С наступлением зимнего сезона в городах активно применяются противогололедные реагенты, что ежегодно вызывает оживленные дискуссии в обществе. Люди разделились на два лагеря: одни видят в них спасение от гололеда, другие — источник многочисленных проблем. Ученый ПНИПУ рассказал, как работают современные смеси, в чем их преимущества и риски, и разобрал семь распространенных мифов.
– Реагенты – материалы, предназначенные для борьбы с образованием наледи на поверхностях. Сегодня используются разные виды. Например, химические на основе солей плавят лед. Фрикционные улучшают сцепление. Наиболее сбалансированными считаются современные комбинированные составы, которые совмещают оба эффекта и при этом меньше вредят окружающей среде, – комментирует Никита Фаустов, ассистент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ.
Химические смеси обладают разным температурным диапазоном действия. Хлорид натрия эффективен до −15°C и является самым распространенным и дешевым реагентом. Применяется массово на городских улицах, тротуарах и дорогах регионального значения, где допустимо его агрессивное воздействие на инфраструктуру и окружающую среду.
Хлористый магний действует до −20°C и чаще используется в экологических чувствительных зонах: вблизи зеленых насаждений, на пешеходных зонах, а также в некоторых жилых районах, где важно снизить вред для растений и почвы.
Хлорид кальция не теряет свою эффективность до -35°С и применяется на ответственных объектах: мостах, эстакадах, въездах в тоннели, на аэродромных и железнодорожных платформах, а также на крутых уклонах и перекрестках, где требуется быстрое и надежное плавление льда при экстремально низких температурах.
Более устойчивыми к морозу являются аммоний уксуснокислый, действующий до −35°C, и натриевая соль муравьиной кислоты, которая эффективна даже при −50°C. Оба реагента используются на объектах с повышенными требованиями к экологической безопасности и сохранности инфраструктуры, например, исторические центры города, пешеходные зоны, охраняемые ландшафты, взлетно-посадочные полосы аэропортов, железнодорожные платформы, мосты и путепроводы.
Вышеперечисленные химические составы высокоэффективны при экстремально низких температурах. Они начинают действовать через 15-40 минут после нанесения и обеспечивают защиту от наледи до 12 часов. Однако их использование увеличивает скорость коррозии металлических конструкций на 25-40% и приводит к превышению хлоридов в почве в 3-5 раз.
Отдельную категорию составляют фрикционные материалы — песок, гранитная и мраморная крошка, чьё применение не зависит от температуры окружающей среды. Они одинаково работают как при -5°C, так и при -40°C, обеспечивая мгновенное улучшение сцепления с поверхностью. Обычно применяются на пешеходных зонах, детских площадках и в охраняемых природных территориях, где запрещены химические реагенты. Их использование незаменимо на объектах культурного наследия и в частном секторе, где важно сохранить покрытия и обеспечить безопасность. Их также используют для экстренного улучшения сцепления на обледеневших участках, обеспечивая мгновенный эффект без вреда для экологии. Хотя они абсолютно безопасны для окружающей среды, необходимо задействовать много специализированной техники, чтобы убрать их с поверхностей.
Широко применяются и комбинированные составы: пескосоль (30% соли и 70% песка), используемая до −16°C на тех же участках, что и фрикционные составы. Смеси с ингибиторами коррозии (антикоррозионными добавками), содержащие соли уксусной или муравьиной кислот и карбамид, эффективны до −35°C и применяются в тех же местах, что и хлорид кальция. Многокомпонентные составы нескольких солей с добавками, оптимально работающие до −25°C и применяемые на дорогах с интенсивным движением, где необходимо обеспечить быстрое и долговременное плавление снежно-ледяных покрытий.
Комбинированные реагенты снижают повреждение металлических поверхностей при расходе в 3-5 раз меньше, чем традиционных хлоридов. Стоимость таких составов превышает цену технической соли на 35-50%, а для их правильного применения требуется специализированное дозирующее оборудование.
Эксперт выделяет также группу щадящих веществ, к которым относятся биоразлагаемые формиаты (соли муравьиной кислоты), ацетаты (соли уксусной кислоты), бишофиты (минерал хлорида магния), мочевина и гранитная или мраморная крошка. Все они применяются в зонах с повышенными экологическими и санитарными требованиями: на пешеходных территориях, детских площадках, в исторических центрах городов и на объектах транспортной инфраструктуры.
Подобные составы обеспечивают экологическую безопасность за счет биоразлагаемых компонентов, не загрязняющих почву и водоемы. Они значительно снижают повреждение дорожных покрытий и металлических конструкций. Однако их применение ограничено из-за потери эффективности при температурах ниже -12°C и высокой стоимости, превышающей традиционные аналоги в 2-4 раза. Более того, необходимо использовать специальное оборудование, которое помогает точно дозироваться эти составы на поверхности.
Реагенты для тротуаров и для дорог разные
Реагенты для тротуаров и проезжей части различаются по составу и требованиям к безопасности. Однако использование химических смесей характерно для обеих этих поверхностей. Это обусловлено экономической эффективностью и отсутствием необходимости в специальном оборудовании для их распределения.
На дорогах с автомобильным движением чаще применяют хлоридные составы и многокомпонентные смеси, ориентированные на быстрое плавление льда под колесами транспорта и устойчивость к высокой нагрузке.
Для тротуаров и пешеходных зон выбирают менее агрессивные средства: щадящие реагенты, фрикционные материалы или составы с ингибиторами коррозии. Это снижает риски повреждения обуви, лап животных и почвы, а также минимизирует воздействие на зеленые насаждения. Однако, несмотря на все это, отказаться от использования «химии» на тротуарах пока невозможно из-за ее длительного воздействия на лед. При этом современные составы разрабатываются с учетом экологических требований, а их применение строго регламентируется ГОСТ.
Как долго реагенты остаются на дорогах?
По словам ученого, время исчезновения реагентов с дорог зависит от нескольких факторов: температуры воздуха, количества осадков, интенсивности движения транспорта и типа самого материала. Теплая погода, дождь и активное движение транспорта ускоряют этот процесс, тогда как в мороз на малопроезжих участках они сохраняются значительно дольше.
– Химические составы находятся на дорогах от нескольких часов до 2 суток, но в устойчивые морозы сохраняются на поверхности неделями. Фрикционные материалы, не растворяются и остаются на дороге до механической уборки, иногда вплоть до весны. В комбинированных реагентах солевой компонент вымывается за сутки, в то время как абразивная часть остается неделями, – дополняет Никита Фаустов.
Можно ли по внешнему виду определить вид реагента?
По словам эксперта, визуально отличить один реагент от другого практически невозможно, поскольку большинство из них представляют собой белые или сероватые гранулы и крошку. Химические вещества обычно имеют вид кристаллов разного размера, в то время как абразивные материалы — мраморная или гранитная крошка — внешне могут быть почти неотличимы от них. Комбинированные смеси и вовсе варьируются по внешнему виду, так как состоят из разных компонентов.
– Определить тип смеси действительно сложно, поскольку большинство схожи между собой. Однако можно ориентироваться на косвенные признаки. Соли и хлориды при контакте со льдом активно плавят его, образуя жидкий рассол, тогда как фрикционные материалы остаются на поверхности, лишь создавая шероховатость. Размер частиц также может подсказать ответ: солевые составы обычно состоят из мелких кристаллов, тогда как каменная крошка обладает более крупной и ощутимой фракцией. Что касается цветовых различий, то мраморная крошка чаще всего белая и однородная, гранитная — имеет сероватый оттенок и зернистую структуру, а хлорид натрия может отличаться кубической формой кристаллов и примесями жёлтого или серого цвета. Без этикетки или анализа достоверно узнать состав нельзя. Однако можно обратиться в коммунальную службу, осуществлявшую обработку территории, либо провести лабораторный анализ образца, – объясняет ученый.
Несмотря на то, что тема противогололёдных реагентов активно обсуждается, вокруг них по-прежнему существует много стереотипов и неоднозначных мнений. Вместе с экспертом мы изучили 7 самых распространенных из них, чтобы разобраться, где правда, а где — домыслы.
Миф 1. Соль и песок – лучшие методы борьбы с гололедом
Несмотря на то, что традиционные соль и песок долгое время были основными средствами борьбы с гололедом, сегодня они уступают место современным реагентам. Хлорид натрия (соль) эффективен лишь до -15...-20°C, вызывает коррозию металлов, вредит обуви, растениям и приводит к засолению почв. Песок лишь создает шероховатость, не плавя лед, при этом засоряет ливневые стоки и требует дорогостоящей уборки весной.
– Современные смеси демонстрируют более высокую эффективность. Они работают при экстремально низких температурах, содержат ингибиторы коррозии и экономичны в расходе. Тем не менее, соль и песок все еще применяются на участках с низкой транспортной нагрузкой, при ограниченном бюджете или на территориях с особыми экологическими требованиями, – комментирует эксперт.
Миф 2. Из-за реагентов корпус машины ржавеет, а шины портятся каждую зиму
Помимо борьбы с гололедом, реагенты ведут скрытую войну с автомобилями. Их воздействие на кузов и колеса может обернуться серьезными проблемами и дорогостоящим ремонтом.
– Это не миф. Для резины соли и хлориды особенно опасны: проникая в мелкие повреждения, они вызывают коррозию металлического корда, что может привести к «грыжам» и даже разрывам, а также способствуют выпадению шипов. Для самого автомобиля «химия» ускоряет появление ржавчины на кузове, особенно в колёсных арках, и портит лакокрасочное покрытие. Риск серьёзно возрастает, если на машине уже есть сколы или царапины. Самыми безопасными для авто и колес являются бишофиты, гранитная крошка и смеси с антикоррозионными добавками, однако их не используют повсеместно из-за особенностей применения. Во-первых, подобные реагенты существенно дороже традиционных хлоридов, а гранитная крошка требует последующей уборки. Во-вторых, некоторые смеси теряют эффективность при температурах ниже -20°C. И, в-третьих, реагенты с ингибиторами коррозии нуждаются в точном дозировании и специальном оборудовании для нанесения, что усложняет их массовое применение. Единственная надёжная защита — это регулярный уход: тщательная мойка кузова и арок после зимы, а также применение антикоррозийных и защитных средств для шин и краски, – рекомендует Никита Фаустов.
Миф 3. Любые реагенты негативно влияют на обувь
Одной из самых частых жалоб горожан является порча обуви. По словам эксперта, хлориды натрия, кальция, магния – могут негативно воздействовать на материалы. Они проникают в структуру кожи и замши, приводя к их пересушиванию, растрескиванию и появлению белых разводов. Тем не менее, существуют малоагрессивные компоненты, которые меньше всего влияют на обувь: любые фрикционные материалы, формиаты и ацетаты, а также смеси с ингибиторами коррозии. Для защиты обуви ученый рекомендует использовать водоотталкивающие пропитки, регулярно очищать ее от следов «химии» и избегать интенсивной сушки у источников тепла.
Миф 4. Существуют полностью безопасные и экологически чистые реагенты
Полностью безопасных составов не существует. Все они, так или иначе, влияют на нашу экологию. Химические и комбинированные приводят к засолению грунта, что делает его непригодным для многих растений, нарушают водный баланс и угнетают полезную почвенную микрофлору. Попадая с талыми водами в водоемы, соли способны повышать их общую минерализацию, негативно влияя на водные экосистемы. Эксперт выделяет следующие щадящие средства: формиаты и ацетаты, бишофиты, мочевина, гранитная и мраморная крошка. Однако невозможно использовать только альтернативные по ряду причин.
– Прежде всего, это высокая стоимость по сравнению с традиционными, что ограничивает их использование объектами особой важности. Некоторые из них менее эффективны в сильные морозы, другие требуют точного дозирования и комбинирования с другими материалами. Даже экологичные составы при превышении норм внесения могут наносить ущерб. Поэтому сегодня наиболее рациональным подходом является комбинация различных методов: применение современных видов реагентов и своевременную механическую уборку, – объясняет ученый.
Миф 5. Все реагенты «сжигают» лапы животных
Один из самых эмоциональных споров связан с их влиянием на домашних животных. Многие владельцы уверены, что любое средство неизбежно вредит лампам питомцев, однако реальное воздействие зависит от конкретного компонента и условий использования.
– Основную опасность представляют химические реагенты – все хлориды и солевые растворы. Эти вещества вызывают сильное раздражение, приводят к сухости, трещинам и даже химическим ожогам, особенно опасен хлорид кальция, выделяющий тепло при растворении. Существуют менее агрессивные альтернативы, например, формиаты или гранитная крошка, но они не всегда полностью решают проблему обледенения. Поэтому главная защита – это профилактика: обязательное мытьё лап тёплой водой после каждой прогулки, использование защитных восков или обуви, а также выбор маршрутов, где применяются более щадящие вещества, – утверждает эксперт.
Миф 6. Традиционные реагенты разрушают дорожное покрытие
Существует также миф, что ямы и выбоины после зимы – результат использования «химии» на дорогах. Однако, по словам эксперта, это не совсем так. Главным разрушающим фактором являются физические процессы – многократное замерзание и оттаивание воды, которая проникает в микротрещины покрытия и, расширяясь, разрывает его изнутри. Низкое качество укладки асфальта и интенсивные нагрузки усугубляют ситуацию. Смеси могут выступать катализатором уже начавшегося разрушения, но не являются его первоисточником.
Миф 7. Подогрев тротуаров – лучшее и безопасное решение проблем с гололедом
В качестве перспективной, но дорогостоящей альтернативы в мире существуют системы подогрева дорог. Их повсеместное использование сдерживается высокими капитальными и эксплуатационными затратами.
– Подобная система – технически сложная и одновременно дорогостоящая альтернатива. Стоимость монтажа достигает 5000 рублей за квадратный метр, а энергопотребление делает ее экономически невыгодной для больших площадей. Эффективность снижается при сильных морозах и толстом слое льда. Поэтому подогрев используют точечно – в местах с повышенными требованиями к безопасности: у социальных объектов, на пандусах и частных территориях, – отмечает эксперт.
