[发明专利]一种导电SMA混合料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学与工程领域，具体涉及一种导电的路面铺装材料的制备方法。

背景技术

在冬季，路面积雪或结冰对道路交通安全造成巨大威胁。经常由于路面积雪结冰，使汽车的刹车失灵，引发事故并导致交通中断，路面积雪结冰给国民经济和人民生活带来重大影响。如在我国北方，就经常因为大雪造成高速公路全线封闭或飞机场关闭，给国民经济带来重大损失。可见冬季大量的道路积雪已成为交通安全的重大隐患。

导电SMA混合料是在沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA混合料)中掺入导电相材料，使其具有优良的电学性能。在接通电源后，导电SMA路面可以自身导电发热达到路面融雪除冰的效果，解决冬季寒冷地区路面结冰导致交通事故甚至交通中断等问题，与机械清雪、撒盐融冰等其它融雪除冰方法相比，导电沥青混凝土具有操作方法简便、融雪效率高、与环境友好等特点。对保证车辆行驶、飞机起降的安全性起到重要作用。

导电SMA路面还可用于路面的自诊断，通过监测路面电阻的变化获取有关路面内部结构变化信息，检测路面内部损伤、微裂纹等病害，实现路面的自诊断和早期修复，降低路面维护成本，延长道路使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳定性好、导电性强、制备工艺简单的导电SMA混合料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种导电SMA混合料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1).SMA混合料原始设计：SMA混合料由粗集料、细集料、石灰石矿粉、沥青及纤维稳定剂组成，各组分质量比为粗集料M_ac∶细集料M_af∶石灰石矿粉M_b∶沥青M_A∶纤维稳定剂M_f＝100∶15～25∶10～20∶7～12∶0.2～0.5；

所述的粗集料为玄武岩或辉绿岩，最大公称粒径为16mm(9.5～16mm)；

所述的细集料为玄武岩或辉绿岩机制砂，最大公称粒径为4.75mm；

所述的沥青选用SBS改性沥青或高粘度改性沥青；

所述的纤维稳定剂选用聚丙烯腈纤维、聚酯纤维或木质素纤维；

2).导电相材料掺量计算：导电相材料以等体积部分取代SMA混合料原始设计中石灰石矿粉掺入，导电相材料掺量为沥青体积的20～50％；

所述的导电相材料选用粉末状石墨或炭黑；

由于采用导电相材料等体积比取代SMA混合料原始设计中石灰石矿粉，所以对于导电相材料的质量掺量及被导电相材料替代后应加入的石灰石矿粉的质量比必须进行相应的计算，具体计算步骤如下：

首先按式1计算掺入导电相材料的质量比：

式Mc=MAρc·vol%ρa]]>式1

式1中：M_c-导电相材料质量比，M_A-沥青的质量比；

ρ_c-导电相材料的密度，g/cm³；ρ_a-沥青的密度，g/cm³；

vol％-导电相材料掺量为沥青体积的百分数(即20～50％)；

确定导电相材料质量掺量后，按式2计算被导电相材料替代后应加入的石灰石矿粉的质量比：