盐类遇水以后,会发生盐涨现象,造成道路路基破坏,给道路维护加大难度。氯盐渗透到混凝土中,会促进混凝土的冻融。但它主要的破坏作用还是对钢筋的腐蚀。当氯离子到达钢筋表面并超过一定量(临界值)时,原来处于钝化状态的钢筋,就会活化、腐蚀。锈蚀产物的体积会膨胀2~6倍,使混凝土保护层发生顺钢筋开裂、脱落的状况,导致结构承载力下降或丧失。盐类对水泥混凝土路面,尤其是沥青混凝土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,造成沥青表面脱落,在行车荷载的作用下大面积路面破损。国外在这方面的教训远比我们深刻得多。据统计,美国由氯盐(氯盐融雪剂是重要组成部分)腐蚀破坏环境的成本可占GNP的4%(相当于美国的开支);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780亿-1120 亿美元;1972年英国修建的11座桥梁,15年后已经花了相当于建桥资金1.6倍的维修费;在丹麦哥本哈根调查的l02座桥梁中.,50%的桥梁钢筋被严重腐蚀……这些都是使用氯盐融雪剂所致。中国这方面的问题也十分突出,北京市的西直门桥、大北窑桥等早期建的2l座城区立交桥腐蚀破坏非常严重,有些后期建成的预应力混凝土桥,防渗能力好于以往,但同样无法摆脱钢筋被腐蚀的厄运。
环保融雪剂的研发方向1)安全环保。完全不含成分,在使用的原料及其制品成分中,没有常规禁止或控用化学品,不损坏道路、桥梁设施及混凝土构件,不破坏植被,不污染水源,对人体无害。
2)用量省,速度快(与比)。例如用量为的几分之一,速度却比快数倍。
3)工作温度(或应用区间)低(工作温度为-5℃)。在-40℃也可工作。
4)持续融雪时间长。长达数天以上。
5)适应面广。城市道路、高速公路、空港、军事要地等特殊地点场所均可使用。
6)价格便宜。
对该材料进行急性生态毒性、慢性和亚慢性生态毒性试验,研究结果表明,植物基非氯融雪剂在短期(1到4天)和中期(14到21天)对水生有机体有非常低的毒性,而且在有氧的水生环境中也能迅速的被生物降解,是安全的。与其它融雪材料(如氯化钠、醋酸钙镁盐(C M A)、、氯化镁等)已公布的生态毒性数据相比,植物基非氯融雪剂对于鱼和水蚤有更低的急性和慢性毒性。
在同等温度下,该材料30分钟融冰能力是20%氯化钠溶液融冰能力的两倍,1小时、2小时,分别是氯化钙融冰能力的3-4倍;金属(碳钢、铝、锌)腐蚀性约为普通氯盐的1/200;植物基非氯环保型融雪剂对钢筋混凝土的腐蚀率,小于国标要求的1/200。
课题组还改进了国标中融雪剂沥青路面摩擦试验方法,推荐了车辙试板所用的集料类型和集料级配范围,获得了两项发明。并提出了中华人民共和国交通运输行业标准《有机融雪剂》