Антигололедная композиция



Антигололедная композиция

 

C09K3/18 - для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды (обработка измельченных материалов с целью свободного их стекания вообще, например путем придания им гидрофобных свойств B01J 2/30); для нанесения материалов на поверхности с целью предотвращения обледенения или для оттаивания (вещества, добавляемые в жидкости, для передачи тепла, теплообмена или хранения тепла илиполучения тепла или холода иначе, чем путем их сжигания, например в жидкости для радиаторов C09K 5/00)

Владельцы патента RU 2521381:

Общество с Ограниченной Ответственностью "Катион" (RU)

Изобретение относится к средствам, применяемым при обработке дорожных, асфальтовых, бетонных и других покрытий для ликвидации гололедных образований. Антигололедная композиция включает хлористые соли натрия и кальция, ингибитор коррозии металла, в качестве которого используют хлористый аммоний, параформ и оксид или гидроксид щелочноземельного или щелочного металла. Изобретение позволяет повысить плавящую способность композиции. 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил., 2 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к композициям, предназначенным для обработки поверхности, главным образом твердых дорожных асфальтовых, бетонных и других покрытий при образовании на них гололедных и снежнонакатных слоев для их разрушения и удаления.

В основе композиции использованы смеси солей щелочных и щелочноземельных металлов и минеральных кислот природного или искусственного происхождения, вызывающие депрессию температуры плавления льда при их смешении. Для повышения плавящей способности реагента композиция содержит дополнительно оксиды тех же металлов, обладающих свойством выделять тепло при их гидратации или нейтрализации. В композицию также включены компоненты для образования в растворе ингибитора коррозии черных металлов - соли аммония и параформ.

Использование солей в качестве антигололедных реагентов основано, как хорошо известно, на способности образовывать растворы, замерзающие при более низких температурах, чем вода. Термодинамика этих процессов включает в себя два вида тепловых эффектов - интегральную теплоту растворения солей (ДН) и теплоту плавления льда. Первая составляющая суммарного теплового эффекта может иметь как положительную, так и отрицательную величину в зависимости от вида соли. Вторая компонента теплового эффекта для любой соли будет одинаковой и обусловливается величиной теплоты плавления льда, которая составляет 332,4 кДж/кг (79,44 ккал/кг). По этой причине температура образующегося из смесей льда с солью раствора существенно снижается относительно температуры окружающей среды. В эвтектическом соотношении температура достигает криогидратной точки для хлористого натрия - минус 21,2°С, для хлористого магния - минус 33,6°С, для хлористого кальция - 55°С [И.Т.Гарановский, Ю.П.Назаренко, Е.Ф.Некряч. Краткий справочник по химии. Стр.603, 756. Киев: Наукова думка, 1987 г. [1]]. Аналогичный эффект имеет место при использовании других солей. Этот эффект приводит к промораживанию нижележащих слоев льда, снега или твердой поверхности, замедлению процесса плавления, в том числе по причине разбавления раствора. На практике этот эффект используется для подмораживания лыжных трасс при оттепели во время соревнований путем обработки снега селитрой.

Повысить плавящую способность композиции возможно путем использования твердых, сухих компонентов при их оптимальном соотношении, обладающих максимальной теплотой гидратации - при растворении и химических реакциях перераспределения, протекающих с выделением тепла, частично компенсирующих потребляемое тепло на плавление льда.

Предложено достаточно большое число антигололедных композиций для обработки дорожных покрытий на основе солевых составов. Составы делятся на две основные группы по способу применения - жидкие, главным образом водные растворы, и твердые, гранулированные или порошковые композиции.

Известны жидкие композиции на основе ацетатов щелочных металлов (патент RU 2017785 С1, 01.11.1991), на основе формиата натрия с добавлением ингибиторов коррозии (патенты RU 2135540 С1, 20.10.1997, RU 2221002 С1, 10.09.2002, RU 2283335 С1, 08.06.2005). Существенным недостатком таких составов является выделение раздражающего запаха уксусной и муравьиной кислот при их применении.

Известны антигололедные композиции на основе азотнокислых солей (патенты RU 2123022, RU 2130958). Патентами RU 2173329 С2, 11.09.1999, RU 9911739 A, 11.08.1999 предложены композиции, содержащие нитраты кальция, магния, мочевину, отличающиеся тем, что дополнительно содержат ингибитор коррозии уротропин, смесь жирных и алифатических кислот, смесь алкилзамещенных таловых кислот.

Основным недостатком нитратных композиций является недостаточно низкая криогидратная точка в эвтектической смеси, которая находится практически в пределах минус 20°С.

Наиболее близкой по техническому результату - криогидратной точке, использованию основного компонента, является патент RU 2318853 С2, МПК С09К 3/18 от 06.04.2006 на антигололедную композицию на основе хлористых солей кальция: 25-32%, магния: 10-12%, калия: 0,01-0,03% с добавлением мочевины: 0,02-0,03% и ингибитора коррозии: катионного полимера ВПК-402 0,1-0,3%, вода остальное. В другом патенте на антигололедную композицию RU 2285028 С1, МПК С09К 03/18 от 27.04.2005 на основе ацетатов калия 45-60% и натрия 5,0-12,5%, гидроокись калия 3,7-4,2%, гликоль 0,1-0,2% в качестве ингибитора добавлен уротропин 0,01-1,0%, вода - остальное. При определенных достоинствах жидких композиций в плане использования поливочной техники, отсутствия слеживаемости, использования перекачивающего оборудования они имеют пониженную эффективность по сравнению с твердыми композициями из-за сниженной концентрации солей при контакте со льдом и последующим разбавлением при плавлении льда. Кроме того, при обработке сложных участков дорог: крутые подъемы, спуски, виадуки, мостовые развязки - возникает необходимость повторных обработок из-за стекания растворов с профиля дороги и неполной отработки плавящей способности жидкой композиции. В этом плане сухие порошковые или гранулированные композиции имеют определенные преимущества перед жидкими композициями. Предложен способ получения сухой антигололедной композиции, содержащий хлорид кальция или его смесь с хлоридом натрия, приготовляемого путем упаривания смесевого раствора и совместной кристаллизацией смеси солей. В качестве ингибитора металлов в состав вводят нитриты натрия и кальция в количестве от 2 до 40% (а.с. СССР 272462, 1970 г.). Дисперсность состава не указана. Способ требует больших энергетических затрат на испарение воды и, следовательно, имеет высокую себестоимость. Наличие нитритов в композиции неблагоприятно сказывается на растениях.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение плавящей способности композиции, обладающей антикоррозионными свойствами. Поставленная задача решается тем, что антигололедная композиция, включающая твердые компоненты - хлорид кальция и хлорид натрия, дополнительно содержит хлорид аммония, гидроксид натрия, или оксид кальция, или оксид магния и параформ при следующем соотношении компонентов, в массовых частях:

Хлористый кальций 20-70
Хлористый натрий 70-20
Параформ 0,1-0,3
Хлористый аммоний 3-5
Гидроксид натрия 3-5
или оксид кальция 1,5-3
или оксид магния 1-2

Отличительными признаками предлагаемой антигололедной композиции являются:

- наличие в ее составе компонентов различного гранулометрического размера, 0,1-1,2 мм, преимущественно 0,3-1,0 мм для хлористого натрия, 3-7 мм для хлористого кальция, обеспечивающее плавление ледяного образования как сверху ледяного покрытия, с образованием хлористого натрия, так и снизу, с образованием под слоем льда раствора хлористого кальция.

- использование твердых, сыпучих компонентов с криогидратной точкой смеси до минус 43°C;

- введение компонентов, реагирующих в образующемся растворе с выделением тепла, частично компенсирующего затраты тепла на плавление льда;

- снижение коррозионных свойств композиции путем использования ингибитора, образующегося в момент применения композиции;

- для усиления сцепления шин с дорожным покрытием в начальный период применения композиции, перед нанесением на дорожное полотно, композиция смешивается с абразивом с размером частиц 5-15 мм в соотношении 1:1-1:3;

- для снижения отрицательного влияния солевой композиции на природу и повторного использования абразивного наполнителя после размягчения гололедного образования композиция подвергается механической уборке с дорожного полотна и вывозу на снегоплавильную станцию.

Важным обстоятельством при разработке композиции является также экономический фактор. Наиболее дешевым из использованных компонентов является хлористый натрий. Повышение плавящей способности композиции путем добавления высокоэффективного компонента - хлористого кальция в итоге позволяет снизить себестоимость материала, повышая его эффективность.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Для определения тепловых эффектов при взаимодействии композиций с водой и льдом определяли температуры при смешении образцов композиций в массовой пропорции 1 часть композиции на 3 части льда. Смешение производилось при внешней температуре плюс 20°, 0°, минус 10° и минус 25°С. При смешении контролировали температуру растворов и полноту плавления льда после выдержки в течение 2 часов. В качестве аналогов параллельно испытывались жидкие образцы на основе хлоридов кальция, магния и калия с ингибитором ВПК-402 - образец 1 по патенту RU 2318853 и образец 2 на основе ацетатов калия и натрия с уротропином в качестве ингибитора коррозии по патенту RU 2285028.

Предлагаемые композиции: образцы приготавливались механическим смешением взвешеного количества компонентов и присыпались к измеренному количеству воды или снега с перемешиванием.

Образец 1

Состав: 65% хлористого натрия, 25% хлористого кальция, 0,2% параформа, 4,9% хлористого аммония, 4,9% гидроокиси натрия.

Образец 2

Состав: 65% хлористого кальция, 25% хлористого натрия, 0,2% параформа, 4,9% хлористого аммония, 4,9% оксида кальция.

Образец 3

Состав: 45% хлористого кальция, 45% хлористого натрия, 0,2% параформа, 4,9% хлористого аммония, 4,9% оксида магния (базовый).

Образец 4

Состав: 50% хлористого кальция, 50% хлористого натрия (контролный).

Таблица 1
Изменение температуры растворов по отношению исходной температуры после смешения антигололедных композиций в соотношении 1:3 по массе с водой и снегом
№ образца Исходная температура компонентов перед смешением, °С
+20 0 (вода) 0 (снег) -10 -25
1 0 0 -23 -20 -
2 0 0 -24 -25 -
3 +32 +4 -21 -10 -5
4 +55 +15 -17 -18 -22
5 +45 +9,5 -18 -16 -15
6 +43 +13 -15 -15 -16
Чистый CaCl2 +58 +20 -38 -26 -23
Чистый NaCl -1,5 -4 -19 -18 -

По данным измерения температуры растворов после смешения с водой и снегом антигололедных композиций, приведенных в таблице 1, следует, что сухие композиции на основе хлоридов кальция и натрия имеют более высокую плавящую способность за счет выделяемой теплоты гидратации соли, которая в жидких композициях исчерпана при их изготовлении. Это тепло частично компенсирует потребляемую теплоту плавления льда. Температура растворов при смешении композиций со льдом при отрицательных температурах выше на сухих солях, чем при использовании растворов, имеющих температуру окружающей среды.

Тепловой эффект гидратации (АН), обусловленный растворением хлористого кальция составляет около - 21,75 ккал/моль [www.ugebooks.com/book.81809.chapter.49Kalcjjhtml]. По данным «Справочника химика», т.3, стр.613, 628, из-во Химия, М.-Л., 1964 [2] интегральная теплота гидратации хлористого кальция (АН) от CaCl2 до CaCl2·6Н2О составляет - 35,5 ккал/моль. Интегральная теплота растворения хлористого натрия имеет положительную величину +4,27 кДж/моль (+1,02 - ккал/моль) [1, стр.734] и, следовательно, будет идти с небольшим потреблением тепла.

В таблице 1 в последних двух строках приведены температуры растворов, полученных при растворении чистых солей хлористого натрия и хлористого кальция, отражающие этот факт. Использование каждого из этих компонентов в антигололедных композициях (АГР) хорошо известно. Однако из просмотренных патентов, совместное их использование приведено только в а.с. СССР №272462, 1970 г., упомянутое выше и двух патентах US 5599475 (А) от 04.02.1995 «Плавящая лед композиция и метод ее изготовления» и US 4094805 (А) от 13.06.1978 «Метод и композиция для предотвращения повреждений и разрушения тротуарных материалов на основе цементных и асфальтных бетонов». В рефератах по этим патентам не указаны соотношения хлористых солей, но перечислены добавки мочевины, хлористого калия, абсорбента, абразива, таких как песок, гравий, шлак, соответственно в первом патенте и полигликолей во втором. Композиции предлагаются как в сухом виде, так и разбавленные водой. Здесь следует заметить, что жидкие композиции на основе смеси хлористых солей кальция и натрия не могут быть гомогенными в максимальной концентрации, особенно при температурах их применения - ниже 0°С. На это указывает растворимость хлористого натрия в насыщенном растворе хлористого кальция, которая составляет 0,62% при °С [www.bibliofond.ru/view.]. Это приведет к расслоению композиции при хранении, проблемах при розливе композиции на дорожное полотно.

Из практического опыта эксплуатации автотранспорта в зимнее время наиболее опасным периодом по образованию гололедицы являются оттепели для покрытых снегом или льдом дорогах и образования снежных накатов и ледяных корок при температурах от нулевой до минус 15-20°С. При температурах ниже минус 20°С скольжение существенно ниже. Исходя из этого, а также с учетом экономического фактора в «Инструкции по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог, ВСН 8-89», Москва, Минавтодор, 1989, предусмотрено применение хлористого натрия в качестве антиобледенительного средства для обработки дорожного полотна. При использовании жидких реагентов температура застывания не должна быть выше минус 30°С. Это требование обеспечивает готовность к применению реагента в любое время в средней и Европейской зонах России.

В связи с этим хлористый натрий представляется удобным для использования до температуры минус 20°С, а для усиления плавящей способности и возможности применения при более низких температурах до минус 42°С композиция дополняется хлористым кальцием, самым эффективным доступным плавящим компонентом АГР. Однако, учитывая вышеприведенные данные по совместимости хлористых солей кальция и натрия, их эффективная работа может быть обеспечена, если они будут взаимодействовать со льдом раздельно. Решение этой задачи при изготовлении композиции было найдено в том, что были использованы компоненты разной дисперсности. При этом дисперсность хлористого кальция составляет 3-7 мм, преимущественно 5±1,0 мм, а дисперсность хлористого натрия 0,3-1,0 мм, преимущественно 0,5±0,1 мм. Исходные компоненты смешивались механическим способом. При нанесении на поверхность ледяного образования композиции наблюдается следующий процесс: крупные частицы хлористого кальция проплавляют ледяную корку, образуя хорошо видимые отверстия в ледяной корке до твердой поверхности. Мелкодисперсный хлористый натрий остается на поверхности ледяной корки, постепенно размягчая ее.

Фиг.1 схематично изображает процесс плавления ледяной или накатной корки при нанесении на ее поверхность композиции россыпью во времени: через 1 минуту, через 10 минут, через 30 минут.

Обозначение позиций на фигуре:

1 - снежный накат

2 - порошок хлористого натрия

3 - гранулы хлористого кальция

4 - проплавленные гранулами отверстия в корке

5 - раствор хлористого кальция под коркой

Под слоем льда или наката на твердой поверхности асфальта образуется раствор хлористого кальция, снижающего сцепление ледяного образования с твердой поверхностью. При механическом воздействии на ледяную корку она легко разрушается и может быть убрана снегоуборочной техникой.

Выбранные соотношения основных компонентов обусловлены температурой, при которой будет применяться композиция. Общеизвестно, что хлористый натрий как самый доступный и дешевый продукт используется до минус 20°С в эвтектическом соотношении. Однако снижающаяся при плавлении льда температура еще сильнее примораживает нижние слои. Крупные гранулы хлористого кальция, проникая под ледяную корку, образуют раствор, отделяющий ледяную корку от твердой поверхности. В связи с этим в зависимости от внешней температуры регулируется соотношение основных компонентов. В таблице 2 приведены составы предлагаемой композиции в зависимости от температуры окружающей среды, при которой они эффективно используются.

Таблица 2
Рекомендуемые составы АГР для обработки в зависимости от температуры среды
Температура окружающей среды Содержание основных компонентов, % массы
NaCl CaCl2
От 0 до -16°С 70 20
От -13 до -25°С 45 45
Ниже -25°С 20 70

В производственных условиях готовится и хранится базовая композиция с содержанием основных солей 45 на 45%, состав которой корректируется в зависимости от внешней температуры перед применением. Дополнительно композиция содержит компоненты для образования ингибитора коррозии в виде хлористого аммония, оксида кальция или магния или гидроксида натрия и параформа в количестве преимущественно 4,9, 4,9 и 0,2% соответственно.

При обработке ледяных образований композициями и механическом воздействии на разрыхленную ледяную или накатную корку образуется рыхлая смесь раствора соли и кристаллов льда, которые легко убираются механическим способом. Температура начала кристаллизации льда при соотношении композиции и воды 1:2 в порядке, приведенном в таблице 2, равны соответственно минус 16-18°С, минус 26-28°С и минус 41-43°С.

Большинство предлагаемых в патентах антигололедных композиций предусматривают включение в составы ингибиторов коррозии. В частности, в рассмотренных выше патентах предложены полимерный ингибитор ВПК-401 в АГР на основе хлоридов кальция и магния и уротропин в АГР на основе ацетатов калия и натрия.

Использование уротропина в качестве ингибитора коррозии металлов, как в индивидуальном виде, так и в композициях с другими веществами, хорошо известно [А.В.Алцибаева, С.З.Левин. Ингибиторы коррозии металлов. Стр.30-31, из-во «Химия», Ленинградское отделение, 1968]. Лучшие результаты по ингибированию коррозии металлов с использованием уротропина отмечаются в кислых средах.

В предлагаемой композиции уротропин в чистом виде не используется, однако добавляются компоненты, из которых он может быть получен при целевом синтезе из аммония и формальдегида [Л.Физер, М.Физер. Реагенты для органического синтеза. Том 1, стр.189, из-во «Мир», Москва, 1970].

Вопрос в том, могут ли проявить ингибирующие свойства вещества, являющиеся источником образования уротропина, или ингибитором является только сам уротропин.

Для проверки этой возможности были проведены испытания на коррозионное воздействие композиций по ГОСТ 28084-89.

Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3
Скорость коррозии стали Ст 20 в растворах хлоридов с добавкой ингибиторов.
Длительность испытаний 130 часов
Концентрация ингибитора, г/л Тем-ра, °С Скорость коррозии (мм/год) в растворе композиции следующих составов, % (масс.)
уротропин NaCl - 23 CaCl2 - 22 NaCl - 11, CaCl2 - 12
0 0 20 0,0081 0,0030 0,0045
0 0 -10 0,0044 0,0011 0,0028
10 0 20 0,0027 0,0027 0,0037
0 3 20 0,0031 0,0028 0,0040
0 3 -10 0,0028 0,0027 0,0030
0 5 20 0,0025 0,0020 0,0023
0 5 -10 0,0020 0,0018 0,0019
0 10 20 0,0018 0,0015 0,0016
0 10 -10 0,0015 0,0012 0,0011
0 15 20 0,0017 0,0014 0,0014

По результатам, приведенным в таблице 3, следует, что применение в композиции компонентов для образования ингибитора действует так же, как было бы при введении самого уротропина. Ранее такой подход в защите металлов от коррозии не был известен. Концентрация ингибирующих компонентов менее 0,3% малоэффективно. Содержание ингибиторов более 1,5% заметно не усиливает ингибирование. Преимущественное содержание ингибирующих компонентов в пределах 1,0±0,1%.

Известно, что процесс ингибирования коррозии обусловлен адсорбцией активных частиц на поверхности металла, предотвращающей его окисление. Промежуточными активными продуктами образования уротропина являются биполярные карбоний-иммониевые ионы ( ) [H.Hellman, G.Opitz «α - Aminoalkylirung» Verlag Chemie, GMBH, Wenheim/Bergstr, 1960]. Такие частицы способны к адсорбции как на положительно, так и отрицательно заряженной поверхности при поляризации металла. Пассивация происходит промежуточными продуктами в «момент их образования».

Источником иона аммония используется хлористый аммоний, а для связывания хлора добавляются оксиды кальция или магния или натриевая щелочь. Количество оксидов и щелочи эквивалентно количеству связываемого хлора. Этот процесс также сопровождается выделением тепла, усиливая плавящую способность композиций ([1], стр.725 и сл.). Принципиально, для выделения иона аммония из соли хлористого аммония пригодно любое основание, более сильное, чем аммиак. Выбор используемых для связывания иона хлора веществ в композиции обусловлен, чисто прагматическими соображениями - их доступностью и экономической целесообразностью. К тому же выбранные вещества при связывании иона хлора образуют соответственно хлористый натрий, хлористый кальций или хлористый магний, вызывающие, как основные компоненты, снижение температуры и замерзание водного раствора. В таблице 1 приведены результаты испытания образцов композиции с использованием выбранных нейтрализующих веществ, образцы 3, 4, 5. Заметного влияния на снижение температуры раствора от вида нейтрализующего компонента в используемой концентрации не выявлено. В этом плане они равноценны. Основной фактор, определяющий тепловой эффект, обусловлен количеством хлористого кальция. Используемые вещества выполняют также функцию нейтрализующих кислоту (хлористый водород) компонентов.

При обработке дорожного покрытия дисперсной композицией не всегда распределение композиции происходит идеально равномерно. На некоторых участках может распределиться избыточное количество реагента, на других обедненное. С целью обеспечения достаточного сцепления колес с дорогой в композицию дополнительно добавляется абразив в виде дробленого щебня с дисперсностью 5-15 мм в соотношении 1:1-1:3. Смешение композиции с абразивом осуществляется в бункере комбинированной дорожной машины (КДМ). Использование абразива позволяет не только повысить сцепление с дорогой, но и при продавливании абразива через ледяную корку ускорить ее плавление.

Традиционный состав песчано-солевой смеси и другие составы с мелкодисперсным абразивным наполнителем типа шлака, бутовой крошки и других с размером частиц до 1-1,5 мм мало пригодны для повторного использования. В городских условиях мелкий песок скапливается у бордюра и смывается в ливневую канализацию. На междугородних трассах песок скапливается на обочинах. В обоих случаях сбор и повторное использование мелкого наполнителя представляют собой невыполнимую задачу для существующей техники.

Из опыта применения абразивного наполнителя выявлено, что оптимальный размер частиц должен быть соизмерим с толщиной ледяного или накатного образования, которое требует обработки реагентами. Оптимально толщина обрабатываемого слоя не должна превышать 3 см. При большей толщине наката первоначально используется снегоуборочная техника, и, в первую очередь, это обстоятельство определяет количество расходуемого реагента.

Выбранное соотношение солевых и абразивного компонентов в пределах от 1:1 до 1:3, преимущественно 1:2, определялось по признаку достаточности и оптимальности для применения при температуре минус 20°С при средней толщине наката 2 см. Результаты использования предлагаемой композиции, приведенные в примерах, представленных ниже, показали, что после обработки дорожного полотна композицией в этих условиях очистка по следу движения автомобилей происходит через 25-30 минут, по ширине обработки - через 2 часа. Использование относительно крупнодисперсного абразивного компонента позволяет собрать размягченную снежно-щебневую массу с дорожного плотна для вывоза и повторного применения щебня.

Примеры использования композиции

Пример 1: В сухой смеситель объемом 0,5 м3 (типа бетономешалки) последовательно загружают 200 кг хлористого натрия (ГОСТ 4233-77), 200 кг хлористого кальция двухводного (ГОСТ 450-78), 16 кг хлористого аммония (ГОСТ 2210-76), 6 кг оксида магния (ГОСТ 4525-77) и 0,8 кг параформа (ТУ 6-09-3208-78) (базовый состав композиции). Компоненты перемешивают 15 минут и смесь загружают насыпью в переднюю часть бункера КДМ. В заднюю часть бункера загружают 500 кг классифицированного дробленого щебня с размером гранул 10-12 мм (ГОСТ 25137-82).

Композицию рассыпают на дорожное полотно из расчета 100 г на 1 м2 и обрабатывают 900 м дорожного полотна.

Условия работы: температура минус 19°С, ветер 3-5 м/с, ясно, снежный накат толщиной от 2 до 4 см.

Обработанный участок через 30 минут полностью очистился от снежного наката по следу движения автомобилей. Через 2 часа участок очистился на ширину обработки. Затем участок зачищен уборочной машиной со сбором снежной массы и щебня. Собранную массу вывозят на снегоплавильную станцию для повторного использования щебня.

Пример 2. Обработка мостовой развязки. Приготовляют базовый состав композиции по примеру 1 без добавления абразива в количестве 200 кг из расчета 40 г/м2 композиции.

Условия испытаний: ясно, температура минус 25°С, ветер 5-7 м/с, участок мостового перехода через реку Кама у села Сорочьи горы автодороги Казань - Оренбург и затяжной спуск с горы. Дата испытаний - 26.02.2012, время 11 часов дня.

Состояние покрытия: снежный накат толщиной 1-3 см.

Период наблюдения - 2 часа. Результаты испытаний:

Обработанный участок по следу движения автомобилей полностью очистился от наката через 25-27 минут. За пределами следа накатная корка стала пористой с подслоем раствора.

Корка легко механически дробится.

Примечание: одновременно проводилось испытание двух композиций других производителей. Отмечено, что испытанная композиция имеет более короткий период срабатывания, чем другие, испытанные параллельно. Одним из факторов, которые рассматриваются при разработке новых композиций АГР, является экологическое воздействие реагентов на природу. С учетом снижения вредных последствий на окружающую среду по сравнению с минерально-солевыми составами предложены композиции на основе формиатов, ацетатов, гликолятов натрия, калия, с добавлением карбамида, фосфатов, нитратов и других веществ. Однако, по большому счету, длительное воздействие любого менее или более агрессивного компонента на природу однозначно наносит ущерб окружающей среде. В связи с этим одним из главных приемов по снижению какого либо ущерба в предлагаемом способе применения предусматривается обязательная уборка реагента вместе со снежной массой с проезжей части дороги после размягчения снежного наката. Это условие необходимо соблюдать также потому, что при применении абразивного наполнителя необходимо возвратить его для повторного использования.

Хорошо известно, что интенсивное разрушение дорожного полотна имеет место в период межсезонья, когда температура изменяется в течение суток от положительной к отрицательной и наоборот. При этом дорожное полотно покрыто водой или тающим снегом, которое под действием движущегося транспорта интенсивно размывается гидроударами в местах местного повреждения полотна дороги. Применение АГР объективно удлиняет во времени периоды наличия жидкой влаги на дорожном полотне, таким образом увеличивая разрушающие нагрузки на дорогу. В мире известны места с соответствующим климатом, где дорожное покрытие служит десятками лет без ремонта. Этот фактор, в дополнение к экологическому, обуславливает необходимость уборки антигололедной композиции с дорожного полотна после использования.

1. Антигололедная композиция, включающая хлористый кальций, хлористый натрий, ингибитор коррозии, отличающаяся тем, что в качестве ингибитора коррозии композиция содержит параформ, соли аммония и оксид или гидроксид щелочноземельного или щелочного металла при следующем соотношении компонентов, % масс.:

Хлористый кальций 20-70
Хлористый натрий 70-20
Параформ 0,1-0,3
Хлористый аммоний 3-5
Гидроксид натрия 3-5
или оксид кальция 1,5-3
или оксид магния 1-2

2. Антигололедная композиция по п.1, отличающаяся тем, что содержит хлористые соли кальция и натрия разного гранулометрического размера.

3. Антигололедная композиция по п.1 и 2, отличающаяся тем, что размер гранул соли с более низкой криогидратной точкой (хлористый кальций) находится в пределах 3-7 мм, а размер частиц с более высокой криогидратной точкой (хлористый натрий) в пределах 0,3-1,0 мм.

4. Антигололедная композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит абразивный материал в виде дробленых пород или щебня с дисперсностью 5-15 мм.

5. Антигололедная композиция по п.1 и 2, отличающаяся тем, что соотношение смеси солей и абразивного наполнителя составляет 1:1-1:3.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области коммунального хозяйства. Стационарная или передвижная установка отсасывает полужидкую снежную массу в бак или цистерну, переводит ее в жидкую фазу с помощью агрегатов, включающих: отсасывающий насос для заполнения бака или цистерны, гидронасос для запитывания манипуляторов, управляющих положением всасывающей насадки, силовым агрегатом для питания СВЧ излучателей на магнетронах или клистронах, разогревающих полужидкую снежную массу до полного перехода в жидкое состояние.

Изобретение относится к способам для принудительного таяния снежно-ледяной массы в зимнее время года. Способ реализуется за счет использования системного преобразования энергии воды, перехода динамической энергии в статическую, применения центростремительного ускорения, одновременно воздействующего на снежную и водяную массы, что позволяет за счет большой скорости водяного потока и постоянного воздействия снега на данный водяной поток начать процесс топления с отделением воздушного потока.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству. В устройство для снижения скользкости входят: расположенная поперек рабочего движения цепная фреза 8, состоящая из рамы 7, с установленными в ней двумя опорами 9, в которых находятся валы 10 со звездочками 1, по которым перемещается цепь 13 со смонтированными на ней резцами 14 и щетками 15; роторный распределитель сыпучих твердых частиц 1 с «рояльными» колесами 3 и суппортом 4, который крепится к базовому самоходному шасси 17.
Изобретение относится к области коммунального хозяйства. Для уборки улиц, для уборки снега используется унифицированная техника на базе малотоннажных автомобилей, с полным приводом и гидравлической системой, обеспечивающей возможность использования различных навесных агрегатов.

Изобретение относится к технологиям производства и применения машин, к способам адаптивного выполнения работ. .

Изобретение относится к коммунальному хозяйству. .

Изобретение относится к коммунальной службе. .

Изобретение относится к уборке автодорог, тротуаров в зимнее время и предназначено для удаления снега или льда. .

Изобретение относится к снегоуборочной технике. .
Изобретение относится к противообледенительной жидкости, обладающей свойствами удалять с поверхности воздушных судов снежно-ледяные отложения. Технический результат достигается тем, что противообледенительная жидкость содержит смесь 1,2-пропандиола-пропиленгликоля и деионизированной воды с функциональными присадками - красители кислотные органические, ингибиторы коррозии, комплексообразователь, неионогенное поверхностно-активное вещество, стабилизатор pH, загуститель, неионогенный биоразлагаемый пеногаситель - гидроксиэтилэтилендиаминтриуксусный натрий.
Изобретение относится к области химических композиций для предотвращения обледенения, использования жидкостей для проведения де-обледенительной (удаление снежно-ледяных отложений) обработки и антиобледенительной защиты воздушных судов на земле.
Изобретение относится к области химических композиций для предотвращения обледенения, использования жидкостей для проведения де-обледенительной (удаление снежно-ледяных отложений) обработки и антиобледенительной защиты воздушных судов на земле.
Изобретение относится к антигололедным составам и может быть использовано для снятия снежно-ледяного покрова твердого дорожного покрытия или взлетно-посадочных полос, кроме того, оно может быть использовано при защите плавсредств от обледенения.
Изобретение может быть использовано для предотвращения смерзания металлосодержащих минеральных частиц, полученных в результате обогащения руд черных металлов. Железосодержащий продукт обогатительного процесса обрабатывают 70-80% раствором бишофита в виде аэрозоля.

Изобретение относится к авиационным противо-/антиобледенителям, применяемым при низких температурах. Предложено применение композиции, включающей 1,3-пропиленгликоль, одно или более поверхностно-активное вещество, один или более ингибитор коррозии, один или более регулятор кислотности и воду, для удаления замороженной воды с поверхностей самолета и/или для предотвращения образования на них замороженной воды при температуре ниже -32°С.
Изобретение относится к области разработки противогололедных реагентов и может быть использовано для борьбы с гололедом на дорожных и аэродромных покрытиях. .

Изобретение относится к профилактическим средствам для покрытия металлических поверхностей вагонов-думпкаров, полувагонов и другого горно-транспортного, а также транспортного оборудования против примерзания и прилипания к ним вскрышных пород, угля, железной руды, руд цветных металлов, известняка, глины, мела, мергеля и прочих влажных сыпучих материалов.
Изобретение относится к составам для предотвращения смерзаемости сыпучих материалов и для борьбы с пылеобразованием и может применяться для борьбы с пылеобразованием в угольной, горнорудной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности в условиях отрицательных температур.

Изобретение относится к способу формирования покрытия и покрытию из диоксида титана, содержащему кристаллы с размером кристаллитов менее 35 нм. .
Каждый вариант композиции содержит химический компонент для таяния снега и льда и абразивный компонент для сцепления колес транспортных средств и обуви пешеходов с дорогой. Абразивный компонент композиции составлен из дозированных по массе сухих групп фракций песка, гранитной крошки или мраморной крошки в разных их сочетаниях и пропорциях. Антигололедная композиция обеспечивает повышение ее эффективности воздействия на уменьшение скользкости дорожного покрытия и вредного воздействия на окружающую среду. 13 н. и 2 з.п. ф-лы.
Наверх