一種路面導電抗滑磨耗層及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種路面，特別是涉及一種路面導電抗滑磨耗層，本發明還涉及該路面導電抗滑磨耗層的制備方法，主要用于冬季路面的融冰除雪。
【背景技術】
[0002]隨著我國現代化建設的不斷發展，國民經濟水平的不斷提高，高速公路，城市高架橋的大量興建，汽車的數量和速度不斷增加，如何改善道路的運行，保障行車安全是各國都十分重視的課題。其中，冬季道路積雪結冰是安全行車的重大隱患。
[0003]冬季路面積雪結冰會導致交通堵塞，車輛制動距離增大，從而引發車輛發生打滑側翻或追尾等事故。2008年，百年罕見的大雪襲擊了我國南部，積雪覆蓋面積達128.21萬平方公里，安徽中部、江蘇南部出現了 30?45厘米的積雪。大范圍、高強度的持續降水降雪，最終導致電力中斷，交通受阻等重大災情。路面積雪結冰給人們的出行帶來了極大的不便，給國民經濟帶來了巨大的損失。
[0004]冬季降雪通常會以浮雪、積雪和結冰三種形式滯留于路面，其中積雪和結冰對交通安全影響最為顯著。一直以來，人們都在探尋行之有效的融雪化冰的方法。目前，國內外處理路面積雪結冰的方法有清除法和融化法。其中，清除法和化學融化法都略顯被動且具有滯后性，對環境和路面結構也有一定的破壞。
[0005]人工清除法效率較低且影響交通；機械清除法設備昂貴且閑置期較長；化學融化法如撒鹽法，氯化物的存在會使鋼筋的鋼纖維銹蝕、使路面剝離、造成環境污染等。
[0006]熱融化法主要是以電、水、微波等方式實現對路面的加熱，使路面溫度維持在冰點以上，從而達到抑制路面結冰、清除路面冰雪的目的。目前，電加熱方式如電熱絲法、導電瀝青混凝土法最具技術可行性且已得到工程應用。
[0007]但熱力融冰雪技術仍存在亟待解決的關鍵問題:對于內置電纜式熱力融冰技術，內置電纜、鋼管，會導致路面應力集中，加熱時會造成瀝青材料軟化，引發路面病害；對于導電混凝土，存在熱負荷高，施工難度大，加熱效率低等問題。
[0008]目前電加熱方式多采用220V交流電壓供電，路面在長期車輛荷載作用下，可能造成路面開裂、加熱電纜及保護管損傷，冰雪融化時將使路面具有一定的導電能力，會具有漏電等安全性隱患。
[0009]為此，基于上述現有技術，亟待解決的問題在于設計一種基于表面發熱的導電面層，提高融雪除冰效率，且能降低導電路面的成本，有利于進一步的推廣。
【發明內容】
[0010]本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種融雪除冰效率高且能降低導電路面的成本的路面導電抗滑磨耗層。
[0011]本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種低成本制備該路面導電抗滑磨耗層的方法。
[0012]為了解決第一個技術問題，本發明提供的路面導電抗滑磨耗層，隔熱粘結層上設有一層導電碳纖維布層，所述的導電碳纖維布層上設有一層玄武巖碎石保護層，所述的玄武巖碎石保護層上設有一層黑剛玉碎石層，整體層厚為7mm?9mm。
[0013]所述的導電碳纖維布層的結構是:沿所述的導電碳纖維布的長度方向兩側通過鉚接扣安裝有銅電極片，所述的銅電極片的寬度為4cm?6cm，厚度為0.03mm?0.08mm，所述的鉚接扣的鉚接孔間距為5cm?10cm。
[0014]所述的導電碳纖維布的裁剪寬度為0.8m?1.2m，長度根據路面寬度的需要裁剪。
[0015]所述的隔熱粘結層是按下列方法制備的:環氧樹脂A組分質量用量23.3%?35.6 %，環氧樹脂B組分質量用量為40.1 %?52.7 %，石灰粉的質量用量為3.6 %?10.2%，將石灰粉與環氧樹脂A組分混合并攪拌均勻后加入環氧樹脂B組分再次攪拌至均勻制備成隔熱混合料；下承層即原路面處理干凈后將制備的隔熱混合料涂刷于其上，厚度1mm ?2.5mmο
[0016]所述的玄武巖碎石保護層是按下列方法制備的:環氧樹脂Α組分質量用量14.3%?25.6%，環氧樹脂B組分質量用量為30.2%?37.1 %，玄武巖碎石的質量用量為50.7%?55.3%，玄武巖碎石粒徑2.36mm?4.75mm ;將玄武巖碎石與環氧樹脂A組分混合并攪拌均勻后加入環氧樹脂B組分再次攪拌至均勻制成碎石保護層混合料；將制備的碎石保護層混合料倒在安裝好的碳纖維布表面并攤鋪成4.8mm?5.2mm的玄武巖碎石保護層。
[0017]所述的黑剛玉碎石層的黑剛玉磨耗碎石的粒徑為1.8mm?2.2mm，所述的黑剛玉碎石層的厚度為1mm?3mm。
[0018]為了解決第二個技術問題，本發明提供的制備路面導電抗滑磨耗層的方法，包括以下步驟:
[0019](一)、隔熱粘結層涂刷:
[0020](1)環氧樹脂A組分質量用量23.3 %?35.6 %，環氧樹脂B組分質量用量為40.1%?52.7%，石灰粉的質量用量為3.6%?10.2% ;將石灰粉與環氧樹脂A組分混合并攪拌均勻后加入環氧樹脂B組分再次攪拌至均勻；
[0021](2)施工前，對下承層即原路面進行清掃，去除泥土、粉塵、雜物污染物，必要時采用機械鋼刷進行打磨；
[0022](3)下承層處理干凈后將制備的隔熱混合料涂刷于其上形成隔熱粘結層，隔熱粘結層厚度為1mm?2.5mm ；
[0023](二)、導電碳纖維布層制作與安裝:
[0024](1)導電碳纖維布的裁剪寬度為0.8m?1.2m，長度根據路面寬度的需要裁剪，沿導電碳纖維布的長度方向兩側安裝銅片電極，電極寬度4cm?6cm，厚度0.03mm?0.08mm，導電碳纖維布與電極的固定方式為鉚接，鉚接孔間距5cm?10cm ；
[0025](2)環氧樹脂A、B組分按照1:1混合，攪拌均勻后涂刷于隔熱粘結層，涂刷厚度1mm?2mm，預固結時間8min?12min后將所制導電碳纖維布鋪于環氧樹脂上并用滾筒工具進行纖維布表面除皺形成導電碳纖維布層；
[0026](三)、玄武巖碎石保護層的鋪裝:
[0027](1)環氧樹脂A組分質量用量14.3 %?25.6 %，環氧樹脂B組分質量用量為30.2%?37.1%，玄武巖碎石的質量用量為50.7%?55.3%，玄武巖碎石粒徑2.36mm?4.75mm ;將玄武巖碎石與環氧樹脂A組分混合并攪拌均勻后加入環氧樹脂B組分再次攪拌至均勻制成碎石保護層混合料；
[0028](2)將制備的碎石保護層混合料倒在安裝好的導電碳纖維布層表面并攤鋪成4.8mm?5.2mm的玄武巖碎石保護層；
[0029](四)、黑剛玉碎石層鋪灑:
[0030]最后把粒徑1.8mm?2.2mm的黑剛玉磨耗碎石均勻的撒在玄武巖碎石保護層上，黑剛玉磨耗碎石的厚度控制在1_?3_，隨之將表面完全覆蓋，并充分壓平；
[0031](五)、養生48小時后開放交通。
[0032]上述的步驟(一)中隔熱粘結層涂刷中施工前，對下承層必要時采用機械鋼刷進行打磨。
[0033]上述步驟(二)中導電碳纖維布層制作與安裝中環氧樹脂A、B組分按照1:1混合，攪拌均勻后涂刷于隔熱粘結層，預固結時間lOmin后將所制導電碳纖維布鋪于環氧樹脂上并用滾筒工具進行纖維布表面除皺。
[0034]上述步驟(二)中導電碳纖維布層制作與安裝的導電碳纖維布的裁剪寬度為1.0mo
[0035]采用上述技術方案的路面導電抗滑磨耗層及其制備方法，通過在原有路面鋪裝一種由導電碳纖維布、環氧樹脂以及玄武巖碎石制備而成的導電面層材料來融冰除雪。在設計中，為保證導電碳纖維布整體的路用性能，根據現在路面使用的震動標線的標準設計，要求整體層厚7?9mm，通電后在路面上能正常發熱工作，同時有良好的粘結性能、抗損能力及導電穩定性。
[0036]導電碳纖維布層表面會敷一層用于減震的玄武巖碎石，避免了導電碳纖維布整體層和車輪的直接接觸，摩擦系數滿足路用要求。
[0037]效益效果:環氧樹脂隔熱粘層有效的減少了熱量向底層傳遞，導電碳纖維布層具有價格較低、發電阻小、熱效率高的優點，玄武巖碎石保護層有效的保護導電碳纖維布不受路面行車荷載的破壞，表面黑剛玉碎石磨耗層有效的滿足了路面行車的抗滑耐磨損要求。由于導電碳纖維布整體層較薄，且在常溫下施工，因此具有施工靈活的優點，適用于冬季路面除冰融雪，提高路面行車安全性能。
【附圖說明】
[0038]圖1是導電碳纖維布制作與安裝圖。
[0039]圖2導電纖維層整體結構意圖。
[0040]圖中:1_銅電極片，2-鉚接扣，3-導電碳纖維布，4-黑剛玉碎石層，5-玄武巖碎石保護層，6-導電碳纖維布層，7-隔熱粘結層。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0042]參見圖1和圖2，一種路面導電抗滑磨耗層，隔熱粘結層7上設有一層導電碳纖維布層6，所述的導電碳纖維布層6上設有一層玄武巖碎石保護層5，所述的玄武巖碎石保護層5上設有一層黑剛玉碎石層4，整體層厚為7mm?9mm。
[0043]具體地，導電碳纖維布層6的結構是:所述的導電碳纖維布3的裁剪寬度為0.8m?1.2m，長度根據路面寬度的需要裁剪，沿所述的導電碳纖維布3的長度方向兩側通過鉚接扣3安裝有銅電極片1，所述的銅電極片1的寬度為4cm?6cm，厚度為0.03mm?0.08mm，所述的鉚接扣3的鉚接孔間距為5cm?10cm。
[0044]具體地，隔熱粘結層7是按下列方法制備的:環氧樹脂A組分質量用量23.3%?35.6 %，環氧樹脂B組分質量用量為40.1 %?52.7 %，石灰粉的質量用量為3.6 %?10.2%，將石灰粉與環氧樹脂A組分混合并攪拌均勻后加入環氧樹脂B組分再次攪拌至均勻制備成隔熱混合料；下承層即原路面處理干凈后將制備的隔熱混合料涂刷于其上，厚度1 ?2.5mmο
[0045]具體地，玄武巖碎石保護層5是按下列方法制備的:環氧樹脂Α組分質量用量14.3%?25.6%，環氧樹脂B組分質量用量為30.2%?37.1 %，玄武巖碎石的質量用量為50.7%?55.3%，玄武巖碎石粒徑2.36m