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基于科技进步基础上公路路面融雪化冰技术与发展

作者 :孔令彪更新时间:2019-09-11

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摘要:随着社会的进步以及科学技术的不断发展,为人们的生活和生产带来了很大的便利,传统的处理问题的方法和技术也在科技的推动下得到了很大的提升, 公路路面融雪化冰技术的进步就是一个很典型的例子。过去我们所采用的消除路面冰雪的方式不仅速度十分缓慢,效率也十分低下,但新型的融雪化冰技术的逐渐 应用,使这一问题得到了很好的解决,极大地便利了交通。本文就介绍了一些传统的融冰化雪的技术和方法以及一些新型的技术,对其中的优缺点进行了详细的介 绍,以便我们了解新型技术与传统技术相比较的优势所在,使新技术能够进行更进一步的研究和得到更广泛的应用。 (临沂市公路局临沭县公路管理局  山东临沭  276700)

关键词:公路路面;融雪化冰技术;新型技术;进步与发展 

1.常用溶雪化冰技术和方法 

1.1利用融雪剂 

      融雪剂是目前常见的,也是一种用得多的消除路面冰雪的方 法。它主要是通过融雪剂里面所含的化学药剂来降低冰雪的融点,从 而达到使冰雪融化的目的。融雪剂虽然使用的多,在实际应用的过 程中也确实有助于路面冰雪的消除,但其比较容易受到环境温度的影 响,时常会出现反结冰的现象。一旦温度再有所下降,融化了的冰雪 又会再一次结成冰,而且如果降雪量过大的话,因为融雪剂本身就很 难溶解的特性,从而会使的路面变得更滑,造成更大的安全隐患。不 仅如此,它还加大了成本的投入。另外,融雪剂的主要成分是盐类, 因而它对于公路路面是具有腐蚀性的,长期使用会对道路的结构造成 很大的破坏,并且还会对水质、土壤等造成严重的污染,从而破坏自 然环境。因此,这种方法只能小规模小范围的使用,而不能大量和广 泛的运用。 另外,随着经济的快速发展,人们生活质量的提高,对交通状况 也提出了更高的要求,为适应这一进步,路面的建设质量也应当有所 提升,结合本文所谈到的,还应在此基础上进行进一步的加强,使公 路建设的质量和速度都能够有所提升。 除了使雪融化之外,还可以在雪中掺入其他物质,增大路面的摩 擦性,从而也能解决路面过滑,造成安全隐患的问题。像煤、砂子以 及炉灰一类的砂石材料就可以撒在有冰雪的路面上。使用这类砂石材 料主要有两方面的好处,其一是砂石能使冰雪层的冻结强度不均匀, 其二是砂石如果铺在路面上,冰雪就不容易被压实,从而也能起到增 大摩擦的作用,终达到抗滑的效果。这种方法主要使用在一些对环 保比较重视的国家,如瑞典、丹麦以及芬兰等北欧国家。另外,它除 了能够起到抗滑的作用之外,还比较环保,而且在事后清理起来也比 较方便,成本的投入也十分小。 

1.2普通动力除雪法 

      除了上面所述的两种去除路面冰雪的方法,还有许多通过使用动 力来到达消除冰雪目的的方法,主要有人工除雪、机械除雪、发热电 缆除雪、热力融冰雪。下面将对此逐一进行介绍。 (1)人工除雪 人工铲雪的情景我们在生活中当中也遇到过。它主要是由相关部 门组织起一定的群众来集中对路面上的积雪进行清除。由于人本身能 力范围有限,所使用的工具也较为局限,因此在清理起来的时候速度 十分缓慢。要想使用这种方法,首先人的数量必须多,以便能够缩短 完工的时间,其次,管理制度要相对严格,因为在集体劳动的过程中 极容易出现部分人松懈、偷懒的现象。除此之外,这种方法有着很大 的局限性,如果路面急于通车的话,这种方式是不宜采用的。它只能 应用在一些对交通状况影响不大的地方。 (2)机械除雪 机械除雪比起人工除雪来速度上能够快许多,但其对路面造成的 伤害十分之大,进而成为造成交通事故的潜在安全隐患。另外,使用 机械去除积雪,对设备的成本的投入非常大。 (3)发热电缆除雪法 发热电缆法消除冰雪的原理是以电为能源,以发热电缆为发热 体,然后将电能转化为热能,再把热量传到物体表面,利用物体表面 与冰雪之间的显热与潜热交换进行融化冰雪的工作[1]。这一方法的主 要优点是对环境无污染并且投入的成本小,目前来看,应用也比较广 泛。但同时,它也存在着许多的缺陷,如对能源的耗费较大,温度过 高,对沥青路面会产生很大的影响等等。 (4)热力融冰雪的方法 热力融冰雪法主要是利用热水、燃气以及电等产生的热量来使冰雪消融的一种方法。使用这种方法虽然能够使冰雪很好地消融,但依 然存在着其不利之处,因为它产生大量的融化雪水,对路面的结构会 造成很大的破坏。除此之外,还有一种新型的热源加热消除冰雪的方 法,但它对能源的使用量非常大,会对环境造成很大的污染。 从以上的描述中,我们可以看出每一种方法虽然都有其优势所 在,但同样也存在着许多不足之处,因此还需进行进一步的研究,使 其更加完善。下面就将介绍几种新型的融化冰雪的技术。 

2.新型融雪化冰技术和方法 

2.1自应力弹力路面铺装技术 

      这项新型技术主要是在铺设路面的过程中,在其原有材料内加入 适度的弹性颗粒材料,从而改变公路路面与通行车辆轮胎的接触状态 以及路面的变形特性。因为弹性材料的局部变形能力较强,利用其可 使路面在外在压力的作用下,达到使冰雪碎裂,进而融化的目的,有 效的避免了积雪结冰的现象。关于弹性材料的由来,大多是由废弃和 破旧的轮胎二次加工而制成的弹性颗粒。因此,使用这项技术,不但 能够使冰雪融化和保护道路结构,同时也是对废旧材料的回收利用, 既是对资源的有效利用,也达到了保护环境的目的。目前,这项技术 在现实中已经得到了实际的应用,并且取得很好的效果。 

2.2利用太阳能节约除雪法 

      利用太阳能来融化冰雪的原理主要是通过光伏和光热系统进行路 面冰雪的融化。这两者所起的作用是不同的。利用光伏主要是太阳能储 存转换系统给施工时埋在路面内的电管进行加热,而光热系统则是利用 太阳的热能加热经过处理的不结冰的液体,这些加热以后的液体会在埋 置的导管中流通,从而达到使冰雪消融的目的,并且不对交通状况造成 影响。这项技术在国内外都还处在研究的初级阶段,仍有许多问题有待 解决,但其在一项初步的实践当中也取得了一定的成果。 (3)土壤源热管融冰学技术的使用 这项技术主要是将热管埋进路面内或者桥面内,然后利用其经地 下换热器并将土壤中的低位热能提取出来,在经过热管的提升之后, 再通过水泵把加热了的液体运输到路面或桥面中的排管中,通过这一 系列的过程,终将路面的冰雪进行融化。目前这项技术已经在许多 国家进行了具体的实践工作,主要是在一些北欧国家像冰岛、挪威, 另外在美国和日本也得到了应用,这些国家已经针对这项技术已经采 取了具体的工程实施,真正地运用到了实践当中。 

3.科技进步在公路路面融雪化冰中发挥的作用 

      上面所介绍的三种新型的融雪技术都是建立在先进的科学技术的 基础上,除了以上这些,还有许多种新型的融雪技术,像山泉水融雪技 术、微波除冰雪新技术等等,这些技术的开发都是归功于不断进步的科 学技术的,在过去消除冰雪所采用的方法中,要么就是效果好,却对路 面或者环境有影响作用;要么就是没有负面影响,但工作进程却又十分 缓慢。总之,在其中存在着许多的不足之处,而基于科技进步的新型融 雪技术则很好的弥补了这些不足,能够广泛且有效的运用到实践当中。

 4.结论 

      总之,科技的进步使路面和桥面的积雪能够得到高质量、高速度 的处理,为交通提供了很大的便利,同时也使路面和环境能够得到很 好的保护,关于新技术的开发,目前仍在不断的研究当中,相信随着 科学技术越来越进步,此方面的技术也会更完善,使问题能够得到更 好的解决,便利人们的生活和工作。 

参考文献: 

[1]刘凯,王选仓,王芳.中外高速公路融雪化冰技术和方法[J].交 通企业管理,2016,(3):21-23. 

[2]刘凯.融雪化冰路面技术研究[J].西安:长安大学,2015,(8) :53-55

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