Профилактика предупреждения образования зимних видов скользкости, оганизация баз хранения противогололедных материалов

Способы предупреждения образо­вания и профилактики зимней скольз­кости включают гидрофобизацию покрытий, введение в верхний слой покрытия хлоридов (физико-хими­ческий способ) и профилактическую россыпь или розлив хлоридов.

Гидрофобизация заключается в на­несении водоотталкивающих веществ на покрытие. На гидрофильной по­верхности вода растекается и замер­зает в виде сплошного слоя льда, который прочно скрепляется с по­верхностью покрытия (рис. 10.15).

Это сцепление увеличивается за счет образования льда в микротрещинах. На гидрофобной поверхности угол растекания жидкости значительно больше, вода быстро стекает с по­крытия и лед вообще не образуется или образуется в виде отдельных капелек. Сцепление такого льда в 3-4 раза меньше, чем на гидрофиль­ной поверхности и его легко удалить щеточным механизмом.

Для гидрофобизации асфальтобе­тонных покрытий Гипродорнии пред­ложил использовать пасту на основе кремнийорганических веществ с до­бавлением растворителя (керосина). Расход пасты 150-200 г/м². Для це­ментобетонных покрытий в МАДИ канд. техн. наук С. В. Суханов пред­ложил гидрофобную кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10 (расход 200-400 г/м²). Однако оба состава недолговечны и дороги.

Новым и достаточно надежным является способ обработки поверх­ности сборных цементобетонных плит, разработанный в МАДИ канд. техн. наук В. В. Плужниковым. Он состоит в нанесении на поверхность плит гидрофобизирующих водных эмульсий на основе кремнийоргани­ческих соединений. Эмульсию нано­сят пульверизатором в момент из­готовления плит на заводе (расход эмульсии 200-300 г/м²). При этом адгезия льда снижается в 7 раз, т. е. гололед практически не образуется. Срок службы обработки около 5 лет. Создание эффективных и эко­номических водоотталкивающих за­щитных пленок на поверхности по­крытий требует дальнейших иссле­дований и разработок.

Физико-химический метод заклю­чается в придании поверхности по­крытия гидрофобных свойств путем введения в состав материала соот­ветствующих химических веществ. В США, Канаде, ФРГ, Швейцарии и других странах начали строить ас­фальтобетонные покрытия с добав­кой верглимита, изготовленного на основе хлористого кальция. Такие смеси представляют собой антиоб­леденители. Покрытия, построенные с добавкой верглимита, плавят снег и лед [4].

В Гипродорнии кандидаты техн. наук А. В. Михайлов и В. П. Расников разработали технологию строи­тельства верхнего слоя покрытия из асфальтобетонной смеси, в которую добавляют твердый хлористый нат­рий-до 5% массы вяжущего. При этом температура смерзания льда с покрытием снизилась до — 18 °С, а прочность сцепления льда с покры­тием снизилась до 10 раз.

В МАДИ проф. И. В. Королев и канд. техн. наук А. К. Касымов раз­работали состав асфальтобетонной смеси, в которую добавляют водо­растворимый шлак (отход произ­водства вторичных алюминиевых сплавов) как противогололедную до­бавку-до 7% массы асфальтобето­на. Адгезия льда уменьшается в 2-5 раз. Недостаток таких покрытий -их повышенная пористость, а также на­личие влажной поверхности летом. Кроме того, износостойкость таких покрытий может сократиться за счет шелушения.

Однако создание гололедобезопасных покрытий весьма перспективно для борьбы с гололедом на дорогах. Перспективна поверхностная обра­ботка покрытий из шламов с крем-нийорганическими или другими до­бавками, снижающими адгезионные свойства льда. Другое направление в создании гололедобезопасных покрытий состоит в придании верхнему слою упругих свойств. В этом случае лед, образовавшийся на покрытии, будет быстро разрушаться под дейст­вием проходящих автомобилей, про­изойдет самоочистка покрытия. Для этих целей в МАДИ проф. Н. В. Горелышев и инж. Э. И. Янчевская раз­работали составы песчаных резино-битумных смесей, в которых от 2 до 7% резиновой крошки. Слой износа из этих смесей делают толщиной 2 см, он обладает высокими сцеп­ными качествами во влажном со­стоянии и значительно облегчает борьбу с гололедом.

Профилактический метод борьбы со скользкостью заключается в рас­пределении противогололедных ма­териалов до образования на проез­жей части гололедицы или уплот­ненного снежно-ледяного слоя (на­ката). Он подразделяется на профи­лактику образования гололедицы и снежного наката. В первом случае за 30-60 мин до начала образования гололедицы по поверхности покры­тия распределяют твердые или жид­кие хлориды (расход от 5 до 20 г/м²). Соединяясь с влагой из воздуха, хлориды образуют соляной раствор, который препятствует образованию гололедицы. Метод очень экономи­чен, поскольку требуется минимум противогололедных материалов. Од­нако реализация этого метода тре­бует точного прогноза о возможном появлении гололедицы за 1-2 ч до начала ее образования, чтобы успеть обработать поверхность хлоридами. Для такого прогноза разработаны приборы и сигнализаторы гололеди­цы, которые пока не отличаются высокой точностью. Автоматизиро­ванные системы распределения про­тивогололедных материалов по дан­ным сигнализаторов гололедицы при­меняются на сложных развязках, от­дельных мостах и опасных участках в ряде зарубежных стран.

Важным условием эффективности профилактического метода борьбы с гололедицей является наличие ма­шин, способных распределять хло­риды очень малыми дозами (около 5-10 г/м²). Для этих целей в СССР разработан распределитель с нор­мой распределения. 10 г/м² и выше.

В отдельных случаях для борьбы с зимней скользкостью применяют теп­ловой способ двух разновидностей: конвентивный, когда плавление льда осуществляется тепловой струей, обо­гревающей поверхность покрытия, и кондуктивный, когда покрытие обо­гревается теплоносителем, заложенным в дорожную одежду [23]