查湘義
遼寧交通高等??茖W(xué)校建筑工程系,遼寧沈陽 110122
2007年3月3日~3月5日,遼寧地區(qū)發(fā)生了百年一遇的大暴雪,致使交通瞬間癱瘓、學(xué)校被迫停課,造成國民經(jīng)濟(jì)發(fā)生巨大損失,人民生活和出行造成了嚴(yán)重的影響。東北三省地區(qū),低溫雨雪冰凍天氣持續(xù)時間長,強(qiáng)度大,影響范圍廣,降雪之后如何及時、有效、環(huán)保地清除道路積雪,保證車輛和行人順利通行,是擺在我們面前的一個重大課題。目前,除雪的方式有機(jī)械除雪、電熱除雪、融雪劑除雪等方式,在這些除雪方式中,融雪劑除雪以其操作簡便、價格低廉、融雪速度快,成為近年來城市道路除雪的主要方式。
以2010年沈陽為例,道路橋梁總面積1 500萬m2,融雪劑拋撒面積為950萬m2。按全年8場雪計算,預(yù)計橋梁融雪劑使用量約1 600t,道路使用融雪劑7 000t,而往年融雪劑使用量則更多,高達(dá)15 000t。由于氯鹽型融雪劑使用后對環(huán)境的污染問題日益突出,不斷被政府部門所重視,其用量也不斷縮減。從2012年起,沈陽全市每個區(qū)內(nèi)都將設(shè)融雪劑禁用區(qū),同時允許使用融雪劑的區(qū)域,也不能任意過量使用和超范圍使用融雪劑,明確融雪劑使用量每平方米不超過80g/次。由此可見,使用氯鹽型融雪劑存在高效、便利、價格低廉等優(yōu)點的同時,存在極其嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,這些問題隨著融雪劑的不斷使用而日益積累,不斷顯現(xiàn),不斷受到科研人員和政府部門的重視。
融雪劑與冰雪融化后形成的含鹽水對水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面產(chǎn)生剝蝕和開裂影響。一方面是由于冰雪在撒鹽后急劇融化需要吸收大量的熱,導(dǎo)致路面溫度急劇降低、收縮而開裂。另一方面融雪劑溶液從表面裂縫滲入混凝土中不斷富集,產(chǎn)生結(jié)晶脹裂破壞,即使停止使用融雪劑這種破壞仍將發(fā)生。
融雪劑與冰雪融化形成電解質(zhì)溶液, 當(dāng)該溶液從表層混凝土裂隙中滲入而與混凝土內(nèi)部的鋼筋接觸時,鋼筋在電解質(zhì)溶液中便形成了一對電極, 電極很快就會和空氣中的氧氣和水結(jié)合生成黃褐色的“鐵銹”—氫氧化鐵,從而造成鋼筋的銹蝕。一般情況下,腐蝕從表面開始逐漸地侵入其內(nèi)部,使其所起作用減弱,壽命降低。另外,融雪劑融化冰雪后的液體與金屬類路政設(shè)施直接接觸以及汽車行駛過程中濺至機(jī)動車底部金屬附件上時,都會對其產(chǎn)生腐蝕性影響,縮短了其使用壽命,從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
融雪劑對道路沿線周圍土壤的影響是長期累積的。含有融雪劑的雪水滲入到土壤后增加土壤鹽度,道路沿線的農(nóng)田就會變成鹽堿地。比如含有氯化鈉的融雪劑滲入土壤后置換了土壤中的鈣、鎂等離子,改變了土壤的自然組成,破壞土壤結(jié)構(gòu)。融雪劑對植被的影響也是十分嚴(yán)重的,比如某城市一年出現(xiàn)了大批草木枯死的狀況,全城11 000余株行道樹、149萬余萬綠籬等、近20萬m2草坪遭受鹽害或死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3 000多萬元,分析其原因,主要為2個方面:一方面是生理干早而導(dǎo)致植物死亡;另一方面鹽分過多則排斥對另一些營養(yǎng)元素的吸收,不僅造成營養(yǎng)失調(diào),抑制了生長,同時還產(chǎn)生單鹽毒害作用。
以非氯鹽型融雪劑逐步代替氯鹽型融雪劑,是融雪劑研制的一個重要方向。目前有機(jī)鹽融雪劑因價格昂貴,在我國還很少使用。但在機(jī)場、橋梁除雪,建議采購無腐蝕性的有機(jī)類融雪劑,能減少對橋梁的混凝土和鋼筋的滲透破壞、凍融破壞及環(huán)境污染。因此加大有機(jī)鹽融雪劑的研制開發(fā)力度,繼續(xù)降低環(huán)保型融雪劑的生產(chǎn)成本仍是我們研究的課題。同時,在環(huán)保融雪劑研制方面,改良氯鹽型融雪劑也不失為一個好的選擇。
比如,可以采用雪前施用融雪劑,防止雪降落后結(jié)冰于路面,這是除雪方法的新方法。對確實需要拋撒融雪劑的路面,也可先用除雪車清除地面上的大部分積雪,然后噴灑融雪劑,這樣就可以大大節(jié)省成本。也可盡量減少使用或不使用融雪劑,如機(jī)械鏟雪后在道路上撒碳渣、粗砂、樹枝渣類物質(zhì)來防滑,同時利用這些渣類物質(zhì)的深色來吸收太陽的熱量,以幫助增加地面溫度來融雪。
為了保證融雪劑科學(xué)合理的開發(fā)和使用,相關(guān)政府部門和行業(yè)制定相應(yīng)的法規(guī)、規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn), 例如北京市2002年出臺了全國第一個關(guān)于環(huán)保型融雪劑的地方標(biāo)準(zhǔn),對其中的17項質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)做出了詳細(xì)規(guī)定,在實際應(yīng)用中提倡“機(jī)械除雪為主、融雪劑融雪為輔”原則,科學(xué)規(guī)范地使用融雪劑。2007年,遼寧省發(fā)布了《融雪劑質(zhì)量與使用技術(shù)規(guī)程》,成為遼寧省在此方面推出的第一個地方標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)對規(guī)范使用融雪劑都將起到很好的作用。
在進(jìn)行機(jī)械除雪、融雪劑除雪的同時,應(yīng)不斷提高廣大市民的除雪意識,讓全民參與其中。除了機(jī)動車干道應(yīng)進(jìn)行專業(yè)化除雪外,對于非機(jī)動車街區(qū)及市場攤區(qū)、住宅小區(qū),門前“三包”地區(qū)、人行道可實行社會化除雪,組織駐區(qū)機(jī)關(guān)、部隊、企事業(yè)單位和公民進(jìn)行義務(wù)除雪。制定相關(guān)責(zé)任制度,劃定每人除雪面積標(biāo)準(zhǔn),安排除雪任務(wù)。
在北方地區(qū),降雪后道路冰雪是影響交通安全和暢通的主要阻礙,融雪劑雖經(jīng)濟(jì)實用、融雪效果好,但環(huán)境危害較大。我們應(yīng)該正確認(rèn)識到其危害,也應(yīng)該認(rèn)識到其高效性和便利性,從融雪劑使用方法、使用手段、規(guī)范制度等方面解決融雪劑使用中的利害關(guān)系,既保證冬季雪天交通便利安全,又保證融雪劑使用的有效、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。
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