抗凝冰相变沥青材料的性能分析

成鼎

摘 要：抗凝冰相变沥青属于轻塑施工材料，相较于普通沥青，其物体性能更好，尤其在寒冷地区应用时效果更明显，本文将于此材料进行性能分析。

关键词：抗凝冰相变沥青材料；性能；应用

沥青是铺设公路的主要材料，我国多数的公路铺设中都以沥青做为主要原料，但是在北方的一些地区，冬天天气寒冷，地面容易结冰，带来交通隐患，如何解决这一问题，是众多专家学者关心的热点。

1 公路除冰的方式

现阶段公路除冰主要有三种方式，一是清除法，就是采用人工或者机械对积冰进行清除，会耗费大量的人工，效率很低。二是融冰法，就是借助其他物质加速冰雪的融化，一般采用公路撒盐的方式，但是普通的氯盐会对环境产生一定的污染，环保型的雪盐成本很高，大面积的倾撒会给政府的财政带来一定的压力。三是自应力破冰法，这种方式主要是针对粗糙的路面或者是铺设弹性橡胶的路面，采用增加负荷的方式破除路面上的冰雪，这种方式对于施工的要求较高，具有一定的施工难度，当冰雪很厚时，也不容易清除。

2 抗凝冰相变沥青材料的性能

相变材料是近几年研制出来的一种新型材料，主要是在一定的温度区间中，由于外部的环境变化改变材料的物理性能，从而导致材料与外部环境发生热交换，材料中储存的热量会瞬间释放出来，以保持外界温度的平衡，大量的热能释放到外部环境中，让外部环境保持一定的温度。 现在许多的研究者将相变材料应用到沥青中，从而使沥青自身调节外部温度达到直接清除积冰的功能。形成抗凝冰相变沥青材料的方式有很多种，本文主要介绍直接掺加相变材料的方式，让沥青材料在具有沥青材料的基本性能外还具有抗凝冰的性能。

3 抗凝冰相变沥青材料的选取

选取相變材料时，要注意相变材料的性能，一般采用具有挥发性的材料且能够与沥青很好的融合，当外部环境发生改变时能够发挥抗凝冰的效果。目前单一的材料很难达到这样的性能，一般采用复合相变材料，本实验采用的复合材料是正十二烷和正十四烷，为了让这两种材料的性能完全的发挥出来，还添加了乙烯和环氧大豆油作为改性剂，以满足工艺制作和性能的需要。将两种材料和改良剂按照配比添加到沥青中，当外部环境发生改变时，查看加入相变材料沥青的抗凝冰性能，观察其是否能满足需要。

4 抗凝冰相变沥青材料的性能分析

4.1 相变分子材料的实验结果

本实验选取的正十二烷和正十四烷两种复合材料，配置几种不同的配比分析其性能，我们配置了一比一、一比二、一比三、二比一、三比一几种混合溶液，通过在相同的外部环境中进行结果分析，在对数据的对比中可以发现，当物质的配比接近一比一时，复合材料的性能是最稳定的，取得数据达到理想的效果，因此相变材料中正十二烷和正十四烷采用一比一的比例配置，可以有效的提高沥青的抗凝冰性能。

4.2 相变沥青改良剂的选取实验结果

目前将相变材料加入到沥青中有两种方式，一是直接添加，二是借助胶囊封装的方式添加。第一种方式更加简单易行，在进行相变材料的添加时，要加入一定量的改良剂，改良剂的量也影响着沥青的抗凝冰效果。改良剂采用的是乙烯和环氧大豆油，沥青中含有大量的氧、硫、氮等元素，相变材料添加到沥青后应该能迅速的与沥青发生反应，从而达到抗凝冰的效果，若是相变材料不能与沥青反应，则相变材料的选取是无效的。相变材料并不是加入的越多越好，而是要遵循一定的配比，实验发现，当掺入量为百分之四时，可以使相变沥青的抗凝冰效果最好。

4.3 抗凝冰相变沥青材料的配比

相变材料不单单只是正十二烷和正十四烷两种还要加入改良剂才能充分的发挥其性能，我们使用的是乙烯和环氧大豆油两种改良剂，它们之间也要遵循一定的配比关系，改良剂的量不宜过大，一般控制到百分之十以内，在多次的实验中，我们通过数据对比可以发现当乙烯和大豆油的掺入量分别为百分之十和百分之三时，相变材料的性能最好，可以迅速的与沥青融合，让沥青具有较好的抗凝冰效果。

4.4 抗凝冰相变沥青材料的抗凝冰性能

相变沥青材料的抗凝冰性能较之传统的沥青材料有很大的改善，在寒冷的天气，尤其是雪天，路面出现冰雪时，相变沥青材料可以有效的发挥其性能，延缓路面结冰的时间，因为相变沥青在外部环境改变时，可以快速的释放内部的热量，让地面迅速吸收一部分热量，温度降低的速度慢，也就有效的延缓了结冰的时间。相变沥青材料的使用给我们的出行带来了便利，但是相变沥青材料只是研究的初期，我们要加大其性能的研究，让它更好的为我们服务。

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