Преимущества применения новой антигололедной композиции над традиционной пескосоляной смесью на объектах дорожного хозяйства

Преимущества применения новой антигололедной композиции над традиционной пескосоляной смесью на объектах дорожного хозяйства

В.Ф. Желтобрюхов, Ю.Н. Ильинкова, Н.В. Колодницая, В.М. Осипов

Согласно ОДН 218.2.027-2003 “Требования к противогололедным материалам” к антигололедным реагентам относятся твердые или жидкие дорожно-эксплуатационные материалы, применяемые для борьбы с зимней скользкостью на автомобильных дорогах и улицах. Классификация противогололедных материалов приведена на рис. 1. В зависимости от используемого сырья и его происхождения противогололедные материалы (ПГМ) делят на три группы: 1 - химические, 2 - фрикционные, 3 -

К

«Я

с;

Рис. 1. - Классификация противогололедных материалов [1]

*)

’ ПСС - пескосоляная смесь.

’ ПГС - песчано-гравийная смесь.

Нами проведен сравнительный анализ комбинированных противогололедных реагентов:

1. Традиционная пескосоляная смесь на основе №0 (галит) и карьерного песка.

2. Новая антигололедная композиция, основу которой составляют MgQ2*6H2O (бишофит) и глауконит.

В таблицах № 1 и № 2 представлен минералогический, химический состав солей и фрикционных материалов, используемых и рекомендованных к применению на проезжей части дорог, тротуаров.

Таблица № 1

Минералогический состав солей, применяемых и планируемых к внедрению на объектах дорожного хозяйства

ша, в % MgQ2*6H2O, в %

Хлористый натрий 96,15 Бишофит 88-99

Кальций-ион 0,18 Карналлит 0,1-55

Магний-ион 0,10 Кизерит 0,1-2,8

Сульфат-ион 0,27 Бромистый магний 0,45-0,98

Нерастворимый в воде остаток 1,45 Ангидрит 0,1-0,7

Влага 2,85 Галит 0,1-0,4

Массовая доля антислеживателя -

В ископаемом состоянии бишофит встречается в виде соляной зернисто-кристаллической породы. В чистом виде кристаллы бишофита водянопрозрачные, но могут иметь белую, розовую и бурую окраску в зависимости от примесей. Бишофит имеет горьковато-соленый острый вкус, твердость его 1,5, удельный вес 1,59-1,61 г/см , электропроводен, молекулярная масса 203,31; кристаллическая форма - моноклинная, температура кипения 150 0С. Растворимость в г на 100 г холодной воды (20 0С) - 306, горячей воды (100 0С) - весьма растворим [2].

Таблица № 2

Химический состав фрикционных материалов

Песок карьерный, в % Глауконитовый песок, в %

SiO2 96-97 ^3 7,55 ± 0,17

Ка20+К20 не более 0,18 СаО 0,96 ± 0,07

БОз ниже 0,005 Ре2°з 17,17 ± 0,23

БеО 2,19 ± 0,13

Н2О+ 5,58 ± 0,17

Н2О- 2,52 ± 0,13

К2О 7,94 ± 0,12

Mg0 4,46 ± 0,12

МпО 0,008 ± 0,002

Ка2О 0,04 ± 0,01

Р2О5 0,37 ± 0,03

БЮ2 50,9 ± 0,3

Р 1600

Физические и механические свойства песка карьерного.

Класс песка 1-11. Модуль крупности - 1,5-1,74. Коэффициент крепости

- 0,5. Влажность песка - 2,80-3,0 %. Содержание глинистых и пылевидных частиц не более 2 % размером 0,005 мм. Цвет - желтовато-светлый. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов не более 14,76 Бк/кг.

Глауконитовый песок обычно встречается в виде микроагрегатных зерен размером от 0,01 до 0,8 мм. Глауконит обладает сорбционными свойствами, т. к. его емкость катионного обмена изменяется от 420 до 550 мг/экв на 1 грамм навески. Глауконит обладает удельным весом 1,7-1,9 г/см , пористость 20-25 %, твердость 1,3-2,0, плотность 1,8-3,0. Область

химической устойчивости pH = 1-10 [3, 4].

Комбинированные антигололедные реагенты должны выполнять одновременно функции фрикционных и химических ПГР.

Таблица № 3 посвящена анализу выполняемых антигололедных функций применяемым реагентом (КаС1+песок) [5, 6] и разработанной экокомпозицией (М^С12*6Н20+глауконит).

Таблица № 3

Эффективность противогололедных материалов

№ п/п Функции КаС1+песок MgCl2*6H20+ глауконит

1. Понижение температуры замерзания воды, С до - 21 до - 40

2. Ускорение плавления снежноледяных отложений на дорожных покрытиях Экокомпозиция за 10 минут растаивает вдвое больше льда, чем традиционная пескосоляная смесь, при вреде окружающей среде ниже более чем в 3 раза

3. Проникновение сквозь слои снега и льда, разрушая межкристаллические связи, и снижать силы их смерзания с дорожным покрытием, г/г - 20С 27,6 27,5

- 50С 12,1 12,5

- 100С 6,4 7,9

-200С 3,5 5,2

4. Быть технологичными при хранении,транспортировке и применении Применяемый в экокомпозиции глауконитовый песок предотвращает слеживание ПГР

5. Не увеличивать экологическую нагрузку [7] на окружающую природную среду (зеленые насаждения) и не оказывать токсичного действия на человека и животных По химическому составу бишофит в 1,75 раз содержит меньше хлора, чем хлорид натрия и в 1,83 раз меньше, чем хлорид кальция, а поскольку максимальная температура замерзания раствора антиобледенителя на порядок ниже, то его расход на обработку 1 м2 будет меньше. С применением новой композиции уменьшается и количество хлора в окружающей среде более чем в 3,2 раза.

6. Не вызывать увеличения агрессивного воздействия на металл, бетон, кожу, резину Антигололедная экокомпозиция содержит двойной суперфосфат, являющийся ингибитором коррозии, что позволяет корродировать кузовную сталь в 1,5-2,0 раза меньше, чем пескосоляная смесь, и лишь на 25-30 % больше, чем водопроводная вода.

7. Обладать свойствами, препятствующими увеличению запыленности воздуха и загрязнения придорожной полосы Бактерицидные свойства бишофита и сорбционные свойства глауконита по отношению к тяжелым

металлам, нефтепродуктам и др.

веществам делают экокомпозицию экологически и санитарно-эпидемиологически ______________________________________________безопасной [8].________

Из таблицы № 3 следует, что применение разработанной и

предлагаемой к внедрению экокомпозиции на объектах дорожного хозяйства является более целесообразным с точки зрения экологической, технической безопасности [9, 10].

Литература:

1. Требования к противогололедным материалам [Текст] / ОДН 218.2.027-2003. - М., 2003.

2. Салех Ахмед, И.Ш. Волгоградский бишофит. Возможности освоения, глубокой переработки и использование природного бишофита [Текст] / И.Ш. Салех Ахмед. - Волгоград: Перемена, 2010 - 432 с.

3. Колодницкая, Н.В. Разработка и обоснование технологий обеспечения экологической безопасности городского хозяйства при рекультивации урбанизированных территорий [Текст]: дисс. канд. техн. наук: 05.23.19: защищена 24.02.2012: утв. 23.07.2012 / Колодницкая Наталья Владимировна

- Волгоград, 2012. - 177 с. - Библиогр.: С. 159.

4. Пат. 2442668 РФ, МПК B 09 C 1/10, A 01 N 25/32. Препарат для биологической очистки почвы, загрязнённой хлорорганическими веществами, свойственными выбросам химического предприятия / Г.К. Лобачева, Н.В. Колодницкая, В.М. Осипов, А.М. Салдаев; ГОУ ВПО "Волгогр. гос. ун-т". - 2012.

5. Wilfrid, A. Nixon Sixth international symposium on snow removal and ice control technology / A. Nixon Wilfrid. - Washington: Doubletree Spokane City center Spokane, 2004. - 667 p.

6. Stephen J. Drschel Salt brine blending to optimize deicing and anti-icing performance. Final report / J. Drschel Stephen. - Minnesota Department of Transportation Research Services, 2012.

7. Гейдор, В.С., Чешев, А.С. Экономический механизм устойчивого

развития городских территорий [Электронный ресурс] // “Инженерный вестник Дона”, 2013, № 2. - Режим доступа:

http://ivdon.ru/magazine/archive/n1y2009/250 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

8. Лобачева, Г.К. Новая технология биологической очистки загрязнённой почвы - усиленное биовосстановление на месте (in situ) препаратом на основе природного сорбента [Текст] // Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2010. - Вып. 6. - C. 190-194.

9. Кирясов, А.С. Формирование эффективной транспортно-логистической системы регионального уровня на основе концепции устойчивого развития [Электронный ресурс] // “Инженерный вестник Дона”, 2013, № 1. - Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/n1y2009/250 (доступ свободный) -Загл. с экрана. - Яз. рус.

10. Власенко, Т.В. Оценка эффективности рациональной организации и использования городских территорий [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, № 4 (часть 1). - Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/archive/n4p1y2012/1070 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.