在我国冬季,道路容易受冰雪气候的影响造成通行能力下降,尤其在低温、潮湿的环境中路面表面水和水汽容易凝结成薄冰,即常见的自然灾害——凝冰,而凝冰因黏性强、强度大、生长快、消除难等原因,是影响道路系统安全的主要问题之一。凝冰灾害会导致路面的摩擦系数减小从而使车辆在行驶过程中打滑,在弯道处无法克服离心力产生侧翻等危险状况,对车辆行驶造成十分不利的影响,因此道路抗凝冰性能的研究具有重要的工程价值。本文借鉴超疏水材料在航天飞行器和输电线路中防覆冰的研究成果,将超疏水材料应用到路面抗凝冰中,为路面抗凝冰技术提供一种方法。本文基于超疏水材料的基本理论,采用试验和理论分析相结合的方法,对纳米氧化锌超疏水涂层路面的防冰、疏冰性能开展研究。主要研究工作如下:1)基于溶胶-凝胶法制备出纳米氧化锌超疏水材料,并对其表面微结构、化学成分以及润湿性能进行了检测和分析,验证了纳米氧化锌超疏水材料的表面是由纳米级突起构成。2)设计覆冰行为观测方案,观测不同条件下超疏水试件表面和普通混凝土试件表面水的覆冰形貌,并测试试件表面的结冰速率以及覆冰质量,对超疏水涂层表面水的结冰特性进行试验研究。结果表明低温环境下超疏水涂层具有良好的延迟结冰性能,其表面的覆冰质量明显少于普通混凝土试件表面。3)采用劈裂试验和MTS万能力学试验机测试了纳米氧化锌超疏水试件的覆冰黏结强度,用以研究纳米氧化锌超疏水涂层的防冰性能,测试结果表明纳米氧化锌超疏水涂层具有较小的覆冰黏结强度,能明显改善冰层在路面上的附着力。4)通过对比测试除冰后路面表面冰层的残留率,以及循环覆冰拉拔试验中超疏水涂层试件黏结力的变化,研究超疏水涂层对除冰难度和除冰效果的影响。结果表明涂层会因为重复脱冰而遭到破坏,冰路间的黏结力会有所增加。