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融雪剂为什么能融雪?如何安全使用融雪剂

2022-09-05 09:14:41

长期以来,世界各国清除道路积雪的方法主要有机械法和融雪剂法,机械除雪设备昂贵,且需较高的维护费用;融雪剂是指可以降低冰雪融化温度的药剂,是一种化学品,除雪成本低,毋须大量的人力物力,且融雪速度快,不必运输和处理积雪,交通恢复快。近年来融雪剂除雪被越来越多的国家所广泛采用。通常当路面积雪厚度≤2cm时,不会采用机械除雪,而当路面积雪>2cm时,则在积雪铲雪的基础上用化学融雪剂来进行除雪作业。那么,融雪剂究竟是什么?融雪剂为什么能融雪?如何安全使用融雪剂?下文就此作简单分析。

一、融雪剂的种类

目前,国内外使用的融雪剂一般有两大类:一类是以醋酸钾为主要成分的融雪剂,该类融雪剂融雪效果好,没有什么腐蚀损害,但它的价格高,一般用于机场等重要场所融雪除冰。另一类是以“氯盐”为主要成分的融雪剂,如氯化钠(工业盐)、氯化钙氯化镁、氯化钾等,通常称作“化冰盐”。其优点是价格便宜。我们常见的融雪剂就属于这一类,其中工业盐由于来源广、价格低,使用也最广泛。

二、融雪剂融雪原理

融雪剂是通过降低水的冰点来达到融雪效果的。“氯盐”类融雪剂溶于水(雪)后,其冰点下降至零度以下。这一点可以通过实验证实:向100g冰或雪加入33g氯化钠可以使冰点降到零下21℃以下,即使在零下20℃的环境中也不结冰。原因就在于,盐极易在水中溶解,形成氯离子、钠离子等,这些离子的加入,阻止了冰的形成。

同时,融雪剂溶于水后,水中离子浓度上升,使水的液相蒸气压下降,但冰的固态蒸气压不变。为达到冰水混和物固液蒸气压相等的状态,冰便溶化了。这也是盐水不易结冰的道理。

此外,水是一种特殊的物质,结冰后其密度变小(一般物质固态下的密度大于液态下的密度),压强越大,冰的熔点越低。因此常常见到,车轮碾过的地方雪往往易于融化。积雪的路面上洒上融雪剂后,再经车辆的碾压就更易使雪融化。

三、行之有效的除雪防滑方案

1、明确除雪保畅思路,先桥后路、先通后畅、先推后铲、先难后易”,重点抓好隧道、匝道、桥梁、弯道。对不同的清冰雪应有不同的被动冰雪控制方式。

①对于黑冰和结霜路面一般采用防滑砂和少量撒布融雪剂。

②对于小雪一般采用滚刷清扫或吹雪。

③对于中大雪,一般采用推板或抛雪机。

2、合理撒布融雪剂。

通常,在预报有大规模降雪前的1h~2h就需准备撒布融雪剂,以更为有效地阻止降雪后路面发生冻结现象。同时,为使融雪剂发挥更好的融雪效果,撒布的剂量应当严格控制。在使用撒布融雪剂的设备时,还必须确保撒布设备的精度符合标准。

3、人工辅助除雪。

当积雪厚度达到一定程度,一味地增加融雪剂使用量并不能十分有效地发挥融雪作用,这时就需要配合人工辅助除雪作业,可使用推雪铲,配合融雪剂的撒布进行持续、循环的联合作业方式。尽可能地将积雪厚度降低以利于融雪剂发挥效用。

融雪剂破坏作用的防范

1、缓蚀剂的使用。

最为普遍的做法是在融雪剂中加入缓蚀剂,或者直接使用阻锈型融雪剂,能够起到有效降级或延缓无机融雪剂中氯离子的锈蚀破坏作用。

2、路面与桥面设计改良在对路面,特别是桥面进行设计的阶段,就应当根据当地的气候条件对路面桥面进行融雪剂腐蚀的防范处理的设计。如设置隔离层以防范氯离子渗入并与钢结构接触,同时合理设计排水系统,使融雪剂与雪水都能更顺畅的排走,以起到防止防范无机融雪剂用于冬季除雪和防滑作业引发的路面与桥面的破坏。

3、对周围植被设置保护措施。

为防止融雪剂对道路周围环境植被造成破坏,可以进行季节性的遮挡,如冬季设置围挡板等防止融雪剂喷洒溅射到植被及周围土地上。

公路养护的重要工作之一就是冬季的除雪与防滑作业,各地应当根据其自身发展水平,不断提升除雪防灾的技术和能力。同时结合当地气候条件以及公路限制情况来综合考量,以对除雪方式方法及除雪剂进行选择。机械性的除雪作业方式对于环境几乎不会造成影响,而化学除雪则应当充分考虑到成本、对路面以及环境的影响等。尽可能采取相应的措施,以避免造成不必要的破坏和损失。


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