CN108485605A - 一种机场跑道专用的具有抗剥落性能的融雪除冰剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除冰剂技术领域，尤其是一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂及其制备方法；该融雪除冰剂各组分按质量百分比计组成如下：冰点抑制剂95%～99.9%，抗剥落添加剂0.1%～5%；本发明的机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂使用后对机场跑道混凝土的盐冻破坏明显降低，其减轻程度为不添加抗混凝土剥落剂的融雪除冰剂造成破坏的50%以上。

Description

一种机场跑道专用的具有抗剥落性能的融雪除冰剂及其制备 方法

技术领域

本发明涉及除冰剂技术领域，尤其是一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂及其制备方法。

背景技术

我国冬季北方地区常会有雨雪天气，各大城市的最低月平均气温低于0℃，在这种环境下机场道面会出现积雪结冰现象。我国机场为了保证机场的正常运行，需要喷洒机场道面除冰液用于除去跑道、滑行道和停机坪上的霜、雪和薄冰，便于扫雪车的清扫，其中除冰液的主要成分都是醋酸盐、甲酸盐。

然而喷洒除冰液后也会对道面会产生一些问题，除冰液会渗入混凝土或积留在混凝土表面，由于气温变化会发生反复的冻融，对混凝土造成不同程度的盐冻破坏，其典型破坏现象为：水泥混凝土表面砂浆剥落脱皮，骨料暴露，形成麻面，造成道面平整度降低，影响飞机起飞降落及滑跑时稳定性和舒适性。若不及时的修补会造成更严重的水泥混凝土开裂，产生结构性的破坏。由于机场的特殊性，对道面上的FOD（在机场运作区域内任何可能对飞机或机场系统造成损伤的某种外来物质）有严格的要求。盐冻破坏剥落的骨料会对飞机轮胎造成损伤产生安全隐患，卡在机械装置中影响航空器正常运行，被飞机发动机吸入造成发动机的损坏，严重的会造成机毁人亡的惨案。

针对上述有机融雪剂使用造成的机场跑道严重剥蚀的缺陷，研制机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂成为当务之急。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中不足，提供一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，使其在满足机场跑道融雪化冰能力的同时，能够有效的减轻由于有机融雪除冰剂使用造成的机场跑道的混凝土的严重剥蚀现象；

本发明的另一目的是：提供一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂的制备方法，该融雪除冰剂抗混凝土剥落剂制备简单，常温常压即可制作，且与冰点抑制剂的混合性较好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，该融雪除冰剂各组分按质量百分比计组成如下：冰点抑制剂95%～99.9%，抗剥落添加剂0.1%～5%。

优选的，所述的冰点抑制剂选自醋酸钾、醋酸钠、醋酸钙镁盐、甲酸钠、甲酸钾中的一种或者几种的混合物。

优选的，所述的抗剥落添加剂各组分按质量比计组成如下：增稠剂34%～75%，蛋白粉13%～44%，糖类10%～35%。

优选的，所述的增稠剂选自罗望子胶、卡拉胶、阿拉伯胶、黄原胶、海藻酸钠、羟乙基纤维素、瓜尔豆胶、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、聚环氧乙烷、改性淀粉、聚乙烯醇、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或者几种。

优选的，所述的蛋白粉选自乳清蛋白粉、大豆蛋白粉、蛋清粉、冰结构蛋白粉中的一种或者几种。

优选的，所述糖类选自葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、多聚葡萄糖苷、淀粉中的一种或几种。

制备一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）抗剥落添加剂的制备：

a利用皮带秤分别称取所需重量的增稠剂、蛋白粉和糖类；

b将三种组分分别利用皮带输送至添加剂混合器中进行混合搅拌，得到抗剥落添加剂；

（2）在室温下利用皮带称称量所需重量的冰点抑制剂和步骤（1）中制得的抗剥落添加剂，经一级螺旋输送机输送至搅拌机中进行搅拌混合后，通过造粒机造粒，得到除冰剂。

采用本发明的技术方案的有益效果是：

1、本发明的机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂使用后不会对机场跑道混凝土路面造成明显的剥蚀破坏，融雪化冰能力能够满足机场跑道融雪化冰的要求，是一种具有抗混凝土剥落性能的有机环保型融雪除冰剂。且该融雪除冰剂抗混凝土剥落剂制备简单，常温常压即可制作，且与冰点抑制剂的混合性较好，该混合物料可直接进入造粒机造粒后进行撒播，也可以配置成一定浓度的溶液进行喷洒。

2、本发明制备的机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂使用后对机场跑道混凝土的盐冻破坏明显降低，其减轻程度为不添加抗混凝土剥落剂的融雪除冰剂造成破坏的50%以上。

3、本发明制备的机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂抗混凝土剥落剂的添加量较小，每吨融雪除冰剂产品仅需1～50公斤该抗混凝土剥落剂就能够显著的降低有机融雪除冰剂使用带来的机场道面破坏问题。

4、本发明制备的机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，硬度改良剂中的增稠性能可以有效的提高融雪剂在冰面的保留时间，避免了融雪剂在融雪化冰过程中的快速流失等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的实验装置结构示意图。

图2为本发明的冻融制度图。

图3-图10是实施例1-实施例8中混凝土盐冻试验结果。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但是这些实施例不是对本发明保护范围的限制。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例；

实施例一

本实施例的组分配比见表1（以重量百分比计）；

表1 实施例一对应的的组分配比

实施例二

本实施例的组分配比见表2（以重量百分比计）；

表2 实施例二对应的的组分配比

实施例三

本实施例的组分配比见表3（以重量百分比计）；

表3 实施例三对应的的组分配比

实施例四

本实施例的组分配比见表4（以重量百分比计）；

表4 实施例四对应的的组分配比

实施例五

本实施例的组分配比见表5（以重量百分比计）；

表5 实施例五对应的的组分配比

实施例六

本实施例的组分配比见表6（以重量百分比计）；

表6 实施例六对应的的组分配比

实施例七

本实施例的组分配比见表7（以重量百分比计）；

表7 实施例七对应的的组分配比

实施例八

本实施例的组分配比见表8（以重量百分比计）；

表8 实施例一对应的的组分配比

通过以下方法对上述实施例的产品进行测试：

一、混凝土盐冻试验方法

水泥混凝土路面盐冻破坏的最主要特征是表面剥蚀，从而造成表面凹凸不平，骨料暴露，但剥落层下面的混凝土依旧完好。而评价混凝土盐冻剥蚀破坏的试验参数包括剥落量、抗弯拉强度损失、抗压强度损失和动弹模量损失。其中，在道路和机场跑道工程中，常以抗弯拉强度（抗折强度）为设计指标。但是其对盐冻破坏并不特别敏感，这是因为剥蚀破坏是一个表面问题，而抗弯拉强度是反应试件内部结构破坏的参数。而抗压强度损失是一个反映试件整体破坏的指标，且对混凝土内部微裂纹不敏感。另外，混凝土表面剥蚀明显时，因表面凹凸不平，动弹模量测定较困难，测定值离散度较大。故抗弯拉强度损失、抗压强度损失以及动弹模量损失并不适合作为评定混凝土盐冻剥蚀破坏的指标。故本实施例中主要采用剥落量来衡量混凝土盐冻破坏的情况。

水泥混凝土试块由杭州公司提供，成型的试件尺寸为10cm×10cm×10cm，然后沿中线切割成2片厚度约5cm试块，成型侧面作为测试面。水泥混凝土采用典型的机场道面混凝土配合比，其水泥：砂子：碎石：水=340：718：1249：143（kg/m3）。

实验步骤：

①在混凝土试件侧面涂抹环氧树脂，放置24h。

②将步骤①中的混凝土试件在室温下水中养护7d。

③将混凝土放入铁制模具内，加入盐溶液，使盐溶液浸入混凝土试件下表面约5mm，如图1所示。

④启动冻融循环试验机。具体参数：循环温度-20~20℃，单个循环周期：6h（冻结时间：3h，融化时间：3h），冻融制度如图2所示。

⑤在冻融循环16次，30次，45次时，收集溶液中的剥落量碎片。经过滤、干燥后称量，该值即为剥落物的质量。

混凝土盐冻试验结果见表9和图3-10。

表9 混凝土冻融循环剥落量

剥落量（kg/㎡）	实施例一	实施例二	实施例三	实施例四	实施例五	实施例六	实施例七	实施例八
										16次	0.629	0.013	0.028	0.019	0.029	0.075	0.022	0.025
30次	1.063	0.029	0.044	0.034	0.057	0.104	0.064	0.053
										45次	3.015	0.040	0.052	0.056	0.086	0.527	0.107	0.098

从上表结果可以看出，添加了抗混凝土剥落剂后的融雪除冰剂对混凝土的剥落量显著的降低，最高减少量可达到98.67%。

二、融雪化冰能力

实验方法及步骤见GB/T23851-2009。各实施例的融雪化冰能力测试结果见表10。

表10 融雪化冰能力

序号	实施例一	实施例二	实施例三	实施例四	实施例五	实施例六	实施例七	实施例八
										融雪化冰能力/%	126	139	115	91	118	137	110	136

从上表结果可以看出，各实施例的融雪除冰剂的融雪化冰能力均能满足国GB/T23851-2009中融雪化冰能力>氯化钠融雪化冰能力的90%的要求。且对比实施例一和实施例八发现，添加少量的抗剥落添加剂，能够一定程度的提高融雪除冰剂的融雪化冰能力。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，其特征在于：该融雪除冰剂各组分按质量百分比计组成如下：冰点抑制剂95%～99.9%，抗剥落添加剂0.1%～5%。

2.根据权利要求1所述的一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，其特征在于：所述的冰点抑制剂选自醋酸钾、醋酸钠、醋酸钙镁盐、甲酸钠、甲酸钾中的一种或者几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，其特征在于：所述的抗剥落添加剂各组分按质量比计组成如下：增稠剂34%～75%，蛋白粉13%～44%，糖类10%～35%。

4.根据权利要求3所述的一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，其特征在于：所述的增稠剂选自罗望子胶、卡拉胶、阿拉伯胶、黄原胶、海藻酸钠、羟乙基纤维素、瓜尔豆胶、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、聚环氧乙烷、改性淀粉、聚乙烯醇、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或者几种。

5.根据权利要求3所述的一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，其特征在于：所述的蛋白粉选自乳清蛋白粉、大豆蛋白粉、蛋清粉、冰结构蛋白粉中的一种或者几种。

6.根据权利要求3所述的一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂，其特征在于：所述糖类选自葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、多聚葡萄糖苷、淀粉中的一种或几种。

7.制备如权利要求1-6中任一项所述的一种机场跑道专用的具有抗混凝土剥落性能的融雪除冰剂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）抗剥落添加剂的制备：

a利用皮带秤分别称取所需重量的增稠剂、蛋白粉和糖类；

b将三种组分分别利用皮带输送至添加剂混合器中进行混合搅拌，得到抗剥落添加剂；

（2）在室温下利用皮带称称量所需重量的冰点抑制剂和步骤（1）中制得的抗剥落添加剂，经一级螺旋输送机输送至搅拌机中进行搅拌混合后，通过造粒机造粒，得到除冰剂。