自融雪、抗滑、排水、降噪多功能沥青路面技术的开发PPT精选文档
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沥青路面PPT精品课件
三、松散剥落
?? 定义： 沥青从矿料表面脱落，在荷载作用下面层呈现的松散现象。 沥青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏。 ?? 原因： 1）沥青与矿料黏附性差（沥青粘性差、集料粘附等级低、集料 潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等）； 2）水的作用； 3）沥青在施工中的过度加热老化
四、表面抗滑不足
2.3 沥青面层
1）材料及技术要求
（1）沥青 根据面层的类型、交通量、气候、施工方法选择沥青的牌号 交通量>500辆/d为重交通荷载，应选用重交通荷载沥青AH型
（2）矿料 矿料包括碎石、砾石、石屑、砂和矿粉。它是粗集料、细集料和矿粉的总称。
? 粗集料—粒径为2.36、4.75、9.5、13.2、16、19、26.5、31.5mm ? 细集料—粒径为0.075~2.36mm ? 矿粉—粒径<0.075mm。
? 二灰结石—石灰+粉煤灰+碎石
=30 ：
石灰：粉煤灰（重量比） =1：2~1：4，（石灰 +粉煤灰）：级配碎石（重量比） =20：80~15 ：85。
特点
? 二灰土强度较石灰土高、抗缩裂性较石灰土强
? 二灰结石具有强度高，抗干缩和湿缩能力强，适合于做高等级公路的基层和
底基层
2）柔性基层
热拌沥青碎石、贯入式沥青碎石、级配碎石（砂砾）和填隙碎石 特点 （1）强度高，刚度小； （2）稳定性好。 适用条件 （1）沥青碎石适用中等交通以上道路的基层、底基层 （2）级配碎石适用各级道路的基层、底基层 （3）级配砾石、天然砂砾用作轻交通的二级及以下公路的基层和各级公 路的底基层 （4）填隙碎石适用于三、四级公路的基层和各级公路的底基层
结构组合形式
? 下层采用贯入式 ? 上层采用密级配热拌沥青混凝土拌和层（ AC-10、AC-13）
路面施工技术9——沥青路面设计PPT课件
弹性层状体系理论
在沥青路面设计中，多层路面的力学计算通常采用弹性层状体系 理论。该理论采用如下基本假定：
(1)各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，以及位移 和形变是微小的。
(2)最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各层厚度 为有限、水平方向为无限大。
(3)各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，其应力、 形变和位移为零。
(4)层间接触情况，均为连续接触。 (5)不计自重。
沥青路面设计标准
(1)路面结构设计应采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理 论进行计算。
(2)高速、一级、二级公路的路面结构设计，应以路表面回弹弯沉值和沥 青混凝土层层底拉应力(拉应变)及半刚性材料层的层底拉应力为设计指标。三、 四级公路以路表面设计弯沉值为设计指标。有条件时，对重载交通路面宜检 验沥青混合料的抗剪切强度。
轴载换算方法
(1)当以设计弯沉值为设计指标及进行沥青层层底拉应力验算时，各级轴载（包括车 辆的前、后轴）Pi的作用次数ni均应按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N。
N
K i1
C1C2niPPi 4.35
式中：N——标准轴载的当量轴次，次/日； ni——被换算车辆的各级轴载作用次数，彬日； P——标准轴载，kN； Pi——被换算车辆的各级轴载，kN； k——被换算车辆的类型数； C1——轴数系数，C1=1+1.2(m一1)，m是轴数。当轴间距大于3m时，按单独的一
沥青路面设计的内容
路面设计内容包括：选择适当的路面材料，进行材料 配合比设计并确定设计参数；路面结构组合设计，路面厚度 计算以及不同路面结构方案的比选。对高速公路、一级公路 的路面设计，除行车道部分路面外，还应包括路缘带、硬路 肩、加减速车道、紧急停车带、匝道、收费站和服务区的路 面设计。
高温重载高速公路排水沥青路面修筑技术PPT课件
排水沥青路面防水粘结层设计及应用工艺
2.5 2
1.5 1
A F 乳化沥青 H 改性沥青
复合板车辙试验后层间剪切强度比较图
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1 轮迹带边缘
环氧树脂
轮迹带中心
H
热沥青
乳化沥青
板边无影响 未洒粘层
粘结强度（MPa）
0.5
0 温度（℃） 0
10
20
30
40
50
60
A
1.54
0.92
0.63
8
基层
水泥稳定碎石
38
底基
二灰土
20
层
路基
土
模量E (MPa，)
320 1300 1200
35 40
模量E (MPa，)
460 1900 1600
1300
550
劈裂强 度
（MPa） 0.7 1.1 1.0
0.55
0.25
备注
中湿 干燥
表路面结构强度验算参数取值
三、项目实施内容、地点、期限
三、重项目载实施方高案、速地点公、期路限 排水沥青路面结构和排水系统设计
三、项目实施内容、地点、期限
行车道渗水量变化
渗水量（ml/15s）
二、项2目000前期科研及工作基础 需进行1适800应性研究或深化研究的主要内容 三、项1目600实施内容、地点、期限 一、推1广400项目背景和必要性 三、项11目020000实施内容、地点、期限
800
600
400
200
2006年6月 2006年10月 2007年9月 2007年12月 2008年5月 2008年11月 2009年5月 2009年11月 2010年4月
路基路面工程第五章 沥青路面幻灯片PPT
➢ 沥青混合料高温稳定性评价方法：
• 单轴压缩试验
简单剪切试验
• 马歇尔试验
轮辙试验
• 蠕变试验
➢ 沥青路面高温稳定性技术标准
沥青路面车辙的技术指标
容许车辙深度标准
沥青混合料永久变形指标
轮辙试验标准
动稳定度建议标准
➢ 沥青路面车辙防治措施：
• 失稳型车辙：集料级配要有足够的粗颗粒；沥青结合料具有足 够的粘度；集料外表沥青膜具有足够的厚度；
➢ 提高沥青路面水稳定性的措施：
➢ 完善路面构造排水系统。 ➢ 沥青材料选择。 ➢ 集料选择。 ➢ 施工时保持集料枯燥，无杂质，拌和充分，摊铺时不
产生离析，碾压时保证到达压实要求等。
5.3.4 沥青路面疲劳性能
弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可能在低于静载一 次作用下的极限应力值时出现破坏，这种材料强度的降低现象 称为疲劳。
➢ 抗拉强度
直接拉伸试验
间接拉伸试验
当材料的抗拉强度缺乏以抵抗上述拉应力时，路面构造就会产 生拉伸断裂。
➢ 抗弯拉强度
1
=
Pl bh 2
5.3 沥青路面稳定性与耐久性
5.3.1 沥青路面高温稳定性
➢ 车辙的形成机理及影响因素：
• 初始阶段的压密过程
• 沥青混合料的侧向流动
• 矿料的重新排列及矿料骨架的破坏
• 间接拉伸试验 • 直接拉伸试验
➢ 沥青路面低温开裂的预防措施：
• 使用稠度较低、针入度较大的沥青，同时应满足夏季的要求； • 选用温度敏感性低的沥青有利于减小沥青路面的温度裂缝； • 采用吸水率低的集料， • 控制沥青用量在马歇尔最正确用量±5%范围内，但同时也应
保证高温稳定性； • 采用应力松弛性能良好的聚合物改性沥青等。
永久沥青路面PPT精选文档
25
2.3 抗车辙性能 • 永久性沥青路面应力分析可知，剪切应力峰值主要集中
在中间层，中间层最有可能出现剪切破坏, 因此要求有 较好的抗车辙性能。材料设计时可采用改性沥青，混合 料采用骨架嵌锁结构。
沥青混合料嵌锁细部结构
26
2.4 结合料要求
• 中间层沥青结合料所要求的高温等级与磨耗层一致, 以抵 抗车辙。
• 由于面层中温度的梯度相当陡,并且中间层温度不可能像表 面层那样低, 所以中间层的低温等级便可放宽一个等级。 例如表面层用的沥青等级为PG70-28, 则中间层可用PG7022。
27
2.5 集料要求
• 混合料的内部摩阻力通过集料间嵌锁获得, 可采用碎 石和砂砾以确保形成集料骨架, 一般选择采用最大公 称直径较大的集料。
3Leabharlann 永久路面结构组成按功能要求合理设置路面结构层：
面层具有抗车辙、不透水和抗磨耗的能力 联结层要具有良好的耐久性 基层要具有抗疲劳和耐久的能力
4
图1 永久路面的结构
结构特点：
轮载下100—150mm区域是高 受力区域，也是各种损坏(主 要是轮载)的发生区域。
面层40一75mm高质量沥青混 凝土为车辆提供良好的行驶 界面。
3.以明尼苏达公路研究课题采集的数据为基础,明尼苏达州 制定了一种力学设计方法。用层状弹性理论程序WESLEA 计算路面结构在荷载下的响应。
18
4.英国的设计方法
以计算结构层中临界位置的响应为理论基础。Nunn 等人 在1997年发现，沥青路面面层存在一个厚度极限，在施工 良好的道路中，超过这个厚度限值，由下到上的疲劳开裂 和结构性的车辙都可避免。
缺点：沥青用量较半刚性基层路面增加，初期仁建设费用较 高，以我国目前的经济实力很难大面积推广
2.3 抗车辙性能 • 永久性沥青路面应力分析可知，剪切应力峰值主要集中
在中间层，中间层最有可能出现剪切破坏, 因此要求有 较好的抗车辙性能。材料设计时可采用改性沥青，混合 料采用骨架嵌锁结构。
沥青混合料嵌锁细部结构
26
2.4 结合料要求
• 中间层沥青结合料所要求的高温等级与磨耗层一致, 以抵 抗车辙。
• 由于面层中温度的梯度相当陡,并且中间层温度不可能像表 面层那样低, 所以中间层的低温等级便可放宽一个等级。 例如表面层用的沥青等级为PG70-28, 则中间层可用PG7022。
27
2.5 集料要求
• 混合料的内部摩阻力通过集料间嵌锁获得, 可采用碎 石和砂砾以确保形成集料骨架, 一般选择采用最大公 称直径较大的集料。
3Leabharlann 永久路面结构组成按功能要求合理设置路面结构层：
面层具有抗车辙、不透水和抗磨耗的能力 联结层要具有良好的耐久性 基层要具有抗疲劳和耐久的能力
4
图1 永久路面的结构
结构特点：
轮载下100—150mm区域是高 受力区域，也是各种损坏(主 要是轮载)的发生区域。
面层40一75mm高质量沥青混 凝土为车辆提供良好的行驶 界面。
3.以明尼苏达公路研究课题采集的数据为基础,明尼苏达州 制定了一种力学设计方法。用层状弹性理论程序WESLEA 计算路面结构在荷载下的响应。
18
4.英国的设计方法
以计算结构层中临界位置的响应为理论基础。Nunn 等人 在1997年发现，沥青路面面层存在一个厚度极限，在施工 良好的道路中，超过这个厚度限值，由下到上的疲劳开裂 和结构性的车辙都可避免。
缺点：沥青用量较半刚性基层路面增加，初期仁建设费用较 高，以我国目前的经济实力很难大面积推广
沥青路面施工技术经验交流PPT培训课件
HMA拌和厂需要什么?
在要求温度下生产混合料 适当的烘干时间 燃料的有效燃烧 如需要，在贮料仓中合适的贮存 装运卡车 (3 次装料方法) 场地硬化
场地
场地硬化 细料搭棚或覆盖 场地排水良好
示例：场地排水不良
正确的堆料方式
正确的堆料方式
正确的堆料方式
沥青混合料的摊铺
摊铺控制的重点
80
70
60
ห้องสมุดไป่ตู้
50
40
30
20
10
0
0 0.075 0.3 0.6 1.18 2.36
4.75
9.5 13.2 19 25
筛孔尺寸，mm
安定性
软的或坚固性不好的 集料在钢轮压路机的 作用下会破碎，从而 难以达到较好的密实 性
吸水性
吸水性大的集料会使沥青从集料表面进入 颗粒内部，因此使混合料变干，使压实更 困难
允许偏差极限 -0.2,+0.2(建议要求) ±5.0 ±4.0 ±2 ±1.0 ±1.0 生产时不作要求 实测与计算确定
沥青混合料质量控制标准
编号 1 2
3
4
5
6 7 8 9 10
检查内容 出料温度 混合料外观
摊铺温度
碾压温度
矿料级配
油石比 最大理论密度
空隙率 VMA VFA
频率 随时检查 随时检查
离析 平整
不要把每车卸的料都铺完
粗集料容易运料车的两边，卸料时直接滚 到摊铺机料斗的两侧，把粗集料留在摊铺 机中，与下一车的细料重新拌和，可以减 少混合料的离析。
减少收斗次数
只有必须需要混合摊铺机料斗的料时，摊 铺机收起两翼进行隆料。虽然隆料可以减 小摊铺机中料峰，以减少卸料时料的滚动， 也可让运料车的后尾箱完成打开卸料。 （美国有些施工单位将摊铺机的两翼固定， 施工中从不隆料，每天施工完成后才清理 摊铺机的两翼，效果不错）。
《沥青路面养护技术》课件
《沥青路面养护技术》 PPT课件
本课件将介绍沥青路面养护技术的重要性、步骤、常见问题、注意事项以及 最新技术。让我们一起探索如何保养沥青路面，保障道路安全与耐久。
沥青路面养护技术的必要性
1 延长使用寿命
有效的养护可延长沥青路面的寿命，减少频繁的修补和更换成本。
2 保障行车安全
定期养护可以修复路面损坏，降低驾驶风险，确保道路安全。
3 提升道路品质
通过养护工作，可以改善路面平整度，提供更好的驾驶体验。
沥青路面养护的步骤
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
填补裂缝
2
使用合适的补漆材料填补路面裂缝，
预防水分侵入。
3
施加封面层
4
使用压实机施加压实层，确保路面 牢固耐用。
清洁路面
清除杂物和灰尘，为后续处理步骤 做好准备。
覆盖封面
在路面上涂覆沥青或其他防水材料 以保护路面。
沥青路面养护的新技术
裂缝封缝技术
路面再生技术
智能养护技术
采用高弹性材料填补路面裂 缝，提高路面强度和稳定性。
利用回收材料重新铺设路面， 降低资源消耗和环境影响。
应用传感器和数据分析技术 来监测路面状况，并提供精 确的养护方案。
结论和总结
通过了解沥青路面养护技术的必要性、步骤、常见问题和新技术，我们可以更好地保护道路并提 升行车体验。投资路面养护是为了未来的可持续发展。
常见的沥青路面养护问题
路面龟裂
龟裂可能导致进一步的损坏，需要及时进 行修复。
路面沉降
沉降可能造成不平整的道路，需要密切监 测并采取补救措施。
积水问题
积水会损害路面结构，应采取措施确保排 水畅通。
松散物
杂物和碎石可能对路面造成损害和危险， 及时清理很重要。
本课件将介绍沥青路面养护技术的重要性、步骤、常见问题、注意事项以及 最新技术。让我们一起探索如何保养沥青路面，保障道路安全与耐久。
沥青路面养护技术的必要性
1 延长使用寿命
有效的养护可延长沥青路面的寿命，减少频繁的修补和更换成本。
2 保障行车安全
定期养护可以修复路面损坏，降低驾驶风险，确保道路安全。
3 提升道路品质
通过养护工作，可以改善路面平整度，提供更好的驾驶体验。
沥青路面养护的步骤
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
填补裂缝
2
使用合适的补漆材料填补路面裂缝，
预防水分侵入。
3
施加封面层
4
使用压实机施加压实层，确保路面 牢固耐用。
清洁路面
清除杂物和灰尘，为后续处理步骤 做好准备。
覆盖封面
在路面上涂覆沥青或其他防水材料 以保护路面。
沥青路面养护的新技术
裂缝封缝技术
路面再生技术
智能养护技术
采用高弹性材料填补路面裂 缝，提高路面强度和稳定性。
利用回收材料重新铺设路面， 降低资源消耗和环境影响。
应用传感器和数据分析技术 来监测路面状况，并提供精 确的养护方案。
结论和总结
通过了解沥青路面养护技术的必要性、步骤、常见问题和新技术，我们可以更好地保护道路并提 升行车体验。投资路面养护是为了未来的可持续发展。
常见的沥青路面养护问题
路面龟裂
龟裂可能导致进一步的损坏，需要及时进 行修复。
路面沉降
沉降可能造成不平整的道路，需要密切监 测并采取补救措施。
积水问题
积水会损害路面结构，应采取措施确保排 水畅通。
松散物
杂物和碎石可能对路面造成损害和危险， 及时清理很重要。
《沥青路面》课件
对温度日温差、年温差大的工区宜选用针入度指数大的沥青，
对冬季寒冷地区或交通量小的公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青，
当高温要求与低温要求发生矛盾时优先满足高温性能要求。
11.3 沥青路面对材料的基本要求 11.3.1 沥青
沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）：设计空隙率为3～4%、间断密级配，适用于铺筑新建公路的表面层或旧路面加铺磨耗层。
1.2 沥青路面的分类
沥青稳定碎石混合料基层（ATB）：设计空隙率为3～6%、连续密级配，粗粒式及特粗式，适用于基层。（ATB－25～40）
1
2
3
4
5
1.2 沥青路面的分类
排水式沥青稳定碎石混合料（OGFC）:设计空隙率大于18%，细粒式，适用于高速行车、多雨潮湿、不易被尘土污染、非冰冻地区铺筑排水式沥青磨耗层（OGFC－10～16）。
11.2 沥青混合料的力学性质 11.2.1 强度特性
抗拉强度
沥青混合料的抗拉强度由混合料中沥青的粘结力提供，可采用直接拉伸或劈裂试验，由所测得的应力－应变曲线上的最高应试件（马歇尔直径×高＝101.6*63.5mm），其两端用环氧树脂粘于金属盖帽上，通过安置在试件上的变形传感器，测定在各级拉力下的应变值，应力应变曲线中的最大值即是。
在低温下混合料的强度随温度降低而提高，形成峰会值（脆化点）后强度下降。
我国现行规范采用劈裂强度作为沥青混合料的抗拉强度。
11.2 沥青混合料的力学性质 11.2.1 强度特性 抗弯拉强度 沥青混合料的抗弯拉强度在室内用梁式试件（L*b*h＝250*30*35mm，温度15℃）在简支受力下，采用三分点加载使梁中部处于纯弯拉状态。 沥青混合料的抗弯拉强度取决于材料的性质及结构破坏过程的加荷状况，试验时的温度对抗弯拉强度也有很大影响。
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• 河南省最早于08年底引进了瑞士技术和材料(Verglimit)，并在G107 郑州K709+100-K709+296的索须河桥面上进行了试验段铺筑。
• 陕西省也于08年底引进日本技术和材料（Mafilon），并在沪陕高 速秦岭段K71+435~K74+300铺筑了试验段；
• 两者都是在一般路面结构中掺加进口融雪剂，路面虽具有一定的融 雪功能，但有以下不足：
排水降噪防滑沥青路面材料是一种具有相互连通空隙的开级 配沥青混合料，空隙率一般为15%~25%，构造深度大，显著 降低噪声，提高雨天路面的排水和防滑性能。
排水降噪防滑沥青混合料是路面材料的发展方向！
5
排水降噪防滑沥青路面
普通沥青路面 6
➢ 多孔沥青路面
—采用开级配的矿料级配设计方法，内部具有大量的连通孔 隙，能够有效吸收噪声、消除轮胎泵浦效应，具有降低噪声 污染，增强路面抗滑安全、排除路面积水多种功能的一种沥 青路面材料。
氯化钙 46.8
冻结延时剂 7.8
软化剂 5.4
稳定剂 40
12
2、高粘度改性沥青优化
利用胶体磨高 速碾磨分散技术， SBS磨细至微米级
研究内容及主要技术成果
添加树脂增粘剂进 一步提高沥青粘度。
SBS/橡胶粉 增粘增容树脂
基质沥青
胶体磨高速碾磨分散 （微米级）
高粘高弹 沥青母液
高速剪切
高粘高弹改 性沥青
-10
-5
0
30
25
20
15
10
掺量/%
不同浓度氯化钙溶液冰点温度图
10
• 冻结延时剂
提高冰晶成核所需的能量，延长溶液结冰时间。
冻结延时剂对水溶液冰冻时间的影响
冻结延时剂掺量
0%
2%
4%
6%
8%
冰冻时间
0.5min
4.5h
12.5h
28h
—
• 冰层软化剂
加入冰层软化剂后，冰的表面不在是致密的，而变得蓬松， 成了层状分布。
– 融雪后积水不能迅速排走，当温度下降至-10℃ 以下时路面易 结冰；
– 对混合料性能有一点影响，尤其是日本技术。 – 不具备排水、抗滑、降噪能功能。
4
立项背景
与水泥路面相比，沥青路面具有行车舒适、噪声低、维修 方便等优点，是我国目前和未来应用最广泛的路面材料。
普通沥青路面均存在排水性能差、降噪效果不理想、眩光、 防滑性能不好，雨天易发生交通事故。
76000
—
—
大于50000
粘韧性 /N·m
26
—
—
大于20
韧性 /N·m
19
—
—
大于15
弹性恢复/%
99
—
94
97
离析/℃
0.4
—
0.5
1.8
TFOT
延度（5℃、 5cm/mim）
55
后残留物 质量损失
0.01
8
30
0.12
0.06
53 0.054
针入度比
71
68
76
68
14
三、工程应用
本课题的研究成果在唐山205国道改造进行了实际工程 应用。
度较低时，自身很难快速溶解、融化须借助车辆轮胎的碾压才起 作用，所以融雪持续时间长、效果差。而且对于冰雪期较长的北 方地区明显不适用。
3
盐化物融雪路面研究应用现状
• 国外在研究主动抑制冰雪冻滑技术比我国早，有代表性的是利用氯 盐降低冰点原理的融雪路面技术，瑞士和日本已经形成了自己的产 品，分别为Verglimit和Mafilon。
自融雪、抗滑、排水、降噪多功能沥 青路面技术的开发
1
一、背景介绍
积雪结冰导致路面湿滑，引起交通事故，高速公路经常因 路面积雪结冰而关闭。 机场路面，积雪结冰会降低机场道面的摩擦系数，许多机 场在冬季因此而关闭，在我国北方尤其突出。 隧道出入口匝道、桥梁等关键部位，路面的积雪、冰冻更 易造成严重的交通事故 。
半柔性路面施工（左：大孔隙混合料基体；右：铺设完成的半柔性路面）
15
自融雪、排水、抗滑、降噪沥青路面
测试项目
马歇尔密度 理论密度
空隙率 动稳定度 浸水残留稳定度 冻融劈裂强度比
单位
— — % 次/mm % %
生产过程取样均值
2.082 2.619 20.4 8213 91.1 90.8
冰层软化剂对冰面硬度的影响
冰层软化剂掺量 针入度
0%
2%
3%
4%
5%
6%
0.1mm
0.5 mm 22.4 mm 34.7 mm 44.2 mm 50.8 mm
11
• 稳定剂
改善融雪剂的吸潮问题，提高融雪剂的储存稳定性问题。可 以采用水泥和石灰。
• 环保型融雪剂配方
高效环保型融雪剂的配方设计
项目 比例
➢特点பைடு நூலகம்
连通空隙
排除路面积水
表面粗糙
吸收噪声 消除泵浦效应 减少水雾和眩光
防水漂 抗滑性能好
降噪性能好
改善路面 的行车安 全性与舒 适性。
车载作用下融雪、破冰
7
二、技术成果介绍
研制这种材料需要解决的关键问题
多孔沥青 混合料
高粘高弹 改性沥青
灌注式半 柔性路面 材料开发
高效低腐蚀性沥青混合料融 雪添加剂的开发
• 冻结延时剂主要为酮醛缩合物，冰层软化剂为山梨酸醇脂肪酸 酯类、月桂醇聚醚硫酸酯，稳定剂为水泥或石灰。
• 所选用组分均为对环境影响小的无机或有机材料，制备出来的。 融雪剂具有环保性。
9
• 冰点下降剂
降低水盐混合溶液的化学势能，降低溶液的冰点。
冰点温度/℃
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
自融雪、排水、降噪、抗滑 多功能沥青路面
高模量路面材料
路面基层
融雪排水降噪沥青路面、半柔性路面材料的制备技术、 施工工艺及其质量控制技术
8
环保高效型融雪剂的研制
• 本研究采用环境危害小的氯化钙作为冰点下降剂主剂，复合冻 结延时剂、冰层软化剂、稳定剂通过混合粉末制备成高效环保 型融雪剂材料，能够有效降低水的冰点，并具有延迟结冰，软 化冰层，稳定性优良，与沥青有良好相容性，并对沥青路面水 稳定性能进行补偿的特点 。
2
融雪路面研究应用现状
➢ 路面防冰雪灾害技术有被动抑制技术和主动抑制技术两大类； ➢ 被动抑制技术包括人工和机械除雪、洒融雪剂、外加热融雪等。 ➢ 缺点：
• 一是融雪剂中的有害物质强烈腐蚀道路材料、设备和机动车辆， 影响路面的使用性能，造成一定程度的环境污染；
• 二是播撒不均匀，浪费较大； • 三是固体状态的盐与固体状的冰雪不能很快融合，特别是环境温
添加抗氧剂、稳定剂 确保沥青的储存稳定性 和抗老化性能。
抗氧剂、稳定剂
13
研究内容及主要技术成果 工业化生产出的高粘高弹改性沥青技术指标为：
技术指标
高粘高弹改 性沥青
基质沥青
SBS改性 沥青
日本高粘度改 性沥青
软化点/℃
96
47.2
75
88.5
针入度指数
1.56
0.1
0.3
/
60℃粘度 /Pa·s
• 陕西省也于08年底引进日本技术和材料（Mafilon），并在沪陕高 速秦岭段K71+435~K74+300铺筑了试验段；
• 两者都是在一般路面结构中掺加进口融雪剂，路面虽具有一定的融 雪功能，但有以下不足：
排水降噪防滑沥青路面材料是一种具有相互连通空隙的开级 配沥青混合料，空隙率一般为15%~25%，构造深度大，显著 降低噪声，提高雨天路面的排水和防滑性能。
排水降噪防滑沥青混合料是路面材料的发展方向！
5
排水降噪防滑沥青路面
普通沥青路面 6
➢ 多孔沥青路面
—采用开级配的矿料级配设计方法，内部具有大量的连通孔 隙，能够有效吸收噪声、消除轮胎泵浦效应，具有降低噪声 污染，增强路面抗滑安全、排除路面积水多种功能的一种沥 青路面材料。
氯化钙 46.8
冻结延时剂 7.8
软化剂 5.4
稳定剂 40
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2、高粘度改性沥青优化
利用胶体磨高 速碾磨分散技术， SBS磨细至微米级
研究内容及主要技术成果
添加树脂增粘剂进 一步提高沥青粘度。
SBS/橡胶粉 增粘增容树脂
基质沥青
胶体磨高速碾磨分散 （微米级）
高粘高弹 沥青母液
高速剪切
高粘高弹改 性沥青
-10
-5
0
30
25
20
15
10
掺量/%
不同浓度氯化钙溶液冰点温度图
10
• 冻结延时剂
提高冰晶成核所需的能量，延长溶液结冰时间。
冻结延时剂对水溶液冰冻时间的影响
冻结延时剂掺量
0%
2%
4%
6%
8%
冰冻时间
0.5min
4.5h
12.5h
28h
—
• 冰层软化剂
加入冰层软化剂后，冰的表面不在是致密的，而变得蓬松， 成了层状分布。
– 融雪后积水不能迅速排走，当温度下降至-10℃ 以下时路面易 结冰；
– 对混合料性能有一点影响，尤其是日本技术。 – 不具备排水、抗滑、降噪能功能。
4
立项背景
与水泥路面相比，沥青路面具有行车舒适、噪声低、维修 方便等优点，是我国目前和未来应用最广泛的路面材料。
普通沥青路面均存在排水性能差、降噪效果不理想、眩光、 防滑性能不好，雨天易发生交通事故。
76000
—
—
大于50000
粘韧性 /N·m
26
—
—
大于20
韧性 /N·m
19
—
—
大于15
弹性恢复/%
99
—
94
97
离析/℃
0.4
—
0.5
1.8
TFOT
延度（5℃、 5cm/mim）
55
后残留物 质量损失
0.01
8
30
0.12
0.06
53 0.054
针入度比
71
68
76
68
14
三、工程应用
本课题的研究成果在唐山205国道改造进行了实际工程 应用。
度较低时，自身很难快速溶解、融化须借助车辆轮胎的碾压才起 作用，所以融雪持续时间长、效果差。而且对于冰雪期较长的北 方地区明显不适用。
3
盐化物融雪路面研究应用现状
• 国外在研究主动抑制冰雪冻滑技术比我国早，有代表性的是利用氯 盐降低冰点原理的融雪路面技术，瑞士和日本已经形成了自己的产 品，分别为Verglimit和Mafilon。
自融雪、抗滑、排水、降噪多功能沥 青路面技术的开发
1
一、背景介绍
积雪结冰导致路面湿滑，引起交通事故，高速公路经常因 路面积雪结冰而关闭。 机场路面，积雪结冰会降低机场道面的摩擦系数，许多机 场在冬季因此而关闭，在我国北方尤其突出。 隧道出入口匝道、桥梁等关键部位，路面的积雪、冰冻更 易造成严重的交通事故 。
半柔性路面施工（左：大孔隙混合料基体；右：铺设完成的半柔性路面）
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自融雪、排水、抗滑、降噪沥青路面
测试项目
马歇尔密度 理论密度
空隙率 动稳定度 浸水残留稳定度 冻融劈裂强度比
单位
— — % 次/mm % %
生产过程取样均值
2.082 2.619 20.4 8213 91.1 90.8
冰层软化剂对冰面硬度的影响
冰层软化剂掺量 针入度
0%
2%
3%
4%
5%
6%
0.1mm
0.5 mm 22.4 mm 34.7 mm 44.2 mm 50.8 mm
11
• 稳定剂
改善融雪剂的吸潮问题，提高融雪剂的储存稳定性问题。可 以采用水泥和石灰。
• 环保型融雪剂配方
高效环保型融雪剂的配方设计
项目 比例
➢特点பைடு நூலகம்
连通空隙
排除路面积水
表面粗糙
吸收噪声 消除泵浦效应 减少水雾和眩光
防水漂 抗滑性能好
降噪性能好
改善路面 的行车安 全性与舒 适性。
车载作用下融雪、破冰
7
二、技术成果介绍
研制这种材料需要解决的关键问题
多孔沥青 混合料
高粘高弹 改性沥青
灌注式半 柔性路面 材料开发
高效低腐蚀性沥青混合料融 雪添加剂的开发
• 冻结延时剂主要为酮醛缩合物，冰层软化剂为山梨酸醇脂肪酸 酯类、月桂醇聚醚硫酸酯，稳定剂为水泥或石灰。
• 所选用组分均为对环境影响小的无机或有机材料，制备出来的。 融雪剂具有环保性。
9
• 冰点下降剂
降低水盐混合溶液的化学势能，降低溶液的冰点。
冰点温度/℃
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
自融雪、排水、降噪、抗滑 多功能沥青路面
高模量路面材料
路面基层
融雪排水降噪沥青路面、半柔性路面材料的制备技术、 施工工艺及其质量控制技术
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环保高效型融雪剂的研制
• 本研究采用环境危害小的氯化钙作为冰点下降剂主剂，复合冻 结延时剂、冰层软化剂、稳定剂通过混合粉末制备成高效环保 型融雪剂材料，能够有效降低水的冰点，并具有延迟结冰，软 化冰层，稳定性优良，与沥青有良好相容性，并对沥青路面水 稳定性能进行补偿的特点 。
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融雪路面研究应用现状
➢ 路面防冰雪灾害技术有被动抑制技术和主动抑制技术两大类； ➢ 被动抑制技术包括人工和机械除雪、洒融雪剂、外加热融雪等。 ➢ 缺点：
• 一是融雪剂中的有害物质强烈腐蚀道路材料、设备和机动车辆， 影响路面的使用性能，造成一定程度的环境污染；
• 二是播撒不均匀，浪费较大； • 三是固体状态的盐与固体状的冰雪不能很快融合，特别是环境温
添加抗氧剂、稳定剂 确保沥青的储存稳定性 和抗老化性能。
抗氧剂、稳定剂
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研究内容及主要技术成果 工业化生产出的高粘高弹改性沥青技术指标为：
技术指标
高粘高弹改 性沥青
基质沥青
SBS改性 沥青
日本高粘度改 性沥青
软化点/℃
96
47.2
75
88.5
针入度指数
1.56
0.1
0.3
/
60℃粘度 /Pa·s