新型环保除冰剂研究
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GCRX系列高效融雪除冰剂GCRX系列高效融雪除冰剂是由我公司与中国建筑科学研究院联合研制生产的新一代融雪产品。
本产品具有极强的潮解性和融化能力,在负温条件下与冰雪结合分解、溶解,直至冰雪消融,同时降低冰点,使雪水不再冻结,融雪化冰高效快速、且环保无污染或低污染。
本产品有两种类型的产品:(1)GCRX-I—高效复合防腐型融雪除冰剂;(2)GCRX-II—环保型高效融雪除冰剂。
一主要成份GCRX-I是传统氯盐融雪剂的改进型产品,其中氯化钠含量仅10%左右,加入钙盐、镁盐,辅以有机类缓蚀剂等成分复合而成,不含亚硝酸盐,无毒、无腐蚀;GCRX-II是以醋酸钙镁盐(CMA)为主要成分,辅以防滑剂、有机类缓蚀剂等相关助剂复合而成,无氯盐、亚硝酸盐成分,环保无污染。
二性能特点融雪效力更强。
比传统的各类融雪剂融雪速度更快,最低冰点可达-30℃~-40℃,不仅可以快速融冰,且不易二次结冰,融雪化冰更干净彻底。
GCRX -I对钢筋腐蚀性明显减少,仅为氯化钠的8.0%左右,很接近CMA的腐蚀水平,几乎无腐蚀。
GCRX-II为无氯盐配方,对路面、金属物、地下管网等设施无腐蚀,对植物生长无损害。
三使用范围GCRX-I、GCRX-II产品均可广泛用于市政道路、机场停机坪、高速公路路面、桥梁及大型建筑物顶部等需要融雪除冰的场所,GCRX-2尤其适用于对混凝土、钢筋腐蚀及环境有特殊要求的场所。
四产品用量GCRX系列融雪除冰剂即可人工抛撒也可机械撒布,抛撒融雪剂时,根据气温、雪量来确定,一般可在一开始下雪时就撒布融雪剂,或估计路面出现冻结之前1-2小时撒布。
融雪剂的推荐使用量见下表。
大气温度(℃)预防用量(g/m2)融雪用量(g/m2)0 — -5 30 50-5 — -10 50 80-10 — -15 80 120五社会效益冬季除雪多用含氯盐成份的融雪材料,如氯化钠、氯化钙等,会导致雪水中含有大量的盐类成份,严重腐蚀道桥路面、钢筋、地下管网等市政设施,并导致路边植物枯萎死亡,形成一边“融雪”,一边“排毒”的现象,对环境及社会资源造成侵害。
新型冷冻剂的合成及性能研究随着全球经济的发展和人们生活水平的提高,冷链物流已经成为了现代社会不可或缺的重要组成部分。
而冷链物流中,作为重要驱动力的冷冻剂的质量和性能也日益受到关注。
传统的冷冻剂中,由于它们不仅具有高的全球变暖潜值,而且在使用过程中会释放有害的氢氟碳化物,对环境和人类健康带来潜在的风险。
因此深入研究新型冷冻剂的合成及性能,对减少环境污染、保护人类健康具有重要意义。
首先,我们需要从冷冻剂的性能要求出发,确定新型冷冻剂的合成方向。
一般而言,冷冻剂的性能要求包括以下方面:制冷效率、安全性、环境友好性。
其实,这些也是当前各国研发的新型冷冻剂所面临的主要挑战。
目前新型冷冻剂的合成主要关注两方面:一方面是合成制冷效率更高的新型混合制冷剂;另一方面是开发新型环保、非致癌、低毒的冷冻剂。
合成混合制冷剂主要应用于高效制冷设备,这类混合制冷剂一般由多种低分子组成,其组合在不同压力和温度下表现出不同的制冷性能。
因此,从混合制冷剂的组合、制备方法和性能调节三个层面综合考虑,就可以构建出一种混合制冷剂的研发体系。
研究表明,常见的制冷剂混合物,如R404A、R407C和R410A等,虽然制冷性能较好,但全球变暖潜值较高,不利于环境保护。
因此,开发一款在制冷效果和环境保护方面兼具优势的混合制冷剂成为了当前新型冷冻剂合成的重点。
另一方面,为了解决传统冷冻剂对环境污染问题,研究新型环保、低毒、非致癌的冷冻剂成为了现代冷冻剂想要突破的难点之一。
近年来人们主要考虑使用HFC, HFO等无机氟化合物, 如HX-CD02作为替代品。
它们拥有良好的制冷效果和稳定可靠的性能表现,同时也不会产生有害的氢氟碳化物,对环境友好。
然而,HFC和HFO自身也存在一些问题,如价格昂贵,使用寿命短等,这也是影响其在市场上推广的重要因素。
在新型冷冻剂的设计方面,还需要进一步考虑制冷剂的基础性质和热力学性质的变化。
在冷却中,新型冷冻剂在吸热和放热过程中应具有足够的稳定性和可靠性,以确保它们的效率在不同环境条件下保持不变。
公路交通科技应用技术版环保型固体除雪剂的研制王丽勋(吉林省交通科学研究所,吉林长春130012)摘要:文章介绍了一种新型环保型除雪剂的性能、使用方法、适用范围和融冰雪的机理。
实践表明,该产品使用经济、效力高,在冬季寒冷降雪地区有推广价值。
关键词:除雪剂;机理;性能;使用中图分类号:U418.4文献标识码:B纵观国内外,目前现有除雪剂可分为氯盐型、非氯盐型(主要指醋酸盐类、醇类、胺类等)及混合型(主要指氯盐中添加阻锈剂/防腐剂等),不是价格昂贵,就是含氯盐量高达80%~90%,无真正适于路用的环保型的除雪剂。
针对国内外道路养护市场的需求,围绕公路清冰除雪这个主题,吉林省交通科学研究所于1999年开始对经济有效的道路环保除雪剂进行立项研究,历经近4年的室内、外试验研究,开发研制出新一代环保型道路防滑除冰液。
几年来,经吉林省长平、长吉等高速公路实际应用试验已表明,使用效果显著,取得了一定的经济和社会效益。
随着我国经济建设和公路建设的迅猛发展,交通瓶颈得到了缓解,但由于受到养护资金的限制,除雪剂的价格成为道路养护部门所考虑的重要问题。
针对实际情况,我们又通过大量的调查、试验、选型,在液体除雪剂的基础上又推出了固体环保型除雪剂,以满足不同市场的需求。
1环保型固体除雪剂的融冰雪机理环保型固体除雪剂主要是由粮食副产品的深加工过程产生的蛋白质、维生素、矿物质及镁、钙等元素的化合物和相关的化学添加剂经过粉碎、混合、制粒、干燥等程序加工合成。
固体除雪剂融冰雪的机理见图1。
将除雪剂撒到冰雪路面时,除雪剂中易潮解的固态物质迅速吸收了空气中的水分,产生潮解现象,使冰雪表面形成少量的水,除雪剂在这些水中及车轮的冲击下渐成溶液,若在冰水中溶解少量的溶质成为溶液,由于表面水分子的许多位置被挥发性溶质(或盐)所占据,水与空气接触的面积减小,使水的蒸气压下降。
在图1中,0℃时(273K)在F点时冰的蒸气压比水溶液的蒸气压高,冰不断转化为水蒸气;同时,水蒸气不断凝结为水进入溶液;因而溶液在F点(273K)不能结冰,而冰却能融化。
外加剂论坛
新型环保除冰剂研究
王宝民1 王立久1 任铮钺1 靳玉君2
(1.大连理工大学土木建筑学院 116024; 2.唐山市政建设总公司 063000)
【摘 要】 传统除冰盐对路面、植被和金属管网等造成很大的腐蚀性破坏。
现报导一种最近研制成功新型DGW环保型“除冰剂”,不仅能有效“除冰除雪”,而且对沥青和混凝土路面以及道路管网、动植物无腐蚀性。
对该除冰剂的性能进行了研究。
【关键词】 除冰盐;腐蚀;环保除冰剂
【中图分类号】 TU528.042 【文献标识码】 A 【文章编号】 1001-6864(2002)03-0061-02
STUDY ON A NEW-TY PE ENVIRONMENTAL PR OTECTION DE-ICING AGENT
W ANG Baomin1 W ANG Lijiu1
(School of Civil Engineering and Architecture,Dalian University of Technology,China)
A bstract:Traditional de-icing salt can do har m to concrete,mental and vegetation.A new type of envi-
ronmental protection de-icing agent has been developed successfully.It can not only eliminate snow and ice but do no har m to concrete and pitch pavement.The author studied the perfor mance.
Key words:De-icing salt;Corr osion;Environmental protection de-icing agent
0 前言
在我国北方地区尤其是东北地区的冬季,积雪被车辆压实后路面非常滑,较容易发生交通事故。
采取的方法一般有人工除雪、机械除雪和除冰盐除雪。
除冰盐除雪过程中,为使除雪效果较好,往往使用大量除冰盐,但同时除冰盐也带来了严重的副作用。
首先,对路面(水泥混凝土路面和沥青路面)造成不同程度的腐蚀性破坏,尤其是氯盐对混凝土的影响已引起广泛关注[1];其次,除冰盐渗入土壤后会腐蚀金属管网;另外,对道路绿化树木、花草的生长有不利影响,如出现枯死、萎蔫等症状。
作者经过多年的实验研究,研究成功一种环保型除冰剂,具有优良的“除冰效果”同时,不会对路面、金属物质和绿化植物造成腐蚀。
1 实验研究及分析
1.1 原材料
环保型除冰剂所用原材料主要有三种:有机物A、有机物B和C。
C为稳定剂。
原料中无氯盐、硫酸盐等腐蚀性成分。
1.2 冰点
作者用电导率的方法测试了该剂的冰点。
如图1表示,随着温度的降低,溶液中质点的运动速度逐渐随之降低,电导率逐渐下降,当T1=27.8时,电导率突然下降,曲线出现拐点,T1即初始结冰温度(一般所称的冰点);温度继续下降,电导率又继续下降,但下降速率大大增加,当T=29.2时曲线变得平缓,出现第二个拐点,这时说明液相基本已转变为固相。
T2即终止结冰温度(因和电导率绝对值无关,故采用相对值)。
冰点测试曲线见图1。
1.3 对比实验
(1) 混凝土腐蚀对比实验:实验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》(GB J82—85)中的快冻法[2]进行,三组标准试件,24天龄期时分别将试件浸泡在水中、质量浓度为2%环保型除冰剂中、质量浓度为2%的工业除冰盐中,28天龄期时用各自溶液进行冻融循环实验,测定“重量损失”指标(即抗腐蚀性或抗剥落性用重量损失比较)。
图2为当水中冻融试件终止实验时各组试件的重量损失比较。
混凝土设计强度等级为C45,配合比及28天强度见表1。
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王宝民等:新型环保除冰剂研究
图1 冰点测试曲线 图2 试件重量损失比较
表1
配合比设计及28天强度
水灰比
(w /c )砂率
(Sp )水泥(C )水(W )砂子(S )石子(G )外加剂
f cu28(MPa )0.37
35
486
177
624
1159
4.96
55.1
注:水泥为大连水泥厂P .O42.5;砂子为河砂,细度模数2.37;石子为5~25mm 碎石。
(2) 钢材腐蚀实验:在砂浆中掺用适量新型“除冰剂”,依据“新拌砂浆法[3]”,对埋于砂浆中的钢
筋进行锈蚀实验。
实验曲线如图3所示,电位随时
间逐步上升至恒定,无下降,说明该新型“除冰剂”不会对砂浆、混凝土等中的钢筋造成腐蚀。
而在砂浆中掺用适量工业除冰盐,依据“硬化砂
浆法”,对埋于砂浆中的钢筋进行锈蚀实验。
实验曲线如图4所示,电位随时间逐步上长升至最高点后又迅速下降,说明工业除冰盐对砂浆、混凝土等中的钢筋造成较严重的腐蚀。
(3) 植物腐蚀实验:夏季将该新型“除冰剂”制成质量浓度为2%的水溶液,和自来水一起分别浇灌相同条件的两块草坪,20天后两块草坪长势良好,未出现枯黄或枯死现象,无显著差异。
图3 钢筋锈蚀曲线
图4 钢筋锈蚀曲线
(4) 应用实验:下雪天,在-16℃的温度下,在平均厚度为130mm 的积雪上均匀喷洒新型“除冰剂”130g /m 2,在有交通条件下30分钟溶解;而喷洒450g 工业粗盐,在相同的交通条件下溶解时间约50分钟。
2 结语2.1 新型“除冰剂”具有良好的除冰效果。
2.2 新型“除冰剂”属环保型,不会对金属管网、混凝土路面、动植物造成腐蚀。
参考文献
[1] 混凝土抗除冰盐的剥落性能与机理研究[J ].公路2001,12.[2] GBJ82—85《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》[S ].[3] J C475—92《混凝土防冻剂》附录A [S ].
[收稿日期] 2002-04-18
[作者简介] 王宝民,男,1973年10月,河北胡城人,讲师,从事
与研究新型建筑材料专业。
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62 低 温 建 筑 技 术 2002年第3期(总第89期)。