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| 抗凝冰剂制备方法 在潮湿地区，特别是高纬度地区，冬季由于降雪或者降雨，在负温度作用下极易形成薄冰，路面抗滑性能急剧下降。冰雪导致车辆轮胎附着系数大大降低。因此，在冰雪路面上汽车容易打滑、跑偏，制动距离显著延长，严重影响了车辆的操作稳定性和安全性，交通事故发生率较高。为了解决冬季道路路面积雪结冰的问题，目前主要探索出了两大类清除道路路面积雪结冰的方法，分为被动和主动两大类。 被动除冰指机械清除法、热力融冰法等比较传统的除雪除冰方法，适用于机场等小范围除雪。路面主动抑制凝冰的方法，目前比较广泛运用的方法是抗凝冰沥青混凝土铺装技术，抗凝冰沥青混凝土铺装技术主要是利用抗凝冰剂填料替代部分矿粉用于制备抗凝冰沥青混合料，并以此混合料铺筑“抗凝冰沥青面层”。在该技术实际应用中，为保证有足够的抗凝冰剂分散于路表，需要在混合料中掺加大量的抗凝冰剂(通常大于混合料质量的5％)。一方面导致成本过高，使抗凝冰技术难以获得大面积推广应用；另一方面造成了材料浪费，仅有表面浅层范围内的抗凝冰剂起作用，而更大量的抗凝冰剂被裹覆在深层部位接触不到水而无法发挥其功能。 现有的抗凝冰添加剂由于无机盐过量使用对环境造成较大损害，尤其对桥梁钢筋的腐蚀影响较大，早期多用氯化钠，后来使用氯化钙、氯化镁、氯化钾等，主要对基础设施、路桥、地下管线、汽车轮胎等具有腐蚀性危害，并已成为世界性问题。 本技术的目的在于克服现有生产工艺存在的上述缺陷，提出了一种抗凝冰剂，主要针对微表层铺装技术，这种抗凝冰剂作用更加长效，增强沥青混凝土抗压强度，使路面更加耐腐蚀、耐磨，而且这种抗凝冰剂主要针对微表层，抗凝冰剂均能发挥其效用，避免了材料的浪费。 本技术是采用以下的技术方案实现的： 本技术提供了一种抗凝冰剂，制备原料包括以下重量份数的组份：盐类、缓蚀剂、保水树脂、抗腐蚀剂、磷化促进剂、磷酸、火山灰质骨料材料、支撑骨料。 本技术的有益效果是： 1.本技术用甲酸盐和磷酸盐部分替代氯化盐。在抗凝冰剂与含砂雾封层(含砂雾封层即铺装于表层的沥青混合料)其他材料的混合过程中，降低Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-等离子浓度，降低其对含砂雾封层材料中的乳化沥青稳定性影响，避免体系快速增稠，甚至破乳、离析。加入保水树脂和缓蚀剂，保持离子均匀释放，发挥长效抗凝冰效果。抗腐蚀剂/磷化促进剂，与雨水稀释后，体系酸性变弱，在磷化促进剂作用下，形成磷酸锌，磷酸锰镀层附着于钢铁表面，对钢铁，地下管道等起保护作用。磷酸，溶解火山灰质骨料。火山灰质骨料具有比表面积大，强度高，耐磨特点，可以提高路面耐磨，防滑和降低噪音作用。内部钙镁氧化物与磷酸反应形成磷酸二氢盐，盐类，保水树脂吸附于骨料表面和内部孔洞。保水树脂吸水除起缓释作用，可以保持足够支撑力，防止骨料随盐溶走崩塌。 2.本技术这种抗凝冰剂主要针对微表层，抗凝冰剂均能发挥其效用，避免了材料的浪费。 缓释型抗凝冰剂制备方法和应用 在寒冷的冬季，在下雪、下雨或者大雾的天气条件下，道路表面极易发生凝冰现象，道路凝冰后的摩擦系数大大减小，极易导致车辆打滑，进而引发交通事故。尤其是对于山地、丘陵地形较多的地区来说，道路通常高低起伏，进一步增加了车辆在凝冰道路上的行驶难度和交通事故的发生。 道路凝冰后，目前通常采用的解决手段是利用融雪剂进行融冰，但是，如果采用常规融雪剂，其作用时间短，如遇到连续的冰冻降水天气，如果抛撒常规融雪剂不及时，极易造成路面出现凝冰现象，影响道路行车安全；如果采用作用时间长的其他融雪剂，作用时间长的融雪剂会有污染，对道路周围环境造成不利影响。如果采用机械除冰，由于道路凝冰后会在道路表面凝结一层较薄的凝冰层，且凝冰层与路面的附着力较高，机械除冰设备也很难将道路表面的凝冰层彻底去除，因此，机械除冰设备对道路的凝冰层处理效果也不佳。 因此，为了最大限度地避免道路出现凝冰，目前已经在逐步发展抗凝冰剂技术，将特定组份的抗凝冰剂掺入到沥青混合料中，制作出具有抗凝冰效果的沥青路面，或者将抗凝冰剂掺入到混凝土混合料中，制作出具有抗凝冰效果的混凝土路面。掺入抗凝冰剂的沥青道路或混凝土道路，其抗凝冰的机理均是依靠抗凝冰剂中盐分(通常为NaCl)的析出，来达到降低道路表面冰点，冰点降低后的道路表面不易凝冰。因此，为了保证加入了抗凝冰剂的道路始终具有良好的抗凝冰效果，这就要求抗凝冰剂在降水条件下能够将其中的盐分缓慢释放出来，如果释放速度过快，则会导致前期道路具有抗凝冰效果，后期则丧失了抗凝冰的功能。 对于已有的抗凝冰剂来说，其通常由空隙材料(又称载体)、融雪盐和包膜材料(或称表面活性剂)构成，融雪盐附着在空隙材料中，包膜材料对其进行包裹。但现有的空隙材料均采用火山岩、硅灰或硅藻土中，其对融雪盐的吸附效果有限，使得抗凝冰剂中融雪盐的含量相对较低。现有抗凝冰剂中包膜材料采用酚醛树脂或环氧树脂，其对载体中的融雪盐的包裹性能也相对较低，会导致融雪盐的过快析出，降低了抗凝冰剂的有效作用年限。 本技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种缓释型抗凝冰剂及其制备方法和应用。 本技术的缓释型抗凝冰剂，组份包括空隙材料、融雪盐、表面活性剂和溶剂；其特征在于：所述空隙材料为沸石粉，融雪盐为氯化钠，表面活性剂为椰油酸单乙醇酰胺，溶剂为无水乙醇。 本技术的有益效果是：本技术的缓释型抗凝冰剂及其制备方法和应用，抗凝冰剂由作为空隙材料的沸石粉、作为融雪盐的氯化钠、作为表面活性剂的椰油酸单乙醇酰胺以及作为溶剂的无水乙醇构成，在制备过程中，首先将作为空隙材料的沸石粉烘干，然后在真空饱和缸中将沸石粉与饱和氯化钠水溶液在抽气减压的条件下混合，烘干后得到含盐载体，然后将表面活性剂椰油酸单乙醇酰胺在无水乙醇中溶解后，与含盐载体在集热式磁力搅拌器中搅拌混合，最后烘干制得缓释型抗凝冰剂，所制得的抗凝冰剂掺入到透水混凝土材料中或掺入到沥青路面材料中，以形成具有抗凝冰作用的透水混凝土路面或沥青路面；可见，由于空隙材料采用沸石粉，与现有采用火山岩、改性火山岩和硅藻土相比较，沸石粉对融雪盐的吸附效果更佳，更有利于含盐载体吸附更多的融雪盐，提高了抗凝冰剂在使用过程中的抗凝冰能力；由于表面活性剂采用椰油酸单乙醇酰胺，与现有采用酚醛树脂、环氧树脂相比较，椰油酸单乙醇酰胺对含盐载体的包裹效果最好，更有利于减缓含盐载体中融雪盐的释放，减缓了抗凝冰剂在使用过程中融雪盐的释放速度，保证了抗凝冰路面长期具有抗凝冰的效果。 抗凝冰剂制备方法和应用 川西高寒山区多数属于高寒、高海拔地区，紫外线强烈，日照温差大，天气变化无常，雨雾等不利天气状况随时发生。高海拔和较大的昼夜温差导致秋冬季节多大雾和结冰天气发生，冬季冰雪及涎流冰路段严重威胁驾驶人员的安全。 高寒地区路面由于空气湿度大极易在沥青路面上形成凝冰，对公路造成影响造成巨大的人员伤亡和财产损失，已成为困扰西部交通部门的技术难题。路面凝冰的危害大于路面积冰，正常干燥状态下的沥青路面的摩擦系数为0.6，有积冰覆盖的路面摩擦系数为0.2，而凝冰覆盖的路面的摩擦系数只有0.15。路面凝冰在白天气温升高，凝冰融化成水，但融化的冰水又没有及时的排除路面以外，再加上由于气温低湿度大无法蒸发，残留在路面上，在夜间温度降低或气温骤降的情况下，融化的冰水又凝结成冰，使路面的抗滑系数降低，导致车辆的制动稳定性和转向操作稳定性都将变差，进而引发交通事故。目前抗凝冰沥青混合料拌和方式多为热拌型，由于川西高寒地区年平均最低气温会达到-5℃，冬季该温度环境下热拌沥青混合料进行路面铺筑和修补时存在施工效率低、交通压力大等诸多缺点。 本技术提供一种抗凝冰剂，由以下质量份的原料组成：复合盐饱和溶液、缓蚀剂、疏水活性剂、裹附材料。 综上所述，本技术具有以下优点： 1、本技术提供了一种抗凝冰剂，该抗凝冰剂中复合盐以单组分盐的溶解度以及饱和溶液的相变点为指标进行筛选，其次基于混料设计中三组分单纯型质心设计思想，以融冰量为指标选出目标值最大的配比组合；缓蚀剂为聚磷酸盐，目的为通过与水中的钙离子或腐蚀产物亚铁离子相结合，生成以聚合磷酸钙铁为主要成份的化合物，依靠腐蚀沉淀膜保护金属不被腐蚀；疏水活性剂为甲基硅酸钠，包覆在复合填料表面，减缓盐化物的释放，在路面使用年限内控制盐化物均匀释放，保障其使用耐久性。 2、本技术还提供了一种高寒地区的抗凝冰沥青混凝土，主要针对高寒地区沥青混凝土路面冷补技术，解决高寒地区道路行车安全问题。该抗凝冰沥青混凝土融冰反应更加迅速，作用更加长效，可在常温和雨雪天气下施工，而且成型后能快速形成强度，且拥有较好的高温性能以及水稳定性能，其次能够快速开放交通，缓解养护交通压力。 3、本技术中高寒地区的抗凝冰沥青混凝土中加入了添加剂，通过增塑剂与沥青结合中与空气的氮等分子进行三次结合，使其沥青开始塑化，增强沥青混合料的应变力，使其增强沥青路面的抗车辙能力；在增粘树脂、增塑剂、抗水剂等共同作用下改变了沥青短暂的动力粘度，增强沥青在低温下的粘性从而提高了较低温度下的拌和性能。 技术资料费380元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等。 |
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