Сравнительные демонстрационные испытания противогололедных материалов на основе хлоридов

В настоящее время в Российской Федерации продолжается массовое применение песко-соляных смесей и противогололедных материалов с большим количеством примесей на автомобильных дорогах общего пользования и в городах. В зимний сезон 2008-2009 гг. возобновились дискуссии об эффективности и экологической безопасности противогололедных материалов, которые по своей классификации относятся к строительным материалам для зимнего содержания автомобильных дорог и территорий.

Для обоснования эффективности применения низкотемпературных твердых противогололедных материалов на основе чистых хлоридов были проведены демонстрационные сравнительные испытания хлоридов натрия, кальция и магния в нескольких регионах страны.

Проведенными демонстрационными испытаниями установлено, что растворение CaCl₂ происходит значительно быстрее, чем растворение NaCl. Причина в том, что CaCl₂ одновременно гигроскопичен и быстро растворим в поглощаемой из воздуха влаге. При температуре воздуха 0-9°С CaCl₂ абсорбирует влагу уже при относительной влажности воздуха 42 % и выше, в то время как NaCl начинает абсорбировать влагу только при относительной влажности не ниже 76 %. CaCl₂ в твердом состоянии абсорбирует влагу до тех пор, пока не растворится, а уже в состоянии раствора продолжает абсорбировать влагу до достижения равновесия между упругостью паров раствора и воздуха. Во время растворения CaCl₂ выделяется большое количество тепла, при этом идет процесс образования гидратов. Молекула CaCl₂ присоединяет 6 молекул воды с образованием кристаллогидрата CaCl₂6H2O. Теплота гидрата ции CaCl₂ равна 21,7 ккал (0,24 Дж).

Установлено, что создание оптимальных составов противогололедных реагентов на основе хлоридов натрия и кальция позволяет применять реагент при более низких температурах, чем хлорид натрия. Однако простое механическое смешение хлоридов натрия и кальция не обеспечит достаточной эффективности из-за неравномерности распределения солей по объему смеси. Неоднородность гранулометрического состава приводит к сегрегации смеси.

Разработана технология производства композитного противогололедного материала, отвечающая современным требованиям, позволяющая получить однородную по всему объему смесь синтезированных хлоридов натрия и кальция. Поэтому компактирование, а не простое смешивание компонентов способно обеспечить требуемый эффект от их применения. Процесс заключается в прессовании гранул чистых хлоридов натрия и кальция в соотношении 3:1 между двумя валками при определенной влажности с диффузионным проникновением и с последующим дроблением на зерна неправильной формы требуемого гранулометрического состава. Так производится противогололедный материал нового поколения ХКНМ с ингибиторами коррозии, который рекомендуется применять при зимнем содержании дорожных покрытий федеральных, территориальных и городских сетей автомобильных дорог.