冬季道路清雪技术与融雪剂使用规范的探讨

摘要：本文对国内外清雪技术进行了分析和比较,特别是对融雪剂研究情况进行了分析。在此基础上，结合济南市近几年来对道路清雪工作的实际情况和对融雪剂的使用情况，包括购置、使用过程中存在的问题等进行了分析和评价，对道路清雪组织管理和融雪剂科学使用方法进行了探讨。
关键词：环境卫生 道路除雪 融雪剂
冬季路面积雪结冰一直是困扰城市交通的大问题。由于路面上覆盖冰雪，轮胎与地面的附着能力下降（见表1），容易造成交通事故，严重时还会造成整个城市的交通瘫痪。
表1 轮胎与地面附着系数
地面状态 附着系数ф
无雪的沥青地面 5～0.7
雪层覆盖的路面 0.15～0.25
冰层覆盖的路面 08～0.10
环卫部门是城市清除冰雪的主要作业单位，无论人工清雪、机械清雪还是融雪剂清雪从人员组织、设施设备的管理到融雪剂使用上都存在许多不规范的地方，本文从技术层面对全国各地的清雪情况结合济南市近几年来的清雪实践进行探讨，并着重介绍了融雪剂的发展经历和使用规范。
1、清除冰雪技术比较
目前，全国在清除冰雪作业方面主要存在三种方式：
1.1人工清雪
人工清雪是在全国普遍存在的一种方法，主要是保洁员使用简单的工具，将冰雪清除出路面的一种方法。其优点是组织方便，费用低，缺点是效率低，不能及时清除。
1.2机械清雪
机械清雪包括多种方式，这里重点介绍全国目前已经采用的方法。
1.2.1抛雪机，通过车前收集器将雪进行收集，通过抛雪机将收集的雪抛向道路两侧，目前国内部分机场和高速路已采用这种方式。优点，清雪速度快，缺点，不适合城市道路，对结冰道路清雪不理想。
1.2.2清雪车，通过车前收集器将雪进行收集，并将收集的雪转移到跟随的自卸车上，自卸车将雪清运出市区。优点，机械作业，效率较高，缺点，需其它车辆配合，对结冰道路效果不佳。
1.2.3融雪车，本车自带小型高压锅炉，通过喷咀将产生的蒸汽喷出，将道路冰雪融化，优点，对结冰路面效果好，缺点，效率不高，作业成本高，对行人和作业人员存在危险性。
1.2.4其它机械，主要是用推土机和其它机械，将路面积雪推到路边，优点，速度较快，缺点，清雪效果不好.
1. 3融雪剂清雪
1.3.1 我国大部分地区采用氯盐类融雪剂，主要成分是氯化钠、氯化钙和氯化镁等，同时含有一定量的重金属成分，成本低廉但污染环境。其融雪原理就是利用氯化钠溶解时释放出的热量融化积雪，达到清除积雪的效果。但高浓度的氯盐融雪剂对道路、车辆、建筑物混凝土和两侧的植物造成的危害较大。
⑴ 对金属的腐蚀和对混凝土的损坏。由于氯盐渗进立交桥混凝土钢筋周围的电解液与钢筋钝化表面薄弱处，使二价铁离子溶入溶液，生成氢氧化亚铁，进一步氧化成氢氧化铁（或二氧化二铁）成为铁锈。水结冰膨胀会导致混凝土开裂，而融雪剂增大了这种破坏效应。水结冰会膨胀9%，而渗入了融雪剂的水结冰后能膨胀25%。实验证明，一条没做过防氯盐处理的公路，在经过氯盐融雪后，寿命可减少50%以上，频繁使用融雪剂使道路开裂，使其使用寿命缩短，腐蚀汽车机件，降低桥梁使用寿命，使之进入提前维修期。
⑵ 对植物的损害。绿色植物的生长需要相对平衡的离子环境，达到其生理代谢所需的基本条件。冬季融雪使得高浓度的氯化钠溶液浸入生态体系，严重破坏这一平衡，导致根系不发达，植物枯萎、死亡。过量的盐溶液浸润路边土壤，使草坪枯死，影响园林绿化。最新的测试结果显示，在融雪剂使用期，每立方米的地下水的盐含量在20毫克到300毫克之间，如果盐的含量每立方米超过200毫克，就会对环境造成危害。
1.3.1新型融雪剂。新型融雪剂主要是针对氯化钠作为融雪剂的副作用而研制的，目前，世界范围内主要有氯盐阻锈型融雪剂、氯化钙复合制作的融雪剂、乙酸盐融雪剂等。
20世纪80年代后期，各国均将融雪剂研究目标定在氯化钠（或氯化钙）为主的融雪剂改进（复合制剂）和替代品的研究上。美国开始试用氯盐阻锈型融雪剂，这是一种复合制剂，1990年占全美国用量的4%，代表了融雪剂发展的新方向。日本和韩国至今还使用氯化钙复合制作的融雪剂，在日本北部和韩国汉城地区使用。
80年代末和90年代初，国外开始对乙酸盐融雪剂的研究，1988年美国专利发明者Terence.E.Peel认为乙酸钙镁（CMA）是较好的无污染的融雪剂，但所具备的冰冻特性不够理想。为此研究出了名为LMWBL的融雪剂，利用造纸废液，通过膜分离等工艺，生产出的醋酸钠占50%以上，LMWBL从冰点特征、融雪速度以及腐蚀性三个方面来看均优于CMA。1992年德国赫彻斯特股份公司基于乙酸盐的液体除雪和借助该制剂除雪的方法申请了专利。其配方主要组成为15%～70%（重量）的乙酸钾或乙酸钠或两者的混合物。
我国对融雪剂的研究是从90年代中后期开始的。研制工作主要通过试验和检测，对融雪剂的主要成分和降低环境影响的添加剂配方和各成分比例的选择。研究表明，通过合理的配方，可以减少氯化钠产生的副作用，比如减轻对金属的腐蚀和对植物的影响。90年代末，加强对有机酸盐类融雪剂（如乙酸钠复合配方）的研究，但该类产品价位较高。