Представим себе дорогу, поверхность которой покрыта тонким слоем льда. Чем тоньше этот слой, тем опаснее он для неподготовленного водителя и тем труднее, а иногда и вообще невозможно удалить его механическим путем. Каждое увлажнение дороги (после того, как влага замерзнет) опасно для водителя автомобиля, каждая закатка снега с прониканием его в поры и неровности дорожной поверхности со временем ведет к обледенению дороги. В обоих случаях устранить скользкость механическим способом практически невозможно. После каждой тщательно проведенной уборки снега и льда механическими средствами на дороге остается тонкий снежный (ледяной) слой, который при соответствующей температуре вызывает обледенение поверхности дороги. Этот слой, не поддающийся механической уборке, вполне можно удалить химическими средствами.

В смеси «снег (лед) — средства оттаивания» происходит относительно сложный физический или химико-физический процесс, который прежде всего охлаждает смесь до ее эвтектической температуры, при которой смесь плавится. При охлаждении раствора до эвтектической температуры может быть отобрана в зависимости от типа средств оттаивания та или иная часть скрытой теплоты плавления от теплоты растворения в случае, если последняя положительна (т. е., если происходит экзотермический процесс). Однако у химических реагентов с отрицательной теплотой растворения (т. е. при эндотермическом процессе) должна быть отобрана вся скрытая теплота плавления от среды, главным образом от верхнего слоя покрытия. Химические средства оттаивания с положительной и с отрицательной теплотой растворения на практике ведут себя относительно охлаждения среды приблизительно одинаково. Следовательно, всегда наступает охлаждение поверхности проезжей части. При определении потребного количества химических средств оттаивания учитывается количество льда и его температура. Если и лед расплавлен и произошло выравнивание температуры, которое возникает при достижении эвтектической точки, растворенные химические реагенты должны только поддерживать температуру кристаллизации (твердения) раствора настолько низкой, чтобы он не замерз, т. е. чтобы из него не выделялась смесь кристаллов льда и соли. Чем больше концентрация соли в растворе, тем ниже точка кристаллизации (твердения).

Химические средства оттаивания можно применить также для профилактической обработки (предварительной обработки) влажных или влажно-мокрых покрытий дорог, если существует опасность их промерзания.

Еще одна возможность применения средств оттаивания (для полной расчистки проезжей части дорог от снега) состоит в россыпи этих средств при начинающемся снегопаде, благодаря чему возникает ячеистый или рыхлый снег, который обычно не уплотняется движением и поэтому может быть удален механическими средствами.

Наибольшее преимущество полной расчистки состоит в уменьшении несчастных случаев, вызываемых скользкостью дорог. Статистические данные об уменьшении дорожно-транспортных происшествий подтверждают общую тенденцию уменьшения аварий при полной расчистке дорог. В США, например, считают, что доля аварий вследствие зимней скользкости в общем количестве дорожно-транспортных происшествий снизилась после последовательной полной расчистки с 32 до 5%, в ФРГ указывают на снижение дорожно-транспортных происшествий с 25—30 до 10%, в Италии соответственно с 2 до 0,8% [27]. С уменьшением абсолютного числа аварий сокращается число смертных случаев и травм, а также связанные с этим экономические потери.

Из исследований, проведенных в Швейцарии, следует, что скорость движения на дорогах, которые полностью очищены от снега и льда, на 30—40%) выше, чем на обледенелых или покрытых снегом дорогах. Кроме того, расход горючего на очищенных покрытиях на 20—25% ниже, чем на покрытиях со снежным или ледяным покровом. Поэтому при полной расчистке дорог расходы автомобильного транспорта и возникающие из-за аварий народнохозяйственные убытки уменьшаются минимум на одну четверть.

Важнейшим недостатком полной расчистки является агрессивное воздействие химических реагентов на покрытия вследствие: – гидравлического влияния влаги, которая остается дольше на дороге из-за гигроскопического действия химических реагентов; – воздействия мороза, который из-за химических реагентов глубже проникает в дорожную конструкцию; – химико-физических реакций с изменениями объема, которые еще относительно мало исследованы.

Установлено, что дорожная конструкция с плотной, закрытой структурой поверхности, через которую ни вода, ни химикаты не в состоянии проникать вглубь, не подвергается отрицательному воздействию химикатов. Только через швы и трещины в поверхности покрытия или со стороны обочин часть раствора может проникнуть в такую дорожную конструкцию. Поэтому кратковременные колебания температуры на поверхности плотных, закрытых покрытий, вызванные процессом плавления снега и льда, почти не в состоянии влиять на температурный режим внутри дорожной конструкции.

Для дорог, имеющих покрытия с открытой (неплотной) структурой верхнего слоя, с земляным полотном из морозоопасных грунтов, полная расчистка может иметь отрицательное влияние. Вследствие полной расчистки в дорожной конструкции происходит более частое по сравнению с естественными явлениями повторение периодов оттаивания и замораживания типа весенних. Уже во время зимы многократно возникает активная зона между слоем дорожного покрытия и постоянно промерзшим основанием, в которой происходит непрерывное чередование замораживания, образования льда и полного его плавления. К этому может добавиться большая интенсивность движения. Все это отрицательно отражается на состоянии конструкции проезжей части дорог.

Не следует делать вывод, что химикаты являются основной причиной повреждения покрытий от мороза. Они только ускоряют процесс, который происходил бы и без них, но медленнее. Исследования этой проблемы еще не закончены. Однако можно уже сейчас утверждать, что недостатки полной расчистки могут • быть уменьшены, когда удастся предотвратить проникновение воды в дорожную конструкцию.