缓释盐化物复合相变材料沥青混合料的制备.pdf

第 卷 第 期 年 月 ，收稿日期：作者简介：王一沛（），男，河北张家口人，工程师，硕士。研究方向：土木工程。缓释盐化物复合相变材料沥青混合料的制备王一沛（张家口市建设工程质量检测中心有限责任公司 节能室，河北 张家口 ）摘要：在沥青混合料中外掺填料是较常规的做法，制备具有自融雪功能的沥青混合料同样可以参考外掺填料的做法，在搅拌沥青混合料的过程中直接加入外掺填料，充分搅拌均匀后即可。在沥青混合料中加入制备好的缓释盐化物以及复合相变材料可以使路面拥有自融冰雪的功能，在加入这两种外填料的过程中，需要减少矿粉的加入，即缓释盐化物替换了部分矿粉，复合相变材料直接作为外添加剂加入混合料中进行搅拌。外填料的选择需要考虑添加料对沥青混合料的影响，若有不利于沥青路面正常使用的因素在内，则不能作为沥青混合料填料的形式出现。关键词：缓释盐化物；复合相变材料；沥青混合料；制备工艺中图分类号：文献标识码：文章编号：（）引言在沥青混合料路面中添加一些功能材料让路面具备某些功能是一种较常见的做法，如在沥青中添加橡胶材料制备成 改性沥青，以增强路面的耐高温和低温抗裂能力，在沥青混合料中添加橡胶颗粒可增强路面承载能力以及缓结冰能力。在冬季雪天，由于降雪的原因，导致路面结冰引发汽车打滑现象，为了让路面具备自融冰雪减缓结冰现象的功能，我国目前已经做了大量的研究以及实验，在路面材料中添加融雪材料或者铺装融雪装置，其中添加的融雪材料以盐化物为主。盐化物是一种融雪效果较明显的物质，目前融雪剂的主要成分即是盐化物。将盐化物添加到路面材料中可以起到自融冰雪的作用，其释放的盐离子可以通过路面孔隙析出到路表面，在路表面形成盐溶液，从而提高雪水的浓度，降低雪水的冰点，达到融化冰雪的目的 。一般添加盐化物的方式是以替代矿粉的形式掺入的，以等体积置换的方式替换一部分或全部矿粉，只添加盐化物如氯化钠等物质，盐化物会在路面正压力和孔隙水压力下从路面内部析出，但无法控制盐化物的析出量，路面很快会因为盐化物大量析出而丧失后期融雪功能。减缓盐化物的析出量，延长路面融雪功能时限是改进添加盐化物自融雪路面的方向。原材料的选取 缓释盐化物的选取制备缓释盐化物需要利用吸附性物质对盐化物吸附后，使盐化物包裹在吸附物质周围。一般采用的方法是在溶液环境下进行充分混合搅拌，使盐化物和吸附性物质混合均匀，最后将混合物烘干并进行研磨。盐化物可以是一种或者多种盐类的混合物，盐可以是无机盐或者有机盐。对于盐化物的选择，需要根据融雪效果和盐化物本身的特点进行筛选。制备缓释盐化物需要分别确定盐化物以及吸附性物质。盐化物的种类有很多，但并不是每种盐化物均适合在沥青混合料中加入。如氯化钠，氯化钠会降低集料与沥青的粘黏，造成集料与沥青之间的剥离，并且氯化钠在低于 条件下融雪效果并不明显，因此氯化钠这种盐并不适于添加到沥青混合料中以使路面具备自融雪功能。对于盐化物的选择需要满足不对路面的正常使用造成影响，以及保证在低温下融化冰雪的条件，盐化物必须满足如下几个条件：盐化物不会对集料和沥青之间的粘结产生不利影响；在低于 的环境下，低浓度的盐溶液仍然可以融化冰雪；融化的雪水不易冻结成冰。基于如上几点要求，在实际应用当中采用氯化钙作为盐化物是一种较为合适的选择。氯化钙相对于其他氯盐，在相同浓度下的溶液中，氯化钙溶液的冰点最低，说明其融冰雪效果最好。氯化钙中的钙离子可以增强集料与沥青之间的吸附作用，有利于增强路面的耐久性能，减少集料的剥离，而氯化钠中的钠离子会与沥青形成不稳定的化学吸附层，对沥青造成乳化作用，不利于集料与沥青之间的吸附，很容易造成集料的剥离。对于自融雪路面的融雪功能，是依靠盐化物析出到路面后，在路表面潮解后形成溶液，增加了路面雪水的浓度，从而降低雪水冰点。氯化钙是一种易吸水的盐类，在空气中很快会潮解成溶液，氯化钙溶液的冰点在其浓度到 时即可达到 以下，在 可达 左右，氯化钙的融雪能力基本可以满足要求。为了使盐化物可以缓慢地从路面中释放出来，需要在盐化物中加吸附性物质，使盐化物不至于过快地释放到路面，导致路面自融雪功能在短期内失效。吸附性物质需要有一定的吸附能力，但吸附性不能太强，如活性炭粉末，可能会导致盐化物无法释放到路面。具有一定吸附能力又能满足沥青混合料填料性能的材料有浮石粉、沸石粉等，实际制备过程中需要大量制备缓释盐化物，考虑到经济因素，浮石粉是比较合适的吸附性材料。复合相变材料的选取在沥青中加入相变材料对沥青混合料的抗高温性能进行改进是较多的做法。相变材料在白天或温度快速升高的时候可将太阳能或热能转换，储存在相变材料中，在相变过程中其温度不会发生变化，可以保持环境的恒温，减轻沥青路面的高温损害。由于相变材料良好的保温性能以及调温能力，在低温环境下，相变材料同样可以发挥相应的作用。相变材料的种类有很多，可分为有机类和无机类。无机类相变材料一般具有腐蚀性，对沥青混合料的性能影响较大，且相变温度较高，不适宜加入到沥青混合料中。有机相变材料一般指醇类、石蜡、多元醇等有机物，沥青本身是有机类物质，加入有机类相变材料对沥青混合料的影响并不大，聚乙二醇是一种有机类相变材料，自身具有较高的相变潜热和比热值，且价格便宜，在实际工程中可以应用。有机类相变材料的相变态一般是固液相变，且其潜热值较大，在沥青混合料中掺入的相变材料一般也采用固液相变的材料。对于相变点较低的物质来说，在正常环境下很容易发生相变，不能保持一定的稳定性，为防止相变材料液化后发生流失对路面造成影响，需要使相变材料处于较稳定的状态。有机膨润土是一种自带层状的物质，其内部具有层次明显的层状结构，利用热溶液浸渗工艺将相变材料吸附到有机膨润土中，使相变材料在发生相变的过程时也可以吸附在有机膨润土的层状结构中，保持较稳定的状态。混合料的制备方法在制备沥青混合料的过程中，缓释盐化物以及复合相变材料以外掺剂的形式加入，在制备混合料的搅拌锅中直接加入，充分搅拌后即可制成缓释盐化物复合相变材料沥青混合料。具体的制备过程如下图所示：图 沥青混合料制备过程缓释盐化物是以替换矿粉的形式加入的，替换量占矿粉的，复合相变材料掺入量占沥青总量的，均在热拌沥青混合料搅拌过程中加入。为融化复合相变材料并搅拌均匀，料锅的搅拌时间可适当延长 。在制备混合料之前，需提前将缓释盐化物和复合相变材料准备完毕，并堆放至投料口附近，每次投放的量和次数需根据投料口大小决定，总量由料锅一次搅拌的混合料量决定。在投放缓释盐化物和复合相变材料前，料锅的投料顺序是先将集料送入料锅中进行加热，加热温度一般在 之间；预热完成后，开始加入沥青，并通过料锅中的喷头将沥青喷入料锅中进行搅拌，在搅拌过程中将缓释盐化物以及复合相变材料投入料锅进行充分搅拌，最后放入矿粉。复合相变材料的融化时间需要考虑进去，在正常的搅拌时间上适当延长，否则会造成复合相变材料与沥青混合不匀的现象，无法达到预期的效果。制备缓释盐化物复合相变材料沥青混合料所用的集料满足 级配条件即可，在实际制备过程中采用的集料级配如表 所示：表 集料筛分表筛孔尺寸矿料档号通过下列筛孔（）的质量百分率（）矿粉的筛分结果如表 所示：表 矿粉筛分表筛孔尺寸矿料档号通过下列筛孔（）的质量百分率（）年 月王一沛：缓释盐化物复合相变材料沥青混合料的制备第 期 结论 制备缓释盐化物复合相变材料沥青混合料需要分别制备缓释盐化物以及复合相变材料，并以外添加料的形式加入混合料中进行搅拌制备，其中缓释盐化物细度超 目，以替换矿粉的形式加入，复合相变材料在加入搅拌过程中需要先将其融化，才可以搅拌均匀，所以应适当加长搅拌时间，使混合料充分搅拌。在选择原材料的过程中需要综合考虑材料的性能、与沥青混合料的适应性以及价格因素，在保证路面正常使用条件下，使路面的自融雪功能得到保障，这需要考虑盐化物的融雪性能以及其对沥青混合料的影响。参考文献：查旭东，任旭，傅广文，等 氯盐融雪剂对 改性沥青混合料路用性能的影响分析 交通科学与工程，（）：，（，）：，：；櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾櫾 （上接第 页）参考文献：高鸿，赵昕 基于产业链与人才链深度融合的高职产业学院建设研究 职教论坛，（）：钟贞山，王磊 高职产教融合协同育人共同体建设的影响因素分析 基于扎根理论的研究 职教论坛，（）：多淑杰 制度逻辑视域下企业参与产教融合行为机理分析 基于扎根理论研究 中国职业技术教育，（）：朱少义 证书制度增强职业教育适应性的建设指向和路径选择 教育与职业，（）：，（，；，）：，：；年月张家口职业技术学院学报第期