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自1988年沈大公路建成通车以来,我国的高速公路经历了 30年的快速发展后,全国高速公路网已臻成熟。高速公路网的建成给人民的出行带来了极大的便利,同时也带来了行车安全的隐患,尤其是南方地区路面暗(黑)冰问题极大的威胁着人民的生命财产安全。为安全、快速、高效、便捷的解决路面暗(黑)冰问题,本研究将预防性养护罩面--微表处技术与自融冰技术相结合,开发出AMS-3型抗凝冰微表处技术,将会对南方高速公路路面除冰技术产生一定的影响。本研究以本课题组课题《隧道路面低噪声微表处技术研究》中的相关结论为依据,将0-3mm橡胶颗粒掺入普通微表处混合料中验证其物理破冰效果。在研究化学抗凝冰作用时,为避免抗凝冰剂在冷拌施工过程中造成不必要的浪费,本研究并未采用市场上常见的可直接掺入热拌沥青混合料中的各类路用融雪剂,而是采用多孔玄武岩F、高效环保抗凝冰剂M、有机高分子聚合物P等材料自主研发制成了抗凝冰集料(Antifreezing Aggregate)。将粒径为2.36mm-4.75mm的抗凝冰集料分别以50%、70%、90%、100%这4种比例替换(等体积替换)普通MS-3型混合料中2.36mm-4.75mm的石料,并分别以内掺法掺入5%的0-3mm废旧轮胎橡胶颗粒,最终形成合成级配并将其命名为AMS-3(Antifreeze Micro Surfacing-3)型抗凝冰微表处,根据抗凝冰集料掺入量的不同,又分为AMS-3(5%,0%)、AMS-3(5%,50%)、AMS-3(5%,70%)、AMS-3(5%,90%)和 AMS-3(5%,100%),且最终确定上述5种AMS-3型抗凝冰微表处的最佳油石比分别为7.92%、7.85%、7.86%、7.88%和 8.02%。AMS-3型抗凝冰微表处的抗凝冰效果评价试验表明,橡胶颗粒的掺入可使AMS-3型抗凝冰微表处的回弹值降低,与AC-20型混凝土相比可降低48%,与MS-3型微表处相比也降低了 15%,MS-3试件与AMS-3(5%,0%)试验的车辙仪碾压试验结果也表明了橡胶颗粒的加入可以在一定程度上发挥破冰作用,但不能将冰层完全清除。表面结冰试验表明,AMS-3型抗凝冰微表处的有效抗凝冰温度范围为-5℃-0℃,当温度低于-5℃时,试件表面会开始逐渐积结冰;AMS-3(5%,90%)在25℃与5℃下浸水车试验结果的对比表明,抗凝冰集料中的抗凝冰剂会在车轮碾压及水流冲刷的综合作用下逐渐析出,但在高温(25℃)下的析出速率及析出量都要远低于低温(5℃)时,由此证明抗凝冰集料有着相对较好的缓释功能,能够有效减少抗凝冰剂在夏季(雨季)时的不必要浪费;不同抗凝冰集料掺量AMS-3型抗凝冰微表处车辙仪碾压试验结果表明,抗凝冰效果与抗凝冰集料的掺入量之间存在线性关系,即抗凝冰集料掺入量越多,抗凝冰效果越好。抗凝冰效果评价试验证明了 AMS-3型抗凝冰微表处有着较好的抗凝冰效果。对AMS-3型抗凝冰微表处的表面功能及路用性能进行评价,其5种不同掺量试件的构造深度和摩擦系数均满足规范要求;随着抗凝冰集料掺入量的增加,混合料的耐磨耗性能下降,但都满足规范要求;混合料的抗车辙能力随着抗凝冰集料掺入量的增大而降低,AMS-3(5%,100%)试件的宽度变形率为5.1%,已经略高于规范中的规定值5%,其它4中掺量下混合料的抗车辙能力都满足规范要求。AMS-3型抗凝冰微表处比MS-3型微表处的造价仅增加了 13%-17%,不但拥有MS-3型微表处原有的路用功能,更兼具降噪与抗凝冰功能于一身,其低成本、高潜力的特性值得进一步研究和推广。