Способ удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий и противогололедный препарат "кама"

 

Область применения: способ и средство для зимнего содержания дорожных покрытий и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в частности, для удаления снежно-ледяных покровов на дорогах. Существо способа заключается в том, что после рассыпания противогололедного препарата по поверхности снежно-ледяного покрова его распределяют внутри снежно-ледяного покрова на глубине поверхности дороги, со стороны которой осуществляются плавление покрова, причем в качестве противогололедного препарата используют гранулы, полученные прессованием и последующим дроблением смеси хлоридов натрия и калия. Противогололедный препарат "Кама" выполнен в виде гранул при следующим соотношении компонентов, мас. хлористый калий 45 75; хлористый натрий 24 50; кристаллизационная вода и инертные примеси 1 5. Гранулы выполняют с размером от 0,1 до 10 мм. Приводится оптимальный диапазон давления прессования. Техническое решение позволяет повысить эффективности удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий за счет распыления покрова со стороны дорожного покрытия в условиях значительных толщин снежноледяных покровов и низких температур воздуха, причем препарат "Кама" в виде гранулированной смеси хлоридов калия и натрия обеспечивает реализацию способа при одновременном уменьшении пылеобразования, улучшении хранимости в неспециализированных помещениях, уменьшении воздействия на обувь и экологию окружающей среды. 2 с и 3 з.п. ф-лы.

Предложение относится к способам и средствам зимнего содержания дорожных покрытий и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в частности для удаления снежно-ледяных покровов на дорогах.

Известен способ повышения сцепляемости и удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий, включающий рассыпание противогололедного препарата по поверхности покрова, в котором используют гранулы, полученные методом окатывания продуктов сгорания очистных установок, содержащих сажу с фосфатными добавками. В этом способе используют гранулы размером от 0,5 до 10 мм, что создает возможность их применения в механизированных установках для рассыпания материала на проезжих частях улиц и дорог.

Недостатком указанного способа является малая эффективность плавления снежно-ледяного покрова из-за относительно невысокой прочности окатышей, их малого удельного веса, что в совокупности с невысокой плавящей способностью сажи обуславливает неэффективность использования способа в условиях значительных толщин снежно-ледяных покровов, особенно в условиях отрицательных температур окружающей среды от минус 5^оС и ниже. Это связано с тем, что распределенные в основном по поверхности снежно-ледяного покрова окатыши, к тому же раздавливаемые движущимся транспортером, плавят покров снаружи, что при увеличении толщины снежно-ледяного покрова не позволяет воздействовать на него на глубине поверхности дороги. Расплав препарата в этом случае интенсивно воздействует на верх обуви.

Известен препарат, рассыпаемый на улицах и дорогах для увеличения трения в условиях снежно-ледяных покровов, представляющий собой гранулы из вспученной глины с добавками солей тяжелых металлов с плотностью 600 кг/м³.

Указанный препарат обладает относительно невысокой плавящей способностью и предназначен в основном для повышения коэффициента сцепления с дорогой. Кроме того, невысокая плотность препарата обуславливает его сосредоточение в основном по поверхности снежно-ледяного покрова, что не позволяет полностью избавиться от обледенения дороги и требует использования добавок солей тяжелых металлов для обеспечения заглубления препарата в покров. Глина является инертной добавкой, не участвующей в плавлении, и способствует только увеличению сцепления с дорогой.

Известны препараты для удаления снежно-ледяных покровов и предотвращения пылеобразования на дорогах на основе хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов с ингибирующими добавками в виде гидроортофосфатов щелочно-земельных металлов, содержащие соли кальция.

Использование на практике в городских условиях различных препаратов, содержащих соли кальция, в особенности жидкого и твердого хлористого кальция, показало отрицательное влияние последних на экологию окружающей городской среды, что привело к запрету их применения в дорожно-коммунальном хозяйстве.

Наибольшей плавящей способностью по отношению ко льду из применяемых в промышленных масштабах препаратов обладает техническая поваренная соль, используемая в чистом виде или в песко-соляной смеси.

Однако хлористый натрий, также как и хлористый кальций, интенсивно адсорбирует влагу и при контакте с верхом обуви вызывает резкое снижение эластичности кожи и появление на ней трещин. Кроме того, высокая степень слеживаемости технической поваренной соли не позволяет хранить в городских условиях достаточное количество препарата, обеспечивающее его оперативное использование в дорожном хозяйстве города.

Известно средство для борьбы с гололедом и скользкостью дорожного покрытия в виде отходов лома огнеупорной кладки аппаратов титано-магниевого производства, представляющих собой шамотную крошку на поверхности и в порах которой содержатся хлоридные соли. Наличие хлоридов на поверхности и в порах силикатной основы позволяет обеспечить растворение малых площадок льда под каждой из частиц смеси, внедрение их в нижние слои льда и его разрушение не только на поверхности, но и по всему объему на глубину внедрения частиц состава.

Однако в связи с тем, что инертная силикатная основа составляет от 83 до 97% веса частиц и соответствующую часть их объема, а содержание наиболее активно плавящего компонента хлорида натрия не превышает 3% веса, плавление происходит сверху покрова, частицы не достигают поверхности дороги, особенно при значительных толщинах снежно-ледяного покрова, а весь объем инертной массы силикатной основы обуславливает пылеобразование и загрязнение окружающей среды.

Известны препараты для удаления снежно-ледяных покровов, включающие хлориды натрия и калия и позволяющие увеличить содержание хлористого натрия практически до 15 мас. в составе препарата с увеличением плавящей способности по отношению ко льду. Этот препарат является наиболее близким аналогом предлагаемого препарата.

Однако применение в этом препарате металлического магния и/или оксида магния при длительном использовании может вызвать необратимые экологические изменения в окружающей среде, которые в настоящий момент не могут быть прогнозируемы. Кроме того, относительно невысокое содержание хлористого натрия, как наиболее активного плавящего лед компонента, не позволяет повысить эффективность использования препарата в дорожном хозяйстве при увеличении толщины снежно-ледяного покрова.

Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности способа удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий путем повышения плавящей способности с одновременным уменьшением слеживаемости используемых препаратов в условиях промышленного применения в городском хозяйстве, уменьшения пылеобразования и влияния на обувь и экологию окружающей среды.

Это достигается тем, что в способе удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий, включающем рассыпание противогололедного препарата по поверхности покрова, после рассыпания противогололедный препарат распределяют внутри снежно-ледяного покрова на глубине поверхности дороги, со стороны которой осуществляют плавление покрова.

Кроме того, в качестве противогололедного препарата используют гранулы, полученные прессованием и последующим дроблением смеси хлоридов натрия и калия.

Кроме того, гранулы получают прессованием смеси хлоридов натрия и калия при давлении 100-200 МПа и последующим дроблением до величины гранул от 1 до 5 мм.

Наиболее эффективной реализацией препарата для осуществления указанного выше способа является противогололедный препарат "Кама", включающий хлориды натрия и калия, для реализации достижения указанной выше цели выполненный в виде гранул при следующем соотношении компонентов, мас. Хлористый калий 45-75 Хлористый натрий 24-50 Кристаллизационная вода и инертные примеси 1-5 Кроме того, гранулы могут быть выполнены с размером от 0,1 до 10 мм.

Осуществление предлагаемого способа заключается в рассыпании вручную или разбрасывании спецмашиной гранул препарата по поверхности снежно-ледяного покрова. При этом прессованные гранулы, имея достаточно высокую плотность (1500 кг/м³ и более) и высокую плавящую способность по отношению ко льду в связи в наличием активных хлоридов калия, расплавляющего единицей объема при температуре минус 10^оС до пяти объемов льда и, в особенности, натрия, расплавляющего при тех же условиях до семи объемов льда, проплавляют лед сначала в небольшой, окружающей гранулу зоне поверхности покрова, а затем, достигая асфальтовой или иной поверхности дороги, продолжают активное расплавление снежно-ледяного покрова вблизи этой поверхности со стороны дороги. Относительно более низкая плавящая способность хлористого калия позволяет сохранить форму гранулы до контакта с твердой поверхностью и использовать высокую плавящую способность хлористого натрия в толще снежно-ледяного покрова, обеспечивая эффективное отслаивание и разрушение снежно-ледяного покрова значительной толщины и в условиях низких температур окружающей среды. В связи с тем, что основной процесс расплавления снежно-ледяной фазы происходит в толще покрова со стороны поверхности дороги, контакта обуви пешеходов и резины шин автомобилей с основной массой адсорбирующего компонента хлористого натрия не происходит, чем обеспечивается их более высокая сохранность.

Более высокая прочность гранул, полученных методом прессования, по сравнению с окатыванием в прототипе, уменьшает вероятность раздавливания гранул на поверхности снежно-ледяного. В связи с низким содержанием инертных примесей в гранулах (до 5% по весу) отсутствует пылеобразование и соответствующее загрязнение окружающей среды.

Противогололедный препарат "Кама" получают следующим образом. Приготовляют смесь из хлоридов калия и натрия, используя для этого, например, хлористый калий второго сорта марки Ф, выпускаемый по ГОСТ 4568-74 и обычную техническую поваренную соль, производят непрерывное прессование (прокатку) исходной смеси хлоридов калия и натрия с влажностью шихты 1-5% удельным давлением прессования в пределах 100-200 МПа, получая при этом прессованную плитку с плотностью 1500-2100 кг/м³ и прочностью на излом 1,9-4,2 МПа. Гранулы требуемого размера получают мелким дроблением полученной плитки до фракций с размером 1-5 мм.

П р и м е р 1. Готовят исходную смесь в количестве 100 кг, содержащей мас.KCl 47; NaCl 53 с исходной влажностью шихты 5% после гранулирования получают твердый препарат следующего состава, мас. Хлористый калий 45 Хлористый натрий 50 Кристаллическая вода и инертные примеси 5 Прочность плитки препарата на излом 1,9 МПа, плотность 1900 кг/м³.

П р и м е р 2. Из 100 кг смеси, содержащей, мас. KCl 75,5; NaCl 24,5, с исходной влажностью шихты 1 после гранулировани получают твердый препарат следующего состава, мас. Хлористый калий 75 Хлористый натрий 24 Кристаллизацион- ная вода и инертные примеси 1 Прочность препарата на излом 2,4МПа, плотность 1 970 кг/м³.

П р и м е р 3. Из 100 кг смеси, содержащей, мас. K Cl 61; Na Cl 39 с исходной влажностью шихты 2 после гранулирования получают твердый прапарат следующего состава, мас. Хлористый калий 60 Хлористый натрий 38 Кристаллизацион- ная вода и инертные примеси 2 Прочность плитки препарата на излом 4,2 МПа, плотность 2100 кг/м³.

Массовую долю хлористого калия определяют по ГОСТ 208513-75, разд. 4.

Массовую долю хлористого натрия определяют расчетным путем.

Массовую долю кристаллизационной воды определяют по ГОСТ 20851.1-75, раздел 1, 2, 6.

Гранулометрический состав определяют по ГОСТ 21560.1-82.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить эффективность удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий путем повышения плавящей способности за счет расплавления покрова со стороны дорожного покрытия в условиях значительных толщин снежно-ледяных покровов и низких температур воздуха, причем используемый противогололедный препарат "Кама" в виде гранулированной смеси хлоридов калия и натрия обеспечивает реализацию способа удаления снежно-ледяных покровов при одновременном уменьшении пылеобразования, обеспечении возможности хранения в городских условиях при неспециализированном оснащении складов, уменьшении воздействия на обувь и экологию окружающей среды. Стабильная крупность гранул позволяет наладить устойчивую работу распределяющих машин и превратить процесс распределения препарата в безопасный для пешеходов и движущегося вблизи автотранспорта.

Формула изобретения

1. Способ удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий, включающий рассыпание противогололедного препарата по поверхности снежно-ледяного покрова, отличающийся тем, что после рассыпания противогололедный препарат распределяют внутри снежно-ледяного покрова на уровне поверхности дороги для осуществления плавления покрова.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве противогололедного препарата используют гранулы смеси хлоридов натрия и калия.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют гранулы, полученные прессованием смеси хлоридов натрия и калия при давлении 100 200 МПа с последующим дроблением до величины гранул от 1 до 5 мм.

4. Противогололедный препарат, включающий хлориды натрия и калия, отличающийся тем, что он выполнен в виде гранул при следующем соотношении компонентов, мас.

Хлористый калий 45 75
Хлористый натрий 24 50
Кристаллизационная вода и инертные примеси 1 5
5. Препарат по п.4, отличающийся тем, что гранулы выполнены с размером от 0,1 до 10 мм.