Способ предотвращения скользкости дорожного покрытия, способ получения противогололедного реагента для предотвращения скользкости дорожного покрытия и противогололедный реагент для предотвращения скользкости дорожного покрытия

Способ предотвращения скользкости дорожного покрытия, способ получения противогололедного реагента для предотвращения скользкости дорожного покрытия и противогололедный реагент для предотвращения скользкости дорожного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к дорожно-эксплуатационному производству, в частности к способам борьбы с гололедом на автодорогах, мостах, путепроводах, а также аэродромах.

Известен способ предотвращения скользкости дорожного покрытия путем нанесения на обледенелую поверхность противогололедного реагента, содержащего мелассу, из которой удален сахар, и, по крайней мере, 20% от массы мелассы второго компонента, выбранного из группы этиленгликоль, диэтиленгликоль, растворимая соль калия и ацетат, хлорид или формиат натрия, кальция, магния и калия (см. патент US 6416684, опубл. 09.07.2002).

Недостатком известного способа является наличие в составе противогололедного реагента хлоридов, неблагоприятно влияющих как на окружающую среду, так и на дорожные покрытия, вызывая их преждевременное разрушение, и на металлические детали автомашин, способствуя их коррозии.

Наиболее близким к предложенному способ является способ предотвращения скользкости дорожного покрытия путем нанесения на покрытие химического вещества - противогололедного реагента - побочного продукта производства политетраметиленэфиргликоля на основе ацетата натрия. Это вещество может быть использовано как в твердом виде, так и в жидком виде в растворе. Расход жидкой формы составляет 0,2-0,3 л/м² (см. RU 2178035 С1, МПК Е 01 С 11/24, опубл. 10.01.2002).

Известный способ также недостаточно безопасен из-за наличия с составе реагента хлористого натрия.

Известен способ получения противогололедного реагента для предотвращения скользкости дорожного покрытия, включающий перемешивание доломитизированного известняка с водой, а затем с уксусной кислотой. Там же описан получаемый противогололедный реагент, содержащий ацетат кальция, ацетат магния и ацетат калия (см. патент US 4913831).

Наиболее близким к изобретению является способ получения противогололедного реагента для предотвращения скользкости дорожного покрытия, включающий перемешивание компонента, содержащего соединение магния - доломитизированной извести - с ледяной уксусной кислотой и водой и последующее введение в полученную смесь ацетата калия. Получаемый противогололедный реагент содержит ацетат кальция, ацетат магния и ацетат калия. Данный реагент является наиболее близким к изобретению, (см. патент US 5219483, опубл.15.06.1993).

Задачей изобретения является повышение экологической безопасности способа предотвращения скользкости дорожного покрытия, обеспечение безопасности движения по обработанной дорожной поверхности, в особенности в первый период после нанесения реагента на обрабатываемую поверхность, снижение стоимости получаемого реагента за счет использования природного сырья, не требующего значительных затрат на его подготовку, а также за счет приготовления реагента в стандартном оборудовании.

Поставленная задача решается тем, что в способе предотвращения скользкости дорожного покрытия путем нанесения на него противогололедного реагента на основе соли уксусной кислоты в качестве указанного противогололедного реагента используют раствор с рН 7-9,5, содержащий компоненты в следующем соотношении в мас.%:

ацетат магния 13-17

ацетат калия 8-16

гидрокарбонат калия 5-8

карбонат калия 2-6

нерастворимые в воде примеси 0-6

вода - остальное.

При этом противогололедный реагент может содержать обожженный известняк в количестве 3-5 мас.% в пересчете на оксид кальция. Также поставленная задача решается тем, что в способе получения противогололедного реагента для предотвращения скользкости дорожного покрытия, включающем перемешивание компонента, содержащего соединение магния, ледяной уксусной кислоты и воды, в качестве компонента, содержащего соединение магния, используют брусит, перемешивание осуществляют в два этапа: сначала непрерывно перемешивают брусит c водой и частью ледяной уксусной кислоты в стехиометрическом соотношении при температуре 50-70°С в течение 50-80 минут, после чего, не прекращая перемешивания, при той же температуре в полученную смесь с рН 5-6 добавляют оставшуюся часть ледяной уксусной кислоты, а затем поташ в количестве, большем на 0,1-6% от стехиометрического соотношения, и продолжают перемешивать до получения противогололедного реагента - раствора с рН 7-9,5 следующего состава в мас.%:

ацетат магния 13-17

ацетат калия 8-16

гидрокарбонат калия 5-8

карбонат калия 2-6

нерастворимые в воде примеси 0-6

вода - остальное.

При этом противогололедный реагент может содержать обожженный известняк в количестве 3-5 мас.% в пересчете на оксид кальция.

Кроме того, поставленная задача решается тем, что противогололедный реагент для предотвращения скользкости дорожного покрытия, включающий ацетат магния и ацетат калия и воду, дополнительно содержит гидрокарбонат калия и карбонат калия и, кроме того, он содержит нерастворимые в воде примеси при следующем соотношении компонентов в мас.%

ацетат магния 13-17

ацетат калия 8-16

гидрокарбонат калия 5-8

карбонат калия 2-6

нерастворимые в воде примеси 0-6

вода - остальное

при этом рН реагента 7-9,5.

При этом, противогололедный реагент может содержать обожженный известняк в количестве 3-5 мас.% в пересчете на оксид кальция.

Изобретение осуществляется следующим образом. Сначала готовят противогололедный реагент. Для его приготовления используют следующие компоненты.

Брусит - природный минерал, содержащий 96% гидроксида магния, остальное - примеси.

Уксусная кислота ледяная, удовлетворяющая следующим требованиям по содержанию компонентов по ГОСТ 61-75, в мас.%: уксусная кислота не менее 99,8, уксусный ангидрид не более 0,03, сульфаты не более 0,0001, хлориды не более 0,0001, тяжелые металлы не более 0,00003. Поташ содержит в среднем 83,1% карбоната калия. Обожженный известняк содержит 95% оксида кальция.

Пример 1.

Крупно измельченный брусит смешивают в реакторе с ледяной уксусной кислотой и водой в стехиометрическом соотношении. Температура процесса 60°С. Время перемешивания 70 минут. Полученная реакционная смесь имеет рН 5-6. Затем в полученную смесь еще добавляют при постоянном перемешивании и при той же температуре 60°С уксусную кислоту, после чего в смесь вводят поташ в количестве, большем стехиометрического соотношения на 3%. Перемешивание продолжают до получения реагента - раствора с рН 8,3.

Пример 2.

Последовательность способа по примеру 1, но температура процесса 50°С, время перемешивания 80 минут, количество поташа на 0,1% больше стехиометрического соотношения. рН получаемого реагента 7,0.

Пример 3.

Последовательность способа по примеру 1, но температура процесса 70°С, время перемешивания 50 минут, количество поташа на 6% больше стехиометрического соотношения. рН получаемого реагента 9,5.

Пример 4.

В полученный по примеру 2 реагент вводили обожженный известняк в количестве 4% в пересчете на оксид кальция.

Состав противогололедного реагента, полученного по приведенным примерам, приведен в таблице 1. Результаты испытания приведены в таблице 2. Описываемый реагент использовали для предотвращения скользкости дорожного покрытия. На дорожное полотно с ледяным образованием с помощью известных механизированных средств наносили противогололедный реагент в количестве 40 мл/м². Противогололедные свойства реагента приведены в табл.2.

Как видно из приведенных данных, описываемый способ предотвращения скользкости дорожного покрытия, в котором использован противогололедный реагент, полученный по описываемому способу, обеспечивает низкую температуру использования реагента, предотвращает коррозию металла автотранспорта, а при использовании на аэродромных покрытиях и металлов, используемых в самолетостроении. Дорожное покрытие, обработанное реагентом, имеет высокий коэффициент сцепления, что снижает аварийность на дорогах. Также описываемый способ и используемый в нем реагент не наносят вред окружающей среде, т.к. ацетаты инициируют активность микробного комплекса почв, а магний и кальций (при дополнительном его введении), являясь биофильными элементами, повышают продуктивность зеленых насаждений и газонных трав. Кроме того, способ получения противогололедного реагента экономичен, т.к. не требует дорогостоящего оборудования для его осуществления, в частности не требуется измельчение брусита до мелких фракций.

1. Способ предотвращения скользкости дорожного покрытия путем нанесения на него противогололедного реагента на основе соли уксусной кислоты, отличающийся тем, что в качестве указанного противогололедного реагента используют раствор с рН 7-9,5, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Ацетат магния 13-17

Ацетат калия 8-16

Гидрокарбонат калия 5-8

Карбонат калия 2-6

Не растворимые в воде примеси 0-6

Вода Остальное

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что противогололедный реагент дополнительно содержит обожженный известняк в количестве 3-5 мас.% в пересчете на оксид кальция.

3. Способ получения противогололедного реагента для предотвращения скользкости дорожного покрытия, включающий перемешивание компонента, содержащего соединение магния, ледяной уксусной кислоты и воды, отличающийся тем, что в качестве компонента, содержащего соединение магния, используют брусит, перемешивание осуществляют в два этапа: сначала непрерывно перемешивают брусит c водой и частью ледяной уксусной кислоты в стехиометрическом соотношении при температуре 50-70°С в течение 50-80 мин, после чего, не прекращая перемешивания, при той же температуре в полученную смесь с рН 5-6 добавляют оставшуюся часть ледяной уксусной кислоты, а затем поташ в количестве, большем на 0,1-6% от стехиометрического соотношения, и продолжают перемешивать до получения противогололедного реагента - раствора с рН 7-9,5 следующего состава, мас.%:

Ацетат магния 13-17

Ацетат калия 8-16

Гидрокарбонат калия 5-8

Карбонат калия 2-6

Не растворимые в воде примеси 0-6

Вода Остальное

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что противогололедный реагент дополнительно содержит обожженный известняк в количестве 3-5 мас.% в пересчете на оксид кальция.

5. Противогололедный реагент для предотвращения скользкости дорожного покрытия, включающий ацетат магния, ацетат калия и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидрокарбонат калия и карбонат калия и, кроме того, он содержит не растворимые в воде примеси при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ацетат магния 13-17

Ацетат калия 8-16

Гидрокарбонат калия 5-8

Карбонат калия 2—6

Не растворимые в воде примеси 0-6

Вода Остальное

при этом рН реагента 7-9,5.

6. Противогололедный реагент по п.5, отличающийся тем, что он дополнительно содержит обожженный известняк в количестве 3-5 мас.% в пересчете на оксид кальция.