浅析除冰盐对沥青混凝土性能影响

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摘要：目前使用较多的除冰盐有：醋酸钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁等工业盐。本文首先对除冰盐融雪除冰的机理进行分析，又阐述了除冰盐对沥青混凝土破坏机理。然后从三个方面分别解析了除冰盐对沥青、集料以及混合料的性能影响分析，最后得出结论。

关键词：除冰盐；沥青；集料；性能

Abstract: at present, the use of more deicing salt: acetic acid potassium, sodium chloride, calcium chloride, magnesium chloride industrial salt. This paper first to the salt removing ice melting snow ice, the mechanism for analysis, and expounds the deicing salt damage mechanism of asphalt concrete. Then from three aspects respectively analyzes the deicing salt on the asphalt, aggregate and mixture performance impact analysis, the final conclusions.

Keywords: deicing salt; Asphalt; Aggregate; performance

中图分类号：TF526文献标识码： A 文章编号：

众所周知，中国北方地区冬季气温低，冰冻持续时间长，因此造成的不良路面给交通带来极大的不便，为了保证交通顺畅和行驶安全， 许多道路工程采用撒盐快速除冰融雪的办法解决交通堵塞和预防路面继续冰冻的问题。目前使用较多的除冰盐有：醋酸钾、 氯化钠、 氯化钙、氯化镁等工业盐。但不少国家注意到每年使用大量的工业盐和尿素除冰雪，由此带来的负面效应非常严重：工业盐侵蚀路面桥面，渗透混凝土锈蚀桥梁等结构物中的钢筋，造成安全隐患，腐蚀车辆底盘影响其寿命；工业盐还会导致水体土壤盐碱化，城市绿化植物枯死；大量撒布除冰盐可能会改变数公里河水化学构成，导致水质劣化，地下水受污染严重；甚至城市喷洒除冰盐融化冰雪还会破坏臭氧层。

1、除冰盐盐分溶析机理

除冰盐能够有效抑制冻结是由于路面结构空隙的存在，水分逐渐进入混合料内部，使得氯化钠易溶盐成分溶解。在车辆碾压作用及毛细管压力下，易溶盐溶液从沥青混合料内部浓度较高的狭小空间逐渐向盐分浓度较低的路面表面扩散，从而降低道路表面水的冰点，延迟道路表面积雪结冰。析出的易溶盐也逐渐随着轮胎滚动和路面表面的流水而流失。同时，轮胎的反复碾压和流动的降雨或降雪加速了易溶盐的浓度扩散，从而加速了有效冻结抑制成分的散失。温度升高，离子扩散速度加快，易溶盐扩散加速。除冰盐抑制路表面冻结原理如图1-1所示。

图1-1 除冰盐盐分溶析原理

2、除冰盐破坏沥青路面机理分析

除冰盐破坏沥青混凝土的主要机理，是提高沥青混凝土中的饱水度。除此之外，除冰盐还会带来其它不利的影响。第一，由于盐的浓度差受冻时，沥青混凝土中将产生更高的渗透 压，以及因分层结冰产生更大的应力差。第二，由于盐产生的过冷水是处在不稳定状态，使 其最终在毛细管中结冰时结冰速度更快，将产生更大的破坏力。第三，由于盐使冰雪融化时会吸收大量的热量，冰雪覆盖下的沥青混凝土温度剧降，导致额外的冻害。正是由于除冰盐对沥青混凝土抗冻性的双重效应，使得中低浓度的除冰盐引起的沥青混凝土盐冻剥蚀破坏最为严酷。因此在冻融循环和除冰盐的协同作用下，沥青混凝土的冻害将显著加剧。

3、除冰盐对沥青影响分析

沥青在除冰盐环境作用下，发生软化现象，且除冰盐的浓度越高，作用时间越长，现象越明显。比较不同浓度溶液浸泡后沥青延度试验结果也发现，溶液浓度越大，延度受影响越严重，除冰盐影响后，沥青感温性提高、高温性能提高、低温性能降低、抗老化性能降低，通过红外光谱试验发现，除冰盐常温浸泡下，沥青分子结构无明显变化，经除冰盐高温影响后，沥青内部分子的剧烈反应程度降低，温度敏感性降低， CaCl2导致沥青更容易被分解，热稳定性降低，而NaCl则使沥青热稳定性增强。

4、除冰盐对集料影响分析

除冰盐对集料力学性能及沥青及胶浆-粗集料体系粘附性有较大影响。经过除冰盐溶液长期浸泡后的集料，磨耗值降低，随着浸泡时间增加，影响逐渐增大，经除冰盐冻融循环后，由于承受盐晶体结晶压作用和低温环境降低了岩石蚀变作用双重影响，磨耗值先增大后减小；经除冰盐长期浸泡后，压碎值变化不大；经NaCl影响后，沥青及胶浆-粗集料体系对细集料吸附能力降低，随粉胶比不同吸附量稳定性增强。

5、除冰盐对沥青混凝土性能影响分析

通过对马歇尔试件进行抗拉强度比 TSR/D 试验，分析不同试验条件、不同浓度溶液浸泡、不同油石比及沥青结合料情况下，沥青混合料试件受除冰盐侵蚀后的抗拉强度变化，结果表明：试件经过不同周期浸泡后，受除冰盐溶液的侵蚀破坏，抗拉强度都有不同程度的降低趋势，而且溶液浓度越高，强度降低趋势越明显，说明除冰盐的浸入加速沥青膜的剥离，使混合料空隙逐渐扩大，随着除冰盐溶液的继续浸入降低沥青与集料的粘附性以及混合料的强度。 而改性沥青混合料试件抗拉强度虽然也随溶液浓度的增加而降低，但其强度值均比相同油石比的基质沥青试件要高；在干湿循环条件下，改性沥青试件与基质沥青试件的劈裂强度差值要比在溶液中连续浸泡 7 天后强度差值大得多， 说明改性沥青在抵抗除冰盐的侵蚀方面要优于基质沥青，且在不利环境条件下优势更加明显。

除冰盐会使沥青混凝土的抗拉强度降低，这主要是因为除冰盐加速了沥青膜的剥离，导致混合料空隙增大，为除冰盐溶液的侵入提供了空间，从而降低沥青与集料的粘聚力，造成沥青混合料松散，强度降低。

6、结论

“除冰盐”虽然给道路工程融雪除冰带来了极大的便利，已经在世界范围内广泛应用。但是如今因此造成严重危害和带来巨大经济损失已经越来越引起大家的重视。 “除冰盐” 危害不小，但短时期内还不得不使用，研究分析新型除冰盐对沥青路面的侵蚀破坏产生机理、破坏过程，对于预防和控制由除冰盐引起的沥青路面病害，提高路面的使用性能、延长路面使用寿命具有重要的应用价值。

参考文献

[1]李连志．除冰盐对混凝土路面破坏机理及预防措施的研究[D]：[硕士学位论文]．哈尔滨：东北林业大学，2007．

[2]张丽娟．盐化物融雪沥青混合料研究[D]：[硕士学位论文]．西安：长安大学，2010．

[3]栾海，霍玉霞，王国洪．冻融条件下土的毛细水上升试验研究[J]．广东公路交通．2006， （97）：134~137．

[4]何俊宝，姚庆军，韩志梅，等．尿素及其它融雪剂融雪效果试验研究[J]．环境卫生工程．2010，18（3）：23~25．

[5]冯新军，郝培文．集料表面能对热拌沥青混合料性能的影响[J]．中外公路．2005，25（1）：88~90．

[6]王勇．基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究[D]：[硕士学位论文]．长沙：湖南大学，2010．