使用绿色环保抗凝冰添加剂的道路一侧没有积雪
从“铺电褥子”到抗凝冰添加剂
“这是我们当时做得给沥青路面下铺设发热电缆的实验，但是这个方式耗电量太大，同时升温速度太慢，从-15℃到融雪需要10个小时以上；这是我们后来改进的，利用石墨、炭黑替代矿粉制成的导电沥青混凝土，依靠施加低电压，让路面自发热，从而除雪除覆冰……”通过电脑上一张张实验照片，张方方如数家珍般地为京京介绍着当今公路行业内各种路面除雪方式及优缺点。2017年年初，奥科瑞公司针对延崇高速的绿色道路建设需求，及冬季切实存在的路面凝冰问题，开始进行路面融冰雪技术研究。为了找到适合北京地区的路面融冰雪方式，张方方带领研发团队在实验室尝试了目前世界主流的各种路面融冰雪技术实验。在实验时，研发团队不但使发热线缆加热路面技术的融雪时间缩短为5小时，同时解决了导电沥青混凝土融雪长期存在的由于电阻均匀性差导致发热量不均匀的行业难题。
“目前，我们的路面抗凝冰添加剂在掺量5%条件下，可有效抗凝冰温度达零下18℃，其缓释性能优于国外同类产品，并且绿色环保。”张方方介绍说。记者在实验室看到，“瑞雪”沥青路面抗凝冰添加剂直径仅有2毫米多，外观犹如一颗颗黑色的小石头子。据了解，主动型抗凝冰沥青路面作为近年来沥青路面技术的研究热点，其采用具有降低冰点的无机盐类为主剂，通过添加缓释剂、粘结剂等复合造粒，形成颗粒状、粉状添加剂产品，添加至沥青混合料中拌合、碾压、成型后，随降雨、交通荷载缓慢释放，达到低温环境下抑制路面凝冰的应用目的。
大海捞针 海选合适原材料
“因为我们研发的有机盐添加剂之前没有先例，所以如何从不同类别的有机盐中，寻找出合适做抗凝冰添加剂的有机盐，这工作量不亚于一次大海捞针。”张方方这样形容当时研发时的难度。据介绍，目前生活中有甲酸类、乙酸类、醋酸类等上百种不同种类的有机盐，但每种有机盐又都有各自不同的物理特性和化学性质。
找到基础原材料，仅是添加剂研发中的第一步，据了解，抗凝冰添加剂原材料除有机盐类外，还需要粘合剂、硬化剂、成球结晶剂、崩解剂等辅助添加剂。“别看就使用4种辅助添加剂，但经过初筛后，仅粘合剂我们就有6种备选产品，硬化剂又有5种备选方案，我们需要从中寻找出最佳的组合方式和配比。”张方方介绍说。
由于之前无机盐类路面抗凝冰添加剂在行业内只有定性类实验，研发人员只能做到沥青混凝土在使用路面抗凝冰添加剂可以起到相应融冰雪作用，但是缺乏标准的定量实验方法，无法精确到添加剂究竟添加多少，可以起到什么样效果的定量实验内容。为此，张方方带领实验团队，又自主研发了采用高精度测力扳手测定扭转剪切力值的定量分析实验法。
添加剂用上制药工艺
虽然添加剂只有混合、成型、成球、烘干裹覆四步工艺，但为了能使其适宜于道路工程沥青混合料的直投式工艺应用，并对所形成造粒颗粒物采用憎水剂包膜，使其具备适宜的缓释性能，所以如何找到合适的加工工艺成为后期张方方研发团队的最大难题。
据介绍，经过研发团队实验后发现，颗粒状的添加剂是最符合实际北京实际道路铺装需求，但如何加工成型、成球，如何确保添加剂外层包裹厚度符合释放要求，此时成为每个研发人员最亟待解决的问题。张方方告诉记者，当时所有能想到的加工工艺他们都依次进行试验，结果发现，大蜜丸的摇元宵式的包覆方式强度不够，道路在重载车辆在碾压后，会导致添加剂直接变成粉末而失效。而采用挤塑工艺，又存在后期使用添加剂过多的问题，会导致添加剂中有效成分发生变化。
据了解，在进行烘干加工时，让研发团队没想到的是新型添加剂会对含水量格外敏感，加工出来的竟然是类似珍珠奶茶中珍珠那种胶冻的产品，完全不是成型的固态颗粒。“后来我们发现，当时的添加剂颗粒含水量高达6至8%，而想要成颗粒，则必须将含水量控制在1%之内，为此我们又进行了长达2个月的工艺改进，终于将添加剂制成直径在2毫米左右的颗粒。”张方方说道。
