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 中国科学院金属研究所

道路融雪剂的危害

材料新视野
2015年05月15日
道路融雪剂的危害1

(图片来自网络)



在我国北方地区,由于冬季低温期漫长,强降雪造成的积雪和冰冻严重影响着道路通畅程度,给人们的日常生产生活带来诸多不便。对于市政部门而言,播撒道路融雪剂成为冬季除雪融冰的必要手段。
所谓道路融雪剂主要是指为城市道路、高速公路、机场、港口、桥梁等基础设施除雪化冰的盐类。这些盐类溶于水后可使其冰点降低,融化冰雪。融雪剂主要有两种:有机融雪剂和无机氯盐类融雪剂。有机融雪剂主要成份是醋酸钾(CH3COOK),对基础设施腐蚀作用较小,但是价格昂贵,只是在机场、高尔夫球场等场所少量使用;氯盐类融雪剂主要成份是氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl2)和氯化镁(MgCl2)等氯盐的混合物,价格便宜(约为有机融雪剂的1/10),应用广泛,但是对金属、混凝土等物质腐蚀作用强烈。

当含有氯盐的冰雪融水渗透到混凝土中,将会导致内部钢筋的腐蚀,锈蚀产物的体积会膨胀数倍,使混凝土保护层发生沿钢筋开裂、脱落的状况,进而更多钢筋受到氯盐侵蚀,如此恶性循环导致钢筋混凝土结构承载力严重下降或丧失。氯盐融雪剂对沥青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,造成沥青表面开裂脱落,在行车荷载的作用下大面积路面破损,严重缩短道路的使用寿命。此外,道路金属护栏、路灯基座、变电箱体和车辆底盘等金属部件也都时刻面临着氯盐腐蚀的严重威胁;道路融雪剂还会使橡胶轮胎加速老化、使土壤盐碱化并危及绿化植物及农作物生长、其中所含有的亚硝酸盐(缓蚀剂)污染地表及地下水源。

据统计,我国融雪剂年使用量高达60万吨以上,因融雪剂使用产生的腐蚀问题十分突出。以北京市为例,上世纪70年代后期建成2l座城区立交桥均遭受不同程度的氯盐腐蚀破坏,老西直门立交桥1979年建成通车,1999年拆除重建,寿命不足20年,除交通流量等客观因素外,氯盐融雪剂腐蚀破坏也是主因。国外在这方面的教训同样非常深刻。据统计,美国每年由氯盐腐蚀所造成的损失可占国民生产总值(GNP)的4%(相当于美国的国防开支),美国公路系统的58万多座桥梁中,有10万多座被确定为结构不足,修复成本为780-1120亿美元。

近年来,人们已逐渐意识到道路融雪剂所造成的腐蚀危害和土壤盐碱化等环境问题,并且逐步控制氯盐融雪剂的使用量,更有很多城市开始禁用氯盐融雪剂以最大限度减少融雪剂对城市设施的危害。目前世界各国解决融雪难题的思路是研发新型廉价、无害、高效的环保融雪剂,并大力发展机械、热能等其他除雪方法。

保障道路通畅、市政设施正常运行是关系国计民生的问题,而使用道路融雪剂所造成的腐蚀危害就时刻发生在我们身边,我们应理性认识氯盐腐蚀危害,利用科学技术有效趋利避害。

作者:李毅丰