程維

摘要：冬季冰雪天氣經(jīng)常導(dǎo)致交通事故發(fā)生，不僅造成大量財(cái)產(chǎn)損失，還嚴(yán)重影響人民的生命安全;針對(duì)此類問題，國內(nèi)外研究出各類解決方法和途徑，可分為被動(dòng)抑制技術(shù)和主動(dòng)抑制技術(shù)，主動(dòng)抑制技術(shù)為該領(lǐng)域的主要研究方向，目前國內(nèi)對(duì)此研究逐步深入，并取得一定成就。

關(guān)鍵詞：抑冰融雪技術(shù);被動(dòng)抑制技術(shù);主動(dòng)抑制技術(shù);除冰雪

1被動(dòng)抑制技術(shù)

被動(dòng)抑制技術(shù)，是指當(dāng)冰雪即將來臨時(shí)所采取的一種人為控制的除冰除雪方式，是一種處于被動(dòng)的除冰除雪方式。這種方法主要可以分為清除法、化學(xué)消融法和物理消融法三大類。

1.1物理清除法

清除法可分為人工清除法和機(jī)械清除法兩大類[1]。人工清除法，是通過人工方法清楚路面凝冰和積雪;這種方法對(duì)冰雪清除較為徹底，應(yīng)用范圍廣，但效率低、費(fèi)用高，且作業(yè)時(shí)影響車輛通行及行車安全，不能長時(shí)間作業(yè)。機(jī)械清除法又可細(xì)分為機(jī)械鏟雪和機(jī)械吹雪兩類。機(jī)械鏟雪適合雪量較大、結(jié)冰之前大面積清除作業(yè)。機(jī)械吹雪適用未經(jīng)碾壓過的厚度較薄的路面積雪，通常只適用于機(jī)場(chǎng)等便于管理的較小范圍內(nèi)的積雪。

1.2化學(xué)消融法

化學(xué)消融法，主要是向路面撒布一定量的防凍結(jié)化學(xué)材料，以降低結(jié)冰點(diǎn)，使路面冰雪溶化或者降低路面結(jié)冰程度。常用融雪材料有主要有非食用鹽、氯化鈣、鉀鹽渣、醋酸鹽等。由于氯鹽類融雪劑融化冰雪效果好、價(jià)格便宜，多數(shù)國家仍主要使用氯鹽類融雪劑。

1.3物理消融法

物理消融法，是利用高溫介質(zhì)與積雪或者凝冰接觸，通過二者之間的溫度差產(chǎn)生熱傳遞，從而將積雪與凝冰的溫度提高到熔點(diǎn)以上轉(zhuǎn)化成流動(dòng)水排走。物理消融法主要有，灑水消融法、地?zé)峁芊?、流體加熱法等[2]。灑水消融法適用于面積小，排水性能好的場(chǎng)所，融化的冰水必須迅速排走，否則容易再次結(jié)冰，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的交通事故。地?zé)峁芊ㄊ峭ㄟ^管道將地?zé)醾鞯降乇砻鎭砣诨?，但是建造和安裝加熱管道比較復(fù)雜，耗費(fèi)時(shí)間較長。流體加熱法是采用自然的熱水源或存儲(chǔ)的太陽能來進(jìn)行加熱的方法。

2主動(dòng)抑制技術(shù)

主動(dòng)抑制技術(shù)是指利用路面特殊的力學(xué)特性或構(gòu)造特性，通過行駛車輛反復(fù)作用，無需其他人為輔助自發(fā)完成清除路面凝冰或改變冰雪的狀態(tài)從而達(dá)到改善交通的功能。主動(dòng)抑冰融雪的技術(shù)可以分為物理類和化學(xué)類。

2.1化學(xué)類

化學(xué)類抑冰融雪技術(shù)，主要是通過在瀝青混合料中加入一種或者多種除冰鹽，通過車輛荷載的反復(fù)碾壓作用和毛細(xì)管壓力，除冰鹽溶液通過空隙從路面內(nèi)部慢慢釋放到道路表面，從而達(dá)到抑冰融雪的目的。

Mannesmann公司在1979年，通過將鋁土礦廢渣、NaCl、CaCl2、聚氨酯泡沫塑料、有機(jī)硅化合物、石英粉等原料混合經(jīng)過有機(jī)硅疏水處理，并充分研磨，采用工業(yè)副產(chǎn)品制備出顆粒狀的抑冰融雪材料。

Kaemereit Wilhelm等人在1992年，采用水泥、NaCl、KCl、水等原料，通過一定的制備工藝，制備出粉體粒徑不大于0.5mm，細(xì)集料粒徑不大于1mm的含鹽顆粒。

瑞士Verglimit公司在1993年，將CaCl2表面包裹憎水劑，制成V-260，并以外加劑形式添加于瀝青路面當(dāng)中。V-260具有良好的溫度穩(wěn)定性，并且抑冰融雪的效果較好，但成本較高。

1994年，日本研究者采用沸石，并在其孔隙中載有NaCl或CaCl2抑冰融雪材料，并采用水溶性樹脂進(jìn)行憎水處理，制得具有骨架支撐作用的Mafilon。

1998年，Sato Kazuo、Kikuchi Kazutomo將天然沸石、堿石灰粉、牡蠣殼粉、干鹽和粘土五種粉末均勻混合后，經(jīng)過一系列高溫煅燒，制得具有抑冰融雪功能的除冰劑。

我國在化學(xué)類抑冰融雪材料的研究較少，并且起步較晚。自2008年開始，我國使用的抑冰融雪材料主要為瑞士Verglimit和日本的Mafilon兩種產(chǎn)品[3]。隨著對(duì)化學(xué)類抑冰融雪材料的逐漸研究，我國成功研發(fā)出中交抗暗冰、Ice Bane等產(chǎn)品，并成功鋪設(shè)試驗(yàn)路段[4]。

2.2物理類

物理類抑冰融雪技術(shù)的研究集中在兩方面，分別是粗糙路面技術(shù)和嵌入高彈性材料技術(shù)。粗糙路面技術(shù)，是通過新建或加鋪構(gòu)造深度極大的路面抗滑磨耗層，以彌補(bǔ)凝冰所形成的薄冰層對(duì)構(gòu)造深度造成的損失，提供足夠的路面抗滑能力，降低凝冰對(duì)路面行車安全的影響，并通過較大的內(nèi)部集料間隙和表面提供順暢的排水通道，使路面抗滑能力在道路產(chǎn)生凝冰時(shí)得以較好的保持。

日本是最早運(yùn)用粗糙路面技術(shù)進(jìn)行抑冰融雪可行性研究的國家之一，Masuyama Yoshinari在1985年通過將抑冰融雪技術(shù)與透水性路面結(jié)合，開發(fā)了一種融雪透水性水泥路面。該路面具有10-1cm/s的透水系數(shù)，15%以上路面空隙率。

我國也在90年代末開始對(duì)嵌入高彈性材料進(jìn)行了相應(yīng)的研究，開始了廢舊輪胎橡膠顆粒瀝青混凝土研究，對(duì)橡膠顆粒瀝青路面路用性能研究發(fā)現(xiàn)，摻加橡膠顆粒的瀝青混凝土具有除冰可行性。哈爾濱工業(yè)大學(xué)周純秀博士[5]在2006年，先后對(duì)橡膠顆粒的技術(shù)性質(zhì)、橡膠顆粒瀝青混合料的成型工藝、抑冰融雪性能進(jìn)行系統(tǒng)研究，并通過試驗(yàn)路段檢驗(yàn)了研究的性能。

3結(jié)語

目前抑冰融雪技術(shù)主要分為被動(dòng)抑制技術(shù)和主動(dòng)抑制技術(shù)，但并沒有一種通用且可大規(guī)模推廣使用的除冰雪方法，只能根據(jù)各地遇到實(shí)際情況，采取因地制宜的措施，多方法、多途徑相結(jié)合從而達(dá)到除冰雪目的，減少因冬季道路冰雪造成的交通事故。主動(dòng)抑制技術(shù)為該領(lǐng)域的主要研究方向，并且國內(nèi)在這方面的研究已逐步深入，并取得一定的研究成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李冠峰，李蕾，宋樂，劉曉宇.道路除冰融雪技術(shù)探討[J].中國公路，2013（22）：126-127.

[2]苗廣營，沈建青，仲瑋年.瀝青路面除冰雪技術(shù)研究進(jìn)展[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2019，36（09）：18-22.

[3]凡濤濤.鹽化物抗冰凍瀝青混合料路用性能應(yīng)用研究[D].浙江理工大學(xué)，2015.

[4]杜建訸，豆懷斌，劉壯狀.自融雪瀝青路面在山西省太陽高速公路中的應(yīng)用[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2014，10（04）：40-42.

[5]周純秀.冰雪地區(qū)橡膠顆粒瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)的研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2006.