基于改进SHRP融冰试验的氯盐融雪剂性能研究

氯盐融雪剂因其融冰除雪性能优异、价格低廉、易于获取而得到广泛应用。为探究氯盐融雪剂的温度适用性不同、标准不统一、撒布方式粗略等问题,该文通过改进的SHRP融冰试验,分析了温度、固液态及撒布方式对NaCl、CaCl_(2)、MgCl_(2) 3种常用氯盐融雪剂除冰性能的影响。试验结果表明:氯盐融雪剂的除冰性能对温度具有显著的敏感性;MgCl_(2)、CaCl_(2)两种融雪剂在融化过程中存在“放热”效应;同种氯盐融雪剂在固态下的融冰效率高于液态下的;同种氯盐融雪剂在不同撒布方式下融冰效率不同,其中,在线性撒布下除冰能力最强。根据试验结果,建议使用固态线性撒布的方式,并根据环境温度选择适宜的融雪剂。

北方寒地海绵城市建设——含盐融雪剂的研究

为了纾解降雪对交通的影响,环卫部门难以避免会使用融雪剂,虽然使用含盐融雪剂被认为是道路上清除冰雪最便宜和最有效的手段之一,但使用含盐融雪剂的副作用也较为明显。北方寒地应用海绵城市技术过程中,融雪剂带来的影响是最难解决的问题之一。针对融雪剂的特点、影响、管理措施等问题,国内的相关研究较少,因此需借鉴欧美发达国家的管理经验,本文通过对融雪剂运输存储、防冰预湿工程措施等方面进行管理改进,以期降低融雪剂的使用对环境的影响。

纳米SiO_(2)微球/含氟丙烯酸酯涂层的制备及耐融雪盐腐蚀性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)及其他丙烯酸酯类单体为原料,采用半连续乳液聚合法制备含氟丙烯酸酯共聚乳液,将其与一定量的表面硅烷改性的纳米SiO_(2)微球、适量的颜填料和助剂机械搅拌均匀,得到纳米SiO_(2)微球/含氟丙烯酸涂料。FT-IR、XRD测试表明,表面硅烷改性的纳米SiO_(2)微球晶型未发生改变。复合涂层的力学性能、耐化学介质腐蚀性能和耐融雪盐腐蚀性能等结果表明,当纳米SiO_(2)微球掺量为3%时,复合涂层的综合性能最佳。其铅笔硬度为5 H,黏结强度为1.88MPa,耐冲击高度超过50 cm,涂层接触角可达110°,吸水率仅为0.72%,耐酸碱盐腐蚀率分别为17%、11%、11%。与未改性的含氟丙烯酸涂层和市售的涂层相比,在设定的融雪盐腐蚀条件下,复合改性涂层腐蚀前后的色差、光泽度、表面状况保持稳定,混凝土试件的抗压强度和碳化深度的下降均减缓。

环氧树脂掺量对蓄盐沥青混合料性能的影响

为增强沥青路面的融雪抑冰性能,降低冰雪对沥青路面造成的损害,制备了不同环氧树脂掺量下的蓄盐沥青混合料试件,并对其施工可操作性、路用性能、融雪抑冰性能等进行分析和评价。首先,采用旋转黏度试验与马歇尔稳定度试验,分别评估了不同环氧树脂掺量的环氧沥青胶结料和蓄盐沥青混合料的施工可操作性,并通过荧光显微镜(Fluorescence Microscopy,FM)观察了其微观结构并分析了其反应机理。在此基础上,基于车辙试验、低温弯曲试验、残留稳定度试验和冻融劈裂试验评价了蓄盐沥青混合料的路用性能。最后,借助盐化物释放试验与冰黏附试验分析了蓄盐沥青混合料的融雪抑冰性能。研究结果表明,与热塑性SBS改性沥青相比,不同环氧树脂掺量下蓄盐沥青混合料性能变化存在明显的阈值:当环氧树脂掺量小于等于30%时,其对蓄盐沥青混合料路用性能影响较小,但对其融雪抑冰性能影响显著;而当环氧树脂掺量大于30%时,蓄盐沥青混合料的路用性能显著提升,但同时其融雪抑冰性能受到不良的影响。通过荧光显微镜观察并分析可知:随着环氧树脂掺量的增加,环氧沥青体系发生了从“沥青为连续相、环氧固化物为分散相”到“沥青为分散相、环氧固化物为连续相”的相转变,导致性能发生了显著的变化。因此,在使用蓄盐沥青混合料时应该综合考虑其路用性能和融雪抑冰性能,建议内掺融雪剂的环氧沥青混合料中环氧树脂掺量为20%~30%。

融雪剂胁迫对早熟禾发芽及幼苗生长的影响分析

通过培养实验,研究了氯盐和醋酸盐两类融雪剂对早熟禾发芽及幼苗生长的影响。结果表明:融雪剂影响植物种子萌发,且随融雪剂浓度的升高,植物种子的受害率升高,醋酸盐类融雪剂对早熟禾种子的危害程度低于氯盐类融雪剂;融雪剂还影响植物幼苗生长,随融雪剂浓度的增加,苗高和根长逐渐下降,幼苗受害率升高,幼苗形态变化与种子受害率变化表现出一致性,两类融雪剂均会对幼苗的生长产生抑制,且抑制程度相差不大。因此,建议要高度重视融雪剂使用对环境和植物的影响,尽量使用机械和人工除雪方式,减少融雪剂的使用量及使用浓度。

氯盐融雪剂对城市道路绿化带土壤性状的影响

2009年底至2010年初,北京市降雪非常集中且强度较大,为保障交通畅通,大量的氯盐融雪剂在北京城区的绿地上应用,其用量达3万t。路面撒施的融雪剂不可避免地进入分车带、绿化带等绿地,对绿地植物正常生长造成威胁。文章通过实地采集了45个绿地土样,研究了道路绿地土壤盐分等相关指标,结果表明,与对照相比,撒施融雪剂对道路绿化带土壤造成了严重的污染,土壤全盐量范围为0.11%～2.79%,最高值出现在西城区金融街;表层土壤氯化物含量范围为222～19 548 mg/kg;表层土壤水溶性钠分别达到了对照的18～780倍。从不同土层来看,0~10 cm的表层土壤全盐量、氯化物、水溶性钠的含量远远高于10~20 cm土层;地理分布上呈现出中心城区表层土壤全盐量总体高于外围城区,交通主干道高于次干道和交通支线的特点。最后,提出了减缓氯盐融雪剂危害的建议措施。

醋酸钙镁盐的制备新工艺及产品性能研究

研究了冰醋酸与白云石直接反应制醋酸钙镁盐(CMA),当水/冰醋酸摩尔比为6.7:1.0,反应温度为60～70℃,酸质量分数过量1%左右,反应时间为60～90 min,搅拌速度为150～250 r/min,钙镁摩尔比在0.3～0.6时,所得产品质量较佳.通过XRD晶相图谱、DTA、TG和DTG图谱对不同条件下制得的样品进行分析可知,反应温度在65℃以及Ca/Mg摩尔比为3:7时所获得的产品融冰效果较好.

融雪剂对城市园林植物伤害机理的研究

通过现场调查和对土壤化验分析表明,撒施了融雪剂的雪水和树埯内土壤中的盐分和Cl-含量远远大于对照雪水和土壤,由此认为造成2003年北京城市大量行道树和灌木死亡的原因是由于融雪剂使用过多,使植株发生了严重盐害所致。同时研究表明,栾树、毛白杨、银杏和油松等行道树的衰弱或死亡还与道路两侧密实的土壤条件有关。

融雪剂对高速公路中分带植物伤害调查分析

在大量调查研究和土壤分析的基础上,指出撒盐融雪对高速公路中分带植物可造成很大损伤,为此,提出了防止植物受损的方法.

蓄盐融雪除冰剂微观分析及对混合料水稳定性的影响

在冬季,我国国土面积的85%受到凝冰现象影响,路面凝冰使路面抗滑系数下降,极易引发交通事故,严重影响人们的生产及生活。本研究借助SEM、EDS、XRD和FT-IR等微观测试方法分析蓄盐融雪除冰剂的表面形貌、元素种类及分子结构;通过降低冰点试验、融冰性能评价蓄盐融雪除冰剂的融冰效果;通过冻融劈裂试验评价含有蓄盐融雪除冰剂沥青混合料的水稳定性,结合微观测试方法综合分析影响其水稳定性的重要原因。微观分析结果表明,蓄盐融雪除冰剂中主要抗凝冰成分为NaCl,同时还含有其他的有机物质,表面多孔有助于NaCl的释放及周围水蒸气进入;蓄盐融雪除冰剂降低冰点效果明显,且融冰效果较好。蓄盐融雪除冰剂加入到沥青混合料中,由于其抗凝冰成分NaCl溶于水后的盐溶液更易浸湿集料以及NaCl的析出造成混合料空隙率增大,较大的动力压力及盐溶液的双重作用使得其水稳定性降低,但是仍能满足规范要求。

含氯融雪盐对汽车用镀锌钢腐蚀行为的影响

目前,对热镀锌钢板在含氯融雪盐雪水溶液中的腐蚀行为研究不多。为此,采用浸泡和电化学方法研究了汽车用镀锌钢板及裸钢在不同氯离子含量的模拟融雪盐雪水溶液中的腐蚀行为。结果表明:含氯融雪盐的雪水溶液比纯雪水具有更强的腐蚀性,随着融雪盐含量的增加,汽车用镀锌钢腐蚀速率增加缓慢,腐蚀速率较祼钢降低了约1倍,耐蚀性显著提高。汽车用镀锌钢在含1%Cl-的雪水中发生腐蚀,表面沉积一层由Zn(OH)2和ZnO组成的二次腐蚀产物膜,对镀锌层的溶解起到一定的阻碍作用,但融雪盐中的Cl-破坏了膜的稳定性,使镀锌钢在成膜-破坏-再成膜-再破坏的反复中发生腐蚀。

环保型道路融雪剂的研制

本文以醋酸钙镁盐为主要原料研制了环保型道路融雪剂 ,讨论了原材料的选择、氧化钙与氧化镁的比例、反应温度、添加剂对产品融雪效果的影响 ,并进行了融雪试验 ,达到了环境保护的基本要求 。

蓄盐类抗凝冰剂微观机理研究

为了研究蓄盐类抗凝冰剂的微观机理,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射法(XRD)、红外光谱法(FTIR)、热重分析法(TG)、差式扫描量热分析法(DSC)等进行物理化学特性分析,并采用融冰量实验评价其融冰性能。结果表明,蓄盐类抗凝冰材料的有效抑制冻结成分为氯化钠,并含有有机物与其他矿物盐成分,粒度分布较均匀,表面有微粒附着,表现为包覆结构,呈现较好的热稳定性,低温下能够有效降低冰点,具有良好的融冰效果。

融雪盐对沥青混合料的腐蚀作用研究

针对中国北方冬季广泛使用的氯化钠融雪盐在有效融雪的同时对沥青路面产生了较为严重的腐蚀作用,通过配制不同质量分数的融雪盐溶液,分别对SMA-13、AC-13和OGFC-13等不同级配的沥青混合料进行腐蚀试验,探究在不同融雪盐质量分数及不同干湿循环腐蚀作用下,沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留稳定度、冻融劈裂残留强度百分比等指标的变化规律,并依据试验结果对沥青混合料遭受融雪盐腐蚀作用后残留性能的百分比进行预估研究。试验结果表明:随着融雪盐溶液质量分数和干湿循环腐蚀次数的增加,沥青混合料的DS、εB、MS′、TSR均呈现出较大程度的减小,融雪盐对沥青混合料腐蚀作用严重。同等条件下,OGFC比SMA及AC更易遭受融雪盐的腐蚀。

融雪剂融雪机理及发展状况

介绍了融雪剂融雪化冰机理,综述了融雪剂的发展过程。融雪剂的发展经历了4个阶段:氯盐型、非氯盐型、防锈型、有机环保型,详细介绍了这4类融雪剂的代表性产品的性能、优缺点及应用情况,并对其性能进行对比分析。

氯盐融雪剂对集料力学性能及沥青粘附性的影响研究

通过试验,研究了不同浓度下两种氯盐融雪剂对集料力学性能、沥青与集料的黏附性的影响。结果表明,经过融雪剂浸泡的沥青混合料在干湿循环和冻融循环后,集料强度降低、沥青与集料的黏附性降低,融雪剂浓度对集料强度、集料与沥青的黏附性有不同的影响规律。

浅析融雪剂对城市环境的影响

融雪剂是一把双刃剑,在快速除雪保障交通畅通的同时,也给城市带来了一系列的环境问题。对融雪剂对城市环境的影响进行了探讨分析,并提出了今后使用融雪剂的建议和策略。

融冰雪沥青混合料盐分溶析试验

为了评价掺加盐化物融冰雪材料路面的抑制冻结效果及影响因素,基于稀溶液定律,确定路面不同融冰雪效果的盐分析出目标值,利用盐溶液电导率值检测试验,研究了不同盐化物含量的压实沥青路面的盐分溶析规律以及不同温度和不同空隙率条件下的沥青路面盐分溶析变化情况。结果表明:通过调整沥青混合料的盐化物含量,可得到不同的冻结抑制效果,温度升高,盐分析出速度加快,夏季高温多雨是路面盐分散失的主要原因;盐分析出速度随路面空隙率的增加而加快,路面压实度的控制是保持抑制冻结效果持续性的关键因素。

可融冰含盐陶粒混凝土分层度试验

为了保证含盐陶粒混凝土路面具有良好的除冰雪耐久性,消除含盐陶粒离析分层对混凝土性能的不利影响,采用分层度试验对影响含盐陶粒混凝土匀质性的因素进行了分析.结果表明:合理的砂率能有效提高混凝土拌合物中水泥砂浆的黏度,当砂率为36%时含盐陶粒混凝土的抗分层和抗离析性能最好;用粉煤灰替代部分水泥能降低水泥砂浆与含盐陶粒的密度差异,改善混凝土拌合物的工作性,有效减弱含盐陶粒的上浮;一定时长的振捣使得混凝土胶凝材料与水充分接触,混凝土拌合物的黏度系数明显提高,过度振捣会导致含盐陶粒大量上浮;优化材料组成,严格控制含盐陶粒混凝土的振捣时长,可以保证含盐陶粒的分布与集料替代比例的关系趋于一致.

我国道路融雪剂的研发与应用

施用融雪剂是我国北方道路冬季除雪的主要技术手段之一,融雪剂的大量使用对车辆、道路及其周边环境的损害越来越严重。总结了我国道路施用融雪剂的现状及其对生态环境的影响,分析了融雪剂的类型和特点,提出低成本、环保型的有机融雪剂是我国融雪剂研发的方向,研究结论对推动我国融雪剂的研发和应用有参考价值。