摘要:收集记录十堰市冬季融冰模式后,作为一名道路桥梁养护人员,对我们传统的除冰融雪模式有了新的思考,主要分析在传统模式中,盐和融雪剂对环境和基础设施的影响、危害。从而思考借鉴其他国家或城市新的并具有有可行性的除冰融雪模式,提出建议。
关键词:冬季;融冰除雪;传统模式;融雪剂;危害
1传统模式下使用融雪剂的危害
传统模式一般都会使用盐和融雪剂,这些化学产品到底对环境和基础设施有什么危害呢?细化分析如下
1.1对道路桥梁的破坏
氯化物盐、融雪剂是对混凝土和钢筋最具腐蚀的因素之一。盐类遇水以后,会发生盐涨现象,造成道路路基破坏,给道路维护加大难度。氯盐渗透到混凝土中,会促进混凝土的冻融。当氯离子到达钢筋表面并超过一定量(临界值)时,原来处于钝化状态的钢筋,就会活化、腐蚀。锈蚀产物的体积会膨胀2~6倍,使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落,导致结构承载力下降或丧失。盐类对水泥混凝土路面,尤其是沥青混凝土路面同样也存在危害,盐类物质与沥青相互作用,大大减小沥青材料与沙石料的黏合能力,造成沥青表面脱落,在行车荷载的作用下大面积路面破损。加上现在除雪神器推土机铲雪机在冰雪天气的广泛应用,对道路的破坏可以说是“里应外合”。再加上私家车普遍安装的防滑链,对于道路二次破坏,冰雪灾害过后,路面基本上都需要重新铺装。众所周知,桥梁在交通系统中非常重要,兴建一座桥梁,耗费大量人力财力,可融雪剂盐类对桥梁钢筋混凝土的腐蚀性更严重,从而大大减少桥梁的使用寿命。据美国的一项实验表明,一座设计寿命为50年的立交桥,如果一直使用食盐或溶血剂除雪,其寿命会降至25年,甚至20年。对于造价不菲的桥梁来说损失不可估量。
1.2对土壤与绿化植物造成的危害
因为融化后的雪水是盐水,渗入泥土中,植物无法吸收,造成植物脱水而死。使用融雪剂后的积雪常常堆积在道路两旁的绿化带或农田,开春后其盐类残留物全部堆积在农田和绿化带里,使土壤盐碱化。破坏土壤的结构和性质,污染土壤,使土壤板结,改变了土壤的化学成分.2005年冬末春初,北京8个城区约有1.1万余株行道树、149万余株绿篱、色块等灌木、近20万平方米草坪遭受严重盐害或死亡。死伤植物的土壤中和周边残雪里的含盐量严重超标,成分与融雪剂一致。融雪剂中的盐分在土壤中降解的最长时间可达15年,不但现有的园林植物可能枯死,即使补种的植物存活也依然艰难,必须进行大规模的深层换土,造成的危害可以说如慢性中毒延绵不绝。
1.3对人畜的危害:
大量的盐分渗入地下,造成地下水含盐份较高,而地下水是相互连通的,造成地区性地下水污染,工业盐多含有亚硝酸盐有的还含各种重金属杂质,人畜如果长期饮用这些地下水(矿泉水),会出现慢性中毒,如果量大可以致人死亡。因此雪融剂的大量使用对我们每一个人的生命健康都产生了威胁,对于风景如画的山城而言,生态链是比较完整的,我们每一个人都在这个生态链之中,都不可避免的受其影响。
1.4对城市污水处理的影响
含有大量除雪剂的雪水进入城市排水系统后, 由于含盐量增加, 不仅会严重腐蚀污水处理厂的机械设备, 缩短机械设备的使用寿命, 造成经济损失, 另外, 还会冲击城市污水处理厂的水处理系统, 造成污水不能达标排放。由次产生的各种损耗和维修费用,不是简单的计算就可以完成的。
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1.5对排水管道的腐蚀
有些城市直接把含有大量除雪剂的残冰残雪直接倒入下水道, 这些雪水可能在地下冻结, 导致管道堵塞。 一旦堵塞, 地下的冻冰很难清理。 含盐量很高的雪水还会腐蚀下水道, 破坏城市排水管网, 造成不必要的经济损失。
1.6对车辆的腐蚀
除雪盐还会对汽车底盘造成非常大的腐蚀,减少汽车轮胎的使用寿命,使轮胎胶皮变硬,脆性加大,所造成的间接损失更加巨大。为了增强车辆对氯化钠的抗腐蚀性,汽车生产厂商每年花费巨资设计保护层。 现在很多车辆底盘都锈蚀严重,一部分原因就是受到带有腐蚀性雪水的侵蚀,提前氧化了,给每个车主都带来损失。
2 目前新防冰技术
大量使用融雪剂来抗击雪灾,导致灾后发生严重的环境污染问题,涉及科学救灾观、科学发展观的问题。目前国外发达国家除了传统方法外主要使用路基加热法和喷水法。
2.1路基加热法
如日本的高速公路冬季积雪融化利用道路加热技术,在高速公路建设过程中会在路基里铺设芳纶纤维导热丝:种利用电热技术给道路融雪化冰的及时在日本及欧洲和北美地区很常见,就简单的道路加热丝其实目前国内也有很多,国内通常称之为“电伴热带”但是这类加热丝通常都是镍铬合金金属发热丝,就类似我们的热得快烧水一样的原理,但其主要弊端就是金属丝的使用和和承重问题存在缺陷。一般高速公路使用寿命都是几十年起步而且需要有很强的承重能力,这些目前金属加热丝所不能解决的,所以我么看到的很的 道路加热系统多用在人行道,自家庭院以及短距离公路上,芳纶纤维加热技术利用的是先进的芳纶导电纤维做为发热丝,其特点是发热效率高,质量轻,承重能力很强,所以在日本的很多高速公路都铺设该芳纶纤维融雪化冰系统。目前在国内有部分地区开始在尝试在部分比较重要的路段铺设融雪化冰系统,如高速公路急转弯路段,上下坡路段以及隧道出入口等都在开始铺设。芳纶纤维加热电缆是目前世界上最先进的电发热体,芳纶纤维加热电缆是航天高科技走向民用的产品。它以电为能源,通过远红外线辐射传递热能,是一种新型的采暖方式。具有超薄抗磨、不占空间、恒温可调、单独可控、经济、舒适、寿命长、安装使用简便,安全免维修等优点,是节能、舒适、无污染的绿色产品。由于需要在道路初建阶段铺设,且价格昂贵铺装成本大,固对于大多数老旧山城而言实施起来比较困难。对于道路桥梁养护来说,养护成本和难度会随着道路的老化会逐年提高,老化路面尤其是对于冰雪灾害的抗击力甚是衰弱,为减少养护费用增加路面应对冰雪灾害强度,可建议在翻新时应用这一技术完成旧路改造升级。
2.2喷水化雪发
这里所的喷水当然是喷热水,从道路两侧和中央绿化带均匀埋置即热式喷水管,一旦遇到冰雪天气,温度达到结冰临界值后,温度感应系统会触发喷水系统启动开关。热水则从水管细细喷出,使冰雪落地就化成雪水,当然必须持续喷水直到冰雪天气结束,不然雪水化成冰水结冰,造成更大的损失,这种方法对环境和基础设施影响最小,且适合中部城市,因为中部城市冬季平均温度在0度以上,一旦天气转晴气温在没有化雪的情况下会迅速回升。且此方法便于安装施工,可利用地下管廊、涵洞、花坛、绿化带等市政设施埋置水管和加热器。比较适合中西部老城区。
3结束语
冬季除冰融雪应该因地制宜,合理利用现有资源如水源、地热等,有效避开生态环境影响,盐等化学用品对水源地影响巨大,对城市基础设施破坏力持久。一旦为了眼前的抗冰雪困难盲目使用,必然造成不可估量的环境灾害,无异于饮鸩止渴,为了城市生态健康持续发展,为了我们每一个人的健康我们必须寻求新的方法应对冬季冰雪灾害。
参考文献
1.卢佳,冬季道路除雪现状及未来趋势.建筑工程与设计.2015.07.0783
论文作者:徐然
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签:道路论文; 冰雪论文; 雪水论文; 土壤论文; 盐类论文; 桥梁论文; 融雪剂论文; 《基层建设》2018年第23期论文;