使用綠色環(huán)?？鼓砑觿┑牡缆芬粋?cè)沒有積雪

 

從“鋪電褥子”到抗凝冰添加劑

 

“這是我們當時做得給瀝青路面下鋪設(shè)發(fā)熱電纜的實驗，但是這個方式耗電量太大，同時升溫速度太慢，從-15℃到融雪需要10個小時以上；這是我們后來改進的，利用石墨、炭黑替代礦粉制成的導(dǎo)電瀝青混凝土，依靠施加低電壓，讓路面自發(fā)熱，從而除雪除覆冰……”通過電腦上一張張實驗照片，張方方如數(shù)家珍般地為京京介紹著當今公路行業(yè)內(nèi)各種路面除雪方式及優(yōu)缺點。2017年年初，奧科瑞公司針對延崇高速的綠色道路建設(shè)需求，及冬季切實存在的路面凝冰問題，開始進行路面融冰雪技術(shù)研究。為了找到適合北京地區(qū)的路面融冰雪方式，張方方帶領(lǐng)研發(fā)團隊在實驗室嘗試了目前世界主流的各種路面融冰雪技術(shù)實驗。在實驗時，研發(fā)團隊不但使發(fā)熱線纜加熱路面技術(shù)的融雪時間縮短為5小時，同時解決了導(dǎo)電瀝青混凝土融雪長期存在的由于電阻均勻性差導(dǎo)致發(fā)熱量不均勻的行業(yè)難題。

 

“目前，我們的路面抗凝冰添加劑在摻量5%條件下，可有效抗凝冰溫度達零下18℃，其緩釋性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，并且綠色環(huán)保。”張方方介紹說。記者在實驗室看到，“瑞雪”瀝青路面抗凝冰添加劑直徑僅有2毫米多，外觀猶如一顆顆黑色的小石頭子。據(jù)了解，主動型抗凝冰瀝青路面作為近年來瀝青路面技術(shù)的研究熱點，其采用具有降低冰點的無機鹽類為主劑，通過添加緩釋劑、粘結(jié)劑等復(fù)合造粒，形成顆粒狀、粉狀添加劑產(chǎn)品，添加至瀝青混合料中拌合、碾壓、成型后，隨降雨、交通荷載緩慢釋放，達到低溫環(huán)境下抑制路面凝冰的應(yīng)用目的。

 

大海撈針 海選合適原材料

 

“因為我們研發(fā)的有機鹽添加劑之前沒有先例，所以如何從不同類別的有機鹽中，尋找出合適做抗凝冰添加劑的有機鹽，這工作量不亞于一次大海撈針。”張方方這樣形容當時研發(fā)時的難度。據(jù)介紹，目前生活中有甲酸類、乙酸類、醋酸類等上百種不同種類的有機鹽，但每種有機鹽又都有各自不同的物理特性和化學(xué)性質(zhì)。

 

找到基礎(chǔ)原材料，僅是添加劑研發(fā)中的第一步，據(jù)了解，抗凝冰添加劑原材料除有機鹽類外，還需要粘合劑、硬化劑、成球結(jié)晶劑、崩解劑等輔助添加劑。“別看就使用4種輔助添加劑，但經(jīng)過初篩后，僅粘合劑我們就有6種備選產(chǎn)品，硬化劑又有5種備選方案，我們需要從中尋找出最佳的組合方式和配比。”張方方介紹說。

 

由于之前無機鹽類路面抗凝冰添加劑在行業(yè)內(nèi)只有定性類實驗，研發(fā)人員只能做到瀝青混凝土在使用路面抗凝冰添加劑可以起到相應(yīng)融冰雪作用，但是缺乏標準的定量實驗方法，無法精確到添加劑究竟添加多少，可以起到什么樣效果的定量實驗內(nèi)容。為此，張方方帶領(lǐng)實驗團隊，又自主研發(fā)了采用高精度測力扳手測定扭轉(zhuǎn)剪切力值的定量分析實驗法。

 

添加劑用上制藥工藝

 

雖然添加劑只有混合、成型、成球、烘干裹覆四步工藝，但為了能使其適宜于道路工程瀝青混合料的直投式工藝應(yīng)用，并對所形成造粒顆粒物采用憎水劑包膜，使其具備適宜的緩釋性能，所以如何找到合適的加工工藝成為后期張方方研發(fā)團隊的最大難題。

 

據(jù)介紹，經(jīng)過研發(fā)團隊實驗后發(fā)現(xiàn)，顆粒狀的添加劑是最符合實際北京實際道路鋪裝需求，但如何加工成型、成球，如何確保添加劑外層包裹厚度符合釋放要求，此時成為每個研發(fā)人員最亟待解決的問題。張方方告訴記者，當時所有能想到的加工工藝他們都依次進行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大蜜丸的搖元宵式的包覆方式強度不夠，道路在重載車輛在碾壓后，會導(dǎo)致添加劑直接變成粉末而失效。而采用擠塑工藝，又存在后期使用添加劑過多的問題，會導(dǎo)致添加劑中有效成分發(fā)生變化。

 

據(jù)了解，在進行烘干加工時，讓研發(fā)團隊沒想到的是新型添加劑會對含水量格外敏感，加工出來的竟然是類似珍珠奶茶中珍珠那種膠凍的產(chǎn)品，完全不是成型的固態(tài)顆粒。“后來我們發(fā)現(xiàn)，當時的添加劑顆粒含水量高達6至8%，而想要成顆粒，則必須將含水量控制在1%之內(nèi)，為此我們又進行了長達2個月的工藝改進，終于將添加劑制成直徑在2毫米左右的顆粒。”張方方說道。