Вопрос №37. Технология работ по предотвращению ледяных образований на проезжей части городских улиц и дорог.

Все мероприятия по борьбе с зимней скользкостью можно разделить на три группы по их целевой направленности:

-снижение отрицательного воздействия образовавшейся зимней скользкости и повышение коэффициента сцепления колеса с дорогой путём россыпи по обледеневшему покрытию минеральных фрикционных материалов;

-удаление с покрытия образовавшегося ледяного или снежного слоя с применением химических, механических, тепловых и других методов;

-предотвращение образования снежно-ледяного слоя или ослабление его сцепления с покрытием путём профилактической обработки покрытия противогололёдными химическими веществами или введения противогололёдных реагентов в состав покрытия. В практике зимнего содержания автомобильных дорог для борьбы с зимней скользкостью применяют фрикционный, химический, физико-химический и другие комбинированные методы.

Профилактический метод борьбы со скользкостью заключается в распределении противогололёдных материалов до образования на проезжей части дороги гололёда или наката. Он подразделяется на предупреждение образования гололеда и предупреждение образования снежного наката. В первом случае за 30-60 минут до начала образования гололёда на поверхность покрытия распределяют твёрдые или жидкие хлориды с расходом от 5 до 20 г/м². Соединяясь с влагой из воздуха, хлориды образуют соляной раствор, который препятствует образованию гололёда. Реализация этого метода требует точного прогноза о возможном образовании гололёда за 1-2 часа до начала образования, чтобы успеть обработать поверхность хлоридами. Для такого прогноза разработаны различные приборы и сигнализаторы гололёда. Большинство этих приборов и датчиков служат только для раннего обнаружения гололёда, но некоторые системы позволяют получать прогноз наступления гололёда за 1-2 часа до момента его появления, что намного важнее, чем обнаружение уже образовавшегося гололеда. Как правило, системы раннего предупреждения и системы прогнозирования гололёда имеют в своем составе автоматическую метеорологическую станцию (АМС) и датчики, измеряющие температуру покрытия и фиксирующие её состояние.

В настоящее время системы ранней регистрации гололеда выпускают фирмы: Enator (Швеция), Vaisala (Финляндия), Odin System (США), Boschung Megatronic (Швейцария), Национальная индустриально-торговая палата (Россия) и др.

Важным условием эффективного применения профилактического метода борьбы с гололедом является наличие машин, способных распределять хлориды очень малыми дозами порядка 5-10 г/м². При таком малом расходе хлориды не оказывают отрицательного влияния на окружающую природу, дорогу и автомобили, но позволяют не допустить образования гололёда или гололедицы на покрытии.

На принципе раннего обнаружения гололёда работают системы автоматического разбрызгивания антигололедных жидких реагентов на покрытие дороги (рис. 1). После получения сигнала об образовании гололёда автоматически включаются насосы, которые под большим давлением подают раствор к разбрызгивающим устройствам (тарелкам), которые установлены на обочинах у кромки проезжей части. Тарелки имеют отверстия, через которые струи раствора разбрызгиваются на всю проезжую часть, колёсами автомобилей раствор разносится равномерно по полосам движения. Это позволяет предупредить образование гололёда или ликвидировать его на ранней стадии.

Автоматизированные системы распределения противогололёдных материалов по данным сигнализаторов гололёда применяются на сложных развязках, отдельных мостах и на опасных участках дорог.

.

Рис 34.

Создание гололёдобезопасных (гидрофобных) покрытий. В состав материала верхнего слоя покрытия или слоя износа вводится химический реагент, состоящий из хлорида и ингибитора. Одним из первых таких реагентов является верглимит, разработанный швейцарской фирмой «Пластироут», который содержит хлористый кальций. Частицы верглимита в виде мелких зёрен покрыты тонкой синтетической плёнкой. В таком виде они вводятся в состав асфальтобетонной смеси при ее приготовлении. Затем эта смесь укладывается тонким слоем и уплотняется.

В процессе движения колесами автомобиля снимается пленка с гранул хлористого кальция в самом верхнем слое покрытия и они становятся открытыми. При попадании снега на покрытие хлористый кальций расплавляет его, превращая в солевой раствор, который не замерзает при понижении температуры.

В Росдорнии разработан новый материал, который называется «Грикол» и применяется для устройства противогололёдных покрытий.

Грикол - это гидрофобная соль в виде тонкодисперсного порошка, имеет размер менее 0,06 мм. Порошок состоит из хлористого натрия и кальция с добавлением сакора (алкиласиликонат щелочного металла). Он вводится в асфальтобетонную смесь в количестве до 5 % от массы асфальтобетонной смеси, заменяя минеральный наполнитель или его часть. Асфальтобетонная смесь приготавливается и укладывается по традиционной технологии.

Грикол позволяет полностью предотвратить образование льда на покрытии при переходе температур воздуха через 0 от положительных к отрицательным до -6°С. При более низких температурах образование льда на поверхности покрытия возможно, но силы примерзания (адгезии) льда и снега к такому покрытию весьма незначительны, что позволяет легко очистить поверхность от снежно-ледяных отложений плужно-щёточными снегоочистителями.

Перспективным способом является гидрофобизация покрытия, которая заключается в нанесении водоотталкивающих веществ на покрытие. На гидрофобной поверхности вода, растекаясь, замерзает в виде сплошного слоя льда, который прочно скрепляется с поверхностью покрытия. Это сцепление увеличивается за счёт образования льда в микротрещинах. На гидрофильной поверхности угол растекания жидкости значительно больше, вода быстро стекает с покрытия, и лёд 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 щёточным механизмом.

Для гидрофобизации асфальтобетонных покрытий используют специальные составы, которые готовят на основе кремнейорганических веществ с добавлением растворителя. Работы в этом направлении находятся в стадии развития.