土壤及农作物等造成的环境污染。
另一方面，盐化物融雪沥青路面能够使积雪与路面之间形成松散的接触，从而降低机械除雪难度，提高作业效率，减少冬季道路的养护成本。
路面外部技术撒布融雪剂、人工清除法、机械清除法盐分以颗粒形式表面裹油MFL的有效冻结抑制成分是55%左右氯化钠易溶盐，由于路面结构空隙的存在，水分逐渐进入混合料内部，使得氯化钠易溶盐成分溶解。
在毛细管压力及车辆碾压作用下，易溶盐溶液从沥青混合料内部浓度较高的狭小空间逐渐向盐分浓度较低的路面表面扩散，从而降低道路表面水的冰点，延迟道路表面积雪结冰。
析出的易溶盐也逐渐随着轮胎滚动和路面表面的流水而流失。
同时，轮胎的反复碾压和流动的降雨或降雪加速了易溶盐的浓度扩散，从而加速了有效冻结抑制成分的散失。
温度升高，离子扩散速度加快，易溶盐扩散加速。
因此，夏季高温多雨是盐化物融雪沥青路面有效冻结抑制成分散失的主要原因。
盐化物路面冻结抑制原理如图5.1所示。
5.2.2水溶液的凝固点下降原因溶液的凝固点下降是由于溶液中溶剂的蒸汽压下降所引起的。
以蒸气压为纵坐标，温度为横坐标绘制水和冰的蒸气压曲线(图5.2)。
第二章-沥青混凝土路面融雪化冰随机传热分析
第二章沥青混凝土路面融雪化冰随机传热分析2.1沥青混凝土路面地源热泵融雪化冰工作原理地源热泵融雪化冰系统主要由地下换热器、热泵机组、循环泵、路面融雪管道等组成，如图2-1。
融雪化冰过程是一个复杂的传质传热和能量动态传输过程。
其原理是流体由地下换热器提取地源热量，经热泵升温，再经过循环泵流入路面融雪管道加热路面，路面温度升高，路面上的积雪吸收热量，冰雪开始融化。
系统运行过程中，冰雪融化成水并蒸发，直至路面无积雪及水。
图2-1 地源热泵融雪化冰系统图从以上分析可知，地源热泵路面融雪化冰过程主要包括三部分传热过程：路面融雪管道传热,地下换热器换热和路面融雪化冰传热。
其中,融雪化冰包含复杂的传热传质和多态转换过程,也是三项传热过程分析中难度较大的过程，要重点分析。
2.2融雪化冰路面随机传热分析2.2.1融雪化冰过程中路面状态雪是由冰晶体、空气和水蒸气组成的一种多孔介质,影响路面冰雪融化有客观和主观两类因素。
客观因素包括降雨量、降雪量、路面周围空气温度、环境相对湿度、天空辐射温度、太阳辐射强度、风速风向、地下岩土温度、路面材料及状况等；主观因素包括系统启闭时间、融雪化冰系统控制策略等。
冬季路面在自然条件下，可分为多种情况，通常与客观的气候环境相关，文献[50-51]主要简化为七种情况：1）干燥状态：路表面没有冰雪，路表面温度可能低于或者高于结冰温度。
2）潮湿状态：路表面高于结冰温度，而且路面上有水但是没有冰，路表面的潮湿来源于降雨或雪融化后还没有蒸发。
很显然，在这一状态水的质量大于0，而冰的质量为0。
3）干雪覆盖状态：:路面被新降积雪覆盖（雪可以被视为多孔介质），但是没有水，路面温度低于结冰温度，雪还没有开始融化，也就是冰和雪的质量大于0，而水的质量为0的状态。
4）雪泥覆盖状态：路面被饱和冰晶体覆盖，冰是由雪吸附水变成的，水渗透到冰的上表面，路面温度为结冰温度。
也就是水和冰的质量大于0，而雪的质量为0的状态为雪泥覆盖状态。
橡胶沥青微观机理研究及其公路工程应用 陈辉
橡胶沥青微观机理研究及其公路工程应用陈辉摘要：现代社会的不断发展对我国公路工程建设提出了更高的要求，在建设工程过程中，橡胶沥青混凝土具有较大的应用价值，相关工作人员在进行具体作业时，首先需要研究该类沥青微观机理，进一步明确其应用性能。
然后以此为基础，深入分析在进行公路工程建设过程中橡胶沥青应用过程，分别从生产，拌制，摊铺，碾压四个方面展开具体论述。
关键词：橡胶沥青；机理；公路工程引言：橡胶沥青混凝土的合理应用能够在很大程度上提升公路工程质量，确保公路工程具有更长的使用寿命，能够有效保障现代人出行安全。
为了进一步明确在进行公路工程建设过程中如何更为有效的应用橡胶沥青混凝土，特此展开本次研究。
1 橡胶沥青性能1.1 水稳定性橡胶沥青路面与普通沥青路面一致，基料和沥青之间所产生的粘接反应会在很大程度影响其耐久性。
水浸泡会在一定程度内降低矿粉和沥青之间所具有粘附性，在高温环境下进行冻融循环，会使集料和沥青出现一定程度的脱离反应，因此，在道路应用过程中水损坏会对其造成很大程度的影响。
通常情况下，在评价路面水稳定性时，可以从以下两个方面进行具体作业，其一，在静水条件下，利用击实试件评估路面结构服务条件。
其二，将标准集料使用沥青包裹，然后在松散条件下浸水煮沸，观察集料上沥青剥落状况。
在进行水稳定性评价过程中，通常选择冻融劈裂试验和马歇尔试验验证混合料性能，在进行冻融劈裂试验时，需要确保在浸水真空压力下，试件能够达到55%到80%之间的饱和度，通过进行反复冻融循环，对冰冻环境内路面工作状况进行科学模拟。
马歇尔实验是最为常用的办法，能够对不同性质饮料和不同等级沥青所具有的水温性进行合理区分，从而对路面水温性进行科学衡量。
1.2 高温稳定性高温稳定性通常是指在荷载环境下混合量能够有效抵抗永久变形，一般而言，当路面出现高温稳定性不足时。
会出现一定程度的泛油，搓板，拥包，推移等现象。
在进行其相关材料，高温稳定性评价过程中车辙实验是最为常见的办法，通过在车轮和板块壮事件之间进行往复相对运动，在车轮重复荷载时，试块会出现一定程度的流动，推移，剪切和压密，从而产生车辙。
橡胶沥青在中国的发展现状及其技术特点和原理
橡胶沥青在中国的发展现状及其技术特点和原理橡胶沥青是一种通过将橡胶粉末与沥青混合制成的特殊道路材料，具有较好的弹性和耐久性，能够有效地提高道路的抗裂性和抗老化性能。
在中国，橡胶沥青的发展得到了积极推动，已经在许多地区得到广泛应用。
橡胶沥青的技术特点主要体现在以下几个方面：1.较好的弹性体系：橡胶粉末能够有效地提高沥青的弹性模量，使其具有更好的弹性恢复性能。
这使得橡胶沥青能够适应大范围的温度变化和交通负荷，减少由于温度变化和交通负荷引起的裂缝和坑洞。
2.减少噪音和振动：橡胶沥青具有较好的吸声和减振效果，能够有效地降低路面行车产生的噪音和振动，提供更加安静和舒适的行车环境。
3.耐久性和抗老化性能：橡胶粉末的加入能够有效地阻止沥青的老化和氧化，延长道路使用寿命。
同时，橡胶沥青还具有较好的抗水性能，能够有效地抵御水分的侵蚀，延缓道路损坏和破坏的发生。
4.环保性能：橡胶沥青的制备过程采用了废旧橡胶的回收利用，能够减少对自然资源的消耗，降低环境污染。
同时，其在道路使用过程中也能够减少噪音、振动和尘土等对环境的污染。
橡胶沥青的制备原理主要包括以下几个步骤：1.橡胶粉末的处理：将废旧橡胶经过粉碎、过筛等处理得到均匀颗粒大小的橡胶粉末。
这样能够提高橡胶与沥青之间的界面结合力和分散性能。
2.沥青溶剂的添加：在橡胶粉末中加入合适的沥青溶剂，并进行充分的搅拌和混合。
这样可以使橡胶粉末充分与沥青溶剂发生反应，形成可溶的橡胶胶溶液。
3.橡胶胶溶液的助溶和分散：通过添加适量的助溶剂和分散剂，对橡胶胶溶液进行处理，使其具有较好的稳定性和分散性能。
这样能够保证橡胶与沥青的均匀混合，形成稳定的橡胶沥青体系。
4.橡胶沥青的硫化和固化：将橡胶沥青体系在一定温度下进行硫化和固化处理，通过橡胶中的硫原子与沥青中的多元烯烃发生化学反应，形成交联网络结构。
这样能够提高橡胶沥青的弹性和耐久性能。
总的来说，橡胶沥青在中国的发展正朝着环保、耐久和高性能的方向不断演进。
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f
(KI , KII )
=
S min SC
-1
(1)
其中：SC 为应变能密度因子临界值； KI 和 KII 分别为 复合型裂纹失稳扩展的Ⅰ和Ⅱ型临界应力强度因子。
SC 可由冰体材料Ⅰ型断裂试验确定[3−4]，即
摘要：为分析橡胶颗粒沥青混合料的除冰机理，研究冰的物理力学性质，通过分析橡胶颗粒沥青路面上冰层破坏
的断裂力学，提出应变能密度因子准则作为判断冰层破坏的依据；针对不同温度、不同厚度的冰层，分析弹性模
量与除冰效果之间的关系，得到不同弹性模量下的路表面最大变形量；研究超载情况下冰层的受力和变形情况以
及弹性模量与除冰效果之间的关系；采用车辙仪法进行室内除冰模拟试验。研究结果表明：混合型断裂破坏是冰
SC
1 - 2n
=
4πm
K
2 IC
(2)
其中：μ 为冰剪切模量；n 为泊松比； KIC 为冰体材 料Ⅰ型断裂韧度。
¶S = 0 , ¶q
¶ 2S ＞0 , ¶q 2
SC
1 - 2n
=
4πm
K I2C
(3)
则开裂角q0 为：
q0
=
arccos (1 - 2n 3
)
(4)
其中：n 为泊松比，当n 取 0.3 时，θ0 约为−83°。判别 函数 f (KI , K II ) 的具体表达式为
1 冰的物理力学性质
冰作为自然界的一种特殊材料，在加载速率较快 时表现出脆性破坏的力学行为，是一种典型的准脆性 材料。在外力作用下，冰结构的变形是不可逆的。这 是由于外力作用于冰晶体所消耗的功，一部分转化为 温度升高产生的热融解能，另一部分转化为晶体的自 由能。冰的变形特性与冰的介质、温度、加荷速率、 加荷方向及加荷时间等因素相关，在快速率下表现为 脆性特征，在慢速率下表现为韧性特征。韧脆转变行 为是冰体材料的一个突出特点。任晓辉等[3−4]对冰韧脆 转变的机理进行了研究。在车辆荷载的作用下，沥青 路面表面的冰层在瞬间承受较大的外部荷载作用，容 易发生脆性破坏，其破坏方式可能有多种，包括拉伸、 弯曲、剪切和挤压等等，但具体哪种方式起主导和决 定作用，与冰层的具体受力情况紧密相关。另外，根 据交通荷载的作用特点，众多的行驶车辆对于冰层的 动荷载作用形成了交变荷载，从而使冰层不断地处于 加载和卸载过程中，因此，冰层的损伤累积不断增大， 极易使冰层发生疲劳破坏。
第 44 卷第 5 期 2013 年 5 月
中南大学学报(自然科学版) Journal of Central South University (Science and Technology)
橡胶颗粒沥青路面的除冰机理
Vol.44 No.5 May 2013
陈渊召，李振霞
(华北水利水电学院 土木与交通学院，河南 郑州，450011)
2075
无量纲量 KI / KIC 和 KII / KIC 为横坐标和纵坐标，可得 出判别函数 f (KI , KII ) 对应的曲线如图 1 所示。
3 橡胶颗粒沥青混合料的弹性模量
对除冰效果的影响
图 1 应变能密度因子对应的函数曲线 Fig.1 Function curve of strain energy density factor
可以判断在双轮之间靠近轮侧局部区域由于同时有拉
应力和剪应力作用，此处冰层的破坏主要由复合型裂
纹(对应断裂力学中的Ⅰ+Ⅱ型)失稳扩展引起。对于脆 性材料的混合型断裂破坏，应变能密度因子理论(S 准 则，S 为应变能密度因子)是应用十分广泛的断裂力学 材料破坏准则，这里采用该准则分析冰层的混合型断
裂破坏。 根据应变能密度因子准则公式，当极坐标q = q0
f
(KI , KII )
=
S min SC
-1 =
æ ç è
KI K IC
ö2 ÷ ø
+
0.661
æ 7ç
è
KI K IC
öæ ÷ç øè
K II K IC
ö ÷ ø
+ 1.091
æ 7ç
è
K II K IC
ö2 ÷ ø
-1
(5)
式中： KI 为Ⅰ型(张开)断裂模式的断裂韧度。分别以
第5期
陈渊召，等：橡胶颗粒沥青路面的除冰机理
(School of Civil Engineering and Communication, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou 450011, China)
Abstract: In order to analyze the deicing mechanism of crumb rubber asphalt pavement, physical and mechanical properties of ice were studied. Through fracture mechanics analysis of ice layers’ breakage on crumb rubber asphalt pavement, strain energy density factor criterion was put forward as the basis for judging ice failure. According to different temperatures and thicknesses, the relationship between elastic modulus and deicing effect was analyzed, and the deformation of road surface under different elastic modulus was gotten. Force and deformation conditions and relationship between elastic modulus and deicing effect were analyzed under the overloading condition. Indoor deicing simulation test was carried out using rut instrument method. The results show that the mixed fracture failure is the main form of the ice failure, which is mainly manifested as mixed mode crack in unstable propagation and radially distributed certainly. Regional crack is fully expanded and crack distribution density reaches some saturation levels under traffic load, and local crushing of ice is caused. With the increase of the external temperature, the ice layer thickness decreases and traffic load increases. Most vertical displacements of road surface and elastic modulus of crumb rubber asphalt mixture for deicing increase gradually, and effects of deicing become better. Indoor deicing simulation test results agree well with those of the theoretical analysis, which proves the reliability of theoretical analysis. Key words: road engineering; deicing mechanism; crumb rubber asphalt pavement; fracture mechanics; simulation test
2074
中南大学学报(自然科学版)
第 44 卷
橡胶颗粒沥青混合料是将具有废旧橡胶轮胎破碎 成一定形状和粒径的颗粒，以骨料的形式直接添加于 沥青混合料中。橡胶颗粒作为高弹性柔性材料代替部 分集料，必然会改变混合料的各个材料之间的黏结和 受力状态，改善混合料的弹性变形特性和表面的受力 状态，从而使橡胶颗粒沥青混合料的整体变形能力增 强。国内外的大量工程实践证明：橡胶颗粒弹性除冰 路面具有一定的除冰雪能力，但对橡胶颗粒弹性路面 除冰机理的分析目前只停留在感官认识和比较浅显的 力学分析。周纯秀等[1−2]认为：在车辆荷载作用下，当 有橡胶颗粒存在的沥青路面表面冰层内拉应变或剪应 变超过冰的极限应变时，根据冰的脆性破坏强度理论， 冰层发生破碎；室内除冰模拟试验发现混合料表面的 冰层首先会出现辐射状裂纹，在车轮的往复作用下， 冰裂纹向外扩展直至冰层发生较明显破坏。这说明在 荷载作用下，冰层并未产生即时地破碎和断裂，因此， 传统的材料破坏强度理论在此不能完全适用，必须寻 求更适合的失效判断准则。为更有效地指导橡胶颗粒 沥青路面设计，更加准确地评估橡胶颗粒弹性路面的 除冰能力，本文作者对橡胶颗粒沥青路面的除冰机理 及冰层的受力破坏过程进行研究。
根据淡水冰的有关试验数据[5−9]，其Ⅰ型(张开)断 裂模式的断裂韧度 KIC 约为 80 kPa∙m1/2。当温度取 0 ℃，冰层厚度取 2 mm 时，冰的弹性模量为 3 GPa，橡 胶颗粒沥青混合料的弹性模量为 1.2 GPa，通过有限元 计算结果可以得到：