Статья:

Антигололедная обработка дорожных покрытий

Конференция: XIV Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Болдинова С.Д. Антигололедная обработка дорожных покрытий // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 3(14). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/3(14).pdf (дата обращения: 03.08.2020)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Антигололедная обработка дорожных покрытий

Болдинова Светлана Дмитриевна
студент, Оренбургский государственный университет, РФ, г. Оренбург
Дергунов Сергей Александрович
научный руководитель, канд. техн. наук, доцент, Оренбургский государственный университет, РФ, г. Оренбург

 

Аннотация. В данной статье рассмотрены способы обработки дорожных покрытий, которые используются для борьбы с зимней скользкостью. Так же описываются антигололедные материалы и реагенты, их классификация и свойства.

Abstract. In this article discusses ways to treat road surfaces that are used to combat winter slipperiness. Anti-icing materials and reagents, their classification and properties are also described.

 

Ключевые слова: автомобильные дороги; гололед; покрытие; реагенты; скользкость.

Keywords: car roads; ice; coating; reagents; slipperiness.

 

Эксплуатация автомобильных дорог в холодное время года значительно усложняется в связи с образованием на покрытии снежных и ледяных отложений. Это происходит из-за того, что наличие  данных отложений  усугубляет свойства, обеспечивающие контакт автомобиля с дорожным покрытием. И поэтому многократно повышается аварийность на дорогах.

Для решения данной проблемы проводится обработка дорожных покрытий. Она может быть:

1) профилактической;

2) защитной;

3) по удалению уже появившихся отложений или уменьшению их отрицательного влияния на движение.

Первый вид обработки проводится для того, чтобы избежать образования скользких поверхностей, или для того, чтобы снег и лед не имели крепкого сцепления с дорожным покрытием, и их легко можно было удалить. Решение о проведении этого вида обработки принимают тогда, когда есть возможность предсказать образование льда, снежного наката. Данная обработка осуществляется перед ожидаемыми осадками или понижением температуры за 0,5 – 2 часа.

Защитная обработка позволяет оградить дорогу от снега и льда с ближайшей территории. Она включает в себя мероприятия по устройству снегозащитных лесонасаждений, щитов, заборов, противолавинных заборов, созданию мерзлотных   поясов и т.д.

Третий вид обработки может быть осуществлен механическим удалением снега или льда, химическим способом очистки покрытия, либо увеличением шероховатости ледяного (снежного) слоя.

Для борьбы с наледями часто используются противогололедные материалы. Они подразделяются на химические (жидкие, твердые), фрикционные и комбинированные.

Химические антигололедные материалы называют так же реагентами. Они понижают температуру, при которой замерзает вода. В зависимости от химического состава их подразделяют на подгруппы: хлориды, ацетаты, карбамиды, нитраты.

Свойства химических противогололедных реагентов:

• понижение температуры кристаллизации;

• обеспечение таяния снега и льда на поверхности дороги;

• проникновение внутрь снежно-ледяного слоя и разрушение межкристаллических связей;

• разрушение связи слоев отложений с дорогой;

• не повышать скользкость покрытия;

• удобство хранения, транспортировки и применения;

• экологичность;

• не портить металл, бетон, кожу, резину.

К твердым химическим реагентам относятся:

  • поваренная соль;
  • соль сильвинитовых отвалов;
  • хлористый кальций чешуированный;
  • хлористый кальций фосфатированный;
  • бишофит чешуированный.

Каждый вид твердых реагентов по отдельности не применяется, так как они могут слеживаться ввиду своей гигроскопичности. Чтобы избежать данной проблемы их комбинируют между собой, либо вводят добавки.

Для снижения расхода твердых реагентов их могут смачивать растворами

солей с уменьшенной точкой замерзания.

Жидкие химические реагенты представляют собой растворы либо рассолы. Основным представителем данной группы является хлористый кальций.

Наилучшими химическими реагентами для борьбы со скользкостью являются хлорид натрия и хлорид кальция, так как они имеют наименьшую температуру эвтектики со льдом, что позволяет их использовать при сильных морозах (до 49,8 °С),  при этом не имеют в составе химикатов, оказывающих катастрофического влияния на экологию.

Хлорид калия можно использовать только при слабых морозах, но его плюсом является то, что он представляет собой минеральное удобрение. Однако этот реагент положительно сказывается на почве только в строго ограниченных количествах.

Использование мочевины в качестве антигололедного вещества имеет плюсы и минусы похожие на достоинства и недостатки использования хлорида калия с аналогичной целью. Она содержит около 50% азота, который положительно влияет на восстановление плодородности почвы. Но она может трансформироваться с образованием нитратов и нитритов, которые являются ядами для человеческого организма.

Фрикционные противогололедные материалы увеличивают шероховатость поверхности, улучшая сцепление колеса автомобиля с покрытием дороги. Они не плавят лед, а создают поверх него слой комфортный для перемещения.

Свойства фрикционных противогололедных материалов:

  • увеличение шероховатости покрытий, для уменьшения аварийности на дорогах;
  • иметь высокую прочность, которая препятствует износу, дроблению и шлифованию антигололедных материалов;
  • не повышать запыленность дороги;
  • не загрязнять дорогу и прилегающую территорию.

Среди представителей фрикционных антигололедных материалов встречаются: мелкий щебень, песок, песчано-гравийная смесь, шлак, золы уноса, гранитная крошка, мраморная крошка.

Наилучшими свойствами обладает мраморная крошка. У нее много преимуществ. Этот материал относительно мягкий, вследствие чего при слишком сильных нагрузках он  ломается, уберегая от порчи покрышки колес автомобилей и само покрытие. Он абсолютно безопасен для экологии.

К недостаткам гранитной крошки относится то, что она вредит дорожному покрытию, способствует колееобразованию; портит транспорт, движущийся по обработанной этим материалом дороге; засоряет  газоны, почву, стоки; не удовлетворяет нормам радиационной безопасности.

Наиболее популярным фрикционным материалом является песок, но он имеет много недостатков. После применения данного антигололедного средства покрытие становится грязным. Песок способствует запыленности. Он накапливает в себе вредные вещества, тем самым оказывает вред экологии. К тому же он забивает ливневые стоки.

Все фрикционные материалы имеют короткий срок действия, расходуются в слишком большом количестве, их хранение вызывает много трудностей.

Чаще всего для борьбы с зимней скользкостью применяется комбинированный метод, сочетающий в себе химический и фрикционный.

Антигололедные материалы распределяют равномерно на покрытии согласно нормам расхода, которые устанавливают анализируя вид и толщину гололедных образований, учитывая погодные условия.

Борьба со скользкостью является неотъемлемой частью зимнего содержания дорог. Идеального средства против снежно-ледяных отложений не существует. Во время выбора решений должны рассматриваться и сопоставляться не конкретные реагенты (вещества), а различные системы и способы зимнего содержания объектов дорожного хозяйства, предполагающие, в том числе, их использование. Они должны быть технологически и экологически безопасными, а также иметь экономическую эффективность.

 

Список литературы:
1. А.К.Дюнин – Москва Транспорт 1983 г. – Зимнее содержание дорог.
2. Васильев, А. П. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения / А. П. Васильев, В. М. Сиденко. – М.: Транспорт,1990. – 303 с. – ISBN 5-277-00877-2.
3. ГОСТ Р50597-2017 Дороги автомобильные и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. Методы контроля.
4. Карабан, Г.М. Современная технология содержания городских дорог/ Г. М. Карабан, Н. В. Борисюк. – М.: Изд-во МАДИ, 1982. – 92 с.
5. Общие положения зимнего содержания дорог. 28.09.2018
6. Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах / Министерство транспорта РФ, гос. служба дорожного хозяйства. – М.: Росавтодор Минтранса РФ, 2003. – 69 с.
7. Содержание и ремонт автомобильных дорог. Справочник инженера дорожника / под ред. А. П. Васильева. – М.: Транспорт, 1989. – 287 с.