近日,在連續數日的降雪天氣中,吉林長春的一些道路鋪設的“自融雪瀝青路面”,展現出硬核一面,自動融雪在雪中效果明顯!開發這項新技術是為了減少道路清雪除冰的難度,降低融雪劑的使用,節省人力成本等等,那么融雪劑都有哪些不利影響呢?自融雪路面技術又包含哪些高科技呢?一起來看看吧~
了解融雪劑
融雪劑是指可以降低冰雪融化溫度的化學藥劑,主要用于冬季除雪和道路防凍結。在我國北方城市的清雪除冰策略,一般是采用以人工除雪、機械除雪為主,融雪劑除雪為輔的方式。
目前,使用的融雪劑主要分為兩種。
一種是以醋酸鉀為主要成分的有機融雪劑。這種融雪劑融化積雪效果最佳,對基礎設施、輪胎等基本沒有腐蝕損害,但好貨不便宜,它的價格高,一般只用于機場、高爾夫球場等專業場地進行少量施用。
另一種是以“氯鹽”為主要成分的無機融雪劑,比如氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、氯化鉀等,這類傳統融雪劑也被稱作“化冰鹽”。氯鹽融雪劑在價格方面具有很大的優勢,售價僅為有機類融雪劑的1/10左右,因而被廣泛使用于城市、高速公路的大面積除雪,而用得最多的是氯化鈉(即工業鹽)。氯鹽融雪劑缺點是不環保,具有一定的腐蝕性,會對環境造成破壞,融雪效果也要差些。
融雪劑溶于水(雪)后,其冰點基本都在零度以下,比如以氯化鈉為例,濃度為20%的氯化鈉溶液的冰點在-18℃左右,濃度為10%的氯化鈉溶液的冰點則在-8℃左右。在積雪路面撒上氯化鈉固體顆粒,氯化鈉溶解需要吸收熱量,這就使得冰凍的冰層積雪消凍成水。而鹽水的凝固溫度要比水的凝固溫度低很多,所以雪水中溶解了鹽后,其中的鹽分使得雪水很難再次形成冰塊。簡單來說,融雪劑就是通過降低冰雪融化溫度融化道路上的冰雪的。
廣泛使用的氯鹽融雪劑,雖然在北方降雪后,可以通過較為簡單的操作、在較短的時間內對路面進行融雪化冰,疏通道路,保障人們的出行。但大量使用融雪劑同時也會帶來很多危害。
融雪劑的危害
1|腐蝕道路、橋梁
對路面的破壞,融雪劑其實只是“幫兇”,加劇其他因素對路面的破壞,這里真不能全怪它~
對于水泥路面:融雪劑所產生的鹽水滲入水泥混凝土之中,造成水泥砂漿粉末化,與水混合形成白色漿狀并上浮,混凝土整體抗壓強度衰減。
對于瀝青路面:融雪劑會加劇路面鋪裝局部出現瀝青面層脫落、坑槽、擁包等,從而逐漸導致路面鋪裝大面積破損。由此使路面鋪裝經過冬季后,局部出現白癍。出現白癍的地方,各層強度、穩定性和層間連接都會降低。
對橋梁來說,融雪劑可是強腐蝕劑,它能夠滲透到橋梁水泥內部腐蝕其鋼筋骨架,由于鹽水向下逐層滲入,導致一些梁頭及帽梁混凝土出現裂縫、剝落, 鋼筋外露、銹蝕等。此外,灑鹽水還會使部分橋梁線纜受到損壞。
據統計, 因為融雪劑所造成的橋梁損害,英國需要投入的修復資金大概相當于建設資金的1.6倍。據美國的一項實驗表明,一座設計壽命為50年的立交橋,如果一直使用食鹽除雪,其壽命會降至25年,甚至20年。
2|危害綠化、農田、地下水
氯鹽融雪劑將冰融化后,隨雪水流淌,滲入地下,對土壤和水造成污染,導致土壤含鹽量大大超標,這將導致綠化帶、農田的植物無法存活或絕收。與此同時,也會造成地下水源鹽濃度升高,污染水質,甚至波及人類的健康。
3|對人體的危害
大量的鹽分滲入地下,造成地下水含鹽份較高,而地下水是相互連通的,造成地區性地下水污染,人如果長期飲用這些地下水(礦泉水),不利于身體健康。
4|對城市污水處理的影響
含有大量融雪劑的雪水進入城市排水系統后,由于含鹽量增加,不僅會嚴重腐蝕污水處理廠的機械設備,縮短機械設備的使用壽命,造成經濟損失,另外還會沖擊城市污水處理廠的水處理系統,造成污水不能達標排放。
5|對排水管道的腐蝕
有些城市直接把含有大量融雪劑的殘冰殘雪直接倒入下水道,這些雪水可能在地下凍結,導致管道堵塞。一旦堵塞,地下的凍冰很難清理。含鹽量很高的雪水還會腐蝕下水道,破壞城市排水管網,造成不必要的經濟損失。
6|對車輛的腐蝕
融雪劑殘留物對汽車車身的金屬部分、底盤、橡膠輪胎都有很強的腐蝕作用,會加速輪胎老化,使輪胎膠皮變硬,脆性增大,所造成的間接損失更加巨大。
在上世紀60~70年代,美國主要使用氯化鈉作為除雪劑。為了增強車輛對氯化鈉的抗腐蝕性,汽車生產廠商每年要花費19億到39億美元,而汽車使用者每年則需花費10億到20億美元。在美國,由于鹽的使用所造成的對車輛和基礎設施的損害保守估計約為每年20億到45億美元,加上其它方面的損失共約35億到70億美元。
雖說現在有些地方采用市面上所說的環保融雪劑(即氯化鈣),但其實并不環保。只要是融雪劑,都或多或少會對環境造成不同程度的影響。正因為使用融雪劑有諸多弊端,全國越來越多的北方城市開始少用融雪劑,希望能采用更加綠色的清雪方式取而代之。
自融雪路面技術
從網友發布的圖片中可以直觀看到,風雪中,雙向道路兩側,試驗段的自融雪瀝青路面為道路本色,普通路面則白皚皚,對比效果明顯。
融雪路面雪中效果
自融雪路面技術,即在路面鋪裝材料中摻加抗凍消融化學材料,不改變正常施工工藝、不增加施工難度,通過毛細作用,化學材料緩釋溶出,在不影響混合料技術指標及路面使用性能、不污染環境的條件下,實現路面降雪的自消融并抑制路面結冰。
內部除冰技術化學類自融雪路面技術,具有自主消除黑冰、凍凝及冰雪功能,路面還具有抑制凍結效果。操作方便、對道路橋梁腐蝕性低、能達到多年路面防結冰、降低養護成本等優點,被越來越多的國家所重視,成為道路界研究的熱點問題。
其實早在2017年,長春市城建部門就在南四環下穿臨河街單側路面做了試驗段。近幾年,逐步在新建、補修的隧道入口、橋梁上下坡路面等鋪設自融雪瀝青路面。目前,長春自融雪瀝青路面分別位于南四環下穿臨河街、惠工路機場大道下穿洋浦大街、吉林大路下穿東方廣場。
據長春一位從事相關工作的人員介紹,目前,長春一些路面鋪設的自融雪路面材料是哈爾濱工業大學研發的一種新材料,還獲得了國家科技進步獎。
自融雪路面雪中效果
這種新材料的神奇之處在于,在原瀝青路面配方中添加了高性能復合防冰融雪添加劑,把路面原本0℃的冰點降低,相當于給瀝青路面穿上了“暖寶寶”。
冬季降中小雪時,路面可主動性融雪不產生積水結冰。降大雪暴雪,路面不粘冰易于清除。能有效避免北方秋冬及初春時節路面“地穿甲”的形成,為行車安全提供保障。
目前,由于該材料的成本要高于普通瀝青材料的幾倍,因此應用還相對較少,去年,這個“硬核科技”開始在被譽為“新國門第一路”的北京大興國際機場高速公路鋪設。
此外,大家還會有疑問:這種自融雪材料的“保質期”是多久呢?會不會隨時間的耗能而效果減弱呢?
據介紹,從試驗的幾年來看,暫時沒有看出融雪效果有減弱的跡象。在效益方面,融雪路面技術可替代傳統的撒鹽融雪以及使用人工、機械鏟雪等被動養護措施,降低了冬季路面管理養護成本。同時,隨著推廣普及,這種路面用量越來越大,相信費用也會隨之下降。屆時,使用在城市內的特殊路段、小區等也不無可能。
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