融雪剂内缓蚀添加剂的思考与实践

摘要：对融雪剂进行概述，阐述融雪剂的种类及其危害，并研究在融雪剂内添加缓蚀剂进行研究，并提出了协同融雪剂的优势和对未来缓蚀剂的展望。

关键词：融雪剂；缓蚀剂；协同性；绿化

1 融雪剂概述

随着经济的发展，公路、铁路大规模应用，降雪天气对行人出行和道路运输产生了极大的限制。为了保证路面畅通，路面积雪的清除工作必不可少。融雪剂通过溶解作用降低水的冰点以及通过溶解作用释放热量加速冰的溶解实现融雪工作。传统的融雪剂可以大面积、快速除雪，相对于机械除雪的方法更为有效和便捷，因此自20世纪60年代以来融雪剂越来越多的用于道路除雪的工作中。

2 融雪剂危害

由于目前常用的融雪剂中包含氯离子，其大量应用会导致土壤结构中的氯离子含量有较大的

增加，对于混凝土、碳钢都会表现出较强的腐蚀性能，导致道路、桥梁等的使用寿命大幅缩短造成巨大的经济损失，同时土壤结构中氯离子含量的增加也将破坏植被的生长环境，其主要危害机理包括以下三个方面：

大运高速2.1融雪剂破坏混凝土机理

2.1.1物理作用

首先在冰雪融化过程中需要较多的热量，其中较大一部分来源于地面，因此导致混凝土内部温度高于外部温度，低温收缩导致外部开裂；其次常见的融雪剂对于水分都有较好的吸收作用，当起进入混凝土内部后吸收水分，之后水分结冰体积增大，膨胀产生应力从而破坏混凝土内部结构。

2.1.2化学作用

其破坏过程主要在于与水泥中的Ca(OH)2发生反应。融雪剂与Ca(OH)2反应生成复盐溶出，导致在混凝土内部形成膨胀物导致混凝土体积膨胀而发生破裂。同时雨水冲蚀此复盐将流失，复盐的形成减少了混凝土中的量，使C-S-H和Ca(OH)2之间的平衡发生改变，导

致凝胶发生溶解造成了混凝土结构的破坏。

2.2融雪剂破坏碳钢机理

融雪剂对于碳钢的破坏机理在于由于氯离子导致的电化学腐蚀。首先融雪剂与Ca(OH)2反应破坏表面的钝化层，之后钝化层破坏的局部点与未破坏部分形成电位差导致腐蚀作用发生。同时融雪剂溶于水成为电解溶液，强化电化学腐蚀的过程。

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2.3融雪剂破坏植物机理

融雪剂的长期使用对道路周边路质带来不利影响，造成土地盐碱化。对于植物而言，盐分浓度高导致植物难以吸收水份，生长速率降低，甚至死亡。而单一离子浓度的增高又导致其他营养元素的吸收，产生单盐毒害作用，其中氯离子还可以抑制其种子发芽，破坏植物正常的新陈代谢。

3 融雪剂缓蚀剂研究

传统融雪剂（包括氯化钙、氯化钠、氯化镁）的使用对于道路维修和环境保护带来了较大

的压力，因此新型融雪剂的研究引起了很大的关注。新型融雪剂主要分为氯化钙型和有机物质融雪剂，其中有机物质融雪剂可以较大程度减少对道路的破坏，但是其制备困难、价格较高，仅适合在机场跑道等场所使用，无法大规模普及。

3.1电极抑制缓蚀剂

融雪剂的腐蚀过程主要由于电化学腐蚀导致，因此无论是降低阳极反应的速度或是降低阴极反应的速度,都可以达到降低腐蚀速度的目的。抑制阳极型缓蚀剂，亦称钝化极，是在金属表面形成一层致密的氧化膜而抑制金属的溶解，从而起到缓蚀作用，如铬酸盐、重铬酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等。

3.2吸附型缓蚀剂

这种类型的缓蚀剂在金属表面吸附，使金属的表面状态发生变化从而抑制腐蚀,所以是一种表面活性剂。吸附理论认为许多有机缓蚀剂属于表面活性物质，其分子由亲水疏油的极性基和亲油疏水的非极性基组成。当将它们加入到介质中时，极性基定向吸附排列在金属表面，从表面排除水分子或氢离子等腐蚀性介质,或者使介质的分子或离子难于接近金属表面，

从而起到缓蚀作用，如胺类、亚胺类、含硫的有机物如硫醇和硫脲、含氮的杂环化合物、吡啶等。

3.2.1相对融雪能力测试

（1）计算方式：

（2）实验结果

缓蚀剂类型：350mg/L葡萄糖酸钠+65mg/L硫酸锌+150mg/L硫脲

自动扶梯安全标志融雪剂类型	相对融雪能力
NaCl	125%
70%NaCl+30%CaCl2	175%
30%NaCl+70%CaCl2	550%
CaCl2	175%

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3.2.2腐蚀速度测试

（1）计算方式：

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式中：m为试片质量损失，s为试片表面积；为试片的密度，t为试验时间，8760位与1年相当的小时数。

（2）实验结果：

缓蚀剂类型：350mg/L葡萄糖酸钠+65mg/L硫酸锌+150mg/L硫脲

融雪剂类型	腐蚀速度/(mm/a)
事件驱动理论NaCl	0.018
70%NaCl+30%CaCl2	0.011
30%NaCl+70%CaCl2	0.012
CaCl2	0.031

从前人的研究结果来看，葡萄糖酸盐既能满足上述条件，又能对中性盐中碳钢腐蚀起到有效的抑制作用，且价格低廉。钼酸盐、锌盐、磷酸盐，也适合于做缓释剂。在环保型融雪剂中添加一些吸水性物质，或者在使用前少许地添加一些水或者干脆配成过饱和溶液进行融雪。另外，有些不同种类的融雪剂在配比的时候可能存在协同作用，消除或减少缺点的同时提高了优点，这也是一个重要的方向。

参考文献：

[1]吕伟.融雪剂研究[J].辽宁化工,2020(02):151-152

[2]徐俊辉.氯化钠型融雪剂中复合缓蚀剂的制备及性能研究[J].专论,2018(03):12-14

[3]周小鹏.我国道路融雪剂应用现状及发展趋势[J].辽宁化工,2019(09):922-923

[4]吕伟.公路除冰融雪剂中添加剂的研究[J].中国井矿盐,2019(02):35-37

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