Optimierung der Anfeuchtung von Tausalzen. Bericht zum AP 01671 der Bundesanstalt für Strassenwesen BASt.

Author(s)
Badelt, H. Seliger, R. Moritz, K. Scheurl, S. & Häusler, G.
Year
Abstract

Tauleistungsmessungen im Labor widersprechen der haeufig geaeusserten Annahme, dass Feuchtsalz aufgrund der Anfeuchtung deutlich schneller reagiert als getrocknetes Natriumchlorid. Auf Eisplatten aufgetragenes trockenes Natriumchlorid beginnt praktisch sofort mit einer Tauwirkung. Die bessere Wirkung des Feuchtsalzes im Vergleich zu trocken ausgebrachten Tausalz in der Praxis entsteht nur durch wesentlich geringeren Verwehverluste waehrend und nach dem Ausbringen. Ausgehend von dieser Erkenntnis entstand die Ueberlegung, inwieweit durch eine Verringerung des Loesungsanteils bei der Anfeuchtung des Trockenanteils (Anfeuchtungsgrad) im gleichen Umfang eine Verwehung verhindert werden kann. Eine Verringerung der Loesungsanteile soll Kosten fuer die Loesungen senken, die heute erforderliche, im Vergleich zum Trockensalz lange Ladezeit senken und gegebenenfalls die moegliche Lademenge von tauwirksamen Trockenstoffen fuer eine laengere Streustrecke erhoehen. Zunaechst fanden Tauleistungsmessungen im Labor mit Natriumchlorid und unterschiedlichen Anfeuchtungsgraden statt, anhand deren Ergebnissen sich keine Senkung der Tauleistung infolge der Reduzierung der Loesungsmenge bei gleichbleibendem Trockenstoffanteil ableiten liess. Die Messergebnisse fuehrten allerdings zu teilweise unterschiedlichen Aussagen, die vorrangig auf die Genauigkeit des Messverfahrens zurueckgefuehrt werden. Durchgefuehrte Praxisversuche zeigten, dass eine reduzierte Anfeuchtung nicht zu hoeheren Verwehverlusten fuehren muss. Die Streubilder wurden dabei visuell beim Ausbringen durch eine Hinterherfahrt beurteilt. Ein geaenderter Anfeuchtungsgrad fuehrt nach den durchgefuehrten Beobachtungen zu einem geaenderten Flugverhalten der Tausalze vom Streuteller. Dieses fuehrte wiederum zu ungleichmaessigeren Verteilungen der Tausalze auf der Fahrbahn. Eine Korrektur dieses geaenderten Wurfverhaltens war an den eingesetzten Streumaschinentypen nicht moeglich. Anhand der Versuche waren auch sehr deutliche Unterschiede zwischen den eingesetzten Streumaschinentypen erkennbar. Waehrend ein Maschinentyp eine Absenkung des Anfeuchtungsgrades unter 30 ohne wesentlich hoehere Verwehverluste zulaesst, hatte ein anderer Maschinentyp Schwierigkeiten, bei dem Anfeuchtungsgrad 30 eine vollstaendige Anfeuchtung zu erreichen. Eine verringerte Loesungsmenge ohne Erhoehung der Verwehverluste setzt nach den Beurteilungen eine optimale Anfeuchtungstechnik voraus, die bei einem eingesetzten Typ nach einer Korrektur des Wurfverhaltens auch erreichbar scheint. Diese Korrektur war aber an der eingesetzten Streumaschine nicht moeglich. Ein weiteres wesentliches Ergebnis der Versuche war der Einfluss der Tausalze auf die Streubilder. Bei der Streudichte konnten bei gleichen Einstellungen Differenzen ueber 25 Prozent infolge unterschiedlicher Salzqualitaeten (Korngroessen, Feuchtigkeitsgehalt) erkannt werden. Ebenso ergab sich ein sehr unterschiedliches Wurfverhalten bei den unterschiedlichen Tausalzqualitaeten. Diese Erkenntnisse zeigen den sehr hohen Einstellbedarf fuer die Streumaschinen in Bezug zu den eingesetzten Tausalzen. Da die genutzten Streumaschinen sich bei einem verringerten Anfeuchtungsgrad nicht so einstellen liessen, dass ein optimales Streubild erreicht wird, wurden die Untersuchungen eingestellt. Zwischenzeitlich erkannte Maengel an weiteren Streumaschinen aus dem laufenden Betrieb verschiedener Strassenbauverwaltungen mit dem FS30-Verfahren weisen auf einen erhoehten Pruef- und Justierbedarf hin. Diese Probleme muessen zunaechst geklaert werden, bevor an einer weiteren Optimierung der Tausalzausbringung gearbeitet wird. Technische Weiterentwicklungen der Streumaschinen fuer eine verringerte Anfeuchtung im Sinne des urspruenglich geplanten Projektzieles laufen ebenfalls. Diese muessen dann gegebenenfalls in ihrer Wirkung geprueft werden. (A) Bericht zum Arbeitsprogramm-Projekt 01 671 (ITRD-Nummer D707686) der Bundesanstalt fuer Strassenwesen. (Author/publisher) Title in English: Optimisation of moistening of de-icing salts. English abstract: Thawing measurements in the laboratory contradict the frequently made assumption that moist salt reacts much faster than dry sodium chloride due to moistening. Dry sodium chloride applied to ice slabs starts thawing almost immediately. The improved effect of the moist salt compared to de-icing salt applied in a dry condition in practice is only formed through considerably less loss when blown over and after application. Based on this finding, we looked into what extent, blowing over can be prevented by moistening the dry part (degree of moistening) at the same level by reducing the soluble part. A reduction in the soluble parts will decrease costs for the solutions as well as the long loading period compared to dry salt nowadays and if necessary the possible loading quantity of dry substances effective in thawing for a longer scattering route. Initially, thawing measurements took place in the laboratory with sodium chloride and different degrees of moistening, based on whose results no decrease in thawing performance as a consequence of the reduction of the soluble amount at a proportion of dry substance that remained the same, could be deduced. However, the measurement results led to partly differing statements which were mainly based on the accuracy of the measurement process. Practical tests conducted showed that a reduced moistening does not have to lead to higher losses in the degree of blowing over. The scattering images were assessed visually during application by driving on it afterwards. A changed degree of moistening after the conducted observations leads to a changed scattering behaviour of the de-icing salts when being applied from the scattering plate. This again leads to a more uneven distribution of the de-icing salts on the road. A correction of this changed throwing behaviour was not possible on the types of scattering machines used. Very clear differences between the scattering machine types used could be seen based on the tests. Whereas one machine type permits a reduction in the degree of moistening less than 30 without any considerably large losses when blown over, it was difficult to reach a complete degree of moistening with another machine type at 30. A reduced quantity of solution without an increase in the losses during blowing over requires an optimal moistening method according to assessments, which seems possible to achieve with one of the types used after a correction in the throwing behaviour. However, this correction was not possible in the case of the scattering machine used. Another important result of the tests was the influence of the de-icing salts on the scattering images. Differences of over 25% could be found at that scattering density with the same ad-justments as a consequence of different salt qualities (grain sizes, moisture content). There was also a very different throwing behaviour with the different qualities of de-icing salts. These findings show the very high requirement for adjustment in the scattering machines as far as the de-icing salts used are concerned. The investigations were discontinued since the scattering machines used could not be adjusted at a reduced degree of moistening so that an optimal scattering image was reached. Defects found meanwhile on other scattering machines from running operations at various road construction authorities with the FS30 procedure, indicate an increased requirement for testing and adjustment. These problems must first be clarified before working on a further optimisation in the application of de-icing salts. Continued technical developments on the scattering machines for a reduced moistening as per the originally planned objective of the project are also underway. These have to be tested for effectiveness, if necessary. (Author/publisher)

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C 43478 S [electronic version only] /26 / ITRD D360488
Source

Bergisch Gladbach, Bundesanstalt für Strassenwesen BASt, 2007, 30 p., 19 ref.; Berichte der Bundesanstalt für Strassenwesen : Verkehrstechnik ; Heft V 156 - ISSN 0943-9331 / ISBN 978-3-86509-687-6

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