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常见融雪剂对机场道面的危害与环保型融雪剂解决方案

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引言 在寒冷的冬季,机场道面的积雪和结冰给飞行安全带来了巨大的隐患。为了确保航班的正常起降,机场通常会使用融雪剂来除冰融雪。然而,市面上大多数融雪剂对机场道面都存在一定的危害,因此,选择一款安全、环保、高效的融雪剂至关重要。














市面上融雪剂的类型 目前我国开发的融雪剂种类较多,按物态分为固体和液体;按组成分为无机物和无机物与有机物的混合,以无机物与有机物的混合物为最多,其中环保型的融雪剂多为不含或少含氯的 MgCl2 等化学品的混合物;也可按不同用途分类,一般用于城市道路的品质较低,用于桥梁、机场等地的品质要求较高,但其质量都必须符合标准。
融雪剂主要分为以下两类:
1、有机融雪剂:一类是以甲酸钾为主要成分的有机融雪剂,该类融雪剂融雪效果好,基本没有腐蚀损害,但价格太高,一般用于机场等重要场所。
2、无机融雪剂:另一类则是以 “氯盐” 为主要成分的无机融雪剂,如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等,通称作 “化冰盐”。其优点是价格便宜,但对大型公共基础设施的腐蚀非常严重。
常见融雪剂的作用原理 常见“氯盐类”融雪剂的融雪原理是:“氯盐类” 融雪剂溶于水(雪)后,其冰点在零度以下,如,氯化钠(食盐主要成分)溶于水后冰点在-10℃,氯化钙在-20℃左右,甲酸类可达-50℃左右。盐水的凝固点比水的凝固点低,因此在雪水中溶解了盐之后就难以再形成冰块。此外,融雪剂溶于水后,水中离子浓度上升,使水的液相蒸气压下降,但冰的固态蒸气压不变。为达到冰水混和物固液蒸气压等的状态,冰便融化了。这一原理也能很好地解释了盐水不易结冰的道理。简单地说,就是融雪剂降低了雪的融点,使其更容易融化。
水是一种特殊的物质,结冰后密度变小(一般物质固态下的密度大于液态下的密度),因此,压强越大,冰的熔点越低。车轮碾过的地方雪往往易于融化就是这个道理。积雪的路面上洒上融雪剂后,再经车辆的碾压就更易使雪融化。
综上可见,洒上融雪剂后有利于除雪。
常见融雪剂对机场道面的危害 冬季使用融雪剂及除冰液进行除冰雪作业时,会对机场道面产生腐蚀。由于大多数机场道面采用融雪剂除冰融雪,加之冬季的冻融作用,导致混凝土产生结晶膨胀,进而对混凝土造成严重破坏。此外,水在长期正负温度交替的过程中,也会对混凝土结构产生直接的冻融破坏。在这种情况下,机场道面就极易出现表面起砂、起灰、麻面、坑洞、裂缝等表层破损病害。随着时间的推移,混凝土逐渐劣化,若受到外界雨、雪侵蚀后不及时修补,后续将给通行安全带来严重隐患。
具体来说,融雪剂对机场道面的危害主要包括以下几个方面:
1、融雪剂对于混凝土道面的侵蚀,降低路面强度
氯盐类融雪剂中的氯化物能够与混凝土中的水泥砂浆产生化学反应。水泥砂浆的主要化学成分是氢氧化钙,与氣化物反应后会生成氢氧化钠和氯化钙,其中氯化钙的溶解度相对较大,这会使得溶液中的钙离子析出,在混凝土内部形成空隙,极大地降低了混凝土的强度。与此同时,溶液中大量的氯离子在低温环境下容易形成结晶体,也就是人们常说的 “盐冻” 现象。这种盐冻对混凝土路面的破坏程度远比单纯的冰雪冻融更为严重,会损害混凝土的力学性能,从而导致混凝土路面的强度下降。
2、融雪剂对于钢筋的锈蚀,导致混凝土路面开裂
混凝土中所混合的骨料和填料大多为高碱性化学材料,尤其是在硬化后会含有较高比例的氢氧化钙,这能够使钢筋界面的碱性达到 12.6 以上,进而形成对钢筋具有良好保护作用的保护膜,通常被称为钝化膜。在强碱环境下,钢筋的活性会降低,从而延长钢筋的使用寿命。然而,融雪剂的使用会引入大量氣离子,使得钢筋附近的 pH 值显著降低,破坏了原有的强碱环境,致使钝化膜破裂,钢筋发生锈蚀。当钢筋表面出现一定程度的锈蚀后,其体积会迅速增大,大约是原来的 2 至 6 倍,包裹在钢筋外部的混凝土会受到挤压,进而导致路面开裂,最终降低整个混凝土路面的承载能力。
3、融雪剂对于混凝土道面的破坏,导致骨料松散剥落
在撒过融雪剂后,经过一个冬季,混凝土路面会出现 “泛白” 的现象,颜色变浅,部分区域会变得疏松或出现骨料剥落的情况,从而使路面遭受大面积的损害。在雪融化后,混凝土路面损坏后常常会出现 “挤泥” 的现象;在进行路面维护时,可以发现路床存在沉陷或膨胀变形的情况,这在很大程度上是由于氯盐类溶液渗入到路基中,破坏了原有的结构。融雪剂对混凝土路面的破坏还体现在诸如剥蚀等物理作用上。在冬季,外界温度普遍较低,混凝土中存在的水分会发生结冰现象,体积迅速膨胀,对路面产生结冰压力。当混凝土中的水分含量增加到临界饱水度时,路面会受到拉应力的作用,由于冬季冻融现象的循环发生,破坏力度会不断增强。
4、融雪剂对沥青道面的破坏,道面脱落路基破损
尤其是沥青混凝土路面,盐类物质与沥青会产生化学反应,将大大折减沥青材料与砂石料的握裹能力,造成沥青表面脱落,在行车荷载的作用下进而大面积路面破损。盐类遇水以后,会发生盐涨现象,又会造成道路路基破坏,直接造成道路寿终正寝,极大地缩短道路使用寿命,这将给后期道路维护大大加大难度。
融雪迅速、安全环保、无损道路寿命
佰思特TBEST-7环保型无氯液体融雪剂 佰思特TBEST-7环保型无氯液体融雪剂是在用于机场的甲酸钾融雪剂的基础上进行改进研发的新型产品。TBEST-7环保型无氯液体融雪剂多用于机场、码头等特殊使用区域,有效避免对金属的腐蚀。该产品以甲酸钾为主要原料,效果发挥迅速,融雪性能远优于普通融雪剂;溶液冰点显著降低,有效防止二次结冰。TBEST-7 可生物降解,对环境无害;且不含氯离子,避免了对水泥混凝土和金属制品的腐蚀。本品已在日韩、欧美等国家得到广泛应用,效果显著。
在美国的应用:美国科罗拉多州交通部对有机融雪剂进行试验筛选,得出几种替代氯盐类融雪剂材料,其中包括甲酸钾(KFo,HCOOK)等有机融雪剂,这类融雪剂对公共设施损害小、更环保、融雪效果好等特点,而且 Mg 离子和 Ca 离子更有利于保持土壤肥力以及土壤结构稳定性。研究表明,甲酸钾作为代替氯化钠效果最好,和醋酸盐融雪剂相比其较低的碳含量和环境降解时较低的耗氧量,对环境的影响更低。甲酸钾比醋酸盐融雪剂更难迁移至地下水层,而且在较低的温度下更容易被土壤中的微生物降解,从而减少对环境的危害。
性能特点:
“1、融冰雪性能优异:通过等浓度融雪能力试验表明,TBEST - 7 的融冰雪能力是普通氯化物融雪剂的 5 倍,是醇类融雪剂的 2 倍。2、防二次结冰性能强:可实现防冻温度低至 - 50℃,路面融雪后雪水浓度至 30% 时冰点可达 - 20℃,浓度至 20% 时冰点可达 - 15℃。
3、环保性能优异:TBEST - 7 主要成分为甲酸钾,溶液呈弱碱性,对动植物无明显危害;该产品流入自然后可生物降解,钾离子被植物吸收参与自然循环。相对于氯化物融雪剂的低种子存活率和醇类融雪中对具有动物毒性的乙二醇,TBEST - 7 对自然环境的影响显著减小。
4、对水泥混凝土侵蚀和金属腐蚀性弱:氯化物中的氯离子在水泥混凝土强度形成后会造成水泥混凝土内部的二次膨胀,并对钢筋等金属制品形成电化学腐蚀,降低其强度并进一步从内部膨胀,破坏钢筋混凝土及金属制品。经电化学试验表明,TBEST - 7 对钢筋的腐蚀率是氯化钠的 1/50,能有效减轻融雪剂对混凝土和钢筋的腐蚀作用。
5、对路用性能影响小:氯化物融雪剂撒布后进入路面空隙中,通过盐涨作用对道路性能产生影响,导致路抗水损能力下降和路面的破坏;而醇类融雪剂会导致路面抗滑性能衰减,10% 溶度的醇类融雪剂可使路面产生 8% 的 BPN 衰减。TBEST - 7 以溶解态实现融冰雪效果,浓度低,对路用性能无显著影响。
6、经济效益优良:TBEST - 7 环保型融雪剂可有效减少路面破坏和附属设施损坏,降低道路运营成本,减少冬季路面除冰雪费用。此外,该融雪剂与水的配比为 1:3,大大降低了成本。
适用范围:
“1、机场道面
2、易结冰的人行道、行车道、坡道、隧道出入口
3、码头、港口等需要急速除冰雪的位置
4、军事设施等需要迅速除冰雪的位置
5、桥梁、钢铁台阶等需防腐蚀的位置
6、停车场或人流量大的商场、医院出入口附近
7、其他需要防冻除冰雪的位置
使用效果:
“ 以新疆乌鲁木齐 2016 年 11 月 22 日现场试验为例,试验对照组分别为饱和食盐水(26%)、TBEST - 7(1:2)、TBEST - 7(原液),以下从左至右依次标记为①、②、③。试验当天天气为气温-14℃、多云、微风,试验时间为21日19时至22日时30分,用量为 100ml/㎡。
可以看出饱和食盐水(26%)一次对雪层无明显融化效果,路面露出率很低,且底面已结冰;TBEST - 7(1:2)对雪层形成分割效果,底面未形成凝冰且极易分散,非常容易被车辆带走;TBEST - 7(原液)一次对雪层形成强力融解,底面未形成凝冰,路面露出率很高,效果最佳。
结语
环保型融雪剂的应用对于保障机场道面的安全和畅通具有重要意义。佰思特 TBEST - 7 环保型无氯液体融雪剂是一款专为机场等重要场所设计的融雪剂,它具有融冰雪性能优异、防二次结冰性能强、环保性能优异、对水泥混凝土侵蚀和金属腐蚀性弱、对路用性能影响小、经济效益优良等特点。相信在 TBEST - 7 的帮助下,机场道面能够在冬季保持良好的状态,为旅客的出行提供更加安全、便捷的保障。


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