CN111778804A - 一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构 - Google Patents

一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构 Download PDF

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    • H05B2203/01—Heaters comprising a particular structure with multiple layers

Abstract

本发明适用于桥梁技术领域，提供了一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，包括自上而下依次铺设的沥青上面层、绝缘层、导电橡胶复合材料层、隔热层、沥青下面层、防水层、黏结层和桥面板，其中导电橡胶复合材料层中设置有与外接电源电性连接的导电电极。本发明在通电后产生热量，使桥面温度升高，从而实现融雪化冰功能，保证正常的交通运行，具有均匀产热、升温快、融雪化冰效果好、能量损失小、使用安全、耐久性好、可以满足道路长期使用等优点。

Description

一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，尤其涉及一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构。
背景技术
在北方，冬天气温低，因降雪造成桥面积雪与结冰，会给桥面行车安全带来很大不确定性，易引发交通事故。因此，为了保障桥面交通正常的运行，减少交通事故，必须对桥面采取适当的措施进行除冰雪。
目前，常用的桥面除冰雪方法有：人工、机械、融雪剂等被动方法，其中，人工除冰雪需要大量的人力和时间，效率低；机械除冰法，只能对桥面的浮雪进行清除，对已经结冰的桥面除冰效果差，除雪过程阻碍正常的交通运行，对桥面表面造成损伤。融雪剂的除雪效果受环境温度和降雪量影响较大，融雪时间较长，易腐蚀钢筋，长期使用损害桥面结构并且污染环境。
为了更好解决目前桥面除冰的问题，国内外采用电加热桥面结构进行除冰雪，在桥面内埋置发热电缆，利用电缆给桥面加热融雪化冰，但发热电缆在重载交通下的耐久性还有待考验，耐腐蚀性差，对施工工艺要求较高，电缆周围温度过高，散热损失大。导电沥青混凝土桥面结构主动除冰，由于沥青混凝土电阻值比较低，需要向混凝土中添加大量导电材料，为了保持导电与力学性能相平衡，导电沥青混凝土仍然需要较长的时间和较大的输入功率才能实现融雪化冰，随着融冰雪使用时间增加，内部电阻率可能会升高，影响桥面融雪化冰效果，雨水和冰雪融化的水也可能进入混凝土内部与电极相接触造成短路，引起安全问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，旨在解决背景技术中所提到的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，包括自上而下依次铺设的沥青上面层、绝缘层、导电橡胶复合材料层、隔热层、沥青下面层、防水层、黏结层和桥面板，其中导电橡胶复合材料层中设置有与外接电源电性连接的导电电极。
优选的，所述沥青上面层的厚度为3.5~4.5cm，所述导电橡胶复合材料层的厚度为0.3~0.5cm，所述沥青下面层的厚度为3~5cm。
优选的，所述绝缘层采用导热橡胶制备而成；所述绝缘层的厚度为0.3~0.5cm；所述绝缘层与所述导电橡胶复合材料层之间通过粘结胶相粘结。
优选的，所述隔热层采用硅酸铝纤维布制备而成；所述隔热层的厚度为0.1~0.2cm；所述隔热层与所述导电橡胶复合材料层之间通过粘结胶相粘结。
优选的，所述防水层采用沥青砂胶制备而成；所述防水层的厚度为2~2.5cm。
优选的，所述沥青上面层与所述绝缘层之间通过改性沥青相粘结。
优选的，所述沥青下面层与所述防水层之间通过改性沥青相粘结。
本发明实施例提供的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，具有以下有益效果：
1.本发明的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构通电后产生热量，桥面温度升高，可以实现融雪化冰功能，保证正常的交通运行；
2.导电橡胶复合材料作为产热层，预制成型、施工简单；
3.按照桥面行车道宽度进行铺设，能够均匀产热，升温快，性能稳定；
4.隔热层的存在，热量集中向桥面传递，能量损失小，融雪化冰效果好；
5.绝缘层的存在，使用安全、耐久性好，可以满足道路长期使用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构示意图。
附图中：1、沥青上面层；2、绝缘层；3、导电橡胶复合材料层；4、隔热层；5、沥青下面层；6、防水层；7、黏结层；8、桥面板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如附图1所示，为本发明一个实施例提供的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，包括自上而下依次铺设的沥青上面层1、绝缘层2、导电橡胶复合材料层3、隔热层4、沥青下面层5、防水层6、黏结层7和桥面板8，其中导电橡胶复合材料层3中设置有与外接电源电性连接的导电电极；沥青上面层1的厚度为3.5~4.5cm，导电橡胶复合材料层3的厚度为0.3~0.5cm，沥青下面层5的厚度为3~5cm；绝缘层2采用导热橡胶制备而成，绝缘层2的厚度为0.3~0.5cm，绝缘层2与导电橡胶复合材料层3之间通过粘结胶相粘结；隔热层4采用硅酸铝纤维布制备而成，隔热层4的厚度为0.1~0.2cm，隔热层4与导电橡胶复合材料通过粘结胶相粘结；防水层6采用沥青砂胶制备而成，防水层6的厚度为2~2.5cm。
具体的，导电橡胶复合材料层3按照桥面行车道宽度进行铺设，导电橡胶复合材料层3可以采用市场上常见的导电橡胶复合材料制备而成，放在沥青上面层1下方可以快速地升温到桥面，产热均匀；绝缘层2可以采用市场上常见的导热橡胶材料制备而成，一则防止导电橡胶材料层漏电对行人与车辆造成安全问题，二则同时更好的将热量传递至桥面；隔热层4采用硅酸铝纤维布制备而成，具有低导热系数、优良的热稳定性等特点，保证了导电橡胶复合材料层3产生的热量定向向桥面传递，也减少了向下面层传递的能量散失，提高了融雪化冰能量利用率；绝缘层2使用粘结胶粘结于导电橡胶复合材料层3上，导电橡胶复合材料层3使用粘结胶粘结于隔热层4上，防水层6与沥青下面层5之间喷洒改性沥青相粘结，绝缘层2与沥青上面层1之间喷洒改性沥青相粘结，其中，改性沥青为桥梁施工常用的具有粘结作用的改性沥青，粘结胶为桥梁施工常用的环氧树脂；沥青上面层1、沥青下面层5、黏结层7则均为常见的桥梁结构铺装材料，不具体说明；导电橡胶复合材料层3、隔热层4和绝缘层2的尺寸大小可以根据实际桥面宽度向厂家进行定制。
在降雪的时候，打开电源，通电使导电橡胶复合材料层3产生热量，并通过热传导的方式将热量传递给导热橡胶进而传递给桥面进行融雪化冰。
本发明实施例提供的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，具有以下有益效果：
1.本发明的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构通电后产生热量，桥面温度升高，可以实现融雪化冰功能，保证正常的交通运行；
2.导电橡胶复合材料作为产热层，预制成型、施工简单；
3.按照桥面行车道宽度进行铺设，能够均匀产热，升温快，性能稳定；
4.隔热层4的存在，热量集中向桥面传递，能量损失小，融雪化冰效果好；
5.绝缘层2的存在，使用安全、耐久性好，可以满足道路长期使用。
实施例1
如附图1所示，为本发明一个实施例提供的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，包括自上而下依次铺设的沥青上面层1、绝缘层2、导电橡胶复合材料层3、隔热层4、沥青下面层5、防水层6、黏结层7和桥面板8，其中导电橡胶复合材料层3中设置有与外接电源电性连接的导电电极；沥青上面层1的厚度为4cm，导电橡胶复合材料层3的厚度为0.4cm，沥青下面层5的厚度为4cm；绝缘层2采用导热橡胶制备而成，绝缘层2的厚度为0.3cm；隔热层4采用硅酸铝纤维布制备而成，隔热层4的厚度为0.1cm，低导热系数0.035 W/(m·K)；防水层6采用沥青砂胶制备而成，防水层6的厚度为2cm。
实施例2
如附图1所示，为本发明一个实施例提供的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，包括自上而下依次铺设的沥青上面层1、绝缘层2、导电橡胶复合材料层3、隔热层4、沥青下面层5、防水层6、黏结层7和桥面板8，其中导电橡胶复合材料层3中设置有与外接电源电性连接的导电电极；沥青上面层1的厚度为3.5cm，导电橡胶复合材料层3的厚度为0.3cm，沥青下面层5的厚度为3cm；绝缘层2采用导热橡胶制备而成，绝缘层2的厚度为0.4cm；隔热层4采用硅酸铝纤维布制备而成，隔热层4的厚度为0.15cm；防水层6采用沥青砂胶制备而成，防水层6的厚度为2cm。
实施例3
如附图1所示，为本发明一个实施例提供的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，包括自上而下依次铺设的沥青上面层1、绝缘层2、导电橡胶复合材料层3、隔热层4、沥青下面层5、防水层6、黏结层7和桥面板8，其中导电橡胶复合材料层3中设置有与外接电源电性连接的导电电极；沥青上面层1的厚度为4.5cm，导电橡胶复合材料层3的厚度为0.5cm，沥青下面层5的厚度为5cm；绝缘层2采用导热橡胶制备而成，绝缘层2的厚度为0.5cm；隔热层4采用硅酸铝纤维布制备而成，隔热层4的厚度为0.2cm；防水层6采用沥青砂胶制备而成，防水层6的厚度为2.5cm。
具体的，在实施例1~3中，导电橡胶复合材料层3可以采用市场上常见的导电橡胶复合材料制备而成，放在沥青上面层1下方可以快速地升温到桥面，产热均匀；绝缘层2可以采用市场上常见的导热橡胶材料制备而成，一则防止导电橡胶材料层漏电对行人与车辆造成安全问题，二则同时更好的将热量传递至桥面；隔热层4采用硅酸铝纤维布制备而成，具有低导热系数、优良的热稳定性等特点，保证了导电橡胶复合材料层3产生的热量定向向桥面传递，也减少了向下面层传递的能量散失，提高了融雪化冰能量利用率；绝缘层2使用粘结胶粘结于导电橡胶复合材料层3上，导电橡胶复合材料层3使用粘结胶粘结于隔热层4上，防水层6与沥青下面层5之间喷洒改性沥青相粘结，绝缘层2与沥青上面层1之间喷洒改性沥青相粘结，其中，改性沥青为桥梁施工常用的具有粘结作用的改性沥青，粘结胶为桥梁施工常用的环氧树脂；沥青上面层1、沥青下面层5、黏结层7则均为常见的桥梁结构铺装材料，不具体说明；导电橡胶复合材料层3、隔热层4和绝缘层2的尺寸大小可以根据实际桥面宽度向厂家进行定制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，其特征在于，包括自上而下依次铺设的沥青上面层、绝缘层、导电橡胶复合材料层、隔热层、沥青下面层、防水层、黏结层和桥面板，其中导电橡胶复合材料层中设置有与外接电源电性连接的导电电极。
2.根据权利要求1所述的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，其特征在于，所述沥青上面层的厚度为3.5~4.5cm，所述导电橡胶复合材料层的厚度为0.3~0.5cm，所述沥青下面层的厚度为3~5cm。
3.根据权利要求1所述的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，其特征在于，所述绝缘层采用导热橡胶制备而成；所述绝缘层的厚度为0.3~0.5cm；所述绝缘层与所述导电橡胶复合材料层之间通过粘结胶相粘结。
4.根据权利要求1所述的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，其特征在于，所述隔热层采用硅酸铝纤维布制备而成；所述隔热层的厚度为0.1~0.2cm；所述隔热层与所述导电橡胶复合材料层之间通过粘结胶相粘结。
5.根据权利要求1所述的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，其特征在于，所述防水层采用沥青砂胶制备而成；所述防水层的厚度为2~2.5cm。
6.根据权利要求1所述的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，其特征在于，所述沥青上面层与所述绝缘层之间通过改性沥青相粘结。
7.根据权利要求1所述的一种主动融雪化冰的桥梁铺装结构，其特征在于，所述沥青下面层与所述防水层之间通过改性沥青相粘结。
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