Телефон по России
8 (800) 707-08-35
Екатеринбург
+7 (343) 288-79-88
Заказать звонок
Гололед и снежные завалы – актуальные проблемы зимнего сезона, которые влекут за собой высокий риск травматизма и огромные материальные убытки. Всем знакомы многокилометровые пробки, столкновения неуправляемых на скользкой дороге автомобилей, падение пешеходов на обледенелой дороге. Существует множество способов борьбы с гололедом и снегом. Но насколько они эффективны и безопасны для окружающей среды, автомобилей, самих дорог? Существует миф, что за рубежом противогололедные реагенты во имя сбережения здоровья нации и экологии не используются вообще. Но статистика наглядно свидетельствует об обратном (фото). Рассмотрим подробнее все аспекты применения противогололедных материалов, их эффективность и потенциальный вред для здоровья и окружающей среды.
Опыт зимнего содержания дорог в Норвегии
Климатические особенности Норвегии похожи на условия России. Страна делится на несколько зон. В одних регионах нормой считаются морозы до -40°C, а в других самые низкие температуры изредка достигают -10°C. В Норвегии дороги разделены на категории в зависимости от значимости, загруженности и других факторов. Состояние дорожных покрытий каждой из категорий регламентирует Государственное управление автомобильных дорог Норвегии при министерстве транспорта. Мероприятия по поддержанию требуемого состояния трасс реализуют организации-подрядчики, самостоятельно выбирающие материалы и технологии для достижения поставленной цели.
В крупных городах и на загородных трассах с интенсивным движением (более 5000 автомобилей в сутки) покрытие чистят до «черного асфальта». Второстепенные автотрассы, связывающие города, с интенсивностью движения 1500-5000 автомобилей в сутки разрешается содержать под уплотненным снежным покровом.
Таблица классов зимнего содержания дорог в Норвегии
Класс зимнего содержания дорог Общие требования к допустимому состоянию автодороги
VmA Влажная или сухая чистая поверхность
VmB Влажная или сухая чистая поверхность, лед или снег могут присутствовать между колесными колеями ограниченный промежуток времени
VmC Чистая влажная или сухая поверхность при положительных температурах, утрамбованный снег или лед при минусовых температурах
VmD Утрамбованный снег или лед на поверхности дороги
VmE Утрамбованный снег или лед на поверхности дороги. Допустимый коэффициент сцепления 0,20
Для чистки дороги до состояния «черного асфальта»на дорогах классов VmA и VmB используют только химический способ обработки поверхности, то есть реагенты. Ими посыпают дорогу до начала снегопада, снег сметают каждые полтора часа. Если снегопад сильный и продолжительный, снова применяют реагент, чтобы снег не уплотнялся и его легко можно было счистить с дорожного покрытия. Через 2-4 часа после окончания снегопада трасса должна соответствовать нормативным требованиям.
Основной реагент, применяемый в Норвегии, – хлорид натрия (техническая соль, концентрат минеральный Галит). За зиму на поддержание работоспособности дорог используется примерно 320 тыс. тонн соли. Хлорид натрия имеет несколько недостатков. Основные – отрицательное влияние на качество грунта, ограничения по температуре
применения (не ниже -17°C). Для нейтрализации негативных факторов на базе технической соли создают многокомпонентные противогололедные реагенты. Одна из полезных добавок – формиаты. ПГР на основе хлорида натрия с добавками формиатов в Норвегии применяют на самых важных объектах.
Песок и щебень на городских дорогах и оживленных автотрассах использовать запрещено. Песок, гравий, каменную крошку применяют только на дорогах с невысокой интенсивностью движения, на которых разрешена поверхность, покрытая льдом или уплотненным снегом.
Если в России для улучшения сцепления колес автомобиля со скользким дорожным покрытием до сих пор широко используют песок, то в Норвегии его применение сильно ограничено. Специалисты крупнейшей норвежской дорожной организации NCC считают, что сухой песок, поднимающийся в воздух, вредит здоровью людей.
В 60-х годах прошлого столетия основным противогололедным средством в России была ПСС, в состав которой входили: 92% песка и 8% технической соли. Но ее применение становилось причиной скопления сыпучего материала и загрязнения водостоков и газонов. Замена песка гранитной крошкой не привела к положительным результатам. Гранитная крошка, оставаясь на дорожном полотне, провоцировала его досрочное истирание.
Сегодня ПСС применяется только на дорогах, к качеству которых не предъявляются повышенные требования. Иногда ее используют для превентивной обработки дорожного покрытия во избежание появления скользкости, чаще – для ее устранения при температурах до -15°C. Песок повышает уровень сцепления шин с покрытием до вывоза снега и льда с автодороги. Неэффективно использовать ПСС во время снегопадов и по не укатанному снегу, поскольку в этих случаях работает только соль, как плавящий реагент, а песок является ненужным балластом.
В крупных городах и на автомагистралях применение ПСС запрещено из-за следующих факторов:
Есть и другие причины нецелесообразности использования песка в качестве фрикционного материала:
В 1995 года коммунальные службы получили указание применять для борьбы с гололедом техническую соль NaCl – дешевый и эффективный реагент. Основной показатель противогололедного материала – способность плавить лед. Эта характеристика определяется количеством льда, взятым в граммах, которое способен расплавить 1 г соли.
Температура, °C Расход хлорида натрия для плавления 1 г льда, г
-2 0,04
-5 0,08
-10 0,16
-20 0,285
Принцип действия NaCl основан на том, что температура замерзания соляного раствора существенно ниже температуры замерзания воды.
Плюсы применения соли в качестве ПГР:
Использование хлорида натрия для борьбы с зимней скользкостью имеет ряд недостатков:
Недостатки хлористого натрия, применяемого в качестве противогололедного реагента, стали причиной поисков новых, более эффективных и безопасных для окружающей среды ПГР. Сегодня дорожникам предлагают жидкие и сухие ПГР на основе концентрата минерального Галит и без его участия.
ПГР на основе хлористого натрия
Специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» и НКО «Ассоциация зимнего содержания дорог» провели исследования по борьбе с зимней скользкостью с помощью перспективного многокомпонентного ПГР на основе хлористого натрия с добавками формиата натрия (муравьинокислого натрия). Недостатком этого варианта является высокая стоимость формиата натрия, которая в 4-6 раз превышает цену концентрата минерального Галит. Одна из задач ученых – определить рациональное процентное содержание формиата в ПГР, при котором добавка снижает негативное влияние технической соли на окружающую среду, не слишком повышая стоимость противогололедного материала.
Помимо высокой цены, формиаты имеют еще один недостаток – необходимость строгих правил хранения самих формиатов и продукции, изготовленной на их основе. Это связано с тем, что муравьинокислый натрий быстро разлагается при попадании в него влаги. Этот процесс значительно ускоряют повышенные температуры. Повреждение упаковки или ее нагрев значительно сокращают период годности продукта.
Плюсы применения формиата натрия в составе ПГР на основе NaCl:
Формиат натрия не только сам распадается в природе на безопасные составляющие, но и очищает биосферу от вредных компонентов. На основании аналитических работ, проведенных зарубежными и отечественными учеными, были сделаны следующие выводы:
Химические ПГР без использования хлорида натрия
Наиболее распространен химический реагент, не содержащий хлорид натрия, это 28%-й раствор модифицированного хлористого кальция. По сравнению с концентратом минеральным Галит этот ПГР показывают ряд плюсов, среди которых: сниженные нормы расхода, эффективность при низких температурах (до -35°C), положительное влияние на почву. Несмотря на ряд видимых плюсов, существенные недостатки хлористого кальция значительно ограничивают его применение:
Кроме перечисленных выше недостатков, по мнению экспертов, хлористый кальций становится причиной аллергических реакций, а также представляет опасность для животных, вызывая химические ожоги лап.
Другие современные химические реагенты «АЙСМЕЛТ», «Антиснег-1», «Нордикс-П» также, как и ХКМ, раздражающе действуют на слизистые оболочки и кожу, вызывают атипические дерматиты, аллергодерматозы и аллергии. В состав «АНТИСНЕГ-1» и «НОРДИКС-П» входит азот. В грунте имеется большое количество нитрифицирующих бактерий, безвредных в условиях отсутствия этого элемента. При попадании в почву химических ПГР, содержащих азот, бактерии начинают активно размножаться и превращать аммоний в нитраты.
Информация, представленная выше, показывает, что идеальных противогололедных материалов пока не существует. Более того, когда вместо привычной технической соли начали использовать другие химические реагенты, участились обращения в поликлиники больных с жалобами на затрудненное дыхание, удушье, кожный зуд, слезотеченье. На фоне новых ПГР техническая соль остается наиболее практичным и универсальным вариантом, благодаря небольшой стоимости, простоте хранения, возможности улучшать ее свойства дополнительными компонентами. Результат этих преимуществ: 95% всех противогололедных материалов, востребованных во всем мире, составляет техническая соль.
При правильном подходе к применению концентрат минеральный Галит эффективен и безопасен. Самый важный момент в этом вопросе – строгое дозирование материалав соответствии с климатическими условиями региона, что позволяет уйти от «пересаливания» улиц и тротуаров. Оптимальное количество соли должно обеспечивать расплавление всего 15% объема снежного покрова. Остальная снежная масса при этом приобретает состояние, удобное для счистки с дорожного покрытия и вывоза специальной техникой. Определить необходимое количество ПГР помогают системы метеообеспечения, которые в России находятся в начальном состоянии и требуют обязательного развития. Точность дозирования, которую вполне может обеспечитьсовременная дорожная техника, позволяет снизить расход противогололедного материала в 1,5-2 раза.
В местах, где техническая соль может причинить вред почве, другим элементам окружающей среды, дорожному покрытию, ее необходимо сочетать с компонентами, снижающими негативное влияние NaCl, например, с формиатом натрия.
Основные этапы научно-обоснованного применения концентрата минерального Галит в качестве противогололедного материала:
Эффективность применения противогололедного материала определяется скользкостью дорожного покрытия. Существует два коэффициента, используемые в этом случае – продольного сцепления и скользкости.
Коэффициент продольного сцепления ȹ – это нормативное понятие. Для определения фактической величины коэффициента продольного сцепления используют портативные приборы, динамометрические установки и способ торможения.
Полное представление о фактическом положении дорожного покрытия предоставляет коэффициент скользкости – эксплуатационный показатель, представляющий собой отношение фактического коэффициента продольного сцепления к допустимому. Допустимый коэффициент сцепления зависит от значимости автодорог, особенностей участков, условий передвижения.
К скользк. = ȹ факт. / ȹ допуст.
В идеальном случае коэффициент скользкости должен быть равен 1.
Таблица допустимых значений коэффициента сцепления для дорог I-III категорий на разных участках и в разных условиях движения
Условия движения Характеристика участков дорог Коэффициент продольного сцепления, ȹ допуст.
Легкие Прямые или кривые радиусом 1000 м, горизонтальные, с продольным уклоном до 30°, с укрепленными обочинами и элементами поперечного профиля. Пересечения в одном уровне 0,45
отсутствует. Загрузка до 0,3
Затрудненные Участки с легкими условиями с загрузкой 0,3-0,5. Кривые участки с радиусом в плане 250-1000 м, зоны сужений, подъемы и спуски под углами 30-60°. 0,45-0,5
Опасные Участки, на которых видимость меньше допустимой. Подъемы и спуски, расположенные под углами, превышающими расчетные значения. Зоны пересечений в одном уровне. Легкие и затрудненные участки с загруженностью, превышающей 0,5 0,6
Выводы
Концентрат минеральный Галит – проверенный годами противогололедный материал, недорогой и легко запускаемый в работу. Он эффективен и безопасен при условии точного дозирования и соблюдения других правил его применения. Подходит для превентивной обработки дорожных покрытий и борьбы с уже образовавшейся зимней скользкостью. Может применяться в сочетании с другими реагентами, снижающими негативное влияние технической соли на элементы окружающей среды, дорожное покрытие и металлические части транспорта.