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原文传递环保型植物副产品有机融雪剂的应用研究

论文题名：	环保型植物副产品有机融雪剂的应用研究
关键词：	道路结冰;有机融雪剂;植物加工副产品;喷洒方案;融雪抑冰性能
摘要：	冬季路表积雪和暗冰会降低路面抗滑性能，从而影响道路的行车安全及通行能力。相对于使用机械、热力等除冰雪方式，融雪剂具有成本低、高效且能有效破坏冰层与路面间粘结力的优点，被广泛用于冬季道路除冰雪，但会腐蚀道路沿线结构物及其附属设施、毒害动植物。本文将农产品加工过程中产生的有机废料作为有机融雪剂展开应用技术研究，以便为冬季道路除冰雪作业提供一种兼具环保与经济优点的有机融雪剂。　　首先，论文对这种来源于植物加工副产品的环保型有机融雪剂的基本理化性质展开研究。发现此有机融雪剂是一种碱性、粘稠状、均质的红棕色液体，具有一定的吸水性，同时在高温环境中具有较好的稳定性。基于试验结果分析提出了一些技术指标要求，以确保不同批次出厂的有机融雪剂具有稳定的融雪抑冰性能。　　之后，基于融雪剂的凝固点降低效果，对比有机融雪剂与NaCl等常用融雪剂的除雪性能，发现有机融雪剂在-14.4℃以上环境中能实现与NaCl、CaCl2相同的除雪效果。采用化冰率指标，对比有机融雪剂原液与NaCl等常用融雪剂的融冰性能，发现有机融雪剂原液的融冰性能相对较差。相对化冰试验结果表明，加水制成的液体有机融雪剂的除冰效果劣于NaCl等氯盐类液体融雪剂，但优于乙二醇溶液。利用正交试验分析环境温度、融雪剂用量、冰层厚度对融雪剂除冰性能的影响，结果表明，环境温度是影响有机融雪剂除冰效果的主要因素，其次是融雪剂用量，最后是冰层厚度。　　然后，将有机融雪剂及NaCl等常用融雪剂溶于水中制成液体融雪剂用于降雪前喷洒。通过抑冰试验、粘结力试验及抗滑性能试验，对比分析液体有机融雪剂喷洒后的抑冰效果、结冰后去除的难易程度以及对路面抗滑性能的影响，结果表明，相对于NaCl等液体融雪剂，液体有机融雪剂具有抑冰效果好、凝固后易清除以及对路面抗滑性能的影响较小的优点。　　为了进一步解决化学类抑冰路面中盐分析出后污染环境的问题，利用硅藻土吸附有机融雪剂制备有机抑冰材料，其中硅藻土与有机融雪剂的质量比为5:6（1:1.2）。将有机抑冰材料等体积置换75%的矿粉掺入沥青混合料后，混合料的马歇尔性能、低温抗裂性能、高温及水稳定性能均满足规范要求，同时具有较好的抑冰性能和抗滑性能。浸泡及剪切试验表明，掺有机融雪剂沥青混合料中有机融雪剂能在短时间内迅速析出，导致其抑冰耐久性较差。　　最后，环境效益和经济效益分析表明，将该农业废料作为有机融雪剂用于冬季道路除雪具有钢筋低腐蚀、植物低毒害和低成本的优点。论文针对不同的气温及降雪量，提出了液体有机融雪剂的喷洒方案，并简要介绍了有机抑冰材料及掺加有机融雪剂沥青混合料的制备工艺。
作者：	夏金平
专业：	交通运输工程
导师：	韩森
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2021