废旧橡胶颗粒沥青路面自应力除冰雪方法综述

浅谈道路自融雪化冰技术发布时间：2021-06-29T10:20:09.173Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：栗煜东[导读] 摘要：众所周知，在冬季，道路积雪会引发诸多交通安全问题，冰雪天气的道路除雪工作也屡见不鲜。

天津市政工程设计研究总院有限公司天津 300000摘要：众所周知，在冬季，道路积雪会引发诸多交通安全问题，冰雪天气的道路除雪工作也屡见不鲜。

为此，道路工程专业的学者通过多种方式，如改变路面材料配合比，转换其他能源为热能等，使道路能够达到融雪效果，如今已成为道路交通领域的一个热点课题。

本文系统地总结了目前国内外主要存在的道路自融雪技术，客观详细阐述并分析其融雪机理，为领域内的研究提供参考。

关键词：路面；除雪方法；除雪化冰1 前言进入21世纪，全球平均温度上升，世界范围内的极端灾害天气越来越频繁，恶劣环境下的交通安全性越发重要。

以大连为例，2016年春节期间受大雪天气影响，多数高速公路被迫停用；并且受冰雪影响，机场航班被迫取消。

目前，实际应用中对冰雪路面的大多数处理办法是洒布融雪剂或机械除雪，这样的方法不仅费时，并且需要长时间地阻碍交通；另一方面，融雪剂还会对环境造成破坏。

因此研究自动融雪技术具有重要意义。

本文列举了一些目前较为热门的道路自融雪技术。

2 路面自融雪化冰技术2.1 自应力自融雪路面首先介绍的一种方法是在道路级配中加入具有弹性性能的颗粒，以橡胶颗粒为例，这样能够是道路的变形性能得到改变，具体做法可以分为两种：（1）把破碎的废橡胶颗粒直接加入到沥青混合料制备过程中，使其代替原部分集料成为配合比的一部分，此类沥青混合料弹性得到提升。

目前在日本这种方法得到过应用：（2）沥青混合料中橡胶颗粒的掺量占集料的2%～3%，油石比一般在6%～8%范围内；第二种是镶嵌类铺装方法，是采取特殊的施工工艺，开洞或者刻槽等，将橡胶颗粒材料镶嵌在沥青路面表面。

2.1.1 破冰机理由于橡胶颗粒具有良好的变形和回弹能力，掺入橡胶颗粒后，由于橡胶颗粒与其他集料的变形系数差异很大，在路面受到车辆荷载时，冰层的应变不均匀，在橡胶颗粒周围的冰面会有应力集中产生，即引发冰层破碎。

沥青路面除冰技术概述2016-12-23摘要：本文介绍几种新型除冰技术，分析了各种除冰技术的优缺点，希望能用科学、环保、经济的除冰产品或方法，解决实际问题。

关键词：沥青路面；除冰技术在寒冷的冬季，路面因降雪而积雪结冰，会给道路畅通和行车安全带来严重的不良影响。

但是，目前广泛采用的撒盐化冰方法对于路面、桥梁及环境的破坏比较严重，造成了严重的经济损失。

研究与应用科学有效的路面除冰雪技术，具有显著的社会效益和经济效益。

合理选用环保型除雪剂、开发主动除冰技术等，已成为目前国际上热门课题，本文下面介绍几种新型除冰技术，分析了各种除冰技术的优缺点，希望能用科学、环保、经济的除冰产品或方法，解决实际问题。

1. 热力融雪类技术利用地热、燃气、电或太阳能等产生的热量使冰雪融化。

（1）发热电缆法。

发热电缆为发热体，将电能转化为热能，通过结构层内的导热体将热量传到物体表面，再通过热交换进行融雪化冰。

发热电缆加热系统具有无污染、运行费用低、热稳定性好、控制方便等优势。

发热电缆用于路面融雪化冰在北欧国家已经有所应用。

（2）太阳能加热法。

太阳能加热法是夏季将太阳能产生的热能存储起来，在冬季用来融雪化冰。

为此需建立一套太阳能融雪系统，该系统由集热装置、蓄热体和融雪装置三部分组成。

集热装置的任务是收集热量并将其输送到蓄热体中，热量在蓄热体中积聚和保存以备冬季融雪用。

融雪装置的任务是在需要的时候将保存在蓄热体中的热量输送到路面下，使路面的温度升高从而融化路面上的冰雪。

但是这种方法造价高，还只能用于某些特殊地方的特殊路段。

（3）地热管法与电热丝法。

地热管法是通过管道将地热传到地表面来融雪化冰，缺点是安装和建造加热管道比较复杂。

电热丝法即在路面上加入电热丝用于加热，此方法不需要使用变压器或服务设施，加热的效果也不错。

热力融冰雪技术融冰雪速度快，安全环保，但其能耗大，费用高，工艺复杂而且此项技术的应用对路面材料、结构和施工都有特殊要求，其后期的维修养护需要开挖路面，因此适用范围相对较窄。

TRANSPOWORLD 2012 No.20(Oct)1362007年3月初，历史罕见暴风雪袭击了东北和华北地区，辽宁等地遭遇了50年不遇的冰雪灾害，造成了1人死亡、7人受伤，经济损坏不详。

2008年1月中旬至2月初，我国出现50年一遇的雨雪冰冻灾害，其范围覆盖大半个中国。

路面凝冰层厚度达20cm以上，造成了严重的公路交通中断，导致四川部分地区大雪封路、山区道路结冰，车辆无法通行或交通严重不畅，被困阻车辆达3万台（次）、人员达12万人（次），为全国冰冻受灾最为严重的省份之一。

据不完全统计，在2008年春节雨雪冰冻严重灾害中，我国直接经济损失1516.5亿元，造成了至少129人死亡，4人失踪。

贵州、四川、江西等19个省份直接经济损失达573亿元，其衍生后期危害还将持续3至5年。

2011年1月初，贵州省遭遇了严重的路面凝冰灾害，造成多起交通事故，高速公路严重堵塞，给人们的日常生活带来了重大损坏。

除冰雪的主要方法及原理目前，除冰雪方法主要分为被动型和主动型。

被动型除冰雪就是在冰雪凝结于地面后，才去清除的方法。

该方法主要包括撒盐或其它除冰雪剂、人工清除法和机械清除法。

主动型除冰雪即在冰雪为形成前就采取措施的方法。

目前主动型主要有粗糙路面、自应力弹性沥青混凝土路面、蓄盐路面等。

粗糙型路面，是以加大路面的构造深度，在凝冰较薄或暗冰情况下使路面仍具有良好的抗滑能力，并通过较大的表面或内部集料间隙提供顺畅的排水通道，让冰融化后能尽快的使水排走不在路面形成水膜，使路面抗滑功能在凝冰期得以有效的维持。

宏观上分析，路面大的构造深度，增大了其抗滑能力；同时，表面具有大的矿料间隙率，为水分的排泄提供了顺畅的通道；微观上，路表面粗糙度大，水自身需要更大温度的降低，带来更大应力才能凝结成冰。

在室内试验室，对开级配大空隙沥青混凝土（O G F C -13）试件洒水120g、240g、360g，-4℃冰冻，然后碾压并测其冰冻前、后的摩擦系数和构造深度，得到的数据如表1。

道路桥梁Roads and Bridges30橡胶颗粒沥青路面的除冰研究进展肖慧胜（重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074）中图分类号：U45 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）04-0030-01摘要：橡胶颗粒沥青路面除冰技术，是采用废旧轮胎粉碎成一定粒径的颗粒后加入到沥青混合料中，橡胶颗粒的掺入不仅使路面的除冰能力增强还使得路面的抗滑、降噪性能更好。

目前国内外对橡胶颗粒沥青混凝土除冰路面进行了广泛的研究，介绍了其力学模型、除冰机理、影响因素和力学性能。

本文对当前的研究状况进行了总结分析，使得我们对橡胶颗粒沥青除冰路面有了更深入的认识。

关键词：除冰机理；橡胶颗粒沥青混凝土路面；防冰雪路面；影响因素0 引言我国疆域辽阔，有大量公路位于寒冷地区，特别是在进入冬季后，我国北方和高海拔、高纬度地区的室外温度经常处于0度以下，传统路面在降雨或降雪后很快就会因为低温而结冰，导致路面湿滑，给行车和人员造成了巨大的安全隐患，每年因路面结冰造成的车祸也不胜枚举，为清除路面积冰，传统的方法就是在路面撒融雪剂，但融雪剂的过度使用会造成环境污染。

尔后出现了红外除冰雪、发热电缆除冰雪等方法，但因为造价高昂，只能在高速公路收费站等小范围内使用，后来研究人员发现在沥青混凝土中加入橡胶颗粒可以使路面有较好的破冰能力，因此大量的科研人员其进行研究，本文他们的研究进行了总结和阐述。

1 力学模型因为橡胶沥青混合料是一种新型的路面材料，要想了解其性能就得先对其建立力学模型，目前已有不少研究人员对其进行了研究，根据陈渊召的研究，建立了多步骤均匀化方法，然后将沥青混合料看作由多种不同尺寸和含量的集料、空隙以及基质沥青组成的多相复合材料。

因此建立了夹层复合材料两层嵌入式模型和多步骤多相细观力学模型，研究表明该细观力学模型是可靠的和有效的，可以用于评估低温下的橡胶颗粒沥青混合料的力学和除冰性能。

2 力学性能2.1 弹性模量李振霞通过调整橡胶沥青混合料中的橡胶颗粒的掺量（1%-3%）发现橡胶沥青混合料的弹性模量会随着橡胶颗粒的掺量的增加而降低，在保持橡胶颗粒掺量不变的情况下改变沥青胶浆的类型，发现混合料的弹性模量会随着胶浆模量的增加而增加。

ＲＭＣＭ塑盟警型监鲨——㈧————————————————一橡胶颗粒路面抑制冰雪技术谭忆获，周纯秀哈象滨王藏大学交通安套特种材料及智能化监控交通行业‘重点实验室，黑龙汪哈尔滨１５００９０＿匝曼！宣橡胶颡粒路蘧是将废ｌ目的橡胶轮胎破碎成具有一定形状和粒强的颗粒，用其代替部分集料，以骨料的形式直接掺于沥青混合料中铺筑搿成的籍覆。

橡胶鬏羧靛掺入虿以旋黪甏具有良好的抑制路面结冰和降噪、抗淆能力。

随着道路交通运输业的发展，废ｌ髫轮船的数量徼增。

将疲｜丑轮嚣叁烟王藏橡胶颓粒再幂ｌ』用是废ｌ目轮艚秀生楚理的有效方式。

另～方面，中网的犬部分地区属于冰雪地区，路面积雪结冰问题较为常见。

尤其是初冬和枣刃春拳节，路覆积鬻在湿度交亿秘霉辘莓载的作用下，谯路表面极易形成薄冰，使其附着系数大大降低，严重影响道路交通安全，如图１所示。

搀统计，因遴路积雪结冰造成的交透事故砉冬攀交通事故总量的３５％以上。

以冰雪地区某市为例，２００４年全年掰交通事教指数必４．４１，瑟初春或初冬冻融交替季节的臼交通事故指数高达５．２０。

因此，有效地解决冰雪路面积冰，提高道路通行能力和运营效益，已成为困扰冰鬻地区交通管瑾部门虢耋要润嚣。

由于橡胶颗粒路面巾的橡胶颗粒具有较火的弹性变形能力，可以有效提高路面的变形能力，改薄冰雪与路面的黏缝状态，在车辆穆载终用下通过自应力有效挪奉Ｉ路面积譬结冰，因此将废１日轮胎橡胶颗粒用于道路建设是懈决冰雪路面安全问蹶的有效途径之一咐ｌｏⅡ橡胶题蕉路丽挪剑逐量拥冰麓囱水分子汇聚两成的六方晶体，温度越低，冰晶空间格子的腰子变位越困难，晶榱也越坚固，冰熊弹性、脆悭越突磁；反之，温度摄淼，冰的塑性突出。

冰的变形特性与冰的介质、温魔、加荷速率、加精方内及加荷８寸问筹因素相关。

在集孛或均寿莓载佟罔下。

当垂直力眈较小时，冰首先潴现瞬时弹性变形，然后出现塑性变形；麓垂直力或弯矩较大，冰则迅速发生蹩性或脆性破坏《冰的极限破坏拽．澎变为２．２×１０。

冰雪路面融雪化冰方法综述国内外道路工作者针对冰雪路面行车安全问题进行了系统研究，开发出了多种融雪化冰方法，按照工作员不同可分为化学方法和物理方法两大类。

图-1 路面融雪化冰技术1、化学方法化学方法是世界各国广泛采用的一类除冰雪的方法，通过在路表撒布化学融雪剂降低冰雪的融点，使冰雪融化，进而清除路表冰雪。

常见的融雪剂可分为非氯盐型、氯盐型及混合型三大类。

化学方法的融冰化雪效果受环境温度、车速和车流量等的影响较大。

过低环境温度或过大降雪量,均将影响它的使用效果，尤其是较低环境温度时，化学融雪剂须借助轮胎的碾压作用溶解、融化。

化雪融雪剂的使用会对道路桥梁附属设施产生腐蚀，同时危害周边环境。

据不完全统计，每吨化雪融雪剂将导致超过800美元的车辆、道桥及植被腐蚀。

化雪融雪剂融化后，只有少部分蒸发，大多数会流入周围土壤或水网，造成PH值升高、土质变差、植被营养失调、生长迟缓等问题。

低冰点路面技术通过将融雪剂吸附多孔材料中或油性物质包裹，替代部分矿粉或集料掺入沥青路面中，通过其特殊的缓释机理将氯盐或者环保融雪剂释放，达到长效和实时融雪抑冰的效果，有着大多数传统融雪剂特别是工业盐类溶雪剂所不具备的优点。

例如：由于其低冰点材料的缓释作用，可以长时间作用于路面，减少融雪剂的撒布量，相对直接撒布工业融雪盐用量较小，因此对环境的影响较小；其具备融雪抑冰的时效性能，在降雪量较少或气温高情况下可以直接融化，在降雪量较大情况下，降低了雪和沥青路面的粘结能力，易于人工清理。

2、物理方法物理方法实现融雪化冰主要包括人工清除、机械清除、热力融冰雪、抑制冻结铺装和相变融冰雪。

（1）清除法清除法包括人工清除和机械清除。

人工清除依靠人力清除路表冰雪，具有清除彻底的有点，但效率低、费用高，且需要封闭交通作业，仅适用于降雪量或通行能力要求较高的特殊重点路段。

机械清除方法包括机械铲冰雪和机械吹雪，其中，机械铲冰雪方法由于机械设备过大，造成机械与路面接触不充分，致使积雪结冰清除不彻底，在路表形成薄冰层，附着系数依然很低，同时会对路面造成一定程度损害，适用于降雪量大、天气寒冷地区；机械吹雪仅适用于未被碾压过的路面除雪，且需要除雪与降雪实时同步，因此，机械吹雪不适用于公路除雪。

道路化冰方法及原理
道路化冰的方法主要包括被动型除雪融冰技术和主动型除雪融冰技术。

被动型除雪融冰技术包括：
1. 化学法：撒布化学药剂来降低冰雪的融点，使冰雪融化。

2. 机械法：利用机械设备除雪。

3. 热力法：依靠热力作用使积雪积冰融化，按热源可分为高温气体、微波、电加热、红外线等。

主动型除雪融冰技术包括：
1. 铺装结构技术：通过行车载荷作用下产生的自应力，使冰雪破碎融化。

2. 能量转化技术：在路面材料铺装前预先埋设热能转化设备，如发热材料、地热管道、微波加热、太阳能发热、导电混凝土、相变储能材料等，基本原理均是热能通过路面材料向上传导，达到除冰融雪及防止结冰的效果。

3. 涂层技术：在路面上部涂上一层抗凝冰材料，在低温雨雪天气，能融雪并防止结冰。

以上方法各有特点，可以结合具体情况选择合适的方法进行道路化冰。

废橡胶在道路沥青中的稳定环保化应用随着人们对环境保护的重视程度不断提高，各行各业都在积极寻求环保解决方案。

其中，道路建设是一个重要的领域，因为道路对于交通运输的畅通和经济社会发展至关重要。

然而，在道路建设中，废橡胶的稳定环保化应用是一个备受关注的话题。

废橡胶主要来自于废弃轮胎的处理过程，因为轮胎的寿命有限，当轮胎磨损或老化无法再使用时，通常会被称为废弃轮胎。

废弃轮胎的数量庞大，对环境造成了严重的污染和资源浪费。

因此，寻找废弃轮胎高效利用的方法，不仅可以减少环境污染，还可以节约资源。

道路沥青的稳定性和耐久性对于道路的使用寿命和交通安全至关重要。

传统的沥青道路建设中，常常使用天然矿石作为骨料添加到沥青中，以提高道路的强度。

然而，废橡胶可以作为一种优质的代替材料，用于取代部分天然矿石骨料的使用。

首先，废橡胶具有良好的弹性和柔韧性，可以增加道路的耐久性和强度。

废橡胶颗粒具有良好的回弹性，可以有效地减少道路上因车辆行驶而产生的振动和噪音。

此外，废橡胶还具有优异的抗老化性能，能够长时间抵抗紫外线和氧化的侵蚀，延长道路使用寿命。

因此，使用废橡胶作为骨料添加到道路沥青中，可以提高道路的稳定性和耐久性。

其次，废橡胶对环境具有显著的益处。

废弃轮胎的处理通常是一个难题，因为传统的处理方法往往是焚烧或填埋，这会导致废弃轮胎中的有害物质释放到大气中或渗透到土壤中，对环境和人体健康造成危害。

然而，将废橡胶作为骨料添加到道路沥青中，可以将废弃轮胎有效地转化为有用的建筑材料，减少环境污染。

此外，使用废橡胶还可以减少天然矿石的开采量，降低了对自然资源的依赖。

最后，废橡胶的稳定环保化应用在实践中已经取得了显著的成果。

许多国家和地区已经开始使用废橡胶沥青混凝土进行道路建设，并取得了良好的效果。

例如，美国、加拿大和欧洲一些国家已经将废橡胶骨料广泛应用于道路建设，并取得了较长的使用寿命和良好的环保效益。

综上所述，废橡胶在道路沥青中的稳定环保化应用具有重要的意义。

路面除冰雪技术与方法综述142477 潘尚启1 路面除冰雪的背景与意义据统计，我国约有60%的高速公路冬季存在积雪现象，冬季约15%~30%左右的交通事故与路面积雪有关。

严重的路面积雪将造成道路关闭，给道路畅通带来了严重影响，甚至造成巨大的经济损失。

有资料显示，沥青路面在干燥状态下附着系数约为0.6，而在积雪状态下路面附着系数为0.2，在结冰状态下道路的路面附着系数仅为0.15。

因此，在冰雪路面上汽车容易发生打滑、跑偏等现象，制动距离显著延长，车辆的操作稳定性和安全性显著降低，交通事故发生率较高。

调查统计表明：相比同时期非雪天环境，冰雪环境条件下交通事故的伤亡率增加25%，事故率上升100%；冰雪环境条件下每百万车辆每公里车辆碰撞、刮擦事故为5.86 起，而处于非雪天环境，每百万车辆每公里发生车辆碰撞、刮擦事故仅为0.41 起，二者之间的差异高达13倍之多。

2008 年初的全国大范围雪灾，给我国特别是南方地区带来巨大灾害。

降雪量之大、降雪时间之长、受灾区域之广、造成交通中断堵塞时间之长，都是百年不遇的，直接经济损失达537.9 亿元。

受冰雪灾害的影响，仅福建省就发生道路交通事故1867起，死亡379人，受伤2000余人，财产损失不计其数。

路面冰雪问题一直困扰着世界各国交通部门，严重影响交通、经济及人的出行及工作，人们为此作了大量研究，探索出许多抑制、控制和消除冰雪的技术和方法。

2 路面除冰雪技术目前，冬季除冰雪的技术主要有两种：路面外部技术和路面内部技术。

外部技术包括清除法和融化法，内部技术主要包括热力融冰雪技术和抑制冻结铺装技术。

路面除冰雪技术分类如图1所示。

图1 路面除冰雪技术2.1 路面外部除冰雪技术2.1.1清除法路面外部清除法包括人工清除法和机械除冰雪法。

2.1.1.1 人工清除法人工清除法是最传统的除冰雪方法，即使用人力来清除路面积雪和结冰。

该方法可以比较有效地除去路面冰冻，但是耗费人力很大，而除冰的效率却很低，除冰的同时还要限制车辆的行驶，只适用于需要重点清除路段。

橡胶颗粒沥青路面的除冰机理陈渊召;李振霞【摘要】为分析橡胶颗粒沥青混合料的除冰机理,研究冰的物理力学性质,通过分析橡胶颗粒沥青路面上冰层破坏的断裂力学,提出应变能密度因子准则作为判断冰层破坏的依据；针对不同温度、不同厚度的冰层,分析弹性模量与除冰效果之间的关系,得到不同弹性模量下的路表面最大变形量；研究超载情况下冰层的受力和变形情况以及弹性模量与除冰效果之间的关系；采用车辙仪法进行室内除冰模拟试验.研究结果表明:混合型断裂破坏是冰层破坏的主要形式,表现为复合型裂纹发生失稳扩展,呈一定辐射状分布,在行车荷载反复作用下,区域裂纹充分扩展或者裂纹分布密度达到一定饱和程度,进而引起冰的局部破碎；随着外界温度升高、冰层厚度减少和行车荷载增大,路表最大竖向位移和能够除冰的橡胶颗粒沥青混合料弹性模量逐渐增大,除冰效果越好；室内除冰模拟试验结果与理论分析结果较吻合,证明了理论分析的可靠性.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(044)005【总页数】9页(P2073-2081)【关键词】道路工程;除冰机理;橡胶颗粒沥青路面;断裂力学;模拟试验【作者】陈渊召;李振霞【作者单位】华北水利水电学院土木与交通学院,河南郑州,450011;华北水利水电学院土木与交通学院,河南郑州,450011【正文语种】中文【中图分类】U416.26橡胶颗粒沥青混合料是将具有废旧橡胶轮胎破碎成一定形状和粒径的颗粒，以骨料的形式直接添加于沥青混合料中。

橡胶颗粒作为高弹性柔性材料代替部分集料，必然会改变混合料的各个材料之间的黏结和受力状态，改善混合料的弹性变形特性和表面的受力状态，从而使橡胶颗粒沥青混合料的整体变形能力增强。

国内外的大量工程实践证明：橡胶颗粒弹性除冰路面具有一定的除冰雪能力，但对橡胶颗粒弹性路面除冰机理的分析目前只停留在感官认识和比较浅显的力学分析。

周纯秀等[1-2]认为：在车辆荷载作用下，当有橡胶颗粒存在的沥青路面表面冰层内拉应变或剪应变超过冰的极限应变时，根据冰的脆性破坏强度理论，冰层发生破碎；室内除冰模拟试验发现混合料表面的冰层首先会出现辐射状裂纹，在车轮的往复作用下，冰裂纹向外扩展直至冰层发生较明显破坏。

沥青路面除冰雪技术研究进展苗广营; 沈建青; 仲玮年【期刊名称】《《筑路机械与施工机械化》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】7页(P16-22)【作者】苗广营; 沈建青; 仲玮年【作者单位】青海省公路建设管理局青海西宁 810001【正文语种】中文0 引言中国大约有3/4的国土属于冬季积雪地区，路面结冰成为交通事故频发的首要因素，危害道路交通安全，给人民财产及生命安全造成重大隐患[1]。

冬季降雨或空气潮湿时，较低的气温会使水分在路表及一定构造深度内迅速结冰，再经过车辆碾压逐渐密实，形成强度很大的冰层。

由于路面具有一定的构造深度及较高的表面能，冰层与路表黏结紧密，难以通过机械或者人工清除。

虽然撒布融雪剂可以缓解路面积冰现象，但是会对环境造成污染，并对路面产生严重侵蚀。

在中国大部分地区，传统的除冰技术仍占较大比例，因此，寻找一种既有效又环保的路面除冰雪方法成为一个研究热点。

1 人工与机械清除法人工与机械清除法是最典型、也是最传统的道路除冰方法。

人工清除法一般使用铲子、镐头等比较简易的工具进行除冰雪工作。

人工清除法清除冰雪较干净彻底，对设备要求低，但是效率极低，费用较高，工作时影响车辆通行，无法长时间作业。

因此，人工清除法通常在公路路面除冰雪过程中起协助作用，并且通常在难以进行机械除冰的难点路段使用。

机械除冰雪方法效率高，效果比较明显，是中国道路主要使用的冬季除冰雪方法[2]。

几十年来，机械除冰雪设备有了长足的发展，有专用的除雪机或与汽车、拖拉机配套的除雪机具。

如德国的VF5型专用除雪机，除雪能力达4 500 t·h-1；日本的小松RSS6S Ш除雪机，除雪能力为35 t·h-1，在家庭、庭院、社区街道均可使用[3]。

机械除雪过程会阻碍交通，除净率不理想，而且容易损伤路面结构。

目前国内生产的铲雪机功能比较单一，设备利用率低，而国外综合性的除雪机械价格昂贵，维修保养费用高[4]。

橡胶颗粒除冰雪沥青路面的研究的开题报告【摘要】在冬季雪天，路面结冰是交通难题。

传统的除雪方法是使用盐或化学熔剂，但这些方法具有环境污染和对人体健康的危害。

因此，研究新型的除冰方法十分迫切。

本文提出了一种橡胶颗粒除冰雪沥青路面的方法，通过添加橡胶颗粒并提高路面摩擦力来消除结冰，该方法具有环保、耐用、经济等优点。

本文拟从该方法的原理、应用范围、实验室及现场测试等方面进行研究，并进行初步探究。

【关键词】橡胶颗粒，除冰，沥青路面，环保，经济【第一章】绪论1.1 研究背景及意义道路交通是现代社会发展的重要基础设施，交通安全和畅通对于城市发展和经济的发展至关重要。

然而在冬季，雪天及冰雪天气为交通带来了许多难题。

传统的除冰方法是使用盐或化学熔剂，但这些方法会对环境造成污染，对人体健康造成危害。

因此，研究一种新型的除冰方法具有非常迫切的现实意义。

该方法应该具有环保、经济、高效、可持续等优点。

1.2 研究现状当前，国内外学者已经提出了多种新型的除冰方法，如生物除冰、微波除冰、激光除冰等。

其中，橡胶颗粒除冰方法由于其环保、经济、可持续等优点越来越受到学者的关注。

1.3 研究目标及内容本研究旨在研究橡胶颗粒除冰雪沥青路面的方法，明确该方法的原理、应用范围、环保、经济等优点，并对该方法进行实验室及现场测试，探究该方法的实际应用价值。

本文的主要研究内容包括：（1）橡胶颗粒除冰雪原理研究。

（2）橡胶颗粒除冰方法的实验室测试。

（3）橡胶颗粒除冰方法的现场测试。

（4）分析橡胶颗粒除冰方法的优缺点。

【第二章】理论依据及方法2.1 橡胶颗粒除冰雪原理橡胶颗粒除冰方法是将橡胶颗粒撒在路面上，并利用橡胶颗粒与路面之间的摩擦力将路面的结冰层除去。

橡胶颗粒与路面之间的摩擦力是橡胶颗粒除冰的关键因素，因此需要选用具有高摩擦系数的橡胶颗粒。

2.2 橡胶颗粒除冰的实验室测试方法在实验室内，我们将以不同类型的橡胶颗粒为材料，按照不同比例进行混配制备试样，并测量不同试样的摩擦系数、抗冻性能等指标，确定最优组合。

一、项目背景及研究意义在寒冷的冬季，许多公路与城市道路经常遭受冰雪的危害，降雪较大时基本呈冰雪路面状态，冰雪使路面附着系数大大降低，导致汽车打滑、制动距离显著延长，甚至刹车失灵、方向失控，造成严重的交通事故。

这些问题成为道路交通安全和人民生命、财产安全的重大隐患，因此冰雪路面问题一直困扰着道路养护部门。

世界各国为解决冬天道路结冰、积雪这一难题，大多是根据天气预报提早准备扫雪设备和工业盐水（或融雪剂），下雪后立即对主干道公路、城市道路进行清扫或洒盐水或洒融雪剂等，被动除雪化冰以减少或降低其不利影响。

人为除雪费时费力，而使用工业盐水和融雪剂又会造成宝贵的水资源浪费并产生环境污染。

路面冰雪问题一直困扰着世界各国交通部门，人们为此作了大量研究，探索出许多抑制、控制和消除冰雪的技术和方法。

二、国内外研究现状对路面积雪结冰的处理问题，各国道路管理部门多年来一直非常重视，而且作了大量的研究工作，探索出了多种清除道路表面积雪结冰的方法。

融雪技术是通过路面的特殊功能来融冰除雪，该类技术融冰除雪效果更彻底，但需要在铺设路面时就要做相应施工，初始投资较大。

通过在路面铺装材料内添加一定量的弹性颗粒材料(如由废旧轮胎加工而成的橡胶颗粒)，利用弹性材料局部变形能力较强的特性，通过路面在负荷状态下产生的自应力，使路面冰雪破碎融化，有效抑制路面积雪和结冰。

这类技术代表就是橡胶颗粒融雪路面技术。

这种技术不但可以有效提高路面的除冰雪能力，提高道路安全性能和运输效率，而且为废旧弹性材料的回收利用提供了新途径，该技术在欧美和日本等发达国家已有应用。

对于橡胶颗粒沥青混合料技术的研究开始于上世纪80年代末期。

对于此技术的研究，各国的研究和应用情况差别较大。

其中美国对于此项技术的研究开展较早。

Heitzman尝试将6.4mm~0.85mm的橡胶颗粒直接加入到断级配沥青混合料中用来代替部分石料，并将其用作磨耗层；Van Kirk,Jack L等人将一定粒径的橡胶颗粒掺于密级配沥青混合料中，用来替代部分石料以满足级配要求，同时部分改善沥青性能。

橡胶颗粒沥青路面除冰效果及影响因素分析张舒畅;付建峰;王选仓【摘要】为了深入研究橡胶颗粒沥青路面的除冰雪效果,本文从橡胶颗粒沥青路面的除冰机理入手,分析了在车辆荷载作用下路表冰层破碎的原因.借鉴路面破损状况评价指标的计算方法,提出了冰层破碎率作为评价橡胶颗粒沥青路面除冰能力的定量型指标.以破碎率为基础,通过室内试验分析了路面层厚度、混合料回弹模量和冰层厚度对除冰能力的影响.为橡胶颗粒除冰雪路面的推广奠定了基础.【期刊名称】《河北工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(031)004【总页数】4页(P21-24)【关键词】除冰机理;破碎率;影响因素;橡胶颗粒沥青路面;评价指标【作者】张舒畅;付建峰;王选仓【作者单位】邯郸市交通运输局,河北邯郸056000;长安大学公路学院,陕西西安710064;长安大学公路学院,陕西西安710064【正文语种】中文【中图分类】U416.2橡胶颗粒沥青路面是一种新型的除冰雪路面，利用加入混合料中的橡胶颗粒来改变路面面层的变形能力和路表的受力状态。

大量工程实践表明：橡胶颗粒沥青路面具有一定的除冰雪能力。

但是，对于橡胶颗粒沥青路面的除冰能力目前仍缺乏定量型的评价指标，对于橡胶颗粒沥青路面除冰能力的适用情况也缺乏系统地研究。

为此，本文作者从橡胶颗粒沥青路面除冰机理入手，对其除冰能力评价指标和影响除冰能力的因素进行系统研究。

橡胶颗粒是一种密度小、导热性能差的柔性材料，而且其在外界温度较低的条件下仍具有较强的柔韧性、高弹性以及变形能力；冰的物理力学特性与其分子中氢键的脆弱程度、晶格的几何特性等影响因素有关，在外界荷载的反复作用下，冰体自身也会发生微小变形。

通常条件下，冰的极限变形能力比橡胶颗粒的极限变形能力小很多。

橡胶颗粒的加入大幅度地提高了沥青混合料的变形能力，在车辆荷载的反复作用下，路表冰层的形变量不断积累，冰层很容易达到极限形变状态，从而发生疲劳破碎。

橡胶颗粒沥青路面的破冰机理主要表现为应力集中作用、摩擦熔化作用和冰的脆韧转化作用。