Наиболее востребованный противогололедный реагент – соль. Использование NaCl в составе получило широкое распространение по всей стране, благодаря доступности продукта и его высокой эффективности.
Принцип действия технической соли очень простой. Температура замерзания раствора натрий хлора значительно ниже, чем у воды, из-за чего лед, обработанный им, тает и больше не представляет опасности для пешеходов и автомобилей.
История применения соли
Для борьбы со льдом соль используется с конца XIX века. Ледяная корка, вступая в химическую реакцию с натрием, за короткий промежуток времени тает превращается в лужу, которая не замерзает даже при температуре ниже минут 10.
Отечественные коммунальные службы начали использовать противогололедные реагенты с 30-х годов прошлого века. В качестве ПГР применялись песчано-солевые смеси, состояли они из технической соли (NaCl) и крупного карьерного или речного песка.
В 60-х годах прошлого века основным средством для борьбы с обледенением дорог стала пескосоляная смесь, в составе которой 92% песка и 8% – NaCl. Это был дешевый и эффективный вариант, но коммунальные служащие заметили, что к весне песок скапливается на дорогах и забивает водостоки. Поэтому, начиная с 1995 года, используется практически чистая техническая соль. Она моментально топит лед, а ее раствор не замерзает до -16° С и действует постоянно.
1995-1996 год. Было принято решение заменить пескосоляные смеси более эффективным реагентом – технической солью. Одно из основных преимуществ NaCI в том, что вещество почти мгновенно топит лед. Но серьезным недостатком стало то, что соль с дорожных покрытий попадала в почву и накапливалась там, что ежегодно приводило к гибели большого количества зеленых насаждений.
2005-2002 год. Власти столицы полностью отказались от применения технической соли в пользу новых ПГР. В регионах галит все также востребован.
Какими бывают реагенты
По разновидностям распространены следующие смеси и растворы:
- Песок + соль. Самая распространенная комбинация. Не требует специального оборудования
- Хлорид натрия (или обычная соль). Дешево для коммунальщиков и опасно для пешеходов и водителей. Особенно сильно разъедает резину и обувь.
- Хлористый кальций. Плавит лед быстро и без ущерба для экологии, при попадании в почву удобряет ее. Работает даже при минус 30. При этом способен вызвать аллергию у человека и ожоги лап у животных.
- Хлористый кальций модифицированный. Устойчив к сильным морозам, разъедает все на своем пути — лед, резину, обувь, асфальт. Ядовит для животных
- Соль + мраморная крошка или гранитный щебень. Абразивные материалы безопасны для человека и животных. Правда, их необходимо использовать правильно, иначе они закупорят ливневки, и весной на улице будут стоять лужи.
Реагенты также бывают двух типов:
- Жидкие. Используются при температуре не ниже минус 5 градусов, потому что если поверхность уже успела покрыться слоем льда, то налитая сверху жидкость только усугубит дорожную ситуацию, ухудшив сцепление с дорогой.
- Твердые. Менее прихотливы, подходят для использования при любой погоде.
Во всех типах используемых в России реагентов одним из основных компонентов является соль. Химикаты разной степени опасности для вещей, людей и животных.
Характеристики антигололедных реагентов
Химические противогололедные материалы (ПГМ) различаются составами, от чего зависит их эффективность, температура, при которой они используются и места, где они разрешены к применению. Но все противогололедные реагенты обладают следующими характеристиками:
- понижают температуру замерзания жидкости;
- плавят снег, лед и снежно-ледяные отложения на дорожных покрытиях;
- проникают в межкристаллическую структуру льда, уменьшая силу смерзания отложений и покрытия;
- жидкие реагенты не увеличивают скользкость дорог и тротуаров;
- технологичны при транспортировке, хранении и использовании;
- экологически безопасны, не провоцируют коррозию металлов в дорожных конструкциях, не портят обувь.
Комбинированные, помимо всего перечисленного выше, также обладают свойствами фрикционных материалов: повышают сцепление со снежно-ледяными отложениями, обеспечивая более безопасные условия для движения пешеходов и автомобилей, препятствуют загрязнению придорожных территорий, отличаются устойчивостью к дроблению и практически не увеличивают запыленность воздуха.
Востребованные реагенты
В качестве противогололедного реагента чаще всего используют техническую соль (галит), хлористый кальций и песчано-солевые смеси.
Преимущества использования технической соли против гололеда:
- оптимальное соотношение качества и цены, доступность по сравнению с альтернативными антигололедными реагентами;
- высокая эффективность в борьбе с наледью;
- продукт отлично выполняет свою задачу в широком диапазоне температур;
- возможно использование как практически чистого NaCl, так и в составе различных смесей;
- простота применения и хранения.
Галит
Техническая соль (галит, NaCl). Пожалуй, самый популярный твердый ПГМ. Среди его преимуществ: высокая эффективность, низкая стоимость и хорошие экологические качества. Однако плохо влияет на почву, приводя к ее засолению, агрессивен по отношению к бетону, другим дорожным покрытиям, металлу. Эффективное плавление льда галитом происходит только при температуре не ниже –15 °С.
Песчано-солевая смесь
Материал представляет собой смесь природного песка (SiO2) и технической соли в соотношениях: 60:40, 70:30, 80:20, 90:10. Чем ниже температура, тем больше соли должно быть в составе. Популярность данного ПГМ объясняется эффективностью, а также простотой использования и низкой ценой. Песчано-соляную смесь можно раскидывать по тротуарам, дорогам, мостам, платформам вручную или при помощи спецтехники. Но расход ПСС высокий (450 г на 1 кв. м). Кроме того, там, где для антигололедной обработки применяется песчано-солевая смесь, обычным явлением становится грязь, а летом — песчаная пыль в воздухе, оседающая в легких горожан.
Хлористый кальций
Это твердый гранулированный реагент, в составе которого 94-98% СaCl2. Материал обладает высокой абсорбирующей и плавящей способностью, эффективен при температурах до – 34°С, безопасен для экологии. В чистом виде хлористый кальций стоит недешево и сохраняет антигололедные свойства недолго, поэтому в него часто добавляют галит. Хороший вариант для обработки мостов и других железобетонных и металлических конструкций.
Мраморная крошка
Состоящие из хлоридов натрия и кальция комбинированные ПГМ. В последнее время растет спрос на реагенты, представляющие собой смесь химических и абразивных компонентов. Функцию фрикционного материала в таких антигололедных средствах обычно выполняет мраморная крошка, а химического — смесь хлористого кальция и хлористого натрия, плавящих лед даже в мороз (от –30 °С и выше). Такие противогололедные реагенты расходуются экономичнее традиционной ПСС (30 г/м2) и нередко имеют в своем составе биофильные и антикоррозионные добавки, которые снижают негативное влияние солей противогололедного средства на металлы и почву.
Хлорид магния
Реагент хлорид магния(бишофит) — чешуйчатый твердый антигололедный реагент, который позволяет создать безопасные и комфортные условия передвижения людей и транспорта в зимнее время, экологически безопасен, не имеет запаха и вредных побочных факторов. Эффективен при любых погодных условиях.
Данный реагент широко используется столичными коммунальными службами, одобрен городскими властями, допустим к применению в садово-парковых зонах и детских учреждениях, поскольку применение бишофита в качестве противогололедного реагента показало его достаточную эффективность в борьбе со снегом и льдом.
Сравнительная таблица
| Название реагента | Рабочая температура | Плавящая способность | Коррозионная активность | Цена | Воздействие на человека и окружающую среду |
|---|---|---|---|---|---|
| Пескосоляная смесь | до -12°C (если судить по хлориду натрия (единственному плавящему веществу в составе)) | практически нулевая плавящая способность, так как доля соли в смеси ничтожна мала (порядка 5%) — она в основном добавляется, чтобы предотвратить слеживание песка | высокая по отношению к металлическим конструкциям и цементобетонам | порядка 1 200 руб за тонну | по данным ВОЗ вызывает онкологические, аллергические и сердечно-сосудистые заболевания. Приводит к обострению заболеваний дыхательной системы |
| Хлорид натрия (техническая соль, галит) | до -12°C | при температуре ниже -10°C — плавящая способность очень низкая | 0,8 мг/см2 * сутки — довольно высокая | порядка 3500 р за тонну, при низкой цене обладает высокой нормой расхода — 150-200 гр/м2 | хлорид натрия способствует засолению почв, агрессивен по отношению к обуви и меху |
| Хлорид кальция | -34°C | плавящая способность ниже, чем у хлорида натрия | обладает одним из самых высоких уровней коррозионной активности — 1,02 мг/см 2 * сутки | цена — от 15 000 р за тонну, но при этом небольшой расход — 50-70 гр/м2 | негативное воздействие на обувь, раздражает кожные покровы |
| Хлорид магния (бишофит) | -18°C (раствор) | имеют в 2,0-2,5 раза более низкую плавящую способность, чем антигололедные материалы на основе других солей. Это связано с тем, что действующего вещества в твердом бишофите не более 48%. Остальное — кристаллическая влага | твердый бишофит может иметь значение 1.1 мг/см 2*сут (при воздействии на сталь марки 3) при допустимом значении 0.8. | стоимость бишофита составляет порядка 20 000 рублей за тонну | Бишофит содержит соединения потенциально токсичных элементов (первого и второго классов опасности): тяжелых металлов — селена, фтора, брома. То есть в высоких концентрациях данное вещество представляет опасность для растений и животных, а также для человека. Бишофит пагубно влияет на растения, в сельском хозяйстве он используется как десикант |
Вред антигололедных реагентов
Несмотря на современные технологии, вред противогололедных реагентов имеет место быть. На это может влиять расходование средств бюджета и экономия, поэтому галит и пескосоль наиболее распространены и чаще встречаются на дорогах. Нет такого человека, который хоть раз в жизни не заносил домой гранулы на обуви в прихожую. За рубежом установлено, что вредное воздействие некоторых реагентов можно уменьшить, если учесть их физико-химические свойства. Например, ацетаты разумно использовать исключительно в хорошо проветриваемых местах, так как они тяжелее воздуха.
Полностью безопасных для здоровья человека антигололедных реагентов не существует!
При превышении допустимой концентрации в доме (накопительный эффект) они могут вызывать повреждения слизистых оболочек, головокружения и рвоту. И вдвойне опасно, что люди могут не видеть истинную причину ухудшения здоровья. Однако соблюдение несложных правил поможет уменьшить или “свести на нет” негативное влияние антигололедных химических веществ на организм и домашнее имущество.
Влияние ПГР на окружающую среду
Для уменьшения влияния противогололедных реагентов на растительность, бетон инженерных сооружений и дорожное покрытие рекомендуется минимизировать применяемое количество, соблюдать режим и ограничения, предусмотренные нормативными документами.
Объем распространяемых ПГМ в I и II не должен превышать 2 кг на 1 кв.м. дороги, для III и IV – 1,5кг на 1 кв.м.
Кроме того, лучше делать упор на меры предупреждения обледенения – профилактическую обработку покрытия жидкими химическими реагентами.
Если активные вещества (хлориды) попадают в почву, следует проводить ее рыхление в придорожной полосе не менее трех раз в год и сократить использование минеральных удобрений, чтобы избежать засоления.
Зарубежный опыт
Скандинавские страны стали централизованно бороться с обледенением дорог в конце 19 века, обычно они закупали реагенты для смесей в России. Но всегда стремились к наиболее безопасному их использованию, заменяя пескосоляные смеси на соль с кипятком или отказываясь от ПГР в пользу механической очистки тротуаров и дорожных покрытий. Кроме этого, для борьбы с гололедом применялась гранитная и мраморная крошка. В Финляндии такие ПГМ в настоящее время рассыпают зимой, а весной собирают при помощи специализированной техники, очищают и используют заново.
В Норвегии под автомагистралями и пешеходными дорожками проходят теплокоммуникации, таким образом, покрытие все время подогревается и наледь на нем не образуется.
В остальной Европе востребованы пескосоляные смеси, а также концентрированные водные растворы соли.
В Швейцарии и Австрии также часто пользуются смесями щебня и песка. В Германии популярны реагенты на основе магния, в США – на основе хлористого кальция, а также смеси солей с отходами алкогольного производства.
Некоторые дороги за рубежом сами обладают антигололедным эффектом, благодаря особому компоненту, который входит в состав асфальта, предотвращается образование ледяной корки на поверхности покрытия.
Один из уникальных опытов американских коммунальщиков – использовать на дорогах чесночную приправу. Реагент открыли случайно. Из-за плохой погоды в Энкени, штат Айова, израсходовали все противогололедные средства, а доставить новые не было возможности. Тогда одна из местных компаний-производителей приправ предложила использовать на дорогах просроченную чесночную соль. И как оказалось, приправа справилась со своей задачей не хуже прочих ПГР.
