CC BY
99
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 % (масс.)
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 (мкг)
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.
