融雪剂在高速公路除雪防冻中的应用及发展前景.pdf
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- 融雪 高速公路 防冻 中的 应用 发展前景
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SHANGHAI HIGHWAYS
融雪剂在高速公路除雩防冻中
的应用及发展前景
尤平若
(江苏宁宿徐高速公路有限公司)
摘要:自20世纪50年代开始,西方国家开始使用融雪剂至今已经60余年。融雪剂在各个国家的高速公路冬季除雪防冻工
作中…直起着举足轻重的作用。在中国这样的发展中国家,全能性的除雪机械比较昂贵,在冬季除雪工作中还难以普遍配置,因
此,虽然融雪剂存在着一些缺点,但在目前发展阶段,仍然不可替代。应充分地利用它的优点,弱化它的缺点,按融雪原理正确地使
用,故在高速公路冬季除雪防冻中,很长的时间内仍具有很好的发展前景
关键词:高速公路;融雪剂;应用;前景
0前言
及,一般仅用于机场、大型广场等重要场所。炳种融雪
我国的高速公路至2010年总里程已经达到剂各有优缺点,比较情况如表1所示。
65000km,处于世界第二位,仅次于美国。据交通运
输部规划,中国的高速公路总里程将在2~3年内超过
表1无机融雪剂与有机融剂比較表
美国,至2020年总里程将达到100000km。高速公路
比较项目
无机融雪剂
有机融雪剂
作为交通大动脉,对整个国民经济发展起着不可估量ま要成分氯化神、氧化钙、化镁磁根钾、乙酸盐,醇类
的作用,为社会的进步作出了重大的贡献。然而,每年环保性能{对道路、环境、植物造成破坏环保性能较好
因降雪造成的交通堵塞与交通事故都带来了巨大的损除雪数果冰点低
冰点高、融雪效果较差,反结冰
失,特别是2008年初的特大降雪,降雪时间之长、受灾价格价格低廉
价格昂贵
区域之广、造成交通中断堵塞时间之长,都是百年不遇应用场所普迪使用
机场跑道等重要区域,没有普及
的。直接经济损失就达537.9亿元之巨。因此,如何
快速除雪防冻,保障高速公路快速畅通,无疑具有重要
融雪剂的融雪原理
的经济意义和社会意义。融雪剂作为目前主要除雪防
融雪剂的融雪原理是:融雪剂溶于水(雪)后,成为
冻手段,研究它的使用方法和发展趋势,很有现实
盐溶液。盐溶液的冰点随着浓度增大而降低。例如,
意义。
在浓度为10%时,氯化钠、氯化钙、氯化镁、醋酸钙溶液
的冰点分别为-5.9℃、-5.0℃、-6.9℃、-3.5℃;当浓度
融雪剂的类型及比较
为20%时,则分别为-12.6℃、-13.1℃、-18.6℃、
融雪剂主要分为两类,一类是以“氯盐”(如氯化
7℃。融雪剂溶于水后,水中离子浓度增大,使水的
钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等)为主要成分的无机类融
液相蒸气压下降,但冰的固态蒸气压不变。为达到冰
雪剂。我们常见的融雪剂就属于这类。用的最多是氯
水混合物平衡共存时,固液相蒸气压相等的状态,冰便
化钠NaCI(即食盐)。其优点是价格便宜,仅相当于有
融化。因此撒上融雪剂可以除冰雪
机类融雪剂的1/10,但它对高速公路桥梁构造物、路
面、绿化、车辆等都造成损害。另一类是以醋酸钾、乙3使用融雪判的利弊及克服缺点的途径
酸盐、醇类为主要成分的有机融雪剂,对道路、桥梁、缐3.1融雪剤的优点
化、坏境没有危害,但除冰雪效果受环境温度影响较
融雪剂有很突出的优点,应用广泛,在冬季除雪
大,并具有反结冰现象,同时价格太高,目前还没有普
防冻工作中成为不可或缺的部分,发挥着它独特的
收稿日期:2011-01-30
作用。
32上么N1201
道路工程
SHANGHAI HIGHWAYS
3.1.1融化彻底
其中的氯离子同样会腐蚀车辆的配件。每年的冬天过
无论是人工除雪还是机械除雪,都难以清除干浄,后,车辆都必须保养,花费不菲的费用。
留下残雪在低温下会再次冻结,影响交通,容易造成交3.2.5破坏路基、路面
通事故。融雪剂能使冰雪彻底干浄地融化,这方面是
融雪剂中的盐类遇水以后,会发生盐涨现象,造成
其他除雪方式无法比拟的。
道路路基破坏,将加大道路维护难度。融雪剂中的盐
3.1.2快速通车
类物质与沥青混凝土路面中的沥青会产生化学反应,
下雪前撒布少量融雪剂;下雪中机械清除后剩余大大折减沥青材料与砂石料的握裹能力,造成沥青表
1cm厚以后,撒布适量的融雪剂,可以快速地清除高速面脱落,在行车荷载的作用下进而导致大面积路面破
公路上积雪,防止形成冰面,迅速恢复交通,保持道路损。国外在这方面有深刻的教训。
畅通。
3.3克服缺点的途径
3.1.3价格便宜
在目前的技术状況下,无机融雪剂不可避免地被
2011年1月融雪剂的价格为1000元左右/t,合大量使用,但其造成的破坏能否有效避免呢?根据融
理有效地利用融雪剂进行除雪,费用远远比人工除雪雪剂产生破坏的原理,可以采用掺有缓蚀剂和隔离的
的人工费、机械除雪的台班费要低,而且材料来源广
方法进行预防。
因此,无论在发达国家还是发展中国家都在广泛地
(1)采用加有缓蚀剂的阻锈型融雪剂,使氯盐类融
使用。
雪剂中氯离子的破坏作用降低。但这种融雪剂还不是
3.2融雪剂的缺点
真正意义上的环保融雪剂。
目前,融雪剂具有一定的缺点,致使它在特殊场合
(2)在路面或桥面建造时,就设有隔离层,防止氯
使用受到限制。
离子渗入桥面或桥体。同时设计合理的路面排水系
3.2.1破坏桥梁
统,使融雪剂溶液能够方便流走,尽可能地降低其渗入
盐液滲入混凝上桥面内,几年后会引发桥板钢筋路面、路基的机会,减少破坏
锈蚀及胀裂保护层问题,造成巨大经济损失。1972
(3)为防止融雪剂对绿化植物的危害,可以对绿化
年,英国在一条高速公路上修建了11座桥梁,然而,还植物采取冬季遮挡的办法,也可以在边坡处及中央隔
没有用上几年,就出现了混凝土顺着钢筋开裂等现象。离带选择栽植耐盐类植物。
截至1987年,15年米为维修这11座桥梁所花的费用
相当于建桥资金的1.6倍。1993年,美国57.5万座
正确的使用方法
桥中,受到腐蚀破坏的桥梁超过一半,40%的桥梁己承4.1撒布前的预湿
载不足。北欧的丹麦在哥本哈恨地区调査了102座4.1.1不预湿的后果
桥,其中50%有严重的钢筋腐蚀现象。
(1)颗粒状融雪剂撒布到路面上后,其在溶解过程
3.2.2破坏録化
中,需从地面吸收大量的热能,导致路面湿度急下降
融雪剂也会对绿化造成很大破坏。由于冬季除雪而开裂,会影响路面的寿命。
大量使用无机融雪剂,在清除过程中,融雪剂被堆放于
(2)融雪剂只有溶解后,才能产生融雪功能,颗粒
中隔离带内和边坡绿化区上,含有氯离子的雪水大量状融雪剂撒布在路面上,需要借助过往车辆的多次礙
渗人其中绿化植物的根部,形成反渗透,大量吸收植物压,才能融化,融雪的效果非常慢。
体内的水分,导致失水而死亡。
(3)颗粒状融雪剂撒布到路面上后,很容易被过往
3.2.3危害地下水等环境
车辆轮胎及风带走,而需要融雪剂的车道内又缺少必
含有高浓度盐类的雪水流到地下,还会污染地下需的融雪剂,造成浪费。
水。盐类物质进入地下以后,势必会对当地的地下水4.1.2预湿后撒布的好处
资源造成污染,食用被融雪剂污染的水会对人体健康
融雪剂撒布到路面上之前,撒布设备已经将融雪
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