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氯盐类融雪剂的腐蚀危害

        氯盐类融雪剂一般称作“化冰盐”(deicing salt),其作为除雪、防结冰、防滑的主要手段。自上世纪以来就被西方国家广泛使用,我国的除雪行业发展较晚,目前国内大部分地区在除雪作业时都采用融雪剂,它在融化冰雪的同时,会严重腐蚀道路、桥梁、建筑、地下管道、汽车等等。下面我们就来谈谈大量使用融雪剂的具体危害。

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1. 氯盐类融雪剂的腐蚀危害
1.1国外经验教训
上世纪初,以美国为首的西方国家的经济与交通运输取得长足发展,公路网络化,城市间的高速公路甚至逐步替代了铁路的功能,成为经济发展的主体命脉。于是,保证城市、高速公路交通畅达,成为一个与社会、经济关联的重要问题。
冬季下雪是阻碍交通的“大敌”,于是就发展了对道路除冰雪的技术。其中采用融雪剂是最为广泛的应用方法。融雪剂有许多种类,主要是氯盐型和非氯盐型。到目前为止,由于氯盐类融化冰雪效果好、价格最便宜,多数国家使用氯盐类融雪剂仍是主体。早期多使用氯化钠,后来也使用氯化钙、氯化镁、氯化钾等(据悉,美国80%的融雪剂是氯盐类)。氯盐类融雪剂是一把“双刃剑”,它在融化冰雪的同时,能够带来了巨大负面危害,主要体现在其腐蚀性(对基础设施、桥梁、道路、停车场、地下管线汽车等),冻融破坏(对混凝土等)和环境污染(破坏植被、污染地下水等)。特别是腐蚀危害, 已经成为世界性问题。西方国家早期在路、桥上大量使用氯盐化冰雪,后来陆续出现(使用5-15年内)以钢筋腐蚀为主要特征的破坏现象。

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美国
        据报道,1981年,美国50万座桥中,已有1/4受到腐蚀破坏;到了1993年,受到腐蚀破坏者超过1/2,有40%已承载力不足。据悉,近年来美国仅桥梁修复费已高达1550亿美元。这类“盐害”已经成为社会问题、经济问题和与人民生活与安全紧密相关的大问题。美国曾发出与此“盐害”作斗争的号召。
加拿大
        加拿大大面积使用“化冰盐”,基础设施的腐蚀破坏特别突出。有报告说,全部修复被腐蚀破坏的基础设施,整个费用要超过5000亿美元!   
英国 
        英国也有受化冰盐危害的典型事例,如1972年,在20公里长的高速公路段上建了11座桥,因撒盐,几年后就出现混凝土顺钢筋开裂,15年的修复费已是建桥费的1.6倍,,到2004年,累计修复费达到建桥费的6倍!
德国
        德国柏林市有一座大型立交桥,由于使用氯盐融雪剂, 不到20年,钢筋腐蚀破坏严重,不得不在其旁边重新建一座新立交桥。此一举,除经济损失外,在修复和重建过程中,还造成交通问题和影响市容与人民生活等问题。
丹麦
        位于北欧的丹麦,以哥本哈根地区为主,调查了102座桥,其中50%有严重钢筋腐蚀破坏,其主导原因是使用了化冰盐。
美国有资料表明,化冰盐的平均价格为153美元,而每用1吨化冰盐所造成的腐蚀损失是:
——基础设施—615美元;
——汽车—113美元;
——其他——75美元。
合计803美元,相当化冰盐成本的5倍多。这更具体的表明,使用化冰盐的危害性和对经济的影响。国外使用氯盐类融雪剂的经验教训值得我们认真吸取。

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1.2 我国目前大量使用的仍是氯盐类融雪剂,需要正确认识和严格把关
        国内也已经有了经验教训。我国也沿用氯盐类融雪剂(早期多使用氯化钠,近来也使用氯化钙、氯化镁等)。北京原西直门立交桥1979年建成并投入使用,不到20年已经重建。北京市曾列专题,对于路桥的耐久性问题做了详尽的调查研究和试验工作,得到了基本一致的看法是,除去先天因素(设计、施工质量等),就环境影响而言,撒氯盐类融雪剂所造成的钢筋腐蚀、混凝土冻融破坏,是路桥过早破坏的主要因素。
除北京外,天津等城市的路、桥也已经出同样的情况。我国北方地区高速公路、桥梁等,均有氯盐腐蚀破坏的现象。事实上,凡是经常撒氯盐的桥梁,随着时间的推移,都有不同程度的出现腐蚀破坏情况。此外,撒氯盐还腐蚀地下管线、周边建筑,污染环境、影响绿化等(据悉,北京已经有上万树木死亡和大面积植被破坏)。这是涉及大半个中国的大问题,我们应该避免国外“吃大亏”的老路。
尽管我国已经有非氯盐类融雪剂产品,并早在机场、铁路等方面应用,但由于价格高等原因,在城市、高速公路方面大量应用的仍然是氯盐类融雪剂产品(虽然冠以“融雪剂”的总称,实际仍是“化冰盐”)。按照常识,氯盐类融雪剂(NaCl、CaCl2、、MgCl2等)的腐蚀性能是相差不多的(都具用强腐蚀性)。然而,有一段时期,把用氯化钙、氯化镁代替氯化钠,说成是“环保型”、“不腐蚀”或“大幅度降低腐蚀”,这是不科学的。北京地区一些新的路桥出现的腐蚀和大量树木、植被的死亡等,已经客观印证了这种“误导”的危害。
3. 简要结语
氯盐类融雪剂是一把“双刃剑”,特别是对基础设施、汽车等的腐蚀性,能够给国民经济造成巨大损失,乃至影响可持续发展。因此,最大限度地减少腐蚀影响是至关重要的。用氯化钙、氯化镁代替氯化钠,在降低腐蚀方面幅度不大,不能算作技术创新,更不是“新型环保”。

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        综上,我们认为,严格控制融雪剂使用量,非特殊情况下少撒或者不撒融雪剂是减少融雪剂危害的最主要办法。鉴于以上情况,除雪作业时我们可以通过加大机械清扫设备保有量,大量使用除雪滚刷,简短除雪循环周期,提高清雪机械扫净率,从而达到减少路面上的积雪残留目的。而在除雪滚刷选择上我们可以使用高转速,高扭矩,大尺寸,高除雪速度的高速清雪滚刷来进行清扫作业,高速滚刷大扭矩、高转速的特点,相对普通滚刷而言其清扫效率可以为其效率的3-4倍。在单位时间内能以更大的力量完成更多的清扫次数,路面扫后残留少,作业时转速和力量能与高速行驶的车速相匹配,决定了其在工作速度60公里/小时的前提下也能非常好的保证扫净率,可以为城市高架桥、快速路、主干道等需要在较短时间内完成一次清雪循环周期的作业区域提供技术保证。

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