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非氯植物基环保型融雪剂应用研究

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高勇卿

摘要：高速公路除雪保畅一直是高速公路运营管理工作的重中之重，目前普遍采用的方法是通过机械、人工抛撒氯盐类融雪剂进行除雪融冰，氯盐类融雪剂在温度较低时消融结冰能力有所下降，且长期使用会对公路设施造成不同程度的腐蚀、侵蚀。为提升除雪融冰的效果，保护公路设施，引进非氯植物基环保型融雪剂，并在沪陕高速西商段进行试点应用，通过实际应用及室内试验表明：植物基融雪产品相较于含氯融雪剂优势显著，融冰雪能力强于含氯融雪剂，环保无污染，对混凝土、钢材基本无侵蚀、腐蚀，对植物生长基本无害。为今后高速公路除雪保畅工作提供借鉴和参考。

Abstract： The removal of snow on highways has always been the top priority of highway operation and management. At present， the method commonly used is to remove snow and melt ice by mechanical and artificial throwing of chloride salt snow melting agent. The ability to ablate and freeze of chloride salt snow melting agent is reduced in lower temperature， and long-term use will cause different degrees of corrosion and erosion of road facilities. In order to improve the effect of snow and ice melting and protect highway facilities， non-chlorine plant based environmental snow melting agent is introduced， and the pilot application in the western section of Shanghai-Shaanxi Expressway is carried out. Through practical application and laboratory tests， it is shown that， compared with the Chloride snow melting agent， ?plant-based snow melting products has obvious advantages， the ability to melt ice and snow is stronger and it is environmentally friendly and non-polluting， has no erosion or corrosion on concrete and steel， and is basically harmless to plant growth. It will provide reference for the future work of removing snow from expressway.

關键词：高速公路;除雪融冰;非氯植物基融雪剂;应用

Key words： expressway;snow and ice melting;non-chlorine plant based snow melting agent;application

中图分类号：U418.3+26 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2019）13-0170-03

0 ?引言

高速公路除雪保畅一直是高速公路运营管理工作的重中之重，目前普遍采用的方法是通过机械、人工抛撒氯盐类融雪剂进行除雪融冰，氯盐类融雪剂在温度较低时消融结冰能力有所下降，且长期使用会对公路设施造成不同程度的腐蚀、侵蚀。为提升除雪融冰的效果，保护公路设施，引进非氯植物基环保型融雪剂，并在除雪保畅压力较大的沪陕高速西商段进行试点应用。通过非氯植物基环保型融雪剂实际应用及与含氯融雪剂的效果比对，对非氯植物基环保型融雪剂的使用可行性进行研究，为今后非氯植物基环保型融雪剂在陕西省境内公路除雪保畅工作中全面推广提供借鉴和依据。

1 ?非氯植物基环保型融雪剂简介

植物基融雪剂是由植物秸秆，主要是玉米秸秆为主要原料，经过一系列生物化学反应得来，不含任何氯化物、硫酸盐及亚硝酸盐，对生态环境无毒无害，对水泥砼、沥青砼和钢材的几乎没有腐蚀性。植物基融雪剂的成分构成元素主要为碳、氢、氧，因此在自然界中极易被微生物分解，稀释后的溶液可直接作为营养物质被植物吸收，真正实现了来源于自然又回归于自然的环保理念。植物基融雪剂是一种浅黄色均一液体，微有醇味，其pH值为8～8.5、密度1.25～1.3，该融雪剂使用方便，只需一定比例的水参配混合后，采用普通洒水车即可进行喷洒作业。目前已应用在吉林、辽宁、北京、天津、河北等省份。

2 ?试点应用情况

2.1 试点应用方案

路段选取：由于沪陕高速西商段山区路段冬季最低气温低，降雪早、雪量大、降雪频繁，降雪后桥梁、隧道洞口、长大纵坡路段冰雪不易融化，所以选取该路段进行试点应用，为路面融雪试验开展产品性能验证。

路面融雪试验：为实地检验植物基融雪剂的融雪效果，在同等路况、气候条件下，选取相邻段落，同时使用含氯融雪剂及植物基融雪剂，并采集融雪时间、持续作用时间、撒布量等数据，计算出持续24小时内不同类型融雪剂使用数量和费用，综合对比出两种融雪剂作用效果。

2.2 路面融雪试验

试验日期：2017年2月21日8：00至2月22日8：00;

天气：大雪（降雪时间为2月21日02：30至19：00）;

气温：-3～-12℃;

植物基融雪剂配合浓度：正常路段为融雪剂原液：水=1：3，极端气温、特殊路段应根据实际情况进行调整，配合浓度可采用融雪剂原液：水=1：2或1：1。

植物基融雪剂试验段落：下行k1474+200～k1472+900（王渠沟隧道至庙坪隧道）。

为做好试验比对工作，确保试验数据真实可靠，选取了与植物基试验段落气候相近、路况相似、位置相邻的路段作为含氯融雪剂对比观测段落。

含氯融雪剂对比观察段落：

下行k1472+700～k1471+600（庙坪隧道至了子河隧道）。

试验观测方法与步骤：

①参照植物基融雪剂和含氯融雪剂的不同撒布标准量，配备好满足试验段一次撒布数量的融雪剂。

②对试验路段同时进行撒布作业，在作业前分别记录各试验路段的撒布前温度及路面降雪量情况。

③按照撒布后1h、3h、6h、12h、24h的时间间隔，分别记录撒布不同融雪剂段落内路面温度及融雪情况。

2.2.1 植物基融雪剂分段落试验观测情况

试验路段：下行k1474+200～k1472+900（王渠沟隧道至庙坪隧道）。

试验情况：喷洒前桥面温度-12℃，桥面积雪厚度3cm（图1）;8：30开始喷洒融雪剂，喷洒量850kg/km，洒布宽度11.25m，长度1.3km。

观测结果：6h后，二、三车道路面积雪已基本融化成雪水，路面呈现潮湿状态。24h后，该喷洒植物基融雪剂段落路面均无结冰现象，车辆可正常通行，观测结果详见表1。

2.2.2 含氯融雪剂对比试验段观测情况

试验路段：下行k1472+700～k1471+600（庙坪隧道至了子河隧道）。

试验情况：撒布前桥面温度-11℃，桥面积雪厚度3cm（图5）;8：30开始撒布含氯融雪剂，含氯融雪剂按照标准量撒布（500kg/km），每间隔2小时进行撒布作业，洒布宽度11.25m，长度1.1km。

观察结果：经过24h的不間断观测，该试验对比段落内共撒布5次含氯融雪剂，路面均无结冰现象，一二三车道积雪已基本融化，路面呈现潮湿的状态，车辆可正常通行，观测结果详见表2。

2.2.3 植物基融雪剂与含氯融雪剂试验对比分析

①两种融雪剂作业后1小时路面情况对比（表3）。

2.3 路面情况对比表

②两种融雪剂作业后3小时路面情况对比（表4）。

从以上室外试验对比中可以看出：植物基融雪剂的融冰雪能力强于含氯融雪剂融，而且植物基融雪剂持续时间更长，不仅能够融化冰雪，更能抑制冰雪的聚集。

3 ?经济效益分析

通过对试点路段24小时不间断观测，植物基融雪剂试验路段喷洒1次即达到融雪效果;同时统计含氯融雪剂对比路段在此期间撒布融雪剂共计5次，基本达到同等融雪效果。试验对比路段经济效益分析，详见表5。

喷洒植物基融雪剂试验路段：下行k1474+200～k1472+900（长1.3公里）。

撒布含氯融雪剂路段：下行k1472+700～k1471+600（长1.1公里）。

从上述对比表中可以看出，在试验路段融雪效果相同的情况下，使用植物基融雪剂路段较含氯融雪剂路段融雪剂费用低35.7%。同时，经测算一次喷洒物基融雪剂作业消耗的机械车辆费用较含氯融雪剂喷洒费用下降20%。同时含氯融雪剂的使用会对桥梁混凝土护栏、交通安全设施及沿线绿化物等出现不同程度的侵蚀、腐蚀现象，后期融雪剂腐蚀病害根治、修复困难，大大增加了今后的养护费用成本。植物基融雪剂因其独有的环保特性，对路面、桥梁及植被腐蚀性低，亦能有效减少后期养护费用。

4 ?结论

本次试点应用选取山区高速公路有代表性的路段进行试验，验证了植物基融雪剂的效果和性能，通过综合分析试验数据，它与传统氯盐融雪剂相比，具有融雪效率高、冰冻点低、绿色环保及长期经济效益明显等优点。下一步可扩大应用试点范围，充分验证其经济效益、融雪除冰效能、环保性能等特性，并积累更加丰富的使用经验后，逐步全面推广。同时，在扩大试点过程中，建议采用较先进、容积大、动力强劲的新型洒水设备，以确保更加科学、客观验证植物基融雪剂综合性能，为大面积推广应用植物基融雪剂提供更加全面的数据支撑和使用经验。

参考文献：

[1]徐剑，王随原，李峰，魏大勇.植物基非氯环保型融雪剂材料开发及应用技术研究[J].中国科技成果，2014（03）.

[2]张东生.新型防冻融雪剂[J].国际化工信息，2006（02）.

[3]张洋，卢立，张嘉鹏.无腐蚀复合融雪剂研制与应用[J].中国公路，2006（05）.

[4]GB/T 23851-2017，融雪剂[S].

[5]JT/T 973-2015，路用非氯有机融雪剂[S].

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