Борьба с зимней скользкостью

Виды зимней скользкости и условия ее образования. Зим­ней скользкостью называют ледяные образования и снежные отложения на поверхности дороги, приводящие к снижению ко­эффициента сцепления колес автомобиля с поверхностью дороги и ухудшению ровности.

Гололедица — слой льда, образовавшийся в результате замер­зания воды, которая находилась на теплом мокром покрытии и превратилась в лед при понижении температуры воздуха и охлаж­дении покрытия до О °С и ниже.

Гололед — слой льда, образовавшийся при замерзании осадков, выпадающих на сухое охлажденное покрытие.

Снежный накат — уплотненный и обледеневший при много­кратном воздействии колес автомобилей слой снега со скользкой поверхностью.

Мокрый снег — кашеобразная смесь влажного снега с водой, образовавшаяся при выпадении мокрого снега из облаков или таянии снежного слоя на покрытии при быстром повышении температуры воздуха.

Рыхлый снег — отложения на покрытии свежевыпавшего или принесенного метелью снега.

Гололедицу и гололед чаще всего объединяют в одно понятие — гололед.

Методы борьбы с зимней скользкостью. Все мероприятия по борьбе с зимней скользкостью по их целевой направленности можно подразделить на три группы:

• снижение отрицательного воздействия образовавшейся зим­ней скользкости и повышение коэффициента сцепления колес с дорогой путем россыпи по обледеневшему покрытию минераль­ных фрикционных материалов;

• удаление с покрытия образовавшегося ледяного или снежно­го слоя с применением химических, механических, тепловых и других методов;

• предотвращение образования снежно-ледяного слоя или ослабление его сцепления с покрытием путем профилактической обработки покрытия противогололедными химическими веще­ствами или введения противогололедных реагентов в состав по­крытия.

Наиболее часто применяемые меры борьбы с зимней скольз­костью приведены в табл. 15.6.

В практике зимнего содержания автомобильных дорог для борь­бы с зимней скользкостью применяют фрикционный, химический, физико-химический и другие комбинированные методы.

Таблица 15.6. Наиболее часто применяемые меры борьбы с зимней скользкостью

Фрикционный метод состоит в том, что по поверхности ледя­ного или снежно-ледяного слоя рассыпают песок, мелкий гравий, отходы дробления, шлак или другие абразивные материалы с раз­мерами частиц не более 6 мм без примесей глинистых частиц. Предельно допустимая доля пылеватых, глинистых и других за­грязняющих примесей не более 3 %. Россыпь производят песко­разбрасывателями или другими машинами.

На неопасных участках дорог норма расхода песка составляет 200...700 г/м² или около 0,3...0,4 м³ на 1000 м² покрытия. На опасных участках — спусках, перекрестках, кривых малого ра­диуса — норму расхода практически удваивают.

Рассыпанный абразивный материал повышает коэффициент сцепления до 0,3, но задерживается на проезжей части короткое время (не более 0,5 ч) сносится завихрениями после прохода ав­томобилей, разбрасывается колесами и сдувается ветром. Для восстановления сцепных свойств требуются частые посыпки и большое количество пескораспределителей. Песок при хранении в больших объемах зимой может смерзаться в комья.

Для повышения эффективности распределяют подогретый абразивный материал, который проникает в ледяную корку и по­сле примерзания придает поверхности некоторую шероховатость. Фрикционный метод не устраняет скользкость, только на неко­торое время уменьшает ее отрицательные последствия.

Химический метод борьбы с образовавшейся зимней скольз­костью заключается в применении для плавления снега и льда твердых или жидких химических веществ.

Применение химических реагентов позволяет расплавить и устранить лед и снег, после чего покрытие становится мокрым, а затем высыхает. Таким образом, химический метод позволяет полностью ликвидировать зимнюю скользкость.

Плавление льда химическими реагентами представляет собой сложный физико-химический процесс, в результате которого реагенты плавят лед и образуют водно-соляной раствор, темпе­ратура замерзания которого значительно более низкая, чем тем­пература замерзания воды.

С понижением температуры воздуха плавящая способность хлоридов снижается и поэтому норма расхода их увеличивается.

Кроме того, при плавлении льда образуются растворы, которые могут замерзнуть и стать причиной нового обледенения покры­тия.

Допустимую температуру применения хлорида натрия принимают -10 °С, хлорида магния -10... -15 °С, хлорида кальция -15...-20°С.

Комбинированный химико-фрикционный метод состоит в том, что на поверхность покрытия рассыпают фрикционные ма­териалы, смешанные с твердыми хлоридами NaCl, KC1, MgCl₂, СаС1₂. Пескосоляную смесь приготавливают на пескобазах сме­шением фрикционных материалов с кристаллической солью в соотношении 9:1; 8:1; 6:1 или 4:1. Достоинством песчано-солевых смесей является то, что они не смерзаются и не слежи­ваются.

На неопасных участках дорог нормы расхода песчано-солевых смесей составляют 100...400 г/м² или 0,1...0,2 м³ на 1000 м² по­крытий, а на опасных 0,3...0,4 м³. Пескосоляные смеси распре­деляют специальными пескорасбрасывателями или комбиниро­ванными дорожными машинами с универсальным оборудова­нием.

В мировой практике для устранения снежно-ледяных отложе­ний на автомобильных дорогах и улицах городов применяют раз­личные химические реагенты, в основном твердые и жидкие хлориды.

Техническая поваренная соль NaCl — это наиболее распро­страненная в природе соль. Для борьбы с зимней скользкостью применяют молотую соль крупностью 1,2... 4,5 мм. Хлорид натрия действует медленно, его плавящая способность в первый час в 3 — 4 раза ниже, чем у хлорида кальция.

Техническая соль сильвинитовых отвалов NaCl + KC1 — кри­сталлический продукт розового цвета, отход производства калий­ных удобрений. Этот продукт по своему химическому составу представляет в основном хлорид натрия (90...95 %), а также со­держит 2... 3 % хлорида калия и 0,5... 1 % хлорида магния. Части­цы соли сильвинитовых отвалов имеют крупность до 4 мм при наличии отдельных включений крупностью до 10 мм. Недостат­ками этого продукта являются высокая влажность (8... 12 %), слеживаемость при положительной температуре и смерзаемость при низкой отрицательной температуре.

Хлорид кальция СаС1₂ — это побочный продукт содового производства. Частицы его похожи на чешуйки диаметром око­ло 15 мм и толщиной 1 мм. Поэтому он называется чешуированным и содержит 67 % хлорида кальция. Это самый быстро­действующий материал, время его полного растворения около 0,5 ч.

Хлорид кальция сильно впитывает влагу, поэтому его постав­ляют и хранят в полиэтиленовых мешках, не допускающих про­текания влаги.

Хлорид кальция фосфатированный (ХКФ) — это смесь чешуированного хлорида кальция с ингибитором (фосфатом или суперфосфатом). Добавка ингибитора в количестве 5... 7 % массы соли существенно снижает коррозийное действие хлоридов. Хло­рид кальция фосфатированный поставляют в полиэтиленовых мешках.

Смеси NaCl + СаС1₂ изготавливают в связи с тем, что плавящая способность кальция выше, чем натрия, поэтому создают смеси оптимального состава, применяемые при более низких темпера­турах, чем чистая соль NaCl. Оптимальными являются смеси NaCl и СаС1₂ в соотношении 88:12 при условии применения чешуированного хлорида кальция. Отличительной особенностью этих смесей является их неслеживаемость.

Нитрит кальция — мочевина (НКМ) состоит из мочевины CO(NH₂)₂ в количестве 60 %, нитрита кальция Ca(N(3₂)₂ в коли­честве 36 %, карбоната кальция СаСО_э в количестве 0,5 %, влаги 2,5 % и нерастворимого остатка около 1 %. Данный состав пред­ставляет собой гранулированный продукт, малогигроскопичный и хорошо растворимый в воде. Его эвтектическая температура при 48%-ной концентрации раствора 21,7 °С. Транспортируют и хранят НКМ в полиэтиленовых мешках.

Недостатком твердых хлоридов является их слеживаемостъ. Свойство соли слеживаться объясняется тем, что при определен­ных влажностно-температурных условиях она адсорбирует (по­глощает) своей поверхностью влагу из воздуха. Способность соли впитывать воду называется гигроскопичностью. Увлажнение соли происходит, когда влажность воздуха выше гигроскопического порога для данной соли. Этот порог составляет для хлорида на­трия 75 % относительной влажности воздуха, а для хлорида каль­ция и ХКФ — 22 %. Это означает, что хлорид кальция и ХКФ практически всегда впитывают воду из воздуха. На поверхности каждой частицы образуются новые кристаллы соли, которые слу­жат как бы спайками между зернами соли, что приводит к ее омоноличиванию.

Кроме твердых хлоридов для борьбы с зимней скользкостью применяют жидкие хлориды в виде естественных и промышлен­ных рассолов, а также искусственно приготавливаемых раство­ров.

Жидкие хлориды пригодны только с концентрацией солей более 150 г/л, т.е. с содержанием основного вещества более 15 %. Использовать растворы с меньшим содержанием солей нельзя, поскольку при плавлении льда и снега концентрация раствора будет уменьшаться. Слабоконцентрированный раствор перестает расплавлять лед и при небольшом понижении температуры сам превратится в лед.

Нельзя проводить работы по борьбе со скользкостью с при­менением растворов при температуре воздуха ниже значения температуры замерзания применяемого жидкого хлорида, которая составляет -10...-17 °С для рассолов различного вида и концен­трации.

Жидкие искусственные противогололедные материалы — это растворы различных твердых химических реагентов в воде кон­центрацией 150...500 г/л, т.е. это крепкие и очень крепкие рас­творы.

Растворы готовят в специальных смесительных установках, в которых соль растворяют в воде перемешиванием лопастями мешалки или при перекачивании воды насосами. Затем раствор закачивают в емкости для хранения, откуда самотеком или с помощью насоса он поступает в распределители. Растворы могут быть однокомпонентными и многокомпонентными. При приго­товлении растворов в них, как правило, вводят антикоррозийные ингибиторы.

Антиснег-1, Нордикс, Естественные рассолы.

Помимо перечисленных материалов для борьбы с зимней скользкостью применяют многие природные материалы, а также твердые или жидкие отходы промышленности, содержащие хло­риды натрия, кальция и магния в количестве не менее 25 %. На применение местных материалов нужно получить разрешение санитарно-эпидемиологической службы.

Поиск по сайту: