在寒冷地区，冬季路面结冰是影响交通安全的重要因素。传统的人工除冰、机械除冰以及撒布融雪盐等方法，存在效率低、成本高、易对环境和路面结构造成损害等问题 。抗凝冰沥青路面技术的出现，为解决冬季路面结冰问题提供了新途径，而抗凝冰剂作为该技术的核心材料，其性能直接影响抗凝冰沥青路面的效果和使用寿命。近年来，随着交通建设的发展，抗凝冰剂的研究与应用日益受到关注，但仍存在诸多问题亟待解决，如抗凝冰剂与沥青的相容性、对沥青路用性能的影响等。因此，深入研究抗凝冰剂的性能及作用机制，对推动抗凝冰沥青路面技术的发展具有重要意义。

二、抗凝冰剂概述

（一）抗凝冰剂分类

      目前，常用的抗凝冰剂主要分为有机抗凝冰剂、无机抗凝冰剂和复合型抗凝冰剂。有机抗凝冰剂如醋酸盐、甲酸盐等，具有融冰效果好、对环境友好等优点，但成本相对较高；无机抗凝冰剂以氯化钠（NaCl）、氯化钙等为代表，价格低廉、融冰效率高，但对路面结构和周边环境存在一定的腐蚀作用；复合型抗凝冰剂结合了有机和无机抗凝冰剂的优点，通过合理配方设计，在保证抗凝冰效果的同时，降低对环境和路面的负面影响 。

（二）作用原理

      抗凝冰剂的作用原理主要基于降低冰点效应。当抗凝冰剂溶解于路面表面的水分中时，会使水溶液的冰点降低，从而防止路面结冰。例如，NaCl 溶解后，会电离出钠离子和氯离子，破坏水分子的结晶结构，使水在更低温度下才能结冰。此外，部分抗凝冰剂还能通过与路面材料的物理或化学作用，增强抗凝冰效果，如缓释型抗凝冰剂通过特殊的包裹结构，实现抗凝冰成分的缓慢释放，延长抗凝冰周期。

三、抗凝冰剂对沥青性能影响的试验研究

（一）试验材料与方法

      选用 70# 基质沥青作为基础材料，选取 NaCl 和新型缓释型抗凝冰剂进行对比试验。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）、差示扫描量热（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）等微观测试手段，研究抗凝冰剂与沥青的相容性、热效应及微观结构变化；运用高低温流变试验、粘附性能试验等宏观测试方法，分析抗凝冰剂对沥青流变性能和粘附性能的影响 。

（二）试验结果与分析

1. 微观性能分析

      FTIR 试验结果显示，NaCl 和缓释型抗凝冰剂与 70# 基质沥青主要发生物理混合，未产生新的化学键，表明二者与沥青具有较好的相容性。TG 试验表明，两种抗凝冰剂掺入后，沥青的热分解温度提高，热稳定性得到改善，其中缓释型抗凝冰剂对沥青高温稳定性能的提升更为明显，这得益于其特殊的聚合物外壳结构，能够有效抑制沥青在高温下的氧化和分解。DSC 试验表明，掺入抗凝冰剂后，沥青胶浆在高温下的吸热峰发生变化，抗变形能力增强。SEM 观察发现，缓释型抗凝冰剂均匀分散在沥青中，与沥青形成紧密的结合结构，而 NaCl 在沥青中的分散性相对较差 。

2. 宏观流变性能分析

      高低温流变试验结果表明，两种抗凝冰剂掺入沥青后，均能提升沥青的弹性性能和高温抗车辙变形能力。在高温条件下，缓释型抗凝冰剂沥青胶浆的复数模量更高，相位角更小，说明其弹性恢复能力更强，抗车辙性能更优。在低温环境下，虽然两种抗凝冰剂的掺入均导致沥青胶浆低温性能下降，但缓释型抗凝冰剂沥青胶浆的低温开裂温度相对较高，低温性能相对较好。这是因为缓释型抗凝冰剂的聚合物外壳具有一定的柔韧性，能够在低温下缓解沥青内部的应力集中 。

3. 粘附性能分析

      粘附性能试验表明，两种抗凝冰剂的掺入均会降低沥青与集料的粘附性能，但缓释型抗凝冰剂沥青胶浆的粘附性能下降幅度较小。通过表面自由能测试发现，缓释型抗凝冰剂沥青胶浆的表面自由能高于 NaCl 沥青胶浆，其聚合物外壳表面的特殊结构有利于与沥青和集料之间的浸润和吸附，同时降低了芯材 NaCl 的吸湿性，减少了因水分侵入导致的粘附性能下降 。

四、结论与展望

（一）结论

1. 不同类型抗凝冰剂与沥青主要发生物理混合，对沥青化学性质影响较小，但在热稳定性、流变性能和粘附性能改善方面存在差异，缓释型抗凝冰剂整体性能表现更优。

2. 缓释型抗凝冰剂通过特殊的结构设计，在提升沥青高温稳定性、抗车辙性能和低温性能方面具有显著优势，同时能有效降低对沥青粘附性能的负面影响。

（二）展望

      尽管抗凝冰剂在道路工程中的应用取得了一定进展，但仍需进一步研究。未来可从以下方面深入探索：一是研发新型环保型抗凝冰剂，降低对环境和路面结构的损害；二是优化抗凝冰剂的配方和制备工艺，提高其与沥青的相容性和抗凝冰效果；三是开展抗凝冰剂长期性能研究，评估其在不同气候和交通条件下的耐久性，为抗凝冰沥青路面的广泛应用提供更坚实的技术支撑 。