融雪剂
降低冰雪融化温度的药剂
融雪剂是指可以降低冰雪融化温度的药剂,是一种化学品。普通融雪剂原料易得,价格低廉,其成份主要是醋酸钾和氯盐,并以这两种进行分类。融雪剂通过降低冰雪融化温度融化道路上的积雪,便于道路疏通,播撒处效果明显,但其具有危害性,研究发现,融雪剂残留物可腐蚀路面和汽车橡胶轮胎。北方在常冬下仍采用沙土和铲雪车为主,融雪剂为辅的方式清除路面冰雪,保证交通通畅。
种类与性能
我国开发的融雪剂种类较多,按物态分为固体和液体;按组成分为无机物和无机物与有机物的混合,以无机物与有机物的的混合物为最多,其中环保型的融雪剂多为不含或少含氯的MgCl2-等化学品的混合物;也可按不同用途分类,一般用于城市道路的品质较低,用于桥梁机场等地的品质要求较高,但其质量都必须符合标准。环保型融雪剂除成分比例为技术关键外,添加剂(助溶剂等作用)也保密。
国内融雪剂产销量数据依靠氯化钙的产量粗略计算。国内融雪剂年产量在100万吨左右,出口量占1/3。融雪剂主要有两种,有机融雪剂和氯盐类融雪剂。有机融雪剂对基础设施没有腐蚀作用,由于价格过高,只是在机场、高尔夫球场等场所少量施用;在城市、高速公路中融雪应用较广的是氯盐类融雪剂。
融雪剂的种类
一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂,该类融雪剂融雪效果好,基本没有腐蚀损害,但它的价格太
高,一般用于机场等重要场所。
另一类则是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂,如氯化钠氯化钙氯化镁氯化钾等,通称作‘化冰盐’。其优点是价格便宜,仅相当于有机类融雪剂的1/10,但它对大型公共基础设施的腐蚀是很严重的。我们常见的融雪剂就属于这类,用的最多的是含有杂质的氯盐(即工业盐)。
几种常用的融雪剂性能比较
融雪原理
“氯盐类”融雪剂的融雪原理是:“氯盐类”融雪剂溶于水(雪)后,其冰点在零度下,如,氯化钠(食盐主要成分)溶于水后冰点在-10℃,氯化钙在-20℃左右,醋酸类可达-30℃左右。盐水的凝固点比水的凝固点低,因此在雪水中溶解了盐之后就难以再形成冰块。此外,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等的状态,冰便融化了。这一原理也能很好地解释了盐水不易结冰的道理。简单地说,就是融雪剂降低了雪的融点,使其更容易融化。
我们知道,水是一种特殊的物质,即结冰后密度变小(一般物质固态下的密度大于液态下的密度),因此,压强越大,冰的熔点越低。常常见到,车轮碾过的地方雪往往易于融化就是这个道理。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。
综上可见,洒上融雪剂后就有利于除雪。
对环境的危害
“氯盐类”融雪剂虽然便于融雪、除雪,价格也便宜。但这样融化后的雪或冰变成液体,就流入下水设施、农田等,危害极大。
危害农田、绿化带
融雪剂会对道路两旁的农田、绿化带来毁灭性的打击。
使用融雪剂后的积雪常常堆积在道路两旁的绿化带或农田,开春后其盐类残留物全部堆积在农田和绿化带里,农作物和树木怕盐,将会造成绿化植物大量死亡,甚至是毁灭性的。即使重新补植,也要全部换土才行,农田就更在劫难逃,其损失不言而喻。
由于北方土地一般含盐,因此北方植物本身就能抗盐、抗碱,即使这样也难承受融雪剂带来的危害,更何况南方喜酸土壤植物,根本承受不了盐碱带来的危害。
缩短道路寿命
尤其是沥青混凝土路面,盐类物质与沥青会产生化学反应,将大大折减沥青材料与砂石料的握裹能力,造成沥青表面脱落,在行车荷载的作用下进而大面积路面破损。盐类遇水以后,会发生盐涨现象,又会造成道路路基破坏,直接造成道路寿终正寝,这将给后期道路维护大大加大难度。
盐类对水泥混凝土路面同样也存在的危害,道理很简单,城市道路的水泥混凝土路面一般不会选用造价高昂的抗盐水泥。
氯化钠等融雪剂和路基上的铁等金属形成原电池,加快路面破损。
盐类遇水以后,会发生盐涨现象,造成道路路基破坏,给道路维护加大难度。氯盐渗透到混凝土中,会促进混凝土的冻融。但它最主要的破坏作用还是对钢筋的腐蚀。当氯离子到达钢筋表面并超过一定量(临界值)时,原来处于钝化状态的钢筋,就会活化、腐蚀。锈蚀产物的体积会膨胀2~6倍,使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落的状况,导致结构承载力下降或丧失。盐类对水泥混凝土路面,尤其是沥青混凝土路面同样也存在危害,盐类物质与沥青相互作用,大大减小沥青材料与沙石料的黏合能力,造成沥青表面脱落,在行车荷载的作用下大面积路面破损。国外在这方面的教训远比我们深刻得多。据统计,美国由氯盐(氯盐融雪剂是重要组成部分)腐蚀破坏环境的成本可占GNP的4%(相当于美国的国防开支);美国公路系统的58万多座桥梁中,有10万多座被确定为结构不足,修复成本为780亿-1120 亿美元;1972年英国修建的11座桥梁,15年后已经花了相当于建桥资金1.6倍的维修费;在丹麦哥本哈根调查的102座桥梁中,50%的桥梁钢筋被严重腐蚀……这些都是使用氯盐融雪剂所致。中国这方面的问题也十分突出,北京市的西直门桥、大北窑桥等早期建的21座城区立交桥腐蚀破坏非常严重,有些后期建成的预应力混凝土桥,防渗能力好于以往,但同样无法摆脱钢筋被腐蚀的厄运。
污染环境
常用融雪剂以盐类为主,现在市面上所说的环保融雪剂基本上都是骗人的。 盐类物质进入地下以后,势必会对当地的地下水资源造成污染,食用被融雪剂污染的水会对人体健康产生一定危害。
氯化盐融雪剂对金属的腐蚀性比其他物质更大
常用融雪剂以盐类为主,路面上盐将冰融化后,随雪水流淌。盐类物质进入地下以后,势必会对当地的地下水资源造成污染,食用被融雪剂污染的水会对人体健康产生严重危害。由于工业盐没有使用标准,工业盐多含有亚硝酸盐,人饮用后会出现慢性中毒,如果量大可以致人死亡。因此,融雪剂的负面损害不可小视。现在市面上所说的环保融雪剂(氯化钙)其实并不环保。只要是融雪剂,它或多或少会对环境造成影响。从化学上讲氯化钠、氯化钙两种物质都是盐,对工程和绿化都具有不同程度的伤害。氯化钙的好处在于它的冰点比氯化钠更低,-20℃以下都能用,对植物、土壤的损害略小,可是也不能说它环保。因此,除雪融冰应该慎用融雪剂。切莫一时急用,造成长远危害。
哈尔滨禁用融雪剂
由于融雪剂有害,现在很多城市开始禁用融雪剂,最大限度减少融雪剂对城市环境的影响,冰城哈尔滨对全市2453条街路重新细化分工,规定今冬在常规清雪情况下,禁止使用融雪剂。
相比去年,今年哈尔滨清雪时限延长了一天半时间,主干路积雪按规定应在60小时内清运完毕。同时清雪质量要求有所提高,在常规清雪情况下禁用融雪剂,除非遇到路面结冰等极特殊情况才会限量使用。哈尔滨还以全市8000名环卫工和3000名农民工组成应急专业队伍,驻哈部队、武警官兵则作为应急突击队伍就近进行人力配备。
使用介绍
既然氯盐类融雪剂有这么大的危害,能不能不用融雪剂呢?雪灾造成交通困难,特别是危及人身安全。处理不当或不及时,都可能影响城市、国家的经济发展,乃至造成局部交通瘫痪和大面积事故。从融雪效能、速度、方便快捷到成本效益的比较可以看出,氯盐类融雪剂仍然是难以取代的。不过在国外的做法是最大限度地减少使用,以人工除雪,机械除雪为主,融雪剂除雪为辅,并在使用的同时,对路桥等设施附加保护措施,尽可能减少损失。
对于城市冬季融雪问题,欧美国家的环保做法是:机械铲雪后,在道路上撒炭渣、粗砂、树枝渣等物质来防滑,也利用这些渣类物质的深色来吸收太阳的热量,以增加地面温度来融雪。使用后的炭渣和树枝渣可以放入道路边的绿地中,没有污染。对实在需要撒融雪剂的路面,要先用铲雪车扫掉地面上的大部分积雪,然后撒少量融雪剂来防止道路上结冰。并且充分利用地表热、太阳辐射热汽车驾驶中自身释放的热量来帮助道路融雪。为防止融雪后的盐水渗入地下或污染地表水,英国采取了“汇集盐水“的方法,在城市路桥旁,铺设专用管道,收集融雪后的盐水,最终引流到污水处理厂处理后再用,值得借鉴。
为减少氯盐的腐蚀损害,对于市政基础设施建设来说,一是使用高性能混凝土,加大混凝土的抗渗性。二是尽量使用耐腐蚀的钢筋,或者在钢筋上使用防锈剂。三是在建筑物外涂上防渗的外涂层。对植物的防护,解决的办法一是接近融雪剂的路旁选用耐盐植物,二是对树木和绿化采用雪季遮挡的办法,不让融雪剂跟植物接触。
倡议
开发廉价无害高效的环保融雪剂是当务之急。比如在融雪盐里加缓蚀剂,但缓蚀剂多为亚硝酸盐,只能用于钢筋混凝土桥梁,不能用于非桥路面,而且一旦渗入土壤会污染地下水,所以也不环保。在有机物中,较为廉价的酒精就有很好的融雪效果,又不会腐蚀钢材,对动植物的毒性也较小,但是因为用量大费用高,难于普及。因此,研究开发廉价无害的新型环保融雪剂任重道远。
其他信息
融雪剂(道路冻结防止剂)主要用于道路、机场、港口、城市街道冬季除雪和道路防冻结 。
(1)1#融雪剂:成份∶NaCL≤60% MgCL26H2O≥40% 水份≤0.1-0.6% 粒度指标:S级粒径1-5mm SS级粒径 1-4mm SL级粒径 1-7mm
(2)1#溶雪剂:成份: NaCL≤60% MgCL26H2O≥40% 水份≤0.1-0.6% 添加剂 粒度指标:S级粒径1-5mm SS级粒径 1-4mm SL级粒径 1-7mm
(3)1#溶雪剂:成份: NaCL≤60% CaCL22H2O≥40% 水份≤0.1-0.6% 粒度指标:S级粒径1-5mm SS级粒径 1-4mm SL级粒径 1-7mm
新的要求
新的要求:随着科学的不断进步,研究的不断深入,新产品应该绿色环保,对路面、绿化植物及公共设施基本无伤害,并且融雪速度快,投加剂量小,使用成本低。从源头上解决传统的产品对道路桥梁的腐蚀问题,最大限度地降低融雪剂对道路及环境的影响和破坏。融雪残留的产物可促进植物生产,实现二次利用,这样才能从根本上杜绝融雪剂的危害。
同时各级政府应加大宣传力度,鼓励推广环保融雪剂的使用,并考虑给予适当经济补贴,弥补环保融雪剂的价格劣势,最终实现无机融雪剂被价格适宜、环保高效的新型融雪剂所替代。
新品研发
2024年1月,长沙理工大学教授贾传坤团队透露,团队研发出了一款可快速融雪且无污染的新型融雪剂,有望进一步加速“破冰”,降低冰雪气候下的交通风险。
参考资料
最新修订时间:2024-11-08 23:21
目录
概述
种类与性能
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