CN108558273A - 一种掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明属于道路施工中的沥青路面技术领域，具体涉及一种电热沥青混凝土专利申请事宜。所述电热沥青混凝土中掺有导电相材料，通电发热从而达到融雪化冰之目的；所述电热沥青混凝土的制备原料由沥青、集料、矿粉和导电相材料组成，油石比为4.5%~6.0%；所述导电相材料由石墨和碳纤维组成；以体积百分比计，在电热沥青混凝土中，石墨掺量为0～30%；以质量百分比计，碳纤维掺量为0～0.3%。本申请通过将石墨和碳纤维复合掺入沥青混凝土中，使二者共同作用来提高沥青混凝土的导电性能；这些复合导电填料的添加又提高了电热沥青混凝土的抗车辙性能，降低了抗热裂性能，从而更好满足路用性能的要求，具有较好地实用价值。

Description

一种掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土
技术领域
本发明属于道路工程沥青路面技术领域，具体涉及一种电热沥青混凝土专利申请事宜。
背景技术
我国四季气候变化明显，尤其是深秋、冬季及初春季节受冷空气影响，气温变化明显，带来大量降雨、降雪，使得路面易于积雪、积冰，进而对道路交通造成较大影响。为快速解决路面积冰、积雪问题，通常清理作业时会大量使用工业盐水和融雪剂，但这种化学试剂的大量及长期使用一方面会对道路、桥梁等基础设施造成腐蚀、破坏作用，另一方面，也会对绿化植被、土壤及水体造成长期侵害和污染。因此，对于如何解决道路积冰、积雪问题极有必要进行新的解决方式的探索。
由于沥青是城市道路中最表层物质，因而现有技术中的一种思路是针对沥青材料改进，使得能够更好、更快快速传递热量，从而解决道路积冰和融雪问题。电热沥青混凝土即是这种改进方式中的一种。
电热沥青混凝土是指在沥青混凝土中掺入一定量的导电相材料，从而使沥青混凝土具有一定的导电性能，依靠其自身的电阻而发热。其中导电相材料可分为粉末导电相（石墨、炭黑等）、纤维导电相（碳纤维、钢纤维等）和集料导电相（冶金渣等）。现有技术中，针对不同导电相材料的掺入均有研究。但总体而言，由于不同掺配方式以及不同掺配比例对于融雪融冰效果不尽相同，尤其针对桥面铺装方面应用的电热沥青混凝土的研究较少，因此，针对不同施工环境、不同用途的电热沥青混凝土仍有进一步深入研究的必要。
发明内容
本申请目的在于提供一种配方优化的掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土，从而便于在道路上通电，利用电能使得路面温度升高进而达到融雪除冰之目的。
本申请所采取的技术方案详述如下。
一种掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土，通过在现有沥青混凝土中掺入导电相材料制备而成，具体而言：所述电热沥青混凝土的制备原料由沥青、集料、矿粉和导电相材料组成，油石比为4.5%~6.0%；
所述电热沥青混凝土，物料配比参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）要求进行制备而成；具体例如为中粒式AC-20型沥青混凝土，其中沥青具体为90号A级道路石油沥青；
所述集料，根据粒径分为粗集料和细集料，其中粗集料为粒径不小于2.36mm的集料；细集料为粒径小于2.36mm的集料，具体例如为石灰岩材质的集料；
所述矿粉，具体例如为石灰岩研磨后矿石粉；
所述导电相材料由石墨和碳纤维组成；以体积百分比计，在电热沥青混凝土中，石墨掺量不小于0，但不超过30%；以质量百分比计，碳纤维掺量不小于0，但不超过0.3%；
所述石墨，具体例如为200目的鳞片石墨；所述碳纤维具体例如为短切的7～10mm碳纤维。
所述掺有石墨和碳纤维的电热沥青混凝土，在中粒式AC-20型沥青混凝土中，导电相材料的较优掺配比例为：石墨掺量20%体积百分比、碳纤维掺量0.3%质量百分比，或者石墨掺量30%体积百分比、碳纤维掺量0.2%质量百分比。
一种电热沥青混凝土的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）集料预处理，按比例取不同径级的集料物料，分别进行预处理后备用；所述预处理主要是指将各物料烘干，具体例如为置于烘箱中烘干至少6h至恒重，冷却至室温后按比例称取不同径级的集料物料备用（根据拟采用的油石比称量集料所需用量）；
（2）在混合容器内（具体例如拌合锅内），加入预热至拌合温度的步骤（1）中的不同径级的集料，将不同径级的集料拌合均匀（具体而言，拌合温度设置为160℃，拌合时间不少于90秒）；然后同时加入沥青和碳纤维进行拌合均匀（同样的，拌合温度设置为160℃，拌合时间不少于90秒）;
（3）在步骤（2）的拌合均匀物料中再同时加入石墨和矿粉进行拌合均匀（同样的，拌合温度设置为160℃，拌合时间不少于90秒）进行应用，实际应用时，根据情况进行适当击实，以增强其导电性能和其他综合性能。
现有研究认为：碳纤维是一种力学性能优异的新材料，其高强度对沥青混凝土具有良好的加筋增强的作用，具有优秀的导电性能和纤维高长径比的特点，易形成导电网络；而石墨属于导电体，石墨层内具有良好的耐高温、耐腐蚀性，与沥青混凝土的相容性较好。本申请中，通过将石墨和碳纤维复合掺入沥青混凝土中，使二者共同作用来提高沥青混凝土导电性能，另一方面，这些复合导电填料的添加又提高了沥青混凝土的抗车辙性能，降低了抗热裂性能，从而更好满足路用性能的要求。
由于现有技术中针对电热沥青混凝土在桥面铺装方面的应用研究较少，而桥面铺装层由于直接暴露在环境中，在寒冷天气下更容易结冰，因而本申请针对这方面应用的沥青混凝土配方进行了进一步的优化设计。初步制备的掺有石墨和碳纤维的AC-20沥青混凝土试件性能检测表明，在通电后能够较为快速的融化积雪，并且具有良好的路用性能，可较好满足寒冷地区桥面、路面铺装应用时的性能要求。
总体而言，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明的混合料在通电后具有路面升温快的优点，并且具有良好的综合性能，具有较高的沥青路面的水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性等优点；
（2）与常用除冰方法相比，配合本申请的混合料，采用通电除冰方法更加绿色环保，对环境无污染；
（3）本发明的混合料仅仅是由沥青、矿料、石墨和碳纤维简单拌制而成，生产及施工简单，具有投资小，操作难度较低等优点，因而具有较好地实用价值和推广应用意义。
附图说明
图1为电热沥青混凝土制备过程流程图；
图2为油石比与各指标关系图；
图3为温度测点分布示意图；
图4为在9号测点、不同掺量、不同电压下升温试验各测点温度结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明，在介绍具体实施例前，就下述实施例中涉及部分实验材料、实验仪器等实验背景情况简要介绍说明如下。
实验材料：
沥青：下述实施例以模拟、针对东北地区交通道路为例，因此根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中气候分区的划分，选用90号A级道路石油沥青；该型号沥青的主要技术指标要求及实施例中所采用沥青的具体性能指标如下：
沥青技术指标要求及实施例中所采用沥青样品的具体性能指标
集料：实施例中所采用集料均为玄武岩材质；根据粒径大小一般将集料分为两种：粗集料和细集料；就沥青混凝土中所用集料，一般将粒径不小于2.36mm的称为粗集料，主要起到骨架的作用；将粒径小于2.36mm的称为细集料，主要起到填充作用；
对下述实施例中所采用集料样品，根据粒径大小差异，从粗到细进一步具体细分为：集料1：19-9.5mm、集料2：9.5-4.75mm、集料3：4.75-2.36mm及集料4：2.36mm以下；对不同粒径级别集料性能进行检测，具体的检测指标列表如下：
集料性能指标
矿粉：下述实施例中所采用矿粉均为石灰岩研磨而成；矿粉能与沥青发生作用从而形成沥青胶浆，在沥青混凝土中主要影响、制约沥青混凝土的强度；对下述实施例中所采用矿粉性能检测结果如下：
矿粉指标
导电相材料
（1）碳纤维，下述实施例中所采用碳纤维为河北省沧州市碳纤维厂生产的短切9mm的碳纤维；碳纤维具有拉伸性能高、密度低、耐腐蚀性能好的特点，且具有良好的导电性能；将碳纤维掺入沥青混凝土中，可以达到“加筋”的效果，且碳纤维呈丝状，利于形成导电网格；但高掺量时不易分散，且价格较高，因此对于碳纤维掺入量必须适当控制。对下述实施例中所采用碳纤维进行性能检测，具体结果如下：
碳纤维指标
（2）石墨：下述实施例中所采用石墨样品为山东省莱西市石墨厂生产的200目鳞片石墨；石墨是碳的一种同素异形体，具有良好的导电性能和润滑作用，且与沥青的相容性高；粉状石墨掺入沥青混凝土中能够均匀分散，使沥青混凝土的导电网络更均匀，但高掺量的石墨会降低沥青混凝土的路用性能，因此，对于石墨的掺入量也必须进行调节控制。
实验仪器：
马歇尔电动击实仪、实验室用沥青混合料拌和机、电动脱模器等均为实验室常用仪器设备，不再赘述。
实施例
本实施例所提供的电热沥青混凝土，以约重1200g的马歇尔试件（圆柱体，规格为：直径101.6mm，高度63.5mm±1.3mm）为例，就相关制备过程（制备流程如图1所示）简要介绍如下。
（1）集料预处理
参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）要求，设置好集料配方，按比例取不同径级的集料物料，分别进行预处理后备用；所述预处理主要是指将各物料烘干，在本实施例中具体为置于烘箱中烘干至少6h至恒重，冷却至室温后按比例称取不同径级的集料物料备用（根据拟采用的油石比称量集料所需用量）。
（2）在沥青混合料搅拌机（拌合锅）内，加入预热至拌合温度的步骤（1）中的不同径级的集料，将不同径级的集料拌合均匀（具体而言，拌合温度设置为160℃，拌合时间不少于90秒）；然后同时加入沥青和碳纤维进行拌合均匀（同样的，拌合温度设置为160℃，拌合时间不少于90秒）;
（3）在步骤（2）的拌合均匀物料中再同时加入石墨和矿粉进行拌合均匀（同样的，拌合温度设置为160℃，拌合时间不少于90秒）；
（4）将模具（试模）预热至105℃左右，然后将步骤（3）中拌合均匀物料装填，待料温适当降低后（本实施例中具体降至150℃左右），采用电动击实仪将物料进一步击实，待成型后，最后脱模即可。
对于上述制备过程，针对物料的混合顺序，需要说明和强调的是，实际操作中，在碳纤维掺入量达到0.3%时即容易发生较为严重的结团现象，而如果采用将碳纤维与沥青分开加入的物料混合顺序时，最终的沥青拌合料中碳纤维更易结团，且不易再被人工分开，因此，上述制备过程是较为优化的物料混合顺序操作方式。
对于上述制备过程，针对试件的击实，需要说明和强调的是，较高的击实次数可以增强试件的导电性能（本申请所制备试件中采用马歇尔电动击实仪击实时，对于试件两面均进行击实75次），实际施工中可进一步根据施工条件及性能要求进行调整。
就下述实施例中最终所制备的电热沥青混凝土而言，根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中的规定，下述实施例中选择中粒式AC-20型沥青混凝土作为实验基础，而中粒式AC-20型沥青混凝土目标配合比设计级配范围具体要求如下：
AC-20型沥青混凝土矿料设计级配组成
。
针对油石比指标而言，基于马歇尔试验配合比设计方法，通过确定粗集料、细集料、矿粉、导电相材料和沥青之间的比例关系，并以沥青混凝土的指标满足工程要求为基本原则，最终分别选择4.5%、5.0%、5.5%、6.0%四组油石比作为评价指标。同时选择不同石墨、碳纤维掺量（导电相材料）的沥青混凝土配方制备试件作为实验组，各组编号及对应的石墨、碳纤维掺量设计如下：
不同比例导电相材料组合编号设计
。
对DR0组不含导电相材料、不同油石比条件下的沥青混凝土试件性能进行检测，具体结果如下表所示：
DR0组沥青混凝土马歇尔试验结果
。
基于此检测结果可进一步确定油石比与各指标关系图如图2所示。对最佳油石比，可以分析确定如下（OAC，最佳油石比）：
（1）a1=5.5，a2=4.5，a3=5.68，a4=5.02，即OAC1=5.18%；
（2）OACmin=5.4%，OACmax=5.55%，
OAC2=(OACmin+OACmax)/2=5.48%；
（3）OAC=(OAC1+OAC2)/2=5.32%；
（4）可知，最佳油石比最终确定为5.3%。
而对不同导电相材料组合制成的沥青混凝土马歇尔试件进行检测，具体结果列表如下：
DR1沥青混凝土马歇尔试验结果
DR2沥青混凝土马歇尔试验结果
DR3沥青混凝土马歇尔试验结果
DR4沥青混凝土马歇尔试验结果
DR5沥青混凝土马歇尔试验结果
。
依据上述结果，对不同石墨体积掺量和碳纤维质量掺量情况下对试件不同性能指标影响情况具体分析介绍如下。
（1）不同油石比下石墨掺量与稳定度的关系
分析计算可知：10%的石墨掺量随着油石比的增加，稳定度呈先增大后减小再增大的趋势，在油石比为5.0%时达到最大值11.2kN，油石比为5.5%时达到最小值6.9 kN；20%的石墨掺量随着油石比的增加，稳定度呈先增大后减小的趋势，在油石比为5.0%时达到最大值12.3kN；30%的石墨掺量随着油石比的增加，稳定度呈减小的趋势，稳定度为最大值为10.9kN。
综合上述结果可以看出，随着石墨掺入量的增加，马歇尔试件的稳定度降低，这是由于石墨具有润滑作用，石墨分子各层之间的分子作用力很小，容易产生滑动，因此掺入石墨削弱了沥青混凝土的稳定性。
（2）不同油石比下石墨掺量与流值的关系
分析计算可知：10%的石墨掺量随着油石比的增加，流值呈逐渐增大的趋势，在油石比为6.0%时达到最大值2.87mm；20%的石墨掺量随着油石比的增加，流值呈先增大后减小再增大的趋势，在油石比为6.0%时突然增大，达到最大值4.74mm；30%的石墨掺量随着油石比的增加，流值呈先增大后减小的趋势，流值为最大值为2.73mm。
（3）不同油石比下石墨掺量与毛体积密度的关系
分析计算可知：10%的石墨掺量随着油石比的增加，毛体积密度呈逐渐增大的趋势，在油石比为6.0%时达到最大值2.37；20%的石墨掺量随着油石比的增加，毛体积密度呈先增大后减小再增大的趋势，在油石比为5.0%时达到最大值2.36；30%的石墨掺量随着油石比的增加，毛体积密度呈先减小后增大的趋势，油石比为6.0%时流值达到最大值2.37。
（4）不同油石比下石墨掺量与空隙率的关系
分析计算可知：10%的石墨掺量随着油石比的增加，空隙率呈逐渐减小的趋势，在油石比为6.0%时达到最小4.59%；20%的石墨掺量随着油石比的增加，空隙率呈先减小后增大再减小的趋势，在油石比为6.0%时达到最小5.01%；30%的石墨掺量随着油石比的增加，空隙率呈逐渐减小的趋势，油石比为6.0%时达到最小5.09%。
综合上述结果可以看出：沥青混凝土的空隙率随着油石比的逐渐增加而减小，这是由于碳纤维和石墨在成型过程中与一定量的沥青结合，并能填充沥青混凝土间的孔隙，从而减小了沥青混凝土的空隙率。
（5）不同油石比下石墨掺量与矿料间隙率的关系
分析计算可知：10%的石墨掺量随着油石比的增加，矿料间隙率呈逐渐增大的趋势，在油石比为4.5%时最小18.65%；20%的石墨掺量随着油石比的增加，矿料间隙率呈先减小后增大再减小的趋势，在油石比为5.0%时达到最小18.53%；30%的石墨掺量随着油石比的增加，矿料间隙率呈逐渐增大的趋势，油石比为4.5%时最小17.61%。
综合上述结果可以看出：沥青混凝土的矿料间隙率随着石墨掺量增加逐渐降低，这主要是由于石墨的细度模数较小，且与沥青混凝土的相容性较好。
（6）不同油石比下石墨掺量与沥青饱和度的关系
分析计算可知：10%的石墨掺量随着油石比的增加，沥青饱和度呈逐渐增大的趋势，在油石比为6.0%时达到最大76.81%；20%的石墨掺量随着油石比的增加，沥青饱和度呈先增大后减小再增大的趋势，在油石比为6.0%时达到最大74.90%；30%的石墨掺量随着油石比的增加，沥青饱和度呈逐渐增大的趋势，油石比为6.0%时达到最大71.94%。
由《公路沥青路面施工技术规定》（JTG F40-2004）可知，公称最大粒径为26.5mm时的密级配沥青混凝土的沥青饱和度范围为55~70%，结合上述结果可以看出，高油石比时沥青饱和度均超过规范规定标准。
（7）不同油石比下碳纤维掺量与稳定度的关系
分析计算可知： 0.1%的碳纤维掺量随着油石比的增加，稳定度呈先增大后减小的趋势，在油石比为5.0%时达到最大10.6kN；0.2%的碳纤维掺量随着油石比的增加，稳定度呈先增大后减小的趋势，在油石比为5.0%时达到最大12.3 kN；0.3%的碳纤维掺量随着油石比的增加，稳定度呈逐渐减小的趋势，油石比为4.5时最大9.5 kN。
（8）不同油石比下碳纤维掺量与流值的关系
分析计算可知： 0.1%的碳纤维掺量随着油石比的增加，流值呈先增大后减小的趋势，在油石比为5.5%时达到最大2.78mm；0.2%的碳纤维掺量随着油石比的增加，流值呈先增大后减小再增大的趋势，在油石比为6.0%时达到最大4.74mm；0.3%的碳纤维掺量随着油石比的增加，流值呈逐渐增加的趋势，油石比为6.0%时最大2.82mm。
综合上述结果可以看出，稳定度和流值随着碳纤维的掺量的增大而增大，这主要是由于碳纤维为丝状物，在沥青混凝土中能够起到“加筋”的作用，从而是沥青混凝土的结构稳定性得到增强。
（9）不同油石比下碳纤维掺量与毛体积密度的关系
分析计算可知：0.1%的碳纤维掺量随着油石比的增加，毛体积密度呈先增大后减小的趋势，在油石比为5.0%时达到最大2.38；0.2%的碳纤维掺量随着油石比的增加，毛体积密度呈先增大后减小再增大的趋势，在油石比为5.0%时达到最大2.36；0.3%的碳纤维掺量随着油石比的增加，毛体积密度呈先增大后减小的趋势，油石比为5.0%时最大2.38。
（10）不同油石比下碳纤维掺量与空隙率的关系
分析计算可知：0.1%的碳纤维掺量随着油石比的增加，空隙率呈逐渐减小的趋势，在油石比为6.0%时达到最小5.42%；0.2%的碳纤维掺量随着油石比的增加，空隙率呈先减小后增大再减小的趋势，在油石比为5.0%时达到最小5.01%；0.3%的碳纤维掺量随着油石比的增加，空隙率呈先减小后增大的趋势，油石比为5.5时最小5.61%。
（11）不同油石比下碳纤维掺量与矿料间隙率的关系
分析计算可知：0.1%的碳纤维掺量随着油石比的增加，矿料间隙率呈先减小后增大的趋势，在油石比为5.0%时达到最小18.20%；0.2%的碳纤维掺量随着油石比的增加，矿料间隙率呈先减小后增大再减小的趋势，在油石比为5.0%时达到最小18.53%；0.3%的碳纤维掺量随着油石比的增加，矿料间隙率呈先减小后增大的趋势，油石比为5.0%时最小18.04%。
综合上述结果可以看出，空隙率和矿料间隙率随着碳纤维的掺入逐步降低，这是由于碳纤维吸附沥青后增强了集料之间的粘结，同时填充了沥青混凝土之间的孔隙。
（12）不同油石比下碳纤维掺量与沥青饱和度的关系
分析计算可知：0.1%的碳纤维掺量随着油石比的增加，沥青饱和度呈逐渐增大的趋势，在油石比为6.0%时达到最大71.43%；0.2%的碳纤维掺量随着油石比的增加，沥青饱和度呈先增大后减小再增大的趋势，在油石比为6.0%时达到最大75.06%；0.3%的碳纤维掺量随着油石比的增加，沥青饱和度呈逐渐增大的趋势，油石比为6.0%时最大71.94%。沥青饱和度均高于规范标准，可以得出掺加石墨和碳纤维的沥青混凝土的油石比不宜过大。
通过上述分别对比石墨和碳纤维对马歇尔试件的指标的影响可知，沥青混凝土马歇尔试件的结构稳定度随着石墨体积掺量的增加而降低，随着碳纤维的质量掺量增加而升高。同理可得出不同导电相材料掺量沥青混凝土的最佳油石比，在最佳油石比下各石墨、碳纤维掺量下沥青混凝土的马歇尔性能指标如下所示。
最佳油石比下不同材料沥青混凝土马歇尔试验结果
。
综合上述结果，可以简要归结部分结论如下：
（1）碳纤维在搅拌过程中容易结团不易分散，在进行拌制时，将碳纤维与沥青一同加入搅拌后，再将石墨与矿粉一同加入并搅拌，最终得到的试件效果最佳；
（2）石墨的掺量越大，沥青混凝土试件的结构稳定度越低；碳纤维掺量增大，沥青混凝土试件的结构稳定度增高；
（3）不同掺量石墨和碳纤维的沥青混凝土最佳油石比分别为5.3%、5.2%、5.3%、5.5%、5.5%、4.9%。
实验检验例1
在上述实施例所制备试件基础上，发明人进一步对各试件的路用性能进行了检测，包括：水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性等方面，具体过程简要介绍如下。
（一）水稳定性
水是沥青路面结构稳定性的主要损害因素之一，沥青路面在车辆荷载的作用下，水的存在及冻融的作用使沥青路面表面空隙的水不断的浸入沥青路面内部，同时由于动荷载的作用，水使沥青与集料产生分离，从而产生路面结构内部的破坏。长此以往，最终导致沥青路面出现坑槽等现象，路面的整体承载能力降低。
沥青混凝土的水损害过程为：集料具有亲水性，相较于沥青，集料更易与水分结合。同时，沥青具有憎水性，水分与集料结合后，在动荷载的作用下，沥青与集料间的粘性降低，因此水能削弱沥青混凝土的强度。
浸水马歇尔试验能够模拟出实际工况下水对沥青路面损害情况，因此对不同编号的电热沥青混凝土成型马歇尔试件置入恒温水浴箱中浸泡48h后，进行马歇尔稳定度试验，测得其浸水稳定度。具体实验结果如下表所示：
基于上述测试结果，对碳纤维掺量对残留稳定度的影响进行分析可知：随着碳纤维掺量的增加，浸水稳定度和残留稳定度先增加后降低，在碳纤维掺量为0.2%时最大，分别达到8.9kN和85.58%。不同掺量的碳纤维的残留稳定度均低于未掺加的沥青混凝土马歇尔试件，这是由于碳纤维掺入吸附了一部分沥青，从而减少了与集料结合的沥青量，降低了沥青混凝土的残留稳定度。碳纤维吸附沥青后形成沥青膜，一定程度上阻挡了水分的浸入，因此在掺加碳纤维的情况下，随着碳纤维的增加，沥青混凝土的水稳定性相应的增强，但在碳纤维掺量达到一定量后，搅拌过程中不易分散，从而降低了碳纤维与沥青混凝土的结合能力。碳纤维在掺量为0.2%时，残留稳定度与DR0相差0.38%，说明碳纤维掺量为0.2%水稳定性高。
而对石墨掺量对残留稳定度的影响进行分析可知：浸水稳定度随着石墨掺量的增加逐渐降低，降低了5.49%，这是由于石墨具有润滑作用，石墨掺量的增加降低了沥青混凝土的稳定度；残留稳定度随着石墨掺量的增加而增加，增加了2.61%。石墨掺量为30%时残留稳定度高于未掺加的沥青混凝土马歇尔试件，这主要是由于石墨和沥青一样是憎水性材料，且两者的相容性较好，粉状石墨在搅拌后易包裹在集料表面，从而达到了隔水的效果。可以看出，随着石墨掺量的增加，沥青混凝土的稳定度有所下降，但残留稳定度有所增加，石墨掺量为30%是的水稳定性高。
（二）高温稳定性
高温稳定性是指在夏季高温环境下，沥青混凝土路面受路面车辆荷载的作用抵抗车辙、推移、拥包等永久变形的能力。沥青混凝土的强度和变形能力会随着温度的变化而变化，因此需要通过室内试验来对沥青混凝土的高温性能进行评价，其中车辙试验与实际沥青路面所受车辆荷载情况最相似，且能够灵活改变行车荷载、环境温度、试件尺寸等因素，采用较广泛。
通过车辙试验对不同导电相材料掺量的电热沥青混凝土的高温稳定性进行评价，按标准成型车辙板试件并进行高温车辙试验，试件尺寸为：300mm×300mm×50mm，试验结果如下表所示。
车辙试验结果
基于上述测试结果，就石墨掺量对动稳定度的影响进行分析可知：随着石墨掺量的增加，沥青混凝土的动稳定度逐渐降低，石墨掺量为30%时比掺量为10%的动稳定度降低了54.66%，说明石墨能够降低沥青混凝土的高温稳定性，这是由于石墨的层间作用力小，石墨易包裹在集料表面，降低了集料间粘结力，从而降低了沥青混凝土的动稳定度。
而就碳纤维掺量对动稳定度的影响进行分析可知：沥青混凝土的动稳定度随碳纤维掺量的增加而增大，碳纤维掺量为0.3%时比掺量为0.1%的动稳定度增加了216.37%，说明碳纤维能够增加沥青混凝土的高温稳定性，这是由于碳纤维的“加筋”效果，且碳纤维为丝状物，碳纤维与沥青结合形成沥青胶浆，加强了集料之间的粘结，从而增加了沥青混凝土的动稳定度。
（三）低温抗裂性
在低温情况下沥青混凝土的强度增大，但随着强度的增大其脆性也增加，沥青混凝土在低温环境下易发生低温开裂，低温开裂形成裂缝后水分进入路面结构内部，进一步造成水损坏，从而加剧路面的损坏。
通过低温劈裂试验对沥青混凝土的低温性能进行评价，试验结果如下表所示。
低温劈裂试验结果
基于上述结果，就石墨掺量对破坏劲度模量的影响进行分析可知：随着石墨的掺入，沥青混凝土的劈裂抗拉强度逐渐减小，当石墨掺量为30%时达到最小，最小劈裂抗拉强度相比最大值下降了29.24%。随着石墨的增加，沥青混凝土的破坏劲度模量逐渐增加，这是因为石墨的润滑作用使集料之间的粘结力降低，从而导致沥青混凝土的抗剪切性能降低。石墨掺量的加入会是沥青混凝土变的硬脆，增加其破坏劲度模量，从而使其低温抗裂性降低。
就碳纤维掺量对破坏劲度模量的影响进行分析可知：随着碳纤维的加入，沥青混凝土的劈裂抗拉强度随之减小，当碳纤维掺量为0.3%时达到最小，其中最大劈裂抗拉强度相比最大值减小了6.71%。随着碳纤维的增加，沥青混凝土的破坏劲度模量随之下降，这是因为碳纤维能够起到“加筋”的作用，同时在拌制过程中，碳纤维吸附沥青并填充于混合料之间，增强了沥青混凝土的整体结构性，同时提高了抗剪性能。因此，向沥青混凝土中掺入适量的碳纤维可以提高其低温抗裂性能。
综合上述数据可以就相关结果简要归总如下：
（1）石墨的掺入降低了沥青混凝土的稳定度，但增加了其水稳定性；碳纤维的掺入在一定程度上降低了沥青混凝土的水稳定性，碳纤维在质量掺量为0.2%时的水稳定性最高，石墨在体积掺量为30%时的水稳定性最高；
（2）随着碳纤维的加入，沥青混凝土的动稳定度增强。随着石墨的加入，沥青混凝土的动稳定度下降。碳纤维能够提高沥青混凝土的高温稳定性，石墨降低了沥青混凝土的高温稳定性；DR5的高温稳定性最高；
（3）石墨掺量越大，沥青混凝土的破坏劲度模量越高；碳纤维掺量越大，沥青混凝土的破坏劲度模量越低；石墨降低了沥青混凝土的低温抗裂性，碳纤维能够提高沥青混凝土的低温抗裂性。DR5的低温抗裂性最高；
（4）综上所述，一定量的碳纤维能增强沥青混凝土的路用性能，而石墨则会在一定程度上削弱沥青混凝土的路用性能。DR4和DR5路用性能较好，DR5试件的路用性能优于DR4试件。
实验检验例2
普通沥青混凝土由沥青、集料和矿粉拌和而成，这些材料都不具备导电能力，故普通沥青混凝土电阻值大，属于绝缘体。本申请主要目的之一在于掺入导电材料，从而便于利用电加热方式从而进行融雪、除冰作业，因此，本检验例主要就本申请所制备试件的导电性能进行检测，具体过程简要介绍如下。
（一）电阻率测试
采用二电极法，利用万用表对试件电阻进行测量。测试过程中，使用紫铜片作为电极，用电胶布将其固定在试件两端，在试件与电极接触面涂上石墨粉以填充孔隙，降低接触电阻。最后用万用表测试电阻两端的电阻，并换算成电阻率。电阻率ρ能够较好的反应材料的导电性。
需要说明的是，DR0未掺有导电相材料，测量时电阻值过大，超过万用表最大量程，因此不做讨论。而对不同导电相材料掺量的马歇尔试件的电阻率测试结果如下表所示。
不同材料掺量马歇尔试件的电阻率
基于上述数据，针对石墨掺量、和碳纤维掺量对马歇尔试件电阻的影响进行分析可知：随着石墨掺量的增加，马歇尔试件的电阻逐渐降低，掺量从10%增加到20%时电阻值下降比较明显，呈数量级的下降，电阻值降低了76.87%，从20%增加到30%时电阻值逐渐趋于稳定，电阻值降低了71.39%，随着石墨掺量的增加其导电机理可以通过渗流理论来解释，石墨掺量在20%左右时到达渗流阈值，再增加石墨掺量对电阻值不会呈数量级的降低；随着碳纤维掺量的增加，马歇尔试件的电阻逐渐降低，掺量从0.1%增加到0.2%时电阻值下降比较明显，呈数量级的下降，电阻值降低了89.71%，从0.2%增加到0.3%时电阻值逐渐趋于稳定，电阻值降低了39.02%。总体上，DR3、DR4、DR5这三种掺量的材料电阻值较低，其中DR4的马歇尔试件的电阻值最低，为99Ω。
（二）车辙板试件电阻率
将适量石墨涂抹在车辙板试件两个相对侧面，以填充车辙板试块表面的缝隙，用电胶布分别将两个铝片固定在涂抹过石墨的侧面，最大程度的减少铝片电极与试件之间的接触电阻，再对车辙板试件的电阻进行测量。测量结果如下表所示。
不同材料掺量车辙板试件的电阻率
基于上述测试结果，就石墨掺量对车辙板试件电阻的影响进行分析可知：车辙板试件的电阻值下降规律与马歇尔试件相似，随着石墨掺量的增加，车辙板试件的电阻逐渐降低，掺量从10%增加到20%时电阻值下降比较明显，呈数量级的下降，电阻值降低了97.77%，从20%增加到30%时电阻值逐渐趋于稳定，电阻值降低了85.13%。说明在石墨的掺加对电阻值的影响复合渗流效应理论，在石墨掺量为20%时达到了渗流阈值。
而就碳纤维掺量对车辙板试件电阻的影响进行分析可知：随着碳纤维掺量的增加，车辙板试件的电阻逐渐降低，掺量从0.1%增加到0.2%时电阻值下降比较明显，呈数量级的下降，电阻值降低了96.42%，从0.2%增加到0.3%时电阻值逐渐趋于稳定，电阻值降低了85.66%。
综上结果：DR4和DR5的车辙板试件的电阻值较低，分别为197Ω和230Ω。在掺量逐渐增加达到渗流阈值的过程中，石墨比碳纤维对车辙板试件的电阻值降低的效果更明显，说明石墨对导电通路的形成更有效，而碳纤维由于在沥青混凝土中的分散性不好。通过对比马歇尔试件与车辙板试件的电阻可知，相同掺量下马歇尔试件的电阻更低，这是由于马歇尔试件在成型时可以由插捣实现导电粒子的均匀分布，故相较于车辙板试件电阻值普遍偏小。
（三）升温试验
从上述电阻值测量结果可以看出，DR4、DR5的电阻值较低，因此在固定好电极的DR4、DR5车辙板试件的电极上接通导线，并将另一端导线链接在变压器上，分别连通在24V、36V的电压上。将车辙板置于真实雪天环境下，车辙板下部垫上木板，防止热量损失。接通电源后，每隔15min记录一次试件温度，每隔30min记录一次试件融雪情况，并将未掺加导电相材料的车辙板作为对照组。温度测点分布图如图3所示（采用红外线测温枪测试温度）。
通电电压下测试结果如下表所示。
电压24V时车辙板升温试验结果（单位：℃）
对上述结果分析可知：两个车辙板试件表面不同测点的温度变化趋势与外界环境的温度变化趋势相同，且均高于外界温度，说明在通电情况下试块有一定的升温发热效果。随着时间的增长，不同测点与外界环境的温差逐渐增加，个别测点相较于上一个测试数据在测量过程中出现与外界环境温差降低的情况，这是由于在升温过程中风速的改变对测量结果产生影响。通电30min时碳DR4的试件测点的温度普遍高于DR5的试件，说明DR4相较于DR5时的前期升温速率高。通电120min时，DR4的试件测点的温度均低于DR5的试件，说明在电压24V时，DR5比DR4的发热效果好。两组试块的9个测点在测量过程中，1、2、3、4号测点高于其他测点的温度，这是由于这些测点距离电极较近，电流在传输过程中的损耗较少，此时的发热效果更明显。
通电电压下测试结果如下表所示。
电压36V时车辙板升温试验结果（单位：℃）
对上表数据分析可知：两个车辙板试件表面不同测点的温度变化趋势与外界环境的温度变化趋势相同，且均高于外界温度，说明在通电情况下试块有一定的升温发热效果。随着时间的增长，不同测点与外界环境的温差逐渐增加。通电120min时，DR4的试件测点的温度高于DR5，说明在电压36V时，DR4比DR5的发热效果好。两组试块的9个测点在测量过程中，1、2、3、4号测点高于其他测点的温度，这是由于这些测点距离电极较近，电流在传输过程中的损耗较少，此时的发热效果更明显。
针对上述结果，均选择9号测量点，对不同电压下的两个试块与外界环境的温差变化趋势作图，如图4所示。
分析可以看出，不同掺量的电热沥青混凝土试块在电压36V比24V时的发热效果好。通电36V 时，60min后试块的温度变化趋于平缓。进一步地，对不同电压的情况下温度上升情况与时间的拟合公式列表如下所示。
不同电压不同掺量车辙板温度变化公式
（四）室外融雪试验
将DR5试件（碳纤维掺量0.3%、石墨掺量20%）、DR4试件（碳纤维掺量0.2%、石墨掺量30%）和DR0试件（未掺导电相材料）的车辙板在冰雪低温环境下升温过程、积雪变化情况进行观察（试验在室外进行，试验时环境温度为﹣1.1℃~﹣0.4℃左右，积雪自然环境下不会融化）。
车辙板融雪厚度试验结果（单位：cm）
结果表明：在相同的条件下，DR4和DR5车辙板均有明显的融雪效果，DR4比DR5的融雪效果明显。其中在60min后，两块车辙板上的积雪逐渐增多，最先开始积雪的地方为车辙板与电极垂直的边缘部分，靠近电极两端的部分最不易产生积雪。在采用36V交流电压通电240min后，DR4和DR5和未掺有导电相材料的车辙板积雪最多部分厚度分别为0.9cm、1.1cm、3.3cm，DR4车辙板未积雪面积最大，融雪效果最好。
而在升温试验过程中，每隔30min对试件表面中心点的温度进行记录，其温度变化情况统计如下表所示。
车辙板融雪试验结果（单位：℃）
对上表数据进行分析可以看出，DR5的车辙板在前90min温度呈增长趋势，表面温度升高了0.4℃，120min~210min期间表面温度逐渐降低，降低了2.4℃，240min时试件的表面温度又有所提升，相较于210min时增加了2.1℃；DR4在前120min呈增长趋势，表面温度升高了0.8℃，90min~210min期间表面温度逐渐降低，降低了4℃，240min时试件的表面温度又有所提升，相较于210min时增加了3.8℃；而未掺导电相材料的车辙板试块温度持续降低。
进一步地，在通电前120min电热沥青混凝土车辙板温度有所升高且速度较快，在120min后温度逐渐趋于下降。这是由于在前120min时表面积雪不多，此时通电产生的热大部分用来提高试件内部的温度增加，而在120min后试件表面的温度逐渐降低，这是由于积雪逐渐增加，通电产生的热大部分用来融化积雪，且积雪融化后产生的水停留在试件表面，在低温环境下容易结冰进而吸热，故使车辙板试件表面的温度下降。
总体上，从车辙板升温试验可以看出，各时段范围内，掺有导电相材料的车辙板均比未掺导电相材料的车辙板表面温度高，说明掺有导电相材料的沥青混凝土具有良好的融雪效果，其中DR4车辙板的导电性能最佳。
对不同掺量的温度上升情况与时间进行拟合，具体拟合公式列表如下：
车辙板融雪情况下温度拟合公式
。
（五）室外除冰试验
选用与上述升温试验时相同的车辙板试件，将积雪压实于车辙板上并放置12h造一个真实的结冰环境。随后，待其结冰后进行升温试验。试验过程参考前述升温试验过程相同，并设置未掺导电相材料的对照组。由于车辙板表面被冰覆盖，故测温时测量车辙板边缘位置同一对应点的温度。
观察结果表明，采用36V交流电压通电120min后掺有导电相材料的车辙板均有一定的融冰效果，DR4试件车辙板的融冰效果较明显，具体温度变化情况如下表所示。
车辙板除冰试验结果（单位：℃）
基于上表数据分析可以看出，在前15min，电热沥青混凝土车辙板表面温度增加比较明显，DR4和DR5分别增加了2.8℃、3℃。从15min~60min期间，温度先下降后上升，60min较15min DR4和DR5表面温度分别降低了0℃、0.5℃。60min~90min期间，两块车辙板表面温度分别降低了1.0℃、0.8℃。90min~120min期间，两块车辙板表面温度均有所上升，分别增加了1.2℃、0.7℃。
进一步分析可知，两块车辙板边缘的表面温度在前15min温度增加较快，这是因为在刚通电时试块产生的热能用来提高试件内部的温度，随后温度有所下降，这是由于在融冰的过程中冰会吸收试件表面的热能，使试块表面的温度降低。在通电过程中，电热沥青混凝土试件的温度均高于未掺加试件的温度，说明掺加石墨和碳纤维等导电相材料可以提高沥青混凝土的发热性能，达到除冰的效果。
对不同掺量的温度上升情况与时间关系进行拟合，具体拟合公式列表如下。
车辙板融冰情况下温度拟合公式
。
（五）车辙板的发热效率和融雪效率
由配合比设计得到的结果，DR4和DR5电热沥青混凝土的密度分别为2375kg/m3、2342kg/m3，根据复合材料学，对电热沥青混凝土的比热进行求解，公式如下：
；
式中：
。
可以求得DR4和DR5电热沥青混凝土的比热分别为916.4J/(kg·K) 、913.6 J/(kg·K)。
电热沥青混凝土通电产生的总热量一部分用于自身的升温储存热量、一部分用于冰升高至0℃所吸收的热量、一部分用于融化冰时冰吸收的热量以及在通电过程中与外界环境进行交换所损失的热量。根据能量守恒定律，电热沥青混凝土的发热过程中热量传递过程如下公式所示：
；
式中：
。
进一步计算可得DR4 和DR5电热沥青混凝土的升温发热效率和除冰效率结果，具体如下表所示：
车辙板融雪效率
车辙板融冰效率
对上表数据分析可以看出，车辙板在融雪和融冰时的输出功率均比较小，且发热效率不高，这是车辙板通电升温产生的热量大部分都发生了损失，在实际工程中，桥面尺寸远大于试件尺寸，因此可以考虑通过增大电压的方式来增加输出功率；DR4的融冰效率为52.21%，融雪效率为59.54%，DR5的融冰发热效率较低为35.14%，而融雪效率为55.99%，说明DR5的在低温环境下的工作状态并不稳定。DR4比DR5的融雪融冰效率更高，这是因为在车辙板试件中，较大碳纤维掺量容易结团成絮状，且不容易人工分散，使导电粒子的间距还是比较大，无法形成完整的导电网络。因为石墨是粉末状，更容易分散进而形成导电网络，所以随着石墨掺量的增加，导电网络通路更多。因此，DR4车辙板试件升温和除冰速度更快。
综合上述结果，可以就相关结论简要归纳如下：
（1）就电阻率指标而言，石墨掺量20%、碳纤维掺量0.3%和石墨掺量30%、碳纤维掺量0.2%时电热沥青混凝土的电阻率最低，能够达到良好的导电发热效果；
（2）而通过不同电压下的升温试验可以得出，不同掺量的电热沥青混凝土试块在电压36V比24V时的发热效果好；通电36V 时，60min后试块的温度变化趋于平缓。
（3）真实融雪试验结果表明：两块车辙板均有明显的融雪效果，靠近电极两端的部分最不易产生积雪，石墨掺量30%、碳纤维掺量0.2%比石墨掺量20%、碳纤维掺量0.3%的融雪效率更大；
（4）融冰试验结果表明：石墨掺量30%、碳纤维掺量0.2%比石墨掺量20%、碳纤维掺量0.3%的融冰效率大。
（5）通过对比试验及分析可以得知，碳纤维掺量0.2%、石墨掺量30%比碳纤维掺量0.3%、石墨掺量20%的融雪融冰效果更明显。
综合上述试件及相关检测结果可以看出：本申请所采用的两种导电相材料中，石墨粒径较细，容易在沥青混凝土中均匀分散，大掺量的石墨粒子通过大幅度搭接，在集料表面形成导电网络；而碳纤维呈单丝状，可以绕过粗集料形成导电网络，更容易形成搭接、具有桥接的效果，同时还具有加筋、桥接效果；因此在将导电相材料加入在沥青混凝土中后，不仅能够有效形成导电网络，而且不会削弱其路用性能，并且能够提升其高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性等综合性能。总之，基于这种具有导电性能沥青混凝土的使用，可以通过通电方式较好解决低温环境下的融雪、除冰等难题，较好达到环保除雪、除冰目的，因而具有一定的推广应用价值。

Claims (6)

1.一种电热沥青混凝土，其特征在于，所述电热沥青混凝土中掺有导电相材料石墨和碳纤维；所述电热沥青混凝土的制备原料由沥青、集料、矿粉和导电相材料组成，油石比为4.5%~6.0%；
所述导电相材料由石墨和碳纤维组成；以体积百分比计，在电热沥青混凝土中，石墨掺量不小于0，但不超过30%；以质量百分比计，碳纤维掺量不小于0，但不超过0.3%。
2.如权利要求1所述电热沥青混凝土，其特征在于，所述电热沥青混凝土，具体为中粒式AC-20型沥青混凝土，其中沥青具体为90号A级道路石油沥青。
3.如权利要求1所述电热沥青混凝土，其特征在于，所述导电相材料石墨为200目的鳞片石墨；所述导电相材料碳纤维为短切的7～10mm碳纤维。
4.如权利要求2所述电热沥青混凝土，其特征在于，在中粒式AC-20型沥青混凝土中，导电相材料的掺配比例为：石墨掺量20%体积百分比、碳纤维掺量0.3%质量百分比，或者石墨掺量30%体积百分比、碳纤维掺量0.2%质量百分比。
5.权利要求1所述电热沥青混凝土的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）集料预处理，按比例取集料物料，预处理后备用；
（2）在混合容器内，加入预热至拌合温度的步骤（1）中的集料，拌合均匀；然后同时加入沥青和碳纤维进行拌合均匀；
（3）在步骤（2）的拌合均匀物料中再同时加入石墨和矿粉进行拌合均匀，拌合均匀后再进行应用。
6.如权利要求5所述电热沥青混凝土的制备方法，其特征在于，步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）中所述拌合，拌合操作时拌合温度均设置为160℃。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109574553A (zh) * 2019-02-01 2019-04-05 长安大学 一种导电沥青混合料及其制备方法
CN109836103A (zh) * 2019-04-16 2019-06-04 长沙理工大学 快干型sbr改性乳化沥青封层混合料及其制备方法
CN110272227A (zh) * 2019-05-31 2019-09-24 武汉理工大学 水泥沥青复合式自融雪路面材料及其制备方法
CN111710371A (zh) * 2020-06-16 2020-09-25 齐鲁交通发展集团有限公司 一种确定碳纤维/石墨烯导电沥青混凝土组分含量方法
CN114477856A (zh) * 2022-02-28 2022-05-13 南京林业大学 一种基于炭黑和碳纤维的导电沥青混合料的设计方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109574553A (zh) * 2019-02-01 2019-04-05 长安大学 一种导电沥青混合料及其制备方法
CN109836103A (zh) * 2019-04-16 2019-06-04 长沙理工大学 快干型sbr改性乳化沥青封层混合料及其制备方法
CN110272227A (zh) * 2019-05-31 2019-09-24 武汉理工大学 水泥沥青复合式自融雪路面材料及其制备方法
CN110272227B (zh) * 2019-05-31 2021-09-24 武汉理工大学 水泥沥青复合式自融雪路面材料及其制备方法
CN111710371A (zh) * 2020-06-16 2020-09-25 齐鲁交通发展集团有限公司 一种确定碳纤维/石墨烯导电沥青混凝土组分含量方法
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