Грядет зима, а с ней проблемы. Чем спастись от гололеда?

Осень перевалила за половину. Дороги щедро присыпаны листьями. По утрам прихватывает льдом лужи. Скоро и снег покроет наши дороги и тротуары. И тогда точно не миновать грязной едкой химической жижи, постоянной спутницы городской зимы, особенно «популярной» у жителей крупных городов. Коль природных явлений не избежать, хотели бы с вами порассуждать, насколько эти грязевые ванны необходимы и неизбежны. Можно ли спасти нашу обувь, зимнюю резину, собачьи лапы и здоровье? Чтобы разобраться в этом вопросе - поговорим о причинах этого явления: противогололедных средствах и материалах . О видах ПГМ, об их действии, эффективности.

Песком, нитратами, хлоридами

Обледенение на автомагистралях и городских улицах - одна из основных зимних проблем для большинства российских городов, как крупных, так и небольших. Борьба со снегом и льдом зависит от многих факторов: от расположения региона, от погодных условий, от рельефа местности, ну и от городского бюджета. Где-то классические пескосоляные смеси справляются «на ура», а где-то не обойтись ультрасовременными разработками химпрома. Но в любом случае, без ПГМ современный урбанистический пейзаж немыслим.

 Практика крупных городов показывает, что по тем или иным причинам, используются комбинации разных типов противогололедных материалов: фрикционные, химические и комбинированные варианты. Фрикционные ПГМ увеличивают силу трения и повышают качество сцепления шин и обуви с поверхностью, не влияя при этом на саму наледь. Это такие твердые абразивные материалы, как прекрасно нам знакомые песок, отсев, мелкий щебень, мраморная и гранитная крошка и др. Химические ПГМ понижают температуру замерзания воды и просто не дают образоваться льду – это реагенты в жидкой или твердой форме. Ну а комбинированные варианты ПГМ, как следует из названия, это смесь жидких или твердых реагентов с песком или той же крошкой. У каждого из этих типов ПГМ есть свои плюсы и свои минусы, на этом остановимся чуть подробнее.

Фрикционные ПГМ: есть нюансы

Вот фрикционные материалы. Казалось бы – не экономь, сыпани песочка вдоволь и все станет хорошо. Но есть нюансы. Требования к качеству фрикционных ПГС серьезные, что сильно повышает сложность их получения и стоимость их использования. Тут и ограниченный размер зёрен, и отсутствие посторонних включений, и ограничение пыльности, глинистости и т.д. В такую схему укладывается только дорогой намывной песок или еще более дорогие мраморная и гранитная крошка. В действительности же мы зачастую видим на дорогах более дешевые щебень, отсев и песчано-гравийную смесь.

Из плюсов: такие ПГМ эффективны при любой температуре, имеют низкую степень загрязнения почвы и воды, обладают высокой экологичностью, не оказывают разъедающего эффекта на одежду и дороги, а также лапки домашних питомцев, имеют относительно низкую стоимость. К минусам же их применения можно отнести: ускоренный износ шин и дорожного покрытия за счет повышенного трения, возможность механического повреждения транспорта крупными фракциями (гранитная крошка), засорение систем городского водоотведения, потеря эффективности при оттепели и снегопадах, растаскивание ногами прохожих и колёсами машин, малая эффективность при гололеде, истирание таких ПГМ в пыль, которая не сильно полезна людям с дыхательными, аллергическими заболеваниями и заболеваниями глаз.

Химические ПГМ: чем дешевле, тем агрессивнее

А что можно сказать о химических ПГМ? По сути дела, это разные виды сложных химических соединений, солей. К ним относятся хлориды натрия (наиболее нам знакомый и доступный реагент простая поваренная соль, или ее техническая разновидность под названием галит), кальция, магния и такие соединения, как карбамиды, нитраты, ацетаты и формиаты.

Природа действия таких ПГМ не механическая, а химическая – они взаимодействуют с водой в твердом агрегатном состоянии. Попадая на снег и лед, реагенты по сути дела плавят их. Получившуюся талую массу можно легко убрать лопатой, механоуборочными средствами, ну или просто раскатать шинами. В отличие от фрикционных ПГМ, химические решают проблему обледенения в корне. Правда действуют ограниченное время, через 2-3 часа (солевые смеси) или 5-6 часов (ацетаты и формиаты) их нужно обновлять.

Со школы мы помним, что обычная вода замерзает при 0°C. А вот растворы солей превращаются в лед при гораздо более низкой температуре. Есть составы, которые работают при температурах чуть ниже нуля, другие же понижают точку замерзания до минус 15-35°C (хлориды). Существуют уникальные специальные составы, которые сохраняют эффективность при температурах до минус 58°С (ацетаты и формиаты).

Не менее важной характеристикой химических ПГМ является форма выпуска. Реагенты выпускаются в твердой - гранулы или кристаллы, или жидкой форме. Необходимо понимать, что стартером противогололедной химической реакции всегда является вода. Поэтому одно дело, когда ПГМ засыпается на снег или лед – тут подойдут твердые формы (та же кристаллическая соль), другое – если нужно подготовить сухое покрытие к снегопаду, оттепели или гололеду. В этом случае применяются готовые растворы - такие ПГМ называются смоченными.

Расход смоченных ПГМ на треть меньше, но их нельзя хранить. Поэтому соединение жидких и твердых компонентов производится с помощью специального оборудования непосредственно перед применением ПГМ. Такие смесители, зачастую стационарные, стоят дорого и доступны бюджетам только крупных городов.

Не вдаваясь в сложную химию, скажем тут, что чем дешевле и доступнее реагент, тем более агрессивным будет его воздействие на окружающую среду. И наоборот, за экологичность придется доплатить. К счастью, наличие многокомпонентных составов позволяет установить баланс между дешевизной и безопасностью.

Классические химические ПГМ – не выход

Классические химические ПГМ не являются стопроцентным выходом из положения. В их пользу свидетельствует то, что они могут применяться в профилактических целях, успешно плавят снег и наледь, сильно уменьшают нагрузку на дорожное покрытие из-за значительного снижения циклов «замерзание-разморозка» облегчают ручную и машинную уборку льда и вывоз водно-ледяной смеси, действуют быстро и эффективно, удобны в хранении и транспортировки, путем подбора разных групп реагентов адаптируются к любым температурным условиям, не засоряют городские системы водоотведения, полностью смываются с дорожного покрытия естественными дождями и поливальными машинами. Но и их недостатки заметны: имеют температурные ограничения на стандартные бытовые составы — минус 25-30°C, имеют значительное коррозионное воздействие на одежду, обувь, шины, детали транспорта, дорожное покрытие, материалы городской инфраструктуры, низкую экологичность - загрязнение воды и почвы, токсичность для зеленых насаждений и животных, агрессивная нагрузка на снегоплавильные машины, в высокой концентрации могут раздражать органы дыхательной системы, вызывать аллергические реакции, несут заметный вред домашним питомцам.

Комбинированные ПГМ плавят и разрушают

Последний вид ПГМ – это комбинированные, то есть смесь химических и фрикционных ПГМ. Обладая двойным спектром действия, они и плавят снег и разрушают наледь, улучшают сцепление с поверхностью, то есть сочетают плюсы разных видов ПГМ. Но и минусов имеют вдвое больше: химическая часть несет высокие риски загрязнения естественной среды, обладает высокой коррозийностью, а абразивная часть не растворяется в воде и превращается в пыль, поднимаясь в воздух, засоряя улицы и забивая городские системы водоотведения.

Комбинированные ПГМ являются компромиссом между химическими и фрикционными материалами. Да, они увеличивают нагрузку на ЖКХ во время уборки города после зимнего сезона. Но зато комбинированные ПГМ и не так сильно вредят окружающей среде и здоровью человека, за счет того, что имеют более низкую концентрацию соли, а фрикционная часть абсорбирует и связывает химическую, при этом вполне эффективно борются со снегом и наледью.

Прорыв или ПГМ нового поколения

Казалось бы, ПГМ, о которых мы прочитали, можно было бы назвать «неизбежным злом» зимнего города, но развитие современного химпрома не стоит на месте. 2020 год стал поистине прорывным с точки зрения появления целого класса современных высокотехнологичных адаптивных ПГМ нового поколения, которые действует до минус 44 °C, а время плавления льда составляет всего полтора десятка минут.

Эти ПГМ, в отличие от чисто солевых смесей, могут быть использованы для удаления любых видов снежно-ледовых образований, в т.ч. на объектах критической инфраструктуры, оказывают минимальное воздействие на металл, существенно снижая коррозию транспортных средств, увеличивая срок их эксплуатации, снижают износ обуви и меховых изделий, за счет специальных биофильных добавок являются биоразлагаемыми и полностью вымываются, не загрязняя ливневую канализацию, обладают повышенной химической инертностью, не вступая в реакции с соединениями, выделяемыми автомобильными шинами, маслами, антикоррозийными добавками и омывайками, имеют вдвое больший по сравнению с классическими ПГМ срок повторного замерзания растопленного снежного покрова.

Такие ПГМ, как «Бионорд» (Уральский завод противогололедных материалов), «TALVI» (завод KLININ в Ленинградской области), «БИШОФИТ» и «Айсмелт» (компания «Юго-Запад-Химпром»), «НОР-ДИКС» и «Нордвэй» (Рошальский химический завод), продукция Волгоградского завода «ЗИРАКС» и др. соединили в себе большинство достоинств разного класса ПГМ и избавились от наиболее очевидных недостатков. Качество российских ПГМ подтверждено многоступенчатой системой анализов и многолетним тестированием в Москве, Санкт-Петербурге, Краснодаре и других городах.

Естественно, каждый из этих ПГМ имеет свою специфику использования, разную нишевую направленность. Какие-то более экономичны по расходу, у других лучше температурные параметры, третьи обладают повышенной плавильной способностью, а четвертые – высочайшей экологичностью. Но теперь можно смело утверждать, что ответ на вопрос о неизбежности и необходимости городской зимней жижи сугубо отрицательный. Конечно, если городская администрация и службы ЖКХ не экономят на булавках, но это уже совершенно другая история.