Обеспечение безопасности водителей с помощью дороги, которая может сама растапливать снег и лед
Поскальзываться и скользить на заснеженных или обледенелых дорогах опасно. Соль и песок помогают растопить лед или обеспечить сцепление с дорогой, но их чрезмерное использование вредит окружающей среде. А иногда неожиданная буря может пронестись перед тем, как эти материалы успеют применить. Теперь исследователи, пишущие в журнале ACS Omega, заполнили микрокапсулы бесхлоридной солевой смесью, которая добавляется в асфальт перед укладкой дорог, обеспечивая долгосрочные возможности таяния снега в реальных условиях.
Езда по заснеженным дорогам при отрицательных или близких к отрицательным температурах может создать небезопасные условия, образуя почти невидимый, скользкий черный лед, если дороги не очищаются достаточно быстро. Однако наиболее распространенные способы очистки дорог имеют существенные недостатки:
Регулярная вспашка требует дорогостоящего оборудования, трудоемка и может повредить дорожное покрытие.
Применение соли или песка в больших количествах может нанести вред окружающей среде.
Технологии с подогревом дорожного покрытия непомерно дороги для использования на длинных дорогах.Недавно исследователи включили системы хранения соли в «антиобледенительный асфальт» для удаления снега и предотвращения образования черного льда. Однако в таких асфальтовых покрытиях используются коррозийные соли на основе хлоридов, и они высвобождают снегоплавильные вещества только на несколько лет. Поэтому Яронг Пенг, Куаншенг Чжао, Сяоменг Чу и их коллеги хотели разработать более долгосрочную добавку, не содержащую хлоридов, для эффективного растапливания и удаления снежного покрова на зимних дорогах.
Исследователи приготовили соль ацетата натрия и соединили ее с поверхностно-активным веществом, диоксидом кремния, бикарбонатом натрия и доменным шлаком — отходом производства электростанций — для получения мелкого порошка. Затем они покрыли частицы порошка раствором полимера, образовав крошечные микрокапсулы. Затем группа заменила часть минерального наполнителя в асфальтовой смеси микрокапсулами.
В ходе первых экспериментов блок дорожного покрытия, изготовленный с использованием новой добавки, снизил температуру замерзания воды до -6 F. Исследователи подсчитали, что слой асфальта толщиной 5 см будет эффективно таять от снега в течение семи-восьми лет.
Экспериментальное испытание противогололедного асфальта в реальных условиях на съезде с шоссе показало, что он растапливает снег, выпавший на дорогу, в то время как традиционное покрытие требует дополнительных операций по уборке. Поскольку в добавке используются отходы производства и соль может выделяться в течение большей части срока службы дороги, исследователи утверждают, что это практичное и экономичное решение для удаления снега и льда в зимнее время.
Поскальзываться и скользить на заснеженных или обледенелых дорогах опасно. Соль и песок помогают растопить лед или обеспечить сцепление с дорогой, но их чрезмерное использование вредит окружающей среде. А иногда неожиданная буря может пронестись перед тем, как эти материалы успеют применить. Теперь исследователи, пишущие в журнале ACS Omega, заполнили микрокапсулы бесхлоридной солевой смесью, которая добавляется в…