一种抗凝冰沥青材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗凝冰沥青材料的制备方法，在控温炉中将20~50重量份的沥青原料加热至熔融状态，随后将5~50重量份的抗凝冰填料与5~50重量份的石英粉加入到熔融态沥青中，搅拌均匀；再将粘稠混合物趁热倒入预热的铝制模具中自然流平，冷却到室温后将样品表面用一定目数的金相砂纸打磨即制得。本发明专利技术的抗凝冰沥青材料制备方法简单，能够大幅度降低传统“撒盐防冰法”中氯化钠的使用量，在0至8℃温度范围对表面过冷水滴具有防凝冰的效果，即使在更低温度下（例如-15℃）结冰，其融冰速率较普通表面更快。本发明专利技术的沥青材料可用于铺设高速公路路面，能够在0至-8℃范围内防止路面结冰，从而减少交通事故的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种抗凝冰沥青材料的制备方法
本专利技术涉及一种抗凝冰沥青材料的制备方法，尤其涉及一种能够在0至－8℃温度范围内防止表面过冷液滴结冰的沥青材料的制备方法。
技术介绍
沥青路面和传统的砂石路面相比，具有较高的强度和稳定性。与水泥混凝土路面相比，具有表面平整，行车噪音低、振动小、养护简单等优点，是我国高速公路路面的重要结构形式。沥青路面在冬季容易结冰，我国绝大多数省份的高速公路在冬季都发生过严重的结冰，对高速公路的正常运营造成困难。路面结冰对高速公路运输造成的主要危害有交通中断、低速缓行、交通事故频发甚至车毁人亡。在我国南方地区经常遭受“冻雨”灾害，尤其是2008年的冰雪灾害持续时间之长、覆盖范围之广、造成损失之大，居全国首位。由此可见，南方省份冬季12~1月期间是高速公路结冰积雪多发季节，低温雨雪造成的路面结冰对交通正常运营造成了巨大影响。如何有效地解决这些地区冰雪路面的交通安全，避免或减少交通事故，提高道路通行能力和运营效益，形成良好的安全管理模式，已成为困扰江西省交通管理部门的重要问题之一，因此，针对高速公路开发实用防冰技术及新型路面防冰材料对于高速公路系统具有非常重要的现实意义和社会经济价值。目前高速公路系统对于路面结冰所采取的主要解决办法是撒盐法。即将大量的融冰盐如氯化钠、氯化钾和氯化钙等在已经结冰的路面和区域采用人工撒盐的方法来融冰。该方法虽然具有显著的融冰效果，但弊端是显著的。人工撒盐需要动用大量的人力和物力，大量的工业盐遗留在路面及附近区域，会对周围地下水系统、水生生态系统和陆地植被造成巨大破坏，对路桥工程中的金属材料造成腐蚀。另外，人工撒盐法是在路面已经结冰后对冰进行熔化的方法，需要对道路进行管制，不利于路面的正常运营。因此，急需开发一种能够主动对冻雨产生响应，在低温条件下阻止冻雨在路面结冰的新型材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供在0至－8℃温度范围对材料表面过冷水滴具有防凝冰效果一种抗凝冰沥青材料的制备方法。本专利技术是这样来实现的：一种抗凝冰沥青材料的制备方法，其特征在于方法步骤如下：（1）在控温炉中将20~50重量份的沥青原料加热至熔融状态，随后将5~50重量份的抗凝冰填料与5~50重量份的石英粉加入到熔融态沥青中，搅拌30分钟至混合均匀；（2）然后将粘稠混合物趁热倒入预热的铝制模具中自然流平，冷却到室温后将样品表面用一定目数的金相砂纸打磨后即得到具有抗凝冰性能的沥青材料。进一步的，所述所用沥青原料为石油沥青，牌号分别为10号，30号和70号。进一步的，所述所用抗凝冰填料为实验室自制，其制备方法为：（1）配制60℃下氯化钠饱和水溶液500ML，然后使用盐酸调节溶液pH值为1；（2）另将一定量的乳化剂OP-10和硅藻土加入500ML无水乙醇中，剧烈搅拌30分钟后超声震荡30分钟，得到硅藻土在无水乙醇中的分散液；（3）在持续搅拌条件下将上述氯化钠酸性溶液缓慢滴加到无水乙醇分散液中产生大量沉淀；（4）将沉淀减压抽滤后在150℃下干燥12小时，冷却至室温即得到自制抗凝冰填料，存放在干燥器中备用。进一步的，所用的金相砂纸目数为60~320目，打磨方式为手工“8”字形打磨100下。本专利技术的优点是：本专利技术的抗凝冰沥青材料制备方法简单，能够大幅度降低传统“撒盐防冰法”中氯化钠的使用量，在0至－8℃温度范围对表面过冷水滴具有防凝冰的效果，即使在更低温度下（例如－15℃）结冰，其融冰速率较普通表面更快。本专利技术的沥青材料可用于铺设高速公路路面，能够在0至－8℃范围内防止路面结冰，从而减少交通事故的产生。附图说明图1本专利技术实施例1中自制的抗凝冰填料的场发射扫描电子显微镜照片。具体实施方式下面实施例以及附图对本专利技术做进一步的详细说明。实施例1配制60℃下氯化钠饱和水溶液500ML，然后使用盐酸调节溶液pH值为1。另将4.0g的乳化剂OP-10和9.2g的硅藻土加入500ML无水乙醇中，剧烈搅拌30分钟后超声震荡30分钟，得到硅藻土在无水乙醇中的分散液。在持续搅拌条件下将上述氯化钠酸性溶液缓慢滴加到无水乙醇分散液中产生大量沉淀。将沉淀减压抽滤后在150℃下干燥12小时，冷却至室温即得到自制抗凝冰填料，存放在干燥器中备用。在控温炉中将50重量份的沥青原料加热至熔融状态，随后将20重量份的抗凝冰填料与30重量份的石英粉加入到熔融态沥青中，搅拌30分钟至混合均匀；然后将粘稠混合物趁热倒入预热的铝制模具中自然流平，冷却到室温后将样品表面用一定目数的金相砂纸打磨后即得到具有抗凝冰性能的沥青材料。使用200目金相砂纸目，打磨方式为手工“8”字形打磨沥青样品表面下100，即得到抗凝冰填料含量为20wt%的抗凝冰沥青材料。该抗凝冰沥青材料表面过冷液滴在－3℃至－4℃温度范围内不结冰。实施例2配制80℃下氯化钠饱和水溶液500ML，然后使用盐酸调节溶液pH值为1。另将4.0g的乳化剂OP-10和6.2g的硅藻土加入500ML无水乙醇中，剧烈搅拌30分钟后超声震荡30分钟，得到硅藻土在无水乙醇中的分散液。在持续搅拌条件下将上述氯化钠酸性溶液缓慢滴加到无水乙醇分散液中产生大量沉淀。将沉淀减压抽滤后在150℃下干燥12小时，冷却至室温即得到自制抗凝冰填料，存放在干燥器中备用。在控温炉中将50重量份的沥青原料加热至熔融状态，随后将30重量份的抗凝冰填料与20重量份的石英粉加入到熔融态沥青中，搅拌30分钟至混合均匀；然后将粘稠混合物趁热倒入预热的铝制模具中自然流平，冷却到室温后将样品表面用一定目数的金相砂纸打磨后即得到具有抗凝冰性能的沥青材料。使用200目金相砂纸目，打磨方式为手工“8”字形打磨沥青样品表面下100，即得到抗凝冰填料含量为30wt%的抗凝冰沥青材料。该抗凝冰沥青材料表面过冷液滴在－4℃至－5℃温度范围内不结冰。实施例3配制80℃下氯化钠饱和水溶液500ML，然后使用盐酸调节溶液pH值为1。另将4.0g的乳化剂OP-10和7.3g的硅藻土加入500ML无水乙醇中，剧烈搅拌30分钟后超声震荡30分钟，得到硅藻土在无水乙醇中的分散液。在持续搅拌条件下将上述氯化钠酸性溶液缓慢滴加到无水乙醇分散液中产生大量沉淀。将沉淀减压抽滤后在150℃下干燥12小时，冷却至室温即得到自制抗凝冰填料，存放在干燥器中备用。在控温炉中将50重量份的沥青原料加热至熔融状态，随后将40重量份的抗凝冰填料与10重量份的石英粉加入到熔融态沥青中，搅拌30分钟至混合均匀；然后将粘稠混合物趁热倒入预热的铝制模具中自然流平，冷却到室温后将样品表面用一定目数的金相砂纸打磨后即得到具有抗凝冰性能的沥青材料。使用200目金相砂纸目，打磨方式为手工“8”字形打磨沥青样品表面下100，即得到抗凝冰填料含量为40wt%的抗凝冰沥青材料。该抗凝冰沥青材料表面过冷液滴在－4℃至－6℃温度范围不结冰。实施例4配制70℃下氯化钠饱和水溶液500ML，然后使用盐酸调节溶液pH值为1。另将4.0g的乳化剂OP-10和4.6g的硅藻土加入500ML无水乙醇中，剧烈搅拌30分钟后超声震荡30分钟，得到硅藻土在无水乙醇中的分散液。在持续搅拌条件下将上述氯化钠酸性溶液缓慢滴加到无水乙醇分散液中产生大量沉淀。将沉淀减压抽滤后在150℃下干燥12小时，冷却至室温即得到自制抗凝冰填料，存放在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗凝冰沥青材料的制备方法，其特征在于方法步骤如下：（1）在控温炉中将20~50重量份的沥青原料加热至熔融状态，随后将5~50重量份的抗凝冰填料与5~50重量份的石英粉加入到熔融态沥青中，搅拌30分钟至混合均匀；（2）然后将粘稠混合物趁热倒入预热的铝制模具中自然流平，冷却到室温后将样品表面用一定目数的金相砂纸打磨后即得到具有抗凝冰性能的沥青材料。

【技术特征摘要】
1.一种抗凝冰沥青材料的制备方法，其特征在于方法步骤如下：（1）在控温炉中将20~50重量份的沥青原料加热至熔融状态，随后将5~50重量份的抗凝冰填料与5~50重量份的石英粉加入到熔融态沥青中，搅拌30分钟至混合均匀；（2）然后将粘稠混合物趁热倒入预热的铝制模具中自然流平，冷却到室温后将样品表面用一定目数的金相砂纸打磨后即得到具有抗凝冰性能的沥青材料；所述抗凝冰填料为自制，其制备方法为：（1）配制60℃下氯化钠饱和水溶液500ML，然后使用盐酸调节溶液pH值为1；（2）另将一定量的乳化剂OP-10和硅藻土加入500ML无水乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹友泉，陶勇根，吁新华，刘静，
申请(专利权)人：江西赣粤高速公路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36