摘 要：路面积雪结冰是我国北方冰雪地区常见的现象，及时有效地清除道路路面上的冰雪对于保障交通安全和畅通都具有重要的现实意义。论述了橡胶颗粒沥青路面自应力除冰雪的机理，探讨了目前道路路面除冰雪技术的种类和方法。并对废旧橡胶颗粒沥青路面自应力除冰雪技术的现状和应用前景进行了展望。
关键词：橡胶颗粒；沥青路面；自应力除冰雪
冰冻地区占我国国土面积的75%。寒冷的冬季，道路表面的积雪在低温与行车荷载的作用下，非常容易形成薄冰层，严重威胁道路交通安全。据初步测试，沥青路面的摩擦系数在冰雪条件下将降低51%-74%。路面附着系数降低，汽车的行驶稳定性变差，常会导致行车方向失控，制动失效，制动距离明显延长，而且驾驶员在冰雪路面上行驶，由于受到强光反射刺激，易产生雪盲现象，进而导致交通事故频繁发生，威胁人民众生命和财产安全。据统计，因道路积雪结冰造成的交通事故占冬季交通事故总量的35%以上[1]。在我国北方气候寒冷，城市的道路交通常会受到冰雪的危害。尤其是在降雪大和冻融交替的情况下，路面呈冰雪状态，常需动用大量的人力、物力来解决冻害的影响。不仅造成交通严重拥挤，同时也严重影响了人民的正常
生活。寻有效可行的方法来预防路面冻结乃是现在城市道路建设的当务之急[2]。
随着汽车工业的发展，世界上每年大约产生废旧轮胎10亿多条。我国每年约产生废旧橡胶64万多吨，其中50%以上为废旧轮胎[3-6]。随着我国节约型社会政策日趋明显，旧路改造以及城市低噪音的环保路面快速增加，橡胶颗粒沥青路面在我国的规模化应用为时不远[7-9]。本文对橡胶颗粒沥青路面在道路工程中的应用作了全面的总结，旨在为我国橡胶颗粒沥青在道路上的综合利用提供参考[10]。
1 沥青路面自应力除冰雪技术的机理
汽车废旧橡胶经破碎后，呈粒径大小不同的颗粒状，具有良好的弹性，针对这一特点，在沥青混合料中添加了具有高弹特性的橡胶颗粒材料，使得路表面冰层的受力状态和冰雪层与路面的结构状态发生了改变，为抑制道路路面的积雪结冰问题提供了新的解决方案。
石料、橡胶颗粒及矿物纤维加入拌合锅中预先搅拌，再加入沥青胶结料及矿粉，得到的沥青混合料。此类沥青混合料由于橡胶颗粒的加入，使得混合料局部具有弹性，当外部荷载作用时，橡胶颗粒大小不同造成了局部弹性大小不同，进而使得路面冰层容易破裂，甚至破碎，从而达到除冰雪的目的。
2 国内外研究现状
2.1 国外研究现状
2.1.1 日本的物理类除冰雪路面。日本从20世纪中期开始进行物理方法防冰冻路面的研究。最初是借鉴瑞典等国家的研究成果，采用日本的沥青混合料进行室内试验研究：从1979年开始，这种物理方法抗冰冻结路面得以广泛应用。
2.1.2 美国的物理类除冰雪路面。美国在抑制冻结路面方面的研究主要集中在橡胶颗粒除冰雪沥青路面上，也称为橡胶颗粒干法改性沥青路面，以区别于橡胶颗粒湿法改性沥青路面。湿法改性沥青混合料在提高沥青混合料使用寿命、降低噪音等方面效果显著，但不具有抑制冰雪功能。
2.2 国内研究现状
在我国，对于橡胶颗粒沥青路面技术的研究很少。而研究主要集中于橡胶粉改性沥青及沥青混合料在道路路面工程中的应用技术。
中国对橡胶沥青混凝土的研究始于20世纪70年代末，该技术与美国路面工程中的应用处在同一时期。当时的研究重点是要解决国产沥青高含蜡量的问题，由交通部公路科研所主持的西部交通科技项目“废旧橡胶粉用于筑路的技术研究”，对橡胶粉改性沥青混合料的路用性能开展了系统的研究，并修筑了试验路和实体工程。
自1998年，刘晓鸿硕士对橡胶颗粒沥青混合料的路用性能及除冰雪性能进行了研究，验证了橡胶颗粒在沥青混合料中施工可行性和一定的除冰雪效果。2004年，张金喜通过室内试验研究，发现橡胶颗粒沥青混合料的沥青用量减小，沥青路面的弹性会增加，且具有良好路用性能和路面抑制冻结性能。2005年，曹卫东、吕伟民等通过室内试验研究，提出了密实断级配橡胶颗粒沥青混合料的设计方法，铺筑的路面具有优良的路用性能。2006年，重庆鹏方路面工程技术研究有限公司开展了有关弹性浇注式沥青混凝土、高变形橡胶沥青混凝土的研究，成为完成本项目的主要研究内容的早期工作。长安大学韩森等人进行了橡胶颗粒除冰雪沥青路面的系统研究，从抑制结冰、破冰与除雪等方面验证了橡胶颗粒沥青路面的优越除冰雪性能。2009年，张洪伟通过研究掺加不同种类橡胶颗粒沥青混合料的体积参数，探讨了橡胶颗粒级配与粒径对混合料性能的影响，试验表明，所选间断级配能为橡胶颗粒提供足够的变形空间，保证了混合料的结构稳定性，橡胶颗粒在一定的掺量范围内可以有效改善沥青混合料
的路用性能。
我国在抑制冰雪沥青路面方面的研究起步较晚，仅在低等级的路面上见到应用橡胶颗粒沥青路面，纵观橡胶颗粒沥青路面在国内外近十几年的成功应用及研究进展，我们可以预测除冰雪沥青路面在我国北方地区应用具有很大的潜力，开展这方面的研究会产生显著的经济效益和社会效益。
3 结论与展望
由于冰雪对道路交通的产生的严重影响，很多国家非常重视研发各种除冰雪方法。但是，目前道路上传统的融雪化冰方法对于道路路面破坏严重且对环境影响很大，同时也浪费了很大的财力，因此寻求易于推广的环保、经济且有效的除冰雪技术的研究显得尤为迫切，具有非常重要的现实意义。
将废旧轮胎橡胶颗粒沥青路面应用于抗冻结路面中，不仅可以解决路面冰雪的安全性问题，而且将废旧轮胎进行了有效的废物回收利用。因此具有重要的资源再利用和环保意义。将废旧轮胎变废为宝加以利用，符合我国开展循环经济、走可持续经济发展的基本国策。
参考文献
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