道路除冰雪的方法及融雪劑的使用

摘要：指出冬季道路清除冰雪的重要性，介紹了國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，探討了道路除冰雪的方法，介紹了融雪劑問(wèn)題的研究及使用現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：冰雪；融雪劑；道路；環(huán)境；腐蝕

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1674-0432（2013）-22-16-1

每到冬季飛雪之時(shí)，道路交通就會(huì)讓人關(guān)注，交通運(yùn)輸和人們的出行關(guān)系到每一個(gè)人。

隨著現(xiàn)代交通的迅速發(fā)展，道路四通八達(dá)、平坦開闊，給人們的出行和貨物運(yùn)輸帶來(lái)了很大方便。交通運(yùn)輸是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分和重要基礎(chǔ)?？v橫的道路，被譽(yù)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活大動(dòng)脈。但冬季冰雪阻路，會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并多發(fā)交通事故。現(xiàn)在人們還能回想起2008年南方冰凍災(zāi)害時(shí)被阻在路上的人們那茫然無(wú)措的眼神。而在北方，冬季道路除冰雪更是一個(gè)經(jīng)常性的課題。從城區(qū)來(lái)說(shuō)，人員車流密集，冰雪不除交通就癱瘓了；從城外來(lái)說(shuō)，高速公路上較高的行車速度更是要求路面不能有冰雪，所以需要清除冰雪的路面面積是非常大的，清雪工作量也是非常大的。

冬季道路除冰雪問(wèn)題是一個(gè)世界性的課題，目前，為消除道路冰雪，保持道路暢通，人們開發(fā)和研究了很多種方法，如機(jī)械除雪、人工除雪、融雪劑化冰除雪、道路預(yù)埋電纜加熱除雪、導(dǎo)電混凝土發(fā)熱除冰雪、紅外加熱除冰雪，以及利用地?zé)峄蚱渌鞣N熱能化冰除雪，甚至考慮夏季貯熱冬季化冰等，其中很多還處于研究和試驗(yàn)階段，有些進(jìn)行了小規(guī)模的試用，但距離實(shí)際的廣泛應(yīng)用還都有較大的距離。就目前來(lái)看，廣泛有效實(shí)行的方法主要是機(jī)械除雪、人工除雪和拋撒融雪劑化冰除雪。

清雪機(jī)械主要是清雪車輛，一些比較先進(jìn)的清雪車輛機(jī)械，除雪效果好、效率高，是道路除冰雪的主力軍，機(jī)械除雪同時(shí)還須輔以人工除雪，特別是一些輔道和彎路等。此外，融雪劑也經(jīng)常用來(lái)化冰除雪。

過(guò)去路面除冰雪曾經(jīng)大量使用過(guò)融雪劑，融雪劑除雪消冰，方便快捷，成本低廉，效果好。但隨著融雪劑經(jīng)年無(wú)限制的使用，其負(fù)面作用已經(jīng)顯露出來(lái)，這在國(guó)內(nèi)外有許多報(bào)道，比如可能造成道路橋梁鋼筋的腐蝕、對(duì)路面造成不利影響，以及會(huì)對(duì)道路周邊的自然環(huán)境及地下水帶來(lái)負(fù)面影響等，所以現(xiàn)在很多地方都對(duì)融雪劑的使用提出了限制和規(guī)定，提倡機(jī)械清雪為主，并輔以人工除雪，在道路上無(wú)所顧忌地拋撒融雪劑的時(shí)代已經(jīng)成為了過(guò)去。但必須承認(rèn)，融雪劑又具有不可替代的作用，是冬季融雪化冰必不可少的利器，在有些情況下必須使用融雪劑。比如路面出現(xiàn)薄冰的情況，人工和機(jī)械往往無(wú)能為力，且易造成路面?zhèn)Γ@種情況下采用融雪劑化冰是最佳的解決途徑，效果最好。因此可以說(shuō)，融雪劑的使用難以避免，但也應(yīng)該有所限制。如規(guī)定使用場(chǎng)合、使用劑量，以及探討使用的技術(shù)等，以達(dá)到既發(fā)揮融雪劑的化冰作用，又不對(duì)道路及環(huán)境造成過(guò)多的影響。

融雪劑化冰雪作用是因?yàn)辂}溶于水會(huì)使冰點(diǎn)降低，鹽與雪形成的溶液凝固點(diǎn)低于氣溫時(shí)，冰雪便化作水溶液流掉了。鹽量越大，化冰能力越強(qiáng)，但對(duì)環(huán)境的影響也越大。傳統(tǒng)融雪劑的基本成分為氯化鈉，針對(duì)氯化鈉產(chǎn)生的副作用，各國(guó)均開展了融雪劑問(wèn)題的研究，一般是將研究目標(biāo)定在氯化鈉為主的融雪劑改進(jìn)和替代品的研究上。近年來(lái)人們對(duì)融雪劑的研究也已經(jīng)做了很多的工作，但應(yīng)該說(shuō)還沒(méi)有從根本性上解決。研究的結(jié)果主要是擴(kuò)大了無(wú)機(jī)鹽的種類，以及具體組成比例的調(diào)整，并拓展到羧酸鹽等有機(jī)物。目前使用的融雪劑產(chǎn)品主要有傳統(tǒng)材料氯化鈉，改進(jìn)型融雪材料氯化鈣、氯化鎂或它們與氯化鈉的復(fù)合物，后開發(fā)的融雪材料乙酸鈣、乙酸鎂、尿素、乙二醇等。這些融雪劑中，除冰雪效果較好、價(jià)格經(jīng)濟(jì)的還是氯化鈉或氯鹽混合物，但它們都對(duì)金屬、路面存在一定的腐蝕性；醋酸鹽價(jià)格偏高且也不是完全無(wú)腐蝕性；尿素雖然腐蝕性小，但排入自然界會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，也造成環(huán)境問(wèn)題，且調(diào)控溫度范圍小，只能達(dá)到-10℃；乙二醇對(duì)金屬、路面腐蝕性小，但其生物耗氧量大，對(duì)環(huán)境也有不良影響。所以融雪劑問(wèn)題的研究還有許多工作要做。

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作者簡(jiǎn)介：王媛，長(zhǎng)春理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院副教授，研究方向：化學(xué)及功能材料教學(xué)與研究。