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文檔簡(jiǎn)介

1、我國(guó)大量融雪劑除雪我們能承受多少融雪劑 ?來(lái)源:中國(guó)環(huán)境報(bào)原文發(fā)布時(shí)間:2010-01-12作者:最近一段時(shí)間,雪天頻頻降臨我國(guó)南北一些地區(qū),北京日前也遭到了大雪的襲擊。由于采取了積極有效的措施,這場(chǎng)大雪沒(méi)有給北京市的交通造成太大的影響。雖然道路暢通了,但是,由于在除雪過(guò)程中使用 了大量融雪劑,很多道路留下了白花花的鹽漬,好似又下了一場(chǎng)“雪”。這種情況在其他城市也不同程度地存在著。融雪劑以鹽類為主,不論國(guó)外還是國(guó)內(nèi),融雪劑基本上無(wú)外乎兩種:一種是以醋酸鉀為主要成分的有機(jī)融雪劑,成本較高,1噸要1萬(wàn)多元,一般只會(huì)用在機(jī)場(chǎng)等地方;另一種是無(wú)機(jī)融雪劑,大部分為氯鹽類, 包括氯化鈉、氯化鈣等,價(jià)格相對(duì)

2、便宜,僅相當(dāng)于有機(jī)類融雪劑的1/10o目前我國(guó)道路除雪主要使用的是無(wú)機(jī)融雪劑。大量使用這類融雪劑,會(huì)造成“鹽害”。含鹽雪水進(jìn)入水體,會(huì)對(duì)河流以及地下水造成污染;氯化物蓄積在土壤中,則會(huì)使土壤鹽堿化,導(dǎo)致植物大量死亡,在城 市中首當(dāng)其沖就是綠化帶中的樹(shù)木。據(jù)了解,鹽在土壤中降解需15年時(shí)間,因此,即使想重新補(bǔ)植樹(shù)木,也必須全部換土。除此之外,氯鹽滲透到混凝土中,還會(huì)腐蝕鋼筋,從而使鋼筋開(kāi)裂、脫落,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承 載力下降或喪失。即使是環(huán)保型融雪劑,都難以做到真正意義上的“無(wú)害”,或多或少都會(huì)對(duì)環(huán)境造成一些影響。專家指出,目前還尚未發(fā)現(xiàn)沒(méi)有腐蝕性、對(duì)環(huán)境無(wú)影響的融雪劑產(chǎn)品。不僅不環(huán)保,大量使用融雪劑還

3、需要巨額投入。以北京市為例,2010年的第一場(chǎng)雪,北京市撒下了近 3萬(wàn)噸融雪劑,每噸融雪劑 1000元2000元,取個(gè)折中價(jià)1500元,一場(chǎng)雪,光融雪劑一項(xiàng),北京市就撒出 去了 4000多萬(wàn)元。融雪劑的各種弊端,早已為社會(huì)各方所關(guān)注,近幾年來(lái),取消使用融雪劑的呼聲越來(lái)越高,一些地方在 嘗試不用或少用融雪劑,要求以機(jī)械和人工清雪為主,以融雪劑融雪為輔。還有些地方制定了詳細(xì)的融雪 劑拋撒標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了下多厚的雪該用多少融雪劑。然而,現(xiàn)實(shí)中卻沒(méi)有一個(gè)具體的操控機(jī)制,加上目前融 雪劑又多為人工拋撒,撒多撒少全憑感覺(jué),因此,從環(huán)保的角度來(lái)講,融雪劑還是少用為佳。歐美一些國(guó)家也曾大量使用氯鹽融雪劑,并為此付

4、出了沉重的代價(jià)。上世紀(jì)70年代后期,因使用氯鹽融雪劑,美國(guó)半數(shù)以上橋梁受到腐蝕破壞,每年用于修復(fù)的費(fèi)用逾2000億美元。不僅如此,有研究發(fā)現(xiàn),氯鹽融雪劑還導(dǎo)致了淡水生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞,因融雪劑破壞環(huán)境造成的損失甚至一度占到美國(guó)GNP的4%,相當(dāng)于每年美國(guó)國(guó)防開(kāi)支。現(xiàn)在,這些國(guó)家已開(kāi)始采取措施,最大限度地減少融雪劑的使用。在應(yīng)對(duì)雪后交通問(wèn)題上,他們先用機(jī) 械鏟雪后,再在道路上撒上炭渣、粗砂、樹(shù)枝渣等用來(lái)防滑,也利用這些渣類物質(zhì)的深色來(lái)吸收熱量,以 增加地面溫度融雪。使用后的炭渣和樹(shù)枝渣可以直接堆放到綠化帶中,不會(huì)造成污染。對(duì)確實(shí)需要撒融雪 劑的路面,要先用鏟雪車掃掉地面上的大部分積雪,再撒上少量

5、融雪劑來(lái)防止道路結(jié)冰。我國(guó)有些地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)也很值得借鑒。大慶市和哈爾濱市松北區(qū)承諾不使用融雪劑。大慶市規(guī)定,清雪絕不準(zhǔn)用融雪劑,如果哪個(gè)環(huán)衛(wèi)站使用融雪劑,就要撤掉站長(zhǎng)。松北區(qū)大力發(fā)展機(jī)械除雪技術(shù),開(kāi)發(fā)出了適 用于清理不同路面冰雪的機(jī)械,而且這些機(jī)械全是在灑水車、翻斗車上加上一個(gè)工具,一車多用,使現(xiàn)有 資源得到有效利用。由于不用融雪劑,部分街區(qū)的雪甚至可以直接堆在路邊,不僅省去了融雪劑和清運(yùn)的 費(fèi)用,更重要的,是保住了當(dāng)?shù)匾环轃o(wú)形的環(huán)境資產(chǎn)。瑞雪兆豐年。但是,如果我們不嚴(yán)格控制融雪劑的使用量,不改變除雪的方式,隨著時(shí)間的推移,豐年 也許會(huì)成“災(zāi)年”。可能并不是提高溫度,而是降低了熔點(diǎn)。就像食鹽溶液

6、的熔點(diǎn)(就是冰點(diǎn))和沸點(diǎn)都分別低于0度和100度融雪劑可能也是這個(gè)道理國(guó)內(nèi)外使用的融雪劑一般有兩大類,一類是以醋酸鉀為主要成分的有機(jī)融雪劑:該類融雪劑融雪效果好,沒(méi)有什么腐蝕損害,但它的價(jià)格太 高,一般用于機(jī)場(chǎng)等重要場(chǎng)所。另一類則是以“氯鹽”為主要成分的無(wú)機(jī)融雪劑,如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,通稱作化 冰鹽。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,僅相當(dāng)于有機(jī)類融雪劑的 1/10,但它對(duì)大型公共基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕是很嚴(yán)重的。 我們常見(jiàn)的融雪劑就屬于這類,用的最多的是氯化鈉(即食鹽)。融雪劑的融雪原理如下:“氯鹽類”融雪劑的融雪原理是:“氯鹽類”融雪劑溶于水(雪)后,其冰點(diǎn)在零度下,如,氯化鈉(食 鹽主要成分)溶

7、于水后冰點(diǎn)在 -10 C,氯化鈣在-20 C左右,醋酸類可達(dá)-30 C左右。鹽類的溶解需要吸熱以 外,還有一個(gè)作用就是鹽水的凝固點(diǎn)較低,因此在雪水中溶解了鹽之后就難以再形成冰塊。此外,雪融劑 溶于水后,水中離子濃度上升,使水的液相蒸氣壓下降,但冰的固態(tài)蒸氣壓不變。為達(dá)到冰水混和物固液 蒸氣壓等的狀態(tài),冰便溶化了。這一原理也能很好地解釋了鹽水不易結(jié)冰的道理。我們知道,水是一種特殊的物質(zhì),即結(jié)冰后密度變?。ㄒ话阄镔|(zhì)固態(tài)下的密度大于液態(tài)下的密度),因此,壓強(qiáng)越大,冰的其熔點(diǎn)越低。常常見(jiàn)到,車輪碾過(guò)的地方雪往往易于融化就是這個(gè)道理。積雪的路面上灑 上融雪劑后,再經(jīng)車輛的碾壓就更易使雪融化。綜上可見(jiàn),灑

8、上融雪劑后就有利于除雪.“氯鹽類”融雪劑的融雪原理是:“氯鹽類”融雪劑溶于水(雪)后,其冰點(diǎn)在零度下,如,氯化鈉(食 鹽主要成分)溶于水后冰點(diǎn)在 -10 C,氯化鈣在-20 C左右,醋酸類可達(dá)-30 C左右。鹽類的溶解需要吸熱以 外,還有一個(gè)作用就是鹽水的凝固點(diǎn)較低,因此在雪水中溶解了鹽之后就難以再形成冰塊。此外,雪融劑 溶于水后,水中離子濃度上升,使水的液相蒸氣壓下降,但冰的固態(tài)蒸氣壓不變。為達(dá)到冰水混和物固液 蒸氣壓等的狀態(tài),冰便溶化了。這一原理也能很好地解釋了鹽水不易結(jié)冰的道理。淡水在0 c開(kāi)始結(jié)冰,海水則在零下幾攝氏度才開(kāi)始結(jié)冰,這和融雪劑是同一原理。氯鹽融雪劑是把“雙刃劍”2008-

9、2-27 7:58:45對(duì)于城市與高速公路怎樣在冬季雪天保證暢通和安全,是一件國(guó)家大事,也是世界性難題之一。采用 氯鹽類融雪劑(撒鹽),是最常用的化冰雪方法。所謂氯鹽類融雪劑,包括氯化鈉(食鹽)、氯化鈣、氯 化鎂、氯化鉀等,是一個(gè)氯鹽家族,在國(guó)外通稱作“化冰鹽”。國(guó)外使用最早、用量最大的是氯化鈉。我 國(guó)早期同樣是使用氯化鈉,2000年后,也采用氯化鈣、氯化鎂為主體的融雪劑。它們本來(lái)同屬“化冰鹽” 類,但有一個(gè)階段,在國(guó)內(nèi),特別是北京地區(qū),卻在不適當(dāng)?shù)匦麄髀然}為“環(huán)保型”融雪劑。直到2004年底,還有媒體在說(shuō):“與往年的氯化鈉融雪劑不同,新型氯化鈣融雪劑不會(huì)對(duì)路面和植物產(chǎn)生損害”。事實(shí)上,北京

10、因使用氯鹽融雪劑已經(jīng)死了近萬(wàn)棵樹(shù),大面積綠色植被遭受破壞,也有路、橋、汽車等受腐蝕 的情況發(fā)生。看來(lái),堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,認(rèn)識(shí)氯鹽融雪劑的“兩面性”,正確地引導(dǎo)和使用它是特別重要的。 氯化鈉、氯化鈣都是“化冰鹽”。一方面,使用它們的確能夠應(yīng)急解決冬季雪天的交通、安全方面的問(wèn)題, 至少目前是難以替代的方法;但必須了解它是一把“雙刃劍”,對(duì)其危害生態(tài)環(huán)境的一面如果認(rèn)識(shí)不足或 重視不夠,甚至宣傳為“無(wú)害”,勢(shì)必會(huì)影響城市和地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。這方面,國(guó)外已經(jīng)有深刻的教訓(xùn) 與經(jīng)驗(yàn)。 氯鹽融雪劑的發(fā)展歷史與功能城市化和公路化是社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的標(biāo)志。上世紀(jì)初,一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家快速發(fā)展城市和公路交通,汽車遂成為

11、主體交通工具。城市交通和公路交通在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā) 展中占據(jù)了特殊重要的地位。冬季雪天造成交通困難,特別是危及人身安全,處理不當(dāng)或不及時(shí),可影響城市、地區(qū)乃至國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時(shí)影響人民的正常生活,甚至?xí)斐删植俊鞍c瘓”和大面積“事 故”的發(fā)生。因此,及時(shí)化冰融雪具有重大社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防意義。就當(dāng)今世界狀況看,到目前為止采用 氯鹽融雪劑(化冰鹽)仍是主要的融雪化冰技術(shù)手段。作為“化冰鹽”,國(guó)外使用最早、用量最大的是氯 化鈉。它資源豐富,價(jià)格低廉,化冰雪效果好。隨著城市化和公路的發(fā)展,“化冰鹽”用量逐年加大,對(duì) 于城市市政、公路局等管理部門(mén),如今“化冰鹽”已經(jīng)是不可缺少的通用產(chǎn)品了。氯化鈣也作為“化冰

12、鹽”使用。氯化鈣比氯化鈉的冰點(diǎn)更低,化雪除冰能力更強(qiáng),特別在比較冷的條件下(如攝氏零下10度或更低),使用效果比氯化鈉好。 依據(jù)溫度條件,可單獨(dú)使用氯化鈣或者將其與氯化鈉混合使用。1990年,美國(guó)采用的融雪劑中,87%是“化冰鹽”,其中半數(shù)為氯化鈣。用以取代氯鹽類融雪劑的乙酸鎂鈣,也開(kāi)始少量使用。氯化鈉的成本為 25美元/噸,氯化鈣是110美元/噸,而乙酸鎂鈣則高達(dá)1200美元/噸。氯鹽類 占據(jù)價(jià)格的突出優(yōu)勢(shì),且貨源充足,因此仍是融雪劑的主體。由于氯鹽類融雪劑負(fù)面影響越來(lái)越明顯,一些非氯鹽類融雪劑(如乙酸鎂鈣)也在發(fā)展中,同時(shí),一些不用融雪劑的方法(如機(jī)械除雪、熱能除雪 等)也得到發(fā)展與應(yīng)用。

13、但是,從融雪效能、速度、方便快捷到成本效益考慮,目前氯鹽類融雪劑仍是難以取代的。瑪括特大學(xué)公共與環(huán)境工程部研究表明,雪天撒氯鹽,可使意外傷害事故降低88.3%,氯鹽類融雪劑的確效能強(qiáng)大,功不可沒(méi)?!盎}”在保證雪天城市、公路交通暢達(dá)和公共安全方面顯示了 優(yōu)勢(shì),雖然它同時(shí)存在嚴(yán)重的負(fù)面影響,但氯鹽類融雪劑仍然還需繼續(xù)使用。據(jù)悉,美國(guó)每年“化冰鹽”的使用量可達(dá)千萬(wàn)噸,占鹽業(yè)總產(chǎn)量的1/3;加拿大每年用量為 400500萬(wàn)噸。在北美、北歐等地,“化冰鹽”產(chǎn)品已經(jīng)成為具有一定規(guī)模的行業(yè)。氯鹽類融雪劑并不環(huán)保在美國(guó),上世紀(jì)60年代之后,“化冰鹽”的化學(xué)污染與環(huán)境影響、特別是其腐蝕問(wèn)題逐漸突現(xiàn)出來(lái)。首先

14、表現(xiàn)在對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施,特別是對(duì)城市 和公路系統(tǒng)的橋梁、道路、停車場(chǎng)、汽車等的腐蝕破壞,由此已經(jīng)影響到安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。與此同時(shí),也發(fā)現(xiàn)“化冰鹽”污染環(huán)境、破壞植被和對(duì)生物、人體有不良影響,由此引起社會(huì)的關(guān)注。近年來(lái)腐蝕與防 護(hù)工作者、環(huán)保工作者和政府部門(mén)開(kāi)始注意與重視“化冰鹽”負(fù)面影響問(wèn)題,特別是其潛在的腐蝕威脅。美國(guó)有5種通用融雪劑,其中3種是氯鹽(氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀),另2種非氯鹽型是乙酸鎂鈣和尿素。日本使用“化冰鹽”比美國(guó)晚,早期也是使用氯化鈉,1995年后開(kāi)始部分使用氯化鈣。氯化鈉與氯化鈣作為“化冰鹽”的主體,同屬氯鹽類融雪劑。這兩種氯鹽除在化雪功能(冰點(diǎn))方面有差別外, 其物理、化學(xué)性

15、質(zhì)相近,屬于全溶性鹽(在水中以離子狀態(tài)存在),而氯離子是腐蝕和環(huán)境影響的“罪魁禍?zhǔn)住?。就此而言,氯化鈉與氯化鈣是沒(méi)有多大區(qū)別的,正如國(guó)外文獻(xiàn)介紹的通用化冰鹽性能為:氯化鈉:歷來(lái)用量最大,有高腐蝕性,對(duì)植物、土壤和環(huán)境有損害;氯化鈣:是氯化鈉的替代品,有高腐蝕性,對(duì)植物、土壤的影響比氯化鈉略小些,吸水性強(qiáng),接觸時(shí)需小心皮膚與眼睛,有專門(mén)的貯存、操 作要求。可以看出,氯化鈣僅僅是比氯化鈉在對(duì)植物、土壤的影響方面略小一些,卻并不是大幅度、根本性差別。把氯化鈣等稱作“環(huán)保型融雪劑”是不科學(xué)和不符合實(shí)際的?!碍h(huán)?!笔莻€(gè)相對(duì)的概念,包括非氯鹽類融雪劑在內(nèi),都難冠以“環(huán)保型”(只是相對(duì)降低了影響)。有文獻(xiàn)指

16、出:“所用產(chǎn)品都對(duì) 環(huán)境有不同程度的影響,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不腐蝕、對(duì)環(huán)境有好處的融雪劑產(chǎn)品?!蔽墨I(xiàn)還明確指出,含氯化鈉或 氯化鈣的道路融雪劑,毒害樹(shù)木,破壞植被、基礎(chǔ)設(shè)施、車輛、環(huán)境。因此,正確認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)氯鹽類融雪 劑的負(fù)面影響,是十分重要的。氯鹽類融雪劑已造成“鹽害”混凝土耐久性是當(dāng)今世界的大問(wèn)題,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)依然是工程結(jié)構(gòu)的主體,特別是大型公共基礎(chǔ)設(shè)施,鋼筋混凝土是主要材料與結(jié)構(gòu)形式, 而基礎(chǔ)設(shè)施是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈,其耐久性問(wèn)題,足以影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展。著名專家梅塔教授指出:“鋼筋腐蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主要原因”,而氯鹽又是鋼筋遭受腐蝕的主因。就世界基礎(chǔ)設(shè)施而言,氯鹽主要來(lái)自“化冰鹽”的

17、使用和海洋環(huán)境,而“化冰鹽”成為城市道路、橋梁、地下管道、停車場(chǎng)和高 速公路系統(tǒng)的路、橋以及汽車等遭受腐蝕破壞的主要“殺手”。引用以下資料也許更能說(shuō)明問(wèn)題:用于化冰的氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀的問(wèn)題是腐蝕金屬。所有的融雪劑都破壞混凝土。由于它們降低冰點(diǎn),使凍融循環(huán)次數(shù)更多,氣候與氯鹽的聯(lián)合作用,導(dǎo)致腐蝕和鋼筋混凝土橋的破壞。氯鹽化冰劑對(duì)混凝土和鋼筋最具腐蝕性,最容易被破壞的是橋和路。美國(guó)每年因此而付出的修復(fù)費(fèi)用大于2000億美元,是初建費(fèi)的4倍。許多城市基礎(chǔ)設(shè)施的破壞,是使用化冰鹽引起凍融和鋼筋腐蝕的結(jié)果。加拿大使用 30年的橋,其中40煙受化冰鹽腐蝕而必須修復(fù)或重建。氯鹽破壞是很嚴(yán)重的問(wèn)題,美國(guó)

18、由氯鹽腐蝕的成本可占國(guó)民生產(chǎn)總值的 4% 處于雪帶的橋面板,710年混凝土開(kāi)裂,20年要求工程修復(fù)。在美國(guó),每年需花6億美元修復(fù)大約18000個(gè)停車場(chǎng)。停車場(chǎng)損壞最主要的是因化冰鹽和潮濕所致。氯鹽引起的鋼筋腐蝕是橋梁破壞的主因。1997年,美國(guó)聯(lián)邦公路系統(tǒng)的 581862座橋梁中,有101518座被確定為結(jié)構(gòu)不足,修復(fù)成本為 7801120億美元。由于化冰鹽的巨大功能,使其用量不降低反而增加,1990年是1980年的1.5倍。商業(yè)部確認(rèn),腐蝕對(duì)橋梁的經(jīng)濟(jì)影響是相當(dāng)大的,每年修復(fù)橋梁花費(fèi)的直接成本是64.3101.5億美元,而間接損失(延誤交通、影響生產(chǎn))是直接損失的10倍。 1972年,英國(guó)在

19、一條高速公路上修建了 11座橋梁,然而,還沒(méi)有用上幾年,就出現(xiàn)了混凝土順著鋼筋開(kāi)裂的現(xiàn)象。截至 1987 年,15年來(lái)為維修這11座橋梁所花的費(fèi)用已經(jīng)相當(dāng)于建橋資金的1.6倍。在丹麥哥本哈根調(diào)查的 102座橋中,50%勺橋梁鋼筋被嚴(yán)重腐蝕,主因同樣是使用氯鹽融雪劑所致。從以上不完整的引證資料即可明確看出,氯鹽類融雪劑不僅不環(huán)保,而且其腐蝕危害性十分突出,因此造成的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的, 足以影響社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在國(guó)外、特別是美國(guó),支持和反對(duì)使用“化冰鹽”兩大派的激烈爭(zhēng)論仍在繼 續(xù),結(jié)果是一方面“化冰鹽”還需有限制地繼續(xù)使用,另一方面必須正視其巨大的負(fù)面影響,采取戰(zhàn)略措 施,以最大限度地減少破壞

20、和經(jīng)濟(jì)損失。這也可以算作是經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的綜合吧。對(duì)氯鹽融雪劑負(fù)面影響的應(yīng)對(duì)措施 在國(guó)外,對(duì)于氯鹽融雪劑的負(fù)面影響、特別是腐蝕破壞的危害,有一個(gè)認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程。上世紀(jì) 七十年代后期,因使用氯鹽融雪劑,美國(guó)的橋梁半數(shù)以上受到腐蝕破壞,安全成了問(wèn)題;修復(fù)費(fèi)是建橋費(fèi) 的4倍,間接損失是直接損失的10倍,氯鹽(化冰鹽是重要組成部分)造成的經(jīng)濟(jì)損失占到 GNP的4%(相當(dāng)于美國(guó)的國(guó)防開(kāi)支)!這一系列的驚人數(shù)字,已經(jīng)說(shuō)明使用“化冰鹽”所造成的“鹽害”。美國(guó)政府提 出與“鹽害”作斗爭(zhēng),并頒布相應(yīng)法律、法規(guī)。一方面,規(guī)范“化冰鹽”的正確使用和市場(chǎng);另一方面, 因?yàn)椤盎}”仍要繼續(xù)使用,遂將戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到“強(qiáng)化防范”

21、上來(lái)。政府大力提倡“以防為主”、主 動(dòng)采取防“鹽害”技術(shù)、管理措施。實(shí)踐多年,取得了很好的成效。鑒于基礎(chǔ)設(shè)施的安全與耐久性使用對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大影響,美國(guó)政府首先制定和頒布了 “全壽命經(jīng)濟(jì)分析法”,并以政府令和總統(tǒng)令的形 式下達(dá)執(zhí)行。它既是法令,又是工程投資評(píng)估的方法,要求基礎(chǔ)設(shè)施工程,要在保證使用壽命的前提下, 在全壽命期內(nèi)花錢(qián)最少。這樣就必須在設(shè)計(jì)、施工階段采取防護(hù)措施(避免修復(fù)費(fèi)是初建費(fèi)的4倍的情況發(fā)生)。美國(guó)運(yùn)輸部、公路局等部門(mén),均率先執(zhí)行“全壽命經(jīng)濟(jì)分析法”。包括設(shè)計(jì)、施工部門(mén),管理、 維護(hù)部門(mén),都必須對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的“全壽命”負(fù)法律和經(jīng)濟(jì)責(zé)任,從而有效地避免了 “短期行為”和出現(xiàn)問(wèn) 題無(wú)

22、人負(fù)責(zé)的情況。按照“全壽命經(jīng)濟(jì)分析法”,在撒鹽的條件下,要保證基礎(chǔ)設(shè)施50年、100年的使用壽命,必須采取“以防為主”方針,不然是通不過(guò)“全壽命經(jīng)濟(jì)分析法”的。如文獻(xiàn)所述:“由于化冰 鹽還會(huì)繼續(xù)使用,因此橋梁的設(shè)計(jì)與混凝土的配比,必須能抵抗氯鹽腐蝕,那就需要采取多種防鹽腐蝕措施”。 防止和減少“化冰鹽”負(fù)面影響,還有不少方法。比如,為防止融雪后的鹽水滲入地下或污染地表水(避 免腐蝕地下管道和破壞地表植被),一些國(guó)家采取“匯集鹽水”的方法。如英國(guó),在城市的路、橋旁鋪設(shè) 專用管道,用以收集融雪后的鹽水,最終引流到污水處理廠。這無(wú)疑是一個(gè)好方法,但需要總體謀略與規(guī) 劃。 改良“化冰鹽”,如加阻銹成分

23、、與非氯鹽型混合使用等,有可能減少其腐蝕影響,這方面已有 不少研究者,但在腐蝕降低程度對(duì)環(huán)境的影響方面,尚缺乏公認(rèn)的評(píng)價(jià)方法。目前,世界各國(guó)一方面在努力尋取減少“化冰鹽”負(fù)面影響的方法,研究性能價(jià)格可行的新型融雪成分;另一方面,也在大力發(fā) 展其他除冰雪方法,包括機(jī)械、人工、熱能等方法。在除冰雪方法方面的突破之舉,都是解決這一世界性 難題的重大貢獻(xiàn)。融雪化冰是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大問(wèn)題,使用氯鹽類融雪劑需要戰(zhàn)略選擇與正確對(duì)策??茖W(xué)在發(fā)展,但人類使用氯鹽融雪劑仍屬于“無(wú)奈之舉”。對(duì)這把“雙刃劍”需要小心使用,更需要具有 正確的認(rèn)識(shí)和科學(xué)的態(tài)度。摘自:作者:洪乃豐Baidu百科一、融雪劑種類國(guó)內(nèi)外使用的

24、融雪劑一般有兩大類,一類是以醋酸鉀為主要成分的有機(jī)融雪劑:該類融雪劑融雪效果好,沒(méi)有什么腐蝕損害,但它的價(jià)格 太高,一般用于機(jī)場(chǎng)等重要場(chǎng)所。另一類則是以“氯鹽”為主要成分的無(wú)機(jī)融雪劑,如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,通稱作化冰鹽。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,僅相當(dāng)于有機(jī)類融雪劑的 1/10 ,但它對(duì)大型公共基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕是很嚴(yán)重的。 我們常見(jiàn)的融雪劑就屬于這類,用的最多的是氯化鈉(即食鹽) 。編輯本段二、融雪劑融雪原理“氯鹽類”融雪劑的融雪原理是:“氯鹽類”融雪劑溶于水(雪)后,其冰點(diǎn)在零度下,如,氯化鈉(食鹽主要成分)溶于水后冰點(diǎn)在 -10 C,氯化鈣在-20 C左右,醋酸類可達(dá)-30 C左右。鹽

25、類的溶解需要吸 熱以外,還有一個(gè)作用就是鹽水的凝固點(diǎn)較低,因此在雪水中溶解了鹽之后就難以再形成冰塊。止匕外,雪融劑溶于水后,水中離子濃度上升,使水的液相蒸氣壓下降,但冰的固態(tài)蒸氣壓不變。為達(dá)到冰水混和物 固液蒸氣壓等的狀態(tài),冰便溶化了。這一原理也能很好地解釋了鹽水不易結(jié)冰的道理。我們知道,水是一種特殊的物質(zhì),即結(jié)冰后密度變?。ㄒ话阄镔|(zhì)固態(tài)下的密度大于液態(tài)下的密度),因此,壓強(qiáng)越大,冰的其熔點(diǎn)越低。常常見(jiàn)到,車輪碾過(guò)的地方雪往往易于融化就是這個(gè)道理。積雪的路面 上灑上融雪劑后,再經(jīng)車輛的碾壓就更易使雪融化。綜上可見(jiàn),灑上融雪劑后就有利于除雪.編輯本段三、融雪劑對(duì)環(huán)境的危害“氯鹽類”融雪劑雖然便于

26、融雪、除雪,價(jià)格也便宜。但這樣融化后的雪或冰變成液體,就流入下水設(shè)施、農(nóng)田等,但其危害極大。1、道路兩旁的農(nóng)田、綠化帶來(lái)毀滅性的打擊。使用融雪劑后的積雪常常堆積在道路兩旁的綠化帶或農(nóng)田,開(kāi)春后其鹽類殘留物全部堆積在農(nóng)田和綠化帶里,農(nóng)作物和樹(shù)木怕鹽,將會(huì)造成綠化植物大量死亡,甚至是毀滅性的。即使重新補(bǔ)植,也要全部換 土才行,農(nóng)田就更在劫難逃啦!其損失不言而喻。由于北方土地一般含鹽,因此北方植物本身就能抗鹽、抗堿,即使這樣也難承受融雪劑帶來(lái)的危害,更何況南方喜酸土壤植物,根本承受不了鹽堿帶來(lái)的危害。2、縮短道路壽命。尤其是瀝青混凝土路面,鹽類物質(zhì)與瀝青會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反映,將大大折減瀝青材料與砂石料的握

27、裹能力, 造成瀝青表面脫落,在行車荷載的作用下進(jìn)而大面積路面破損。鹽類遇水以后,會(huì)發(fā)生鹽漲現(xiàn)象,又會(huì)造成道路路基破壞,直接造成道路壽終正寢,這將給后期道路 維護(hù)大大加大難度。鹽類對(duì)水泥混凝土路面同樣也存在的危害,道理很簡(jiǎn)單,城市道路的水泥混凝土路面一邊不會(huì)選用造價(jià)高昂的抗鹽水泥。NaCl等融雪劑和路基上的鐵等金屬形成原電池,加快路面破損。3、污染環(huán)境常用融雪劑以鹽類為主, 現(xiàn)在市面上所說(shuō)的環(huán)保融雪劑都是在騙人的。鹽類物質(zhì)進(jìn)入地下以后,勢(shì)必會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源造成污染,食用被融雪劑污染的水會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。氯化鹽融雪劑對(duì)金屬的腐蝕性比其他物質(zhì)更大編輯本段其他:融雪劑(道路凍結(jié)防止劑)主要

28、用于道路、機(jī)場(chǎng)、港口、城市街道冬季除雪和道路防凍結(jié)。1#融雪劑:成份:NaCL<=60% MgCL26H2O>=40%份<=0.1-0.6% 粒度指標(biāo):S級(jí)粒徑1-5mm SS級(jí)粒 徑1-4mm SL級(jí)粒徑1-7mm(2)1#溶雪劑:成份:NaCL<=60刈gCL26H2O>=40%C份<=0.1-0.6% 添加劑 粒度指標(biāo):S級(jí)粒徑1-5mmSS 級(jí)粒徑1-4mm SL級(jí)粒徑1-7mm1#溶雪劑:成份:NaCL<=60% CaCL22H20>=40咻份<=0.1-0.6% 粒度指標(biāo):S 級(jí)粒徑1-5mm SS級(jí)粒徑 1-4mm SL 級(jí)粒

29、徑 1-7mm下面是轉(zhuǎn)載雜志上的文章,雖然有年頭,卻依然有價(jià)值。讓我對(duì)融雪劑的憎惡少了許多,但增加了對(duì)融雪 劑使用后后期措施的擔(dān)憂。氯鹽融雪劑是把“雙刃劍”一一淺議國(guó)外使用化冰鹽的教訓(xùn)與經(jīng)驗(yàn)作者:洪乃豐刊于:城市減災(zāi)2005.4對(duì)于城市與高速公路怎樣在冬季雪天保證暢通和安全,是一件國(guó)家大事,也是世界性難題之一。采用氯鹽類融雪劑(撒鹽),是最常用的化冰雪方法。所謂氯鹽類融雪劑,包括氯化鈉(食鹽)、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,是一個(gè)氯鹽家族,在國(guó)外通稱 作“化冰鹽”。國(guó)外使用最早、用量最大的是氯化鈉。我國(guó)早期同樣是使用氯化鈉,2000年后,也采用氯化鈣、氯化鎂為主體的融雪劑。它們本來(lái)同屬“化冰鹽”類

30、,但有一個(gè)階段,在國(guó)內(nèi),特別是北京地區(qū), 卻在不適當(dāng)?shù)匦麄髀然}為“環(huán)保型”融雪劑。直到 2004年底,還有媒體在說(shuō)“:與往年的氯化鈉融雪劑 不同,新型氯化鈣融雪劑不會(huì)對(duì)路面和植物產(chǎn)生損害”。事實(shí)上,北京因使用氯鹽融雪劑已經(jīng)死了近萬(wàn)棵 樹(shù),大面積綠色植被遭受破壞,也有路、橋、汽車等受腐蝕的情況發(fā)生。看來(lái),堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,認(rèn)識(shí)氯 鹽融雪劑的“兩面性”,正確地引導(dǎo)和使用它是特別重要的。氯化鈉、氯化鈣都是“化冰鹽”。一方面,使用它們的確能夠應(yīng)急解決冬季雪天的交通、安全方面的 問(wèn)題,至少目前是難以替代的方法;但必須了解它是一把“雙刃劍”,對(duì)其危害生態(tài)環(huán)境的一面如果認(rèn)識(shí) 不足或重視不夠,甚至宣傳為“無(wú)害

31、”,勢(shì)必會(huì)影響城市和地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。這方面,國(guó)外已經(jīng)有深刻 的教訓(xùn)與經(jīng)驗(yàn)。氯鹽融雪劑的發(fā)展歷史與功能城市化和公路化是社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的標(biāo)志。上世紀(jì)初,一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家快速發(fā)展城市和公路交通,汽車遂成為主體交通工具。比如美國(guó),汽車的運(yùn)力早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)火車,因此城市交通和公路交通在國(guó)民經(jīng) 濟(jì)發(fā)展中占據(jù)了特殊重要的地位。冬季雪天造成交通困難,特別是危及人身安全,處理不當(dāng)或不及時(shí),可影響城市、地區(qū)乃至國(guó)家的經(jīng) 濟(jì)發(fā)展,同時(shí)影響人民的正常生活,甚至?xí)斐删植俊鞍c瘓”和大面積“事故”的發(fā)生。因此,及時(shí)化冰 融雪具有重大社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防意義。就當(dāng)今世界狀況看,到目前為止采用氯鹽融雪劑(化冰鹽)仍是主 要的融

32、雪化冰技術(shù)手段。作為“化冰鹽”,國(guó)外使用最早、用量最大的是氯化鈉。它資源豐富,價(jià)格低廉,化冰雪效果好。美 國(guó)自1930年開(kāi)始使用。隨著城市化和公路的發(fā)展,“化冰鹽”用量逐年加大,自 1950年以后用量大增。 對(duì)于城市市政、公路局等管理部門(mén),如今“化冰鹽”已經(jīng)是不可缺少的通用產(chǎn)品了。氯化鈣也作為“化冰鹽”使用。氯化鈣比氯化鈉的冰點(diǎn)更低,化雪除冰能力更強(qiáng),特別在比較冷的條 件下(如攝氏零下10度或更低),使用效果比氯化鈉好。依據(jù)溫度條件,可單獨(dú)使用氯化鈣或者將其與氯 化鈉混合使用。1990年,美國(guó)采用的融雪劑中,87%M “化冰鹽”,其中半數(shù)為氯化鈣。用以取代氯鹽類融雪劑的乙酸鎂鈣,也開(kāi)始少量使用

33、。氯化鈉的成本為25美元/噸,氯化鈣是110美元/噸,而乙酸鎂鈣則高達(dá)1200美元/噸。氯鹽類占據(jù)價(jià)格的突出優(yōu)勢(shì),且貨源充足,因此仍是融雪劑的主體。由于氯鹽類融雪劑負(fù)面影響越來(lái)越明顯,一些非氯鹽類融雪劑(如乙酸鎂鈣)也在發(fā)展中,同時(shí),一些不 用融雪劑的方法(如機(jī)械除雪、熱能除雪等)也得到發(fā)展與應(yīng)用。但是,從融雪效能、速度、方便快捷到 成本效益考慮,目前氯鹽類融雪劑仍是難以取代的?,斃ㄌ卮髮W(xué)公共與環(huán)境工程部研究表明,雪天撒氯鹽,可使意外傷害事故降低88.3%,氯鹽類融雪劑的確效能強(qiáng)大,功不可沒(méi)?!盎}”在保證雪天城市、公路交通暢達(dá)和公共安全方面顯示了優(yōu)勢(shì),雖然 它同時(shí)存在嚴(yán)重的負(fù)面影響,但氯鹽

34、類融雪劑仍然還需繼續(xù)使用。據(jù)悉,美國(guó)每年“化冰鹽”的使用量可 達(dá)千萬(wàn)噸,占鹽業(yè)總產(chǎn)量的 1/3;加拿大每年用量為 400500萬(wàn)噸。在北美、北歐等地,“化冰鹽”產(chǎn)品 已經(jīng)成為具有一定規(guī)模的行業(yè)。氯鹽類融雪劑并不環(huán)保在美國(guó),上世紀(jì)60年代之后,“化冰鹽”的化學(xué)污染與環(huán)境影響、特別是其腐蝕問(wèn)題逐漸突現(xiàn)出來(lái)。 首先表現(xiàn)在對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施,特別是對(duì)城市和公路系統(tǒng)的橋梁、道路、停車場(chǎng)、汽車等的腐蝕破壞,由此已經(jīng) 影響到安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。與此同時(shí),也發(fā)現(xiàn)“化冰鹽”污染環(huán)境、破壞植被和對(duì)生物、人體有不良影響, 由此引起社會(huì)的關(guān)注。近年來(lái)腐蝕與防護(hù)工作者、環(huán)保工作者和政府部門(mén)開(kāi)始注意與重視“化冰鹽”負(fù)面 影響問(wèn)題,特

35、別是其潛在的腐蝕威脅。國(guó)外氯鹽類融雪劑主要化有四種:氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀、氯化鎂。目前氯化鈉用量最多,其次是 氯化鈣。美國(guó)有5種通用融雪劑,其中3種是氯鹽(氯化鈉、氯化鈣、氯化鉀),另2種非氯鹽型是乙酸鎂鈣和尿素。日本使用“化冰鹽”比美國(guó)晚,早期也是使用氯化鈉,1995年后開(kāi)始部分使用氯化鈣。氯化鈉與氯化鈣作為“化冰鹽”的主體,同屬氯鹽類融雪劑。這兩種氯鹽除在化雪功能(冰點(diǎn))方面有差別外,其物理、化學(xué)性質(zhì)相近,屬于全溶性鹽(在水中以離子狀態(tài)存在),而氯離子是腐蝕和環(huán)境影響的“罪魁禍?zhǔn)住薄>痛硕?,氯化鈉與氯化鈣是沒(méi)有多大區(qū)別的,正如國(guó)外文獻(xiàn)介紹的通用化冰鹽性能為: 氯化鈉:歷來(lái)用量最大,有高

36、腐蝕性,對(duì)植物、土壤和環(huán)境有損害;氯化鈣:是氯化鈉的替代品,有高腐蝕性,對(duì)植物、土壤的影響比氯化鈉略小些,吸水性強(qiáng),接觸時(shí) 需小心皮膚與眼睛,有專門(mén)的貯存、操作要求??梢钥闯觯然}僅僅是比氯化鈉在對(duì)植物、土壤的影響方面略小一些,卻并不是大幅度、根本性差 別。在國(guó)外,尚沒(méi)有把氯化鈣稱作“環(huán)保型融雪劑”的事例?!碍h(huán)保”是個(gè)相對(duì)的概念,包括非氯鹽類融雪劑在內(nèi),都難冠以“環(huán)保型”(只是相對(duì)降低了影響)。有文獻(xiàn)指出:“所用產(chǎn)品都對(duì)環(huán)境有不同程度的影響,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不腐蝕、對(duì)環(huán)境有好處的融雪劑產(chǎn)品?!?文獻(xiàn)還明確指出,含氯化鈉或氯化鈣的道路融雪劑,毒害樹(shù)木,破壞植被、基礎(chǔ)設(shè)施、車輛、環(huán)境。因此, 正確認(rèn)識(shí)和

37、評(píng)價(jià)氯鹽類融雪劑的負(fù)面影響,是十分重要的。氯鹽類融雪劑已造成“鹽害”混凝土耐久性是當(dāng)今世界的大問(wèn)題,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)依然是工程結(jié)構(gòu)的主體,特別是大型公共基礎(chǔ)設(shè) 施,鋼筋混凝土是主要材料與結(jié)構(gòu)形式,而基礎(chǔ)設(shè)施是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈,其耐久性問(wèn)題,足以影響國(guó)民經(jīng) 濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展。著名專家梅塔教授指出:“鋼筋腐蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主要原因”,而氯鹽又是 鋼筋遭受腐蝕的主因。就世界基礎(chǔ)設(shè)施而言,氯鹽主要來(lái)自“化冰鹽”的使用和海洋環(huán)境,而“化冰鹽” 成為城市道路、橋梁、地下管道、停車場(chǎng)和高速公路系統(tǒng)的路、 橋以及汽車等遭受腐蝕破壞的主要“殺手”。 引用以下報(bào)道也許更能說(shuō)明問(wèn)題:用于化冰的氯化鈉、氯化鈣、氯化

38、鉀的問(wèn)題是腐蝕金屬。所有的融雪劑都破壞混凝土。由于它們降低冰點(diǎn),使凍融循環(huán)次數(shù)更多,結(jié)果使混凝土剝落,加速堿集 料反應(yīng)、鋼筋腐蝕。氣候與氯鹽的聯(lián)合作用,導(dǎo)致腐蝕和鋼筋混凝土橋的破壞。氯鹽化冰劑對(duì)混凝土和鋼筋最具腐蝕性,最容易被破壞的是橋和路。美國(guó)每年因此而付出的修復(fù)費(fèi)用大 于2000億美元,是初建費(fèi)的4倍。許多城市基礎(chǔ)設(shè)施的破壞,是使用化冰鹽引起凍融和鋼筋腐蝕的結(jié)果。加拿大使用30年的橋,其中40%因受化冰鹽腐蝕而必須修復(fù)或重建。氯鹽破壞是很嚴(yán)重的問(wèn)題,美國(guó)由氯鹽腐蝕的成本可占國(guó)民生產(chǎn)總值的4%處于雪帶的橋面板,710年混凝土開(kāi)裂,20年要求工程修復(fù)。在美國(guó),每年需花 6億美元修復(fù)大約1800

39、0個(gè)停車場(chǎng)。停車場(chǎng)損壞最主要的是因化冰鹽和潮濕所致。氯鹽引起的鋼筋腐蝕是橋梁破壞的主因。1997年,美國(guó)聯(lián)邦公路系統(tǒng)的 581862座橋梁中,有101518座被確定為結(jié)構(gòu)不足,修復(fù)成本為 7801120億美元。由于化冰鹽的巨大功能,使其用量不降低反而增加, 1990年是1980年的1.5倍。商業(yè)部確認(rèn),腐蝕對(duì)橋梁的經(jīng)濟(jì)影響是相當(dāng)大的,每年修復(fù)橋梁花費(fèi)的直接 成本是64.3101.5億美元,而間接損失(延誤交通、影響生產(chǎn))是直接損失的10倍。 1972年,英國(guó)在一條高速公路上修建了11座橋梁,然而,還沒(méi)有用上幾年,就出現(xiàn)了混凝土順著鋼筋開(kāi)裂的現(xiàn)象。截至1987年,15年來(lái)為維修這11座橋梁所花的

40、費(fèi)用已經(jīng)相當(dāng)于建橋資金的1.6倍。在丹麥哥本哈根調(diào)查的 102座橋中,50%勺橋梁鋼筋被嚴(yán)重腐蝕,主因同樣是使用氯鹽融雪劑所致。從以上不完整的引證資料即可明確看出,氯鹽類融雪劑不僅不環(huán)保,而且其腐蝕危害性十分突出,因 此造成的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的,足以影響社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在國(guó)外、特別是美國(guó),支持和反對(duì)使用“化 冰鹽”兩大派的激烈爭(zhēng)論仍在繼續(xù),結(jié)果是一方面“化冰鹽”還需有限制地繼續(xù)使用,另一方面必須正視 其巨大的負(fù)面影響,采取戰(zhàn)略措施,以最大限度地減少破壞和經(jīng)濟(jì)損失。這也可以算作是經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的綜合 吧。對(duì)氯鹽融雪劑負(fù)面影響的應(yīng)對(duì)措施在國(guó)外,對(duì)于氯鹽融雪劑的負(fù)面影響、特別是腐蝕破壞的危害,有一個(gè)認(rèn)識(shí)

41、發(fā)展過(guò)程。上世紀(jì)七十年代后期,因使用氯鹽融雪劑,美國(guó)的橋梁半數(shù)以上受到腐蝕破壞,安全成了問(wèn)題;修復(fù)費(fèi)是建橋費(fèi)的4倍,間接損失是直接損失的 10倍,氯鹽(化冰鹽是重要組成部分)造成的經(jīng)濟(jì)損失占到GNP的4%(相當(dāng)于美國(guó)的國(guó)防開(kāi)支)!這一系列的驚人數(shù)字,已經(jīng)說(shuō)明使用“化冰鹽”所造成的“鹽害”。美國(guó)政府提出與“鹽害”作斗爭(zhēng),并頒布相應(yīng)法律、法規(guī)。一方面,規(guī)范“化冰鹽”的正確使用和市場(chǎng); 另一方面,因?yàn)椤盎}”仍要繼續(xù)使用,遂將戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到“強(qiáng)化防范”上來(lái)。政府大力提倡“以防 為主”、主動(dòng)采取防“鹽害”技術(shù)、管理措施。實(shí)踐多年,取得了很好的成效。鑒于基礎(chǔ)設(shè)施的安全與耐久性使用對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大影響,

42、美國(guó)政府首先制定和頒布了 “全壽命經(jīng)濟(jì) 分析法”,并以政府令和總統(tǒng)令的形式下達(dá)執(zhí)行。它既是法令,又是工程投資評(píng)估的方法,要求基礎(chǔ)設(shè)施 工程,要在保證使用壽命的前提下,在全壽命期內(nèi)花錢(qián)最少。這樣就必須在設(shè)計(jì)、施工階段采取防護(hù)措施(避免修復(fù)費(fèi)是初建費(fèi)的 4倍的情況發(fā)生)。美國(guó)運(yùn)輸部、公路局等部門(mén),均率先執(zhí)行“全壽命經(jīng)濟(jì)分析 法”。包括設(shè)計(jì)、施工部門(mén),管理、維護(hù)部門(mén),都必須對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的“全壽命”負(fù)法律和經(jīng)濟(jì)責(zé)任,從而 有效地避免了 “短期行為”和出現(xiàn)問(wèn)題無(wú)人負(fù)責(zé)的情況。按照“全壽命經(jīng)濟(jì)分析法”,在撒鹽的條件下, 要保證基礎(chǔ)設(shè)施50年、100年的使用壽命,必須采取“以防為主”方針,不然是通不過(guò)“全壽命

43、經(jīng)濟(jì)分析 法”的。如文獻(xiàn)所述:“由于化冰鹽還會(huì)繼續(xù)使用,因此橋梁的設(shè)計(jì)與混凝土的配比,必須能抵抗氯鹽腐 蝕,那就需要采取多種防鹽腐蝕措施”。防止和減少“化冰鹽”負(fù)面影響,還有不少方法。比如,為防止融雪后的鹽水滲入地下或污染地表水(避免腐蝕地下管道和破壞地表植被),一些國(guó)家采取“匯集鹽水”的方法。如英國(guó),在城市的路、橋旁鋪 設(shè)專用管道,用以收集融雪后的鹽水,最終引流到污水處理廠。這無(wú)疑是一個(gè)好方法,但需要總體謀略與 規(guī)劃。改良“化冰鹽”,如加阻銹成分、與非氯鹽型混合使用等,有可能減少其腐蝕影響,這方面已有不少 研究者,但在腐蝕降低程度對(duì)環(huán)境的影響方面,尚缺乏公認(rèn)的評(píng)價(jià)方法。目前,世界各國(guó)一方面在

44、努力尋取減少“化冰鹽”負(fù)面影響的方法,研究性能價(jià)格可行的新型融雪成分; 另一方面,也在大力發(fā)展其他除冰雪方法,包括機(jī)械、人工、熱能等方法。在除冰雪方法方面的突破之舉, 都是解決這一世界性難題的重大貢獻(xiàn)。融雪化冰是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大問(wèn)題,使用氯鹽類融雪劑需要戰(zhàn)略選擇與正確對(duì)策。科學(xué)在發(fā)展,但人類 使用氯鹽融雪劑仍屬于“無(wú)奈之舉”。對(duì)這把“雙刃劍”需要小心使用,更需要具有正確的認(rèn)識(shí)和科學(xué)的 態(tài)度。凝固點(diǎn)是固態(tài)蒸氣壓和液態(tài)蒸氣壓相等的時(shí)候的溫度。T下降的時(shí)候,二者蒸氣壓均下降,凝固點(diǎn)時(shí)相等。加入鹽以后的水也就是現(xiàn)在的溶液的蒸氣壓降低,蒸氣壓相同的交匯點(diǎn)跑到T降低的地方,所以 mp降低可能你看不懂,補(bǔ)

45、一下,固態(tài)蒸氣壓大于液態(tài)蒸氣壓的時(shí)候,這時(shí)相變化未平衡,是熔化過(guò)程,反之是凝 固過(guò)程??上攵尤臌}類后液態(tài)蒸氣壓下降,固態(tài)蒸氣壓就比液態(tài)的大了,所以熔化從目前使用的融雪劑情況來(lái)看,可以分為兩類,一類是環(huán)保型有機(jī)融雪劑,融雪效果好,對(duì)環(huán)境造成的影 響較小,但其價(jià)格比較昂貴,用量有限,大部分適用于機(jī)場(chǎng)等地;另一類是氯鹽類融雪劑,也就是通常所 說(shuō)的“化冰鹽”,主要包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等,其優(yōu)點(diǎn)價(jià)格低廉,僅相當(dāng)于有機(jī)類融雪 劑的1/10,目前在實(shí)際工作中,通常使用的是氯鹽類融雪劑,現(xiàn)在各地使用“工業(yè)鹽”更加普遍。“工業(yè) 鹽”主要成分是氯化鈉 (食鹽的主要成分),它由于含有對(duì)人有害的物質(zhì)

46、絕對(duì)禁止食用,這些物質(zhì)或元素主要包括鉛、汞、鋼、鎘、碑、胺、醛、睛、亞硝鹽等有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物。氯鹽類融雪劑對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要包括以下幾個(gè)方面:(1)對(duì)道路、車輛造成一定的損失;(2)影響植物的發(fā)育,甚至導(dǎo)致大面積的植物死亡;(3) 土壤鹽化,大量的融雪劑不僅導(dǎo)致土壤的污染,也導(dǎo)致是土壤鹽化;(4)對(duì)水造成一定的污染,一部分進(jìn)入地表水,另一部分經(jīng)過(guò)遷移對(duì)地下水產(chǎn)生不同程度的污染。根據(jù)美國(guó)的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)報(bào)告,美國(guó)每年使用1000萬(wàn)噸融雪劑,對(duì)道路、車輛造成損失為29億59億美元,對(duì)停車場(chǎng)造成0.75億1.5億美元的損失,導(dǎo)致 5% 10%勺植物病變甚至枯死。北京市園林局統(tǒng)計(jì),因使 用融雪劑,2005

47、年北京城區(qū)范圍內(nèi)共有 11000余株行道樹(shù)、149萬(wàn)余株綠籬、色塊等灌木、近 20萬(wàn)平方米北京西三環(huán)新栽的樹(shù)和北四環(huán)東段新 重新補(bǔ)植綠籬(現(xiàn)代快報(bào)謝靜嫻)。加了氯化鈉后就不易結(jié)冰草坪相繼枯死,直接經(jīng)濟(jì)損失在3000多萬(wàn)元以上。因土壤高度鹽化, 更換的綠籬帶都相繼枯死,園林局不得不把表層幾十厘米的土壤換掉, 土地板結(jié)開(kāi)裂植物枯黃 氯化鈉能融雪是利用了氯化鈉的水溶液的凝固點(diǎn)比純水低這個(gè)特點(diǎn)不良后果是會(huì)污染土壤造成樹(shù)木等植物的死亡甚至腐蝕建筑物氯鹽類融雪劑的腐蝕危害與試驗(yàn)方法的探討洪乃豐(中冶集團(tuán)建筑研究總院100088 )摘要:氯鹽類融雪劑一般稱作“化冰鹽” (deicing salt),它在融化

48、冰雪的同時(shí),會(huì)嚴(yán)重腐蝕道路、橋梁、 建筑、地下管道、汽車等等。因此,減少其腐蝕性是十分重要的。而腐蝕性能的試驗(yàn)、檢驗(yàn)方法就成為“把關(guān)”的關(guān)鍵。本文章就國(guó)內(nèi)外有關(guān)試驗(yàn)方法進(jìn)行探討與討論。關(guān)鍵詞:氯鹽融雪劑鋼混凝土 腐蝕 試驗(yàn)方法DISCUSS TO TEST METHOD OE CHLORIDE DEICERHong-Naifeng(Central Research Institute of Building and Construction of MMI, Beijing 100088)Abstract: Chloride deicers call “deicingsalt "It,

49、 can thaw ice and severity corrosions to road, bridge, bui ld, underground pipeline and car etc. Therefore, decrease corrosion is full important. The test method is a key. This article discusses relating methods.Key Words: chloride deicer steel concrete corrosion test method1 .氯鹽類融雪劑的腐蝕危害1.1 國(guó)外經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)上

50、世紀(jì)初,以美國(guó)為首的西方國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與交通運(yùn)輸取得長(zhǎng)足發(fā)展,公路網(wǎng)絡(luò)化,城市間的高速公路甚至逐步替代了鐵路的功能,成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體命脈。于是,保證城市、高速公路交通暢達(dá),成為一個(gè) 與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)的重要問(wèn)題。冬季下雪是阻礙交通的“大敵”,于是就發(fā)展了對(duì)道路除冰雪的技術(shù)。其中采用融雪劑是最為廣泛的 應(yīng)用方法。融雪劑有許多種類,主要是氯鹽型和非氯鹽型。到目前為止,由于氯鹽類融化冰雪效果好、價(jià) 格最便宜,多數(shù)國(guó)家使用氯鹽類融雪劑仍是主體。早期多使用氯化鈉,后來(lái)也使用氯化鈣、氯化鎂、氯化 鉀等(據(jù)悉,美國(guó)80%的融雪劑是氯鹽類)。氯鹽類融雪劑在國(guó)際上通稱作“化冰鹽” ( deicing salt)。氯

51、鹽類融雪劑是一把“雙刃劍”,它在融化冰雪的同時(shí),能夠帶來(lái)了巨大負(fù)面危害,主要體現(xiàn)在其腐蝕性(對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施、橋梁、道路、停車場(chǎng)、地下管線汽車等),凍融破壞(對(duì)混凝土等)和環(huán)境污染(破 壞植被、污染地下水等)。特別是腐蝕危害,已經(jīng)成為世界性問(wèn)題。西方國(guó)家早期在路、橋上大量使用氯鹽化冰雪,后來(lái)陸續(xù)出現(xiàn)(使用 5-15年內(nèi))以鋼筋腐蝕為主要特征的破壞現(xiàn)象。據(jù)報(bào)道,1981年,美國(guó)50萬(wàn)座橋中,已有1/4受到腐蝕破壞;到了 1993年,受到腐蝕破壞者超過(guò)1/2,有40%已承載力不足。據(jù)悉, 近年來(lái)美國(guó)僅橋梁修復(fù)費(fèi)已高達(dá)1550億美元。這類“鹽害”已經(jīng)成為社會(huì)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和與人民生活與安全緊密相關(guān)的大問(wèn)題

52、。美國(guó)曾發(fā)出與此“鹽害”作斗爭(zhēng)的號(hào)召加拿大大面積使用“化冰鹽”,基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕破壞特別突出。有報(bào)告說(shuō),全部修復(fù)被腐蝕破壞的基 礎(chǔ)設(shè)施,整個(gè)費(fèi)用要超過(guò) 5000億美元!英國(guó)也有受化冰鹽危害的典型事例,如 1972年,在20公里長(zhǎng)的高速公路段上建了 11座橋,因撒鹽, 幾年后就出現(xiàn)混凝土順?shù)摻铋_(kāi)裂, 15年的修復(fù)費(fèi)已是建橋費(fèi)的 1.6倍,,到2004年,累計(jì)修復(fù)費(fèi)達(dá)到建橋費(fèi) 的6倍!德國(guó)柏林市有一座大型立交橋,由于使用氯鹽融雪劑,不到20年,鋼筋腐蝕破壞嚴(yán)重,不得不在其旁邊 重新建一座新立交橋。此一舉,除經(jīng)濟(jì)損失外,在修復(fù)和重建過(guò)程中,還造成交通問(wèn)題和影響市容與人民 生活等問(wèn)題。位于北歐的丹麥,以

53、哥本哈根地區(qū)為主,調(diào)查了 102座橋,其中50%有嚴(yán)重鋼筋腐蝕破壞,其主導(dǎo)原 因是使用了化冰鹽。美國(guó)有資料表明,化冰鹽的平均價(jià)格為153美元,而每用1噸化冰鹽所造成的腐蝕損失是:基礎(chǔ)設(shè)施615美元;汽車113美元;其他75美元。合計(jì)803美元,相當(dāng)化冰鹽成本的 5倍多。這更具體的表明,使用化冰鹽的危害性和對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。 國(guó)外使用氯鹽類融雪劑的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)值得我們認(rèn)真吸取。1.2 我國(guó)目前大量使用的仍是氯鹽類融雪劑(化冰鹽),需要正確認(rèn)識(shí)和嚴(yán)格把關(guān)國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。我國(guó)也沿用氯鹽類融雪劑(早期多使用氯化鈉,近來(lái)也使用氯化鈣、氯化 鎂等)。北京原西直門(mén)立交橋 1979年建成并投入使用,不到 20

54、年已經(jīng)重建。北京市曾列專題,對(duì)于路橋 的耐久性問(wèn)題做了詳盡的調(diào)查研究和試驗(yàn)工作,得到了基本一致的看法是,除去先天因素(設(shè)計(jì)、施工質(zhì) 量等),就環(huán)境影響而言,撒氯鹽類融雪劑所造成的鋼筋腐蝕、混凝土凍融破壞,是路橋過(guò)早破壞的主要 因素。除北京外,天津等城市的路、橋也已經(jīng)出同樣的情況。我國(guó)北方地區(qū)高速公路、橋梁等,均有氯鹽腐蝕破壞的現(xiàn)象。事實(shí)上,凡是經(jīng)常撒氯鹽的橋梁,隨著時(shí)間的推移,都有不同程度的出現(xiàn)腐蝕破壞情況。此 外,撒氯鹽還腐蝕地下管線、周邊建筑,污染環(huán)境、影響綠化等(據(jù)悉,北京已經(jīng)有上萬(wàn)樹(shù)木死亡和大面 積植被破壞)。這是涉及大半個(gè)中國(guó)的大問(wèn)題,我們應(yīng)該避免國(guó)外“吃大虧”的老路。盡管我國(guó)已經(jīng)有

55、非氯鹽類融雪劑產(chǎn)品,并早在機(jī)場(chǎng)、鐵路等方面應(yīng)用,但由于價(jià)格高等原因,在城市、 高速公路方面大量應(yīng)用的仍然是氯鹽類融雪劑產(chǎn)品(雖然冠以“融雪劑”的總稱,實(shí)際仍是“化冰鹽”)。 按照常識(shí),氯鹽類融雪劑(NaCl、CaCL、MgCb等)的腐蝕性能是相差不多的(都具用強(qiáng)腐蝕性)。然而, 有一段時(shí)期,把用氯化鈣、氯化鎂代替氯化鈉,說(shuō)成是“環(huán)保型”、“不腐蝕”或“大幅度降低腐蝕”, 這是不科學(xué)的。北京地區(qū)一些新的路橋出現(xiàn)的腐蝕和大量樹(shù)木、植被的死亡等,已經(jīng)客觀印證了這種“誤 導(dǎo)”的危害。在氯鹽類融雪劑還不得不使用的情況下,重要的是承認(rèn)它的負(fù)面危害,一方面對(duì)受害對(duì)象(路、橋等) 采取預(yù)先防護(hù)措施(國(guó)外正在這

56、樣做),另一方面要嚴(yán)格控制使用范圍、減少使用量、采取緩解Cl 一腐蝕的措施等。制定一個(gè)合理的試驗(yàn)、檢驗(yàn)方法,以正確評(píng)判減少Cl 一用量、采取緩解 Cl 一腐蝕的措施的有效性,是一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。2 .國(guó)內(nèi)“融雪劑”腐蝕性試驗(yàn)檢驗(yàn)方法與討論2.1 . Cl -腐蝕與其濃度、溶液中氧( O)含量的關(guān)系Cl 一對(duì)金屬(鋼)的腐蝕是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程,腐蝕速率取決于客觀條件和控制因素。其中重要的不僅 是Cl 濃度,氧(Q)含量也特別重要,甚至起著決定性作用。特別是檢驗(yàn) Cl -的腐蝕影響時(shí),不能忽視 氧的作用。作為融雪劑的氯鹽(NaCl、CaCL、MgCl2等)均屬于易溶鹽,在水溶液中是以離子狀態(tài)存在的。氯

57、鹽 融雪劑對(duì)金屬(如碳鋼)的腐蝕,與水溶液中溶解氧的存在數(shù)量直接相關(guān)。以NaCl水溶液為例,圖1表明了碳鋼全浸在溶液中,在非充氣狀態(tài)下,鋼試片的腐蝕速率與Cl 濃度的關(guān)系。由圖1可以看出,當(dāng)NaCl濃度為3-5% (Cl 濃度1.8-3%)的范圍內(nèi),鋼腐蝕速率最高。而后,隨著氯鹽濃度的提高,腐蝕速率反 而降低,這是因?yàn)樗醒醯娜芙舛仁请S氯鹽濃度的提高而降低的緣故,氧對(duì)腐蝕速率起著主導(dǎo)作用。這時(shí) 雖然Cl 濃度很高,卻不能對(duì)腐蝕做出主要貢獻(xiàn)。充氣狀態(tài)下則與上述情況完全不同。充氣過(guò)程能夠使水中保持相當(dāng)數(shù)量的氧,這時(shí)金屬(鋼)的腐蝕 速率,一般是隨Cl 一濃度的提高而上升。上升的幅度與氧的保有量(充氣程度)有關(guān)。在保證氧充分供給 的情況下,Cl 濃度對(duì)于腐蝕速率起著主導(dǎo)作用。在電化學(xué)腐fEfe過(guò)程中,Cl 在腐蝕電池的陽(yáng)極其作用,而氧在陰極起作用,腐蝕電池是受陰陽(yáng)極共同作用的。當(dāng)陰極缺乏氧時(shí),整個(gè)電化學(xué)過(guò)程就要受阻,腐蝕速率下降,這時(shí),整個(gè)腐蝕過(guò)程受氧(去極化) 控制,而Cl 一不起主導(dǎo)作用。因此,若要檢驗(yàn)氯鹽在腐蝕過(guò)程中的作用,應(yīng)取3-5%的氯鹽溶液作為腐蝕介質(zhì)為宜,而采用更高的濃度,反而檢查不出,Cl 一的作用來(lái)了。以上分析說(shuō)明,檢驗(yàn)氯鹽(Cl )對(duì)金屬(如碳鋼)的腐蝕

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