超疏水涂层对沥青路面防冰性能的影响

彭 超， 张 滈， 徐 方, 蒋国盛, 陈鹏旭, 张伟丽

(1.中国地质大学(武汉) 工程学院， 湖北 武汉 430074；2.长沙理工大学 道路结构与材料交通行业重点实验室(长沙)， 湖南 长沙 410004)

针对沥青路面的结冰问题，现今主要的除冰方式有撒布氯盐类融雪剂、人工清除、机械清除等，但这些方式都存在污染环境、腐蚀金属结构和降低沥青胶结料性能等问题[1-4].路面结冰之所以难以彻底清除，原因在于渗透至沥青路面结构空隙的水结冰后会嵌于路面空隙中形成锚式结构，从而极大地增强了路面与冰雪的黏结力.

为了降低路面与冰雪的黏结力，在路面表面构建疏水涂层，利用自应力除冰的方法成为一种新的选择.邓爱军[5]提出了构筑沥青混合料疏水涂层(90°<接触角<150°)的方法，其表面水接触角约为126°，并通过室内试验证明该涂层具有一定的防冰性能.陈瑶等[6]利用低表能材料和高温改性沥青为成膜物质制备了一种疏水涂层，试验证明这种疏水涂层能够降低冰与沥青路面结构的黏结力.相比于疏水材料，超疏水材料(接触角>150°)具有更好的疏水性，与水滴的接触面积进一步降低，理论上具有更好的防冰性能，因而已成为近些年研究的热点.Arianpour等[7]通过在铝基片表面喷涂掺有纳米粉末的稀释己烷悬浮液，制备了接触角大于150°的超疏水涂层，试验证明其显著延缓了表面水滴的结冰时间.Pan等[8]通过在金属表面喷涂PMMA(聚甲基丙烯酸酯)与疏水二氧化硅的方法，制备出了接触角为158°且具备良好防冰性、抗腐蚀性的超疏水涂层.王宗鹏[9]制备出了应用于水泥混凝土抗冻防冰的超疏水涂层，其接触角达到160°，试验证明该超疏水涂层能有效延长水泥混凝土表面结冰时间并减少结冰的黏结力.上述研究证明，超疏水涂层具备良好的疏水性能，且应用于混凝……