CN108947334A - 一种具有导电功能的路桥面维护封层及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有导电功能的路桥面维护封层及其施工方法，在原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面上设有一层导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层上设有一层致密耐磨防滑砂浆层，铺装总厚度为3mm～7mm，本发明发热点位于路面表层，热传导及表面温度提升效率高，适用于冬天路面除冰融雪，该维护封层适用于新建道路桥梁及既有道路桥梁的维护，施工方便，在适用于冬季路面除冰融雪的同时，还能提高路面防滑性能。

Description

一种具有导电功能的路桥面维护封层及其施工方法
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种具有导电功能的路桥面维护封层及其施工方法。
背景技术
近年来，冬季我国不少地方出现极端大雪严寒天气，路面积雪结冰的问题一直困扰着我国的道路管理部门。针对路面结冰问题，国际上各国均在积极探索和应用各种抑制积雪结冰的方法，所有方法概括而言可分为被动式和主动式两大类。
在被动式除雪方法中，最简便易行、国内也最为常用的是使用融雪剂，即通过在路面上撒布化学药剂来降低冰雪融点，使冰雪融化进而清除。国内外常用的融雪剂可分为盐类和醇类，它们虽有价格低廉的优点，但醇类融雪剂的除冰雪效果受温度影响较大，并有反结冰现象，即一旦气温下降，被融化的积雪会再冻结成冰，使路面更滑，交通事故率更高。而绝大多数的盐类融雪剂会腐蚀破坏道路桥梁结构和车辆，还对土壤、水体和大气造成污染。美国目前已禁止使用盐来融雪。
人工清除法是被动式除雪法中最为常见的方法。大雪严寒天气条件下，我们经常会看到许多人正是靠着手中的铁铲和镐头开出了一条条路面，还出现了解放军官兵用步枪击碎冰凌、用坦克压碎冰面的场景。该方法对冰雪清除较彻底，但效率低，费用高，作业时还会影响车辆通行及人员安全，仅适用于雪量较小或重点难点路段的冰雪清除。
机械清除方法可分为机械铲雪和机械吹雪两类。前者适合雪量较大、结冰之前的大面积清除作业；后者则适用于未经碾压的较薄的路面积雪，通常只适用于机场等较小范围的除雪。
由上文可知被动式除冰均存在一些技术问题，限制了其应用。针对被动式除冰技术存在的不足，主动融雪技术也正越来越得到广泛应用。主动融雪技术是通过赋予路面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好相应设计与施工，且初期投资较大。根据目前调研了解情况来看，主要有以下几种：
一是自应力弹性路面铺装技术。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。此类技术在我国进行了一些试验工程铺筑，但由于难以兼顾路面的弹性与刚度需求，其使用效果总体有限。
二是导电路面融冰雪技术。即在路面铺装材料中掺入聚合物类、碳类或金属类导电掺合料，使高绝缘性的路面铺装材料具备对热和电的感应和转换能力，将电能转变为热能，热能通过路面材料与冰雪的接触面向上传导，冰雪吸收热量后温度逐渐升高，实现融雪化冰的目的。
总之，合理选用环保型除雪剂、开发主动除雪融冰技术等，已成为目前国际上的热门课题。我国在主动除雪技术方面的研究起步较晚，在被动除冰雪技术方面还缺乏具有指导意义的成果，如化学除雪剂的用量和撒布时机并不明确，反结冰技术的研究尚属空白，机械除雪设备还不完全到位，在防滑技术方面也缺乏研究。在此背景下开发和应用导电路面已成为抑制路面结冰的有效技术手段，如能将导电路面的设置与路面预防性养护维修技术相结合，将会获得一举多得的综合技术经济性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有导电功能的路桥面维护封层及其施工方法，具有导电升温除冰效率高等优点。
为实现上述目的，本发明之一种具有导电功能的路桥面维护封层，包括原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面，所述原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面上铺设有导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层上铺设有致密耐磨防滑砂浆层，铺装总厚度为3mm～7mm。
优选地，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层的厚度为1mm～3mm。
或者，所述致密耐磨防滑砂浆的厚度为2mm～4mm。
优选地，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层按下述配方制备：导电石墨粉质量用量为4％～12％；改性乳化沥青质量用量为15％～25％；水性环氧树脂A组分质量用量为2％～6％；水性环氧树脂B组分质量用量为1％～4％；水泥质量用量为2％～6％；0.075mm～1.18mm规格骨料的质量用量为53％～76％。
或者，所述致密耐磨防滑砂浆层按下述配方制备：改性乳化沥青质量用量为12％～22％；水性环氧树脂A组分质量用量为6％～15％；水性环氧树脂B组分质量用量为3％～10％；水泥质量用量为6％～10％；硅灰质量用量为：2％～4％；聚丙烯纤维质量用量为：1％；0.075mm～1.18mm规格骨料的质量用量为39％～71％。
一种具有导电功能的路桥面维护封层的施工方法，包括如下处理步骤：
(1)原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面的处理：
1)对原有沥青混凝土路桥面进行检修，完成后对其进行清扫或高压水洗，去除表面粉尘、泥土等污染物；
2)对原有水泥混凝土路桥面进行抛丸处理，去除其表面粉尘、泥土、表面浮浆等污染物；
(2)导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层的施工方法：
1)按照配比将水性环氧树脂A、B组分，搅拌均匀后再加入改性乳化沥青搅拌2min～4min，然后依次加入导电石墨粉、水泥、骨料搅拌均匀即制得导电乳化沥青水泥砂浆；
2)将导电乳化沥青水泥砂浆倒在经步骤(1)处理过的原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面上，采用带有刚性耙齿的刮耙，耙至均匀覆盖在道路表面；
3)养护2h～6h待表面干燥并形成足够强度后，即可进入下道工序；
(3)致密耐磨防滑砂浆层的施工方法：
1)按照配比将水性环氧树脂A、B组分，搅拌均匀后再加入改性乳化沥青搅拌2min～4min，然后依次加入聚丙烯纤维、水泥、硅灰、骨料搅拌均匀即制得致密耐磨防滑砂浆；
2)将致密耐磨防滑砂浆倒在已经具备足够强度的导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层上，采用带有刚性耙齿的刮耙，耙至均匀覆盖在道路表面，同步采用海绵滚筒拉毛处理；
3)养护2h～8h待表面干燥并完全形成强度后，即可开放交通。
优选地，所述步骤(2)和步骤(3)中在加入骨料后导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆和致密耐磨防滑砂浆的搅拌时间均为2min～4min。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
一种具有导电功能的路桥面维护封层具有价格较低、电阻小、发热效率高的优点，发热点距离路表面仅有2mm～4mm，可将热量快速传递至道路表面；致密耐磨防滑砂浆层具有较高的强度，密实抗渗，耐磨性、粘附力、粗糙度与防滑性能均得到提升，能满足路面行车荷载的长期作用与使用要求。由于该具有导电功能的路桥面维护封层整体较薄，且在常温下只需简单刮涂施工，具有施工灵活等优点，适用于冬季路面融雪除冰，确保路面行车安全性能，同时还可发挥保护原有路面免遭荷载及环境等破坏的作用。
具体实施方式
为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例详予说明。
本发明提供一种具有导电功能的路桥面维护封层，包括原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面，所述原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面上铺设有导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层上铺设有致密耐磨防滑砂浆层，铺装总厚度为3mm～7mm。
优选地，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层的厚度为1mm～3mm。
或者，所述致密耐磨防滑砂浆的厚度为2mm～4mm。
优选地，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层按下述配方制备：导电石墨粉质量用量为4％～12％；改性乳化沥青质量用量为15％～25％；水性环氧树脂A组分质量用量为2％～6％；水性环氧树脂B组分质量用量为1％～4％；水泥质量用量为2％～6％；0.075mm～1.18mm规格骨料的质量用量为53％～76％。
或者，所述致密耐磨防滑砂浆层按下述配方制备：改性乳化沥青质量用量为12％～22％；水性环氧树脂A组分质量用量为6％～15％；水性环氧树脂B组分质量用量为3％～10％；水泥质量用量为6％～10％；硅灰质量用量为：2％～4％；聚丙烯纤维质量用量为：1％；0.075mm～1.18mm规格骨料的质量用量为39％～71％。
一种具有导电功能的路桥面维护封层的施工方法，包括如下处理步骤：
(1)原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面的处理：
1)对原有沥青混凝土路桥面进行检修，完成后对其进行清扫或高压水洗，去除表面粉尘、泥土等污染物；
2)对原有水泥混凝土路桥面进行抛丸处理，去除其表面粉尘、泥土、表面浮浆等污染物；
(2)导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层的施工方法：
1)按照配比将水性环氧树脂A、B组分，搅拌均匀后再加入改性乳化沥青搅拌2min～4min，然后依次加入导电石墨粉、水泥、骨料搅拌均匀即制得导电乳化沥青水泥砂浆；
2)将导电乳化沥青水泥砂浆倒在经步骤(1)处理过的原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面上，采用带有刚性耙齿的刮耙，耙至均匀覆盖在道路表面；
3)养护2h～6h待表面干燥并形成足够强度后，即可进入下道工序；
(3)致密耐磨防滑砂浆层的施工方法：
1)按照配比将水性环氧树脂A、B组分，搅拌均匀后再加入改性乳化沥青搅拌2min～4min，然后依次加入聚丙烯纤维、水泥、硅灰、骨料搅拌均匀即制得致密耐磨防滑砂浆；
2)将致密耐磨防滑砂浆倒在已经具备足够强度的导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层上，采用带有刚性耙齿的刮耙，耙至均匀覆盖在道路表面，同步采用海绵滚筒拉毛处理；
3)养护2h～8h待表面干燥并完全形成强度后，即可开放交通。
优选地，所述步骤(2)和步骤(3)中在加入骨料后导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆和致密耐磨防滑砂浆的搅拌时间均为2min～4min。
本发明的一种具有导电功能的路桥面维护封层具有价格较低、电阻小、发热效率高的优点，发热点距离路表面仅有2mm～4mm，可将热量快速传递至道路表面；致密耐磨防滑砂浆层具有较高的强度，密实抗渗，耐磨性、粘附力、粗糙度与防滑性能均得到提升，能满足路面行车荷载的长期作用与使用要求；由于该具有导电功能的路桥面维护封层整体较薄，且在常温下只需简单刮涂施工，具有施工灵活、成本较低等优点，适用于冬季路面融雪除冰，确保路面行车安全性能，同时还可发挥保护原有路面免遭荷载及环境等破坏的作用。
综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (7)

1.一种具有导电功能的路桥面维护封层，其特征在于：包括原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面，所述原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面上铺设有导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层，所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层上铺设有致密耐磨防滑砂浆层，铺装总厚度为3mm～7mm。
2.根据权利要求1所述的一种具有导电功能的路桥面维护封层，其特征在于：所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层的厚度为1mm～3mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有导电功能的路桥面维护封层，其特征在于：所述致密耐磨防滑砂浆的厚度为2mm～4mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有导电功能的路桥面维护封层，其特征在于：所述导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层按下述配方制备：导电石墨粉质量用量为4％～12％；改性乳化沥青质量用量为15％～25％；水性环氧树脂A组分质量用量为2％～6％；水性环氧树脂B组分质量用量为1％～4％；水泥质量用量为2％～6％；0.075mm～1.18mm规格骨料的质量用量为53％～76％。
5.根据权利要求1或3所述的一种具有导电功能的路桥面维护封层，其特征在于：所述致密耐磨防滑砂浆层按下述配方制备：改性乳化沥青质量用量为12％～22％；水性环氧树脂A组分质量用量为6％～15％；水性环氧树脂B组分质量用量为3％～10％；水泥质量用量为6％～10％；硅灰质量用量为：2％～4％；聚丙烯纤维质量用量为：1％；0.075mm～1.18mm规格骨料的质量用量为39％～71％。
6.一种具有导电功能的路桥面维护封层的施工方法，其特征在于：包括如下处理步骤：
(1)原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面的处理：
1)对原有沥青混凝土路桥面进行检修，完成后对其进行清扫或高压水洗，去除表面粉尘、泥土等污染物；
2)对原有水泥混凝土路桥面进行抛丸处理，去除其表面粉尘、泥土、表面浮浆等污染物；
(2)导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层的施工方法：
1)按照配比将水性环氧树脂A、B组分，搅拌均匀后再加入改性乳化沥青搅拌2min～4min，然后依次加入导电石墨粉、水泥、骨料搅拌均匀即制得导电乳化沥青水泥砂浆；
2)将导电乳化沥青水泥砂浆倒在经步骤(1)处理过的原有沥青混凝土路桥面或原有水泥混凝土路桥面上，采用带有刚性耙齿的刮耙，耙至均匀覆盖在道路表面；
3)养护2h～6h待表面干燥并形成足够强度后，即可进入下道工序；
(3)致密耐磨防滑砂浆层的施工方法：
1)按照配比将水性环氧树脂A、B组分，搅拌均匀后再加入改性乳化沥青搅拌2min～4min，然后依次加入聚丙烯纤维、水泥、硅灰、骨料搅拌均匀即制得致密耐磨防滑砂浆；
2)将致密耐磨防滑砂浆倒在已经具备足够强度的导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆层上，采用带有刚性耙齿的刮耙，耙至均匀覆盖在道路表面，同步采用海绵滚筒拉毛处理；
3)养护2h～8h待表面干燥并完全形成强度后，即可开放交通。
7.根据权利要求6所述的一种具有导电功能的路桥面维护封层的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)和步骤(3)中在加入骨料后导电环氧树脂改性乳化沥青水泥砂浆和致密耐磨防滑砂浆的搅拌时间均为2min～4min。
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