冷地科學(xué)技術(shù)

1、Lanzhou University of Technology畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）外文翻譯 寒區(qū)科學(xué)技術(shù)學(xué)生姓名： 葉夢(mèng)陽(yáng) 學(xué)生學(xué)號(hào)： 13300401 專 業(yè)： 土木工程（道路方向） 班 級(jí)： 土木工程4班 指導(dǎo)教師： 李廉 日 期： 2017 年 4 月 1 日寒區(qū)科學(xué)技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試用于評(píng)估除冰和防冰化學(xué)品：對(duì)潛在方法的回顧Anburaj Muthumani a, Laura Fay a, Michelle Akin a, Shaowei Wang a, Jing Gong b, Xianming Shi aa Montana State University, Unit

2、ed States b Wuhan Polytechnic University, China摘要：已經(jīng)進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)研究以評(píng)價(jià)除冰和防腐產(chǎn)品的性能和所得到的處理的路面的摩擦系數(shù)。 然而，由于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)條件下的溫度，風(fēng)，交通等變化，實(shí)驗(yàn)室結(jié)果通常不會(huì)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)性能。 此外，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試未能解決實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的所有重要問(wèn)題，或提供除冰器的實(shí)際性能來(lái)指導(dǎo)從業(yè)者。 這項(xiàng)研究揭示了開(kāi)發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的挑戰(zhàn)以及文獻(xiàn)綜述和實(shí)踐者訪談的結(jié)果可能有助于開(kāi)發(fā)一種更好地模擬實(shí)際除冰器性能的測(cè)試方法。1.介紹制冰機(jī)產(chǎn)品一旦形成就用于除冰，同時(shí)使用防冰產(chǎn)品來(lái)防止冰塊形成。已經(jīng)進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)

3、場(chǎng)研究來(lái)評(píng)估除冰和防冰產(chǎn)品（a.k.a.，除冰劑）的性能以及所得到的經(jīng)處理的路面的摩擦系數(shù)。由于實(shí)驗(yàn)的容易性和低成本以及結(jié)果的相對(duì)高的再現(xiàn)性和可轉(zhuǎn)移性，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試已廣泛用于定量除冰機(jī)性能。然而，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試通常不會(huì)模擬實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)條件，如變化的溫度，風(fēng)和交通量，反過(guò)來(lái)又不能提供除冰和防冰產(chǎn)品的實(shí)際性能。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，實(shí)地測(cè)試對(duì)于復(fù)制實(shí)際條件是理想的。然而，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中不斷變化的條件，某些變量難以控制或甚至記錄，這可能是昂貴的和難以復(fù)制的。在這種情況下，實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地實(shí)驗(yàn)需要仔細(xì)設(shè)計(jì)，以涵蓋所有相關(guān)變量，從而可以開(kāi)發(fā)更好的相關(guān)性。雖然在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中有測(cè)試方法來(lái)量化除冰機(jī)的性能，但結(jié)果往往不會(huì)轉(zhuǎn)化為

4、現(xiàn)實(shí)。在現(xiàn)實(shí)世界中有許多參數(shù)可能在冬季維護(hù)中使用的除冰產(chǎn)品的有效性方面發(fā)揮作用。這些包括交通，路面類型和條件以及氣象條件（如圖1所示）。交通的數(shù)量和類型影響道路狀況，路面溫度，類型，質(zhì)地和狀況。重要的氣象條件包括空氣溫度，風(fēng)速和方向，太陽(yáng)輻射，濕度，降水速率和降水類型，積雪量等。除冰劑的物理化學(xué)性質(zhì)如灰分（固體），保溫和發(fā)射性能。在這個(gè)時(shí)候，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法可以直接與除冰機(jī)產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)的性能和摩擦相關(guān)聯(lián)的除冰或防冰性能和摩擦系數(shù)。因此，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試只能提供一個(gè)基準(zhǔn)，以便在良好控制條件下對(duì)比各種產(chǎn)品，并且需要謹(jǐn)慎使用此類測(cè)試得出的結(jié)果。本研究的目的是利用先前的研究為開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，工具或方法

5、提供指導(dǎo)，以量化路面上的除冰機(jī)性能和摩擦系數(shù)，并與現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)果相關(guān)聯(lián)。為了完成這項(xiàng)工作，進(jìn)行了文獻(xiàn)綜述，為實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的設(shè)計(jì)提供了方向。文獻(xiàn)綜述的目的是確定現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法來(lái)評(píng)估除冰機(jī)性能和路面摩擦系數(shù)，并提供可用于開(kāi)發(fā)直接相關(guān)性的測(cè)試方法的指導(dǎo)。另外，在文獻(xiàn)綜述中確定的不同運(yùn)輸部門的關(guān)鍵人員或?qū)＜疫M(jìn)行了面試，了解有關(guān)以前進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地研究，項(xiàng)目成本，設(shè)備設(shè)計(jì)和成本以及重要參數(shù)和性能特點(diǎn)的更多信息。Fig. 1. Schematic diagram illustrating the major parameters that influence the deicer perfo

6、rmance and friction coefficient on treated pavement.2.確定除冰機(jī)性能的試驗(yàn)方法除冰機(jī)性能可以用幾種方式來(lái)描述，如：融化和滲透能力（用作反應(yīng)策略時(shí)）。抗粘連能力（用作主動(dòng)策略）時(shí)。到達(dá)露天路面的時(shí)間。持續(xù)存在于道路上，相對(duì)于其他產(chǎn)品的性能。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地研究之前，根據(jù)用戶需求明確界定“除冰機(jī)性能”一詞。這將增強(qiáng)從實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)的有用性。在衡量冬季道路行動(dòng)的有效性的背景下，表現(xiàn)措施或標(biāo)準(zhǔn)是重要的;然而，目前在這個(gè)問(wèn)題上仍然缺乏共識(shí)。更實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)可能是實(shí)現(xiàn)裸露路面或?qū)崿F(xiàn)一定程度的摩擦的時(shí)間;但它們并不像其他一些標(biāo)準(zhǔn)那樣容易測(cè)量。同

7、樣重要的是區(qū)分使用除冰機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與其他維護(hù)策略，如耕作操作和磨料擴(kuò)散。冬季維護(hù)策略可能會(huì)隨著當(dāng)?shù)氐缆诽鞖馇闆r，實(shí)踐規(guī)則和其他限制而變化。因此，試圖準(zhǔn)確預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)性能的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)必須能夠合理地模擬犁，除冰和/或防冰，以及看似無(wú)限數(shù)量的參數(shù)組合（如溫度，交通水平和路面狀況）可以在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)。1992年，戰(zhàn)略高速公路研究計(jì)劃（SHRP）主辦了“評(píng)估化學(xué)劑測(cè)試方法手冊(cè)”（以下簡(jiǎn)稱“SHRP手冊(cè)”）的制定工作，為除冰行為的八大主要特征提供了測(cè)試方法。產(chǎn)生了三種除冰性能試驗(yàn)方法：固體和液體除冰劑（SHRP H-205.1和H-205.2）的冰融化試驗(yàn)，固體和液體除冰劑的冰浸試驗(yàn)（SHRP H-205.3和H-2

8、05.4）， （SHRP H-205.5和H-205.6）（Chappelow et al，1992）分別進(jìn)行了固體和液體除冰劑的冰底切試驗(yàn)。2.1冰融化試驗(yàn)SHRP冰融化試驗(yàn)（H-205.1和H-205.2）測(cè)量除冰劑隨時(shí)間融化的冰量。在該測(cè)試中，將液體或固體除冰劑均勻地分散在制備的冰上，并將熔融的液體除去以進(jìn)行體積測(cè)量（Chappelow等人，1992）。 SHRP手冊(cè)對(duì)設(shè)定溫度的變化（±0.5°F）有嚴(yán)格限制，并且還要求將冰面融化并重新冷凍以產(chǎn)生光滑均勻的冰樣。在McElroy等進(jìn)行的試驗(yàn)后，對(duì)SHRP冰融化試驗(yàn)進(jìn)行了建模。 （1988a，b，c）。存在任何冰融化試驗(yàn)

9、所存在的固有困難，例如由于1）在冰腔內(nèi)的夾帶和2）冰表面和未溶解的除冰顆粒上的鹽水的吸收，不能將整個(gè)熔融部分與剩余的冰分離。影響再現(xiàn)性的其他因素包括固體除冰劑溶解速率（也取決于顆粒大?。┑囊蕾囆砸约跋喈?dāng)準(zhǔn)確測(cè)量所需的鹽水量。因此，冰融化試驗(yàn)試圖在產(chǎn)生足夠的鹽水以進(jìn)行精確測(cè)量和避免太多除冰機(jī)之間取得平衡，這可能不代表公路作業(yè)的實(shí)際應(yīng)用率（Chappelow等，1993）。幾個(gè)作者根據(jù)其應(yīng)用進(jìn)行了幾項(xiàng)修改，進(jìn)行了SHRP冰融化試驗(yàn)。 Nixon等人（2005）進(jìn)行了SHRP冰融化試驗(yàn)，通過(guò)在四個(gè)不同溫度下改變水和除冰劑水平來(lái)比較七種液體除冰劑。該測(cè)試有助于在給定溫度下根據(jù)熔融冰的體積提供最好的除冰

10、機(jī)（Nixon等，2005）。 Shi et al。 （2009）通過(guò)減少表面積（3.5cm半徑）進(jìn)行SHRP冰融化試驗(yàn)，以限制Chappelow等人推薦的吸收速率。 （1993）。結(jié)果表明，固體除冰劑的溶解速度取決于粒度和相當(dāng)精確測(cè)量所需的鹽水量，可能是影響重現(xiàn)性的一個(gè)因素。 Akin和Shi（2012）建議在應(yīng)用后20和60分鐘收集鹽水體積的液體和固體除冰劑實(shí)施SHRP冰融化試驗(yàn)。此外，鹽水體積應(yīng)僅報(bào)告為最接近的十mL，變異系數(shù)至最接近的百分?jǐn)?shù)，標(biāo)準(zhǔn)偏差最接近第十mL，以阻止從該測(cè)試方法確定的不適當(dāng)?shù)谋容^。推薦使用23NaCl的參考樣品進(jìn)行所有測(cè)試，以確定測(cè)試程序的可接受性。 Gerbin

11、o-Bevins（2011）發(fā)現(xiàn)，與其他類似研究相比，SHRP冰融化試驗(yàn)產(chǎn)生不一致的結(jié)果。這可能是由于在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)不同的錯(cuò)誤來(lái)源，并且可能需要很少的定制修改來(lái)適應(yīng)特定應(yīng)用。 Koefod（2009）發(fā)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間SHRP冰融化試驗(yàn)的合理比較，當(dāng)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間從正常試驗(yàn)1 h延長(zhǎng)到5和7 h時(shí)。雖然這段時(shí)間對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)并不現(xiàn)實(shí)，但它確實(shí)顯著提高了測(cè)試的重復(fù)性，并且可以允許比較替代除冰劑的更現(xiàn)實(shí)的方法。 Goyal等人（1989）在SHRP手冊(cè)出版之前開(kāi)發(fā)了一次冰融化試驗(yàn)。在這個(gè)測(cè)試中，研究人員使用吸墨紙來(lái)吸收和稱重熔化部分。吸濕法似乎是一個(gè)合理的鹽水收集方法，用于規(guī)定的冰融化試驗(yàn)。然而

12、，該測(cè)試對(duì)于連續(xù)測(cè)試是不期望的，因?yàn)槿廴诓糠譀](méi)有返回到冰樣品。防冰材料實(shí)驗(yàn)室（AMIL）進(jìn)行的另一項(xiàng)研究通過(guò)根據(jù)融化一定量冰所需的時(shí)間測(cè)量除冰機(jī)性能來(lái)修改冰融化試驗(yàn)。該測(cè)試方法“不定量測(cè)量液體或固體形式的即用型跑道除冰/防冰化學(xué)品的理論或延長(zhǎng)時(shí)間冰融化能力”（防冰材料國(guó)際實(shí)驗(yàn)室，2012a）。2.2冰穿透測(cè)試SHRP手冊(cè)中提出的SHRP冰穿透試驗(yàn)（H-205.3和H-205.4）由Chappelow等人開(kāi)發(fā)（1992）來(lái)測(cè)試除冰者穿透冰的能力。在McElroy等進(jìn)行的研究之后，對(duì)SHRP冰穿透試驗(yàn)進(jìn)行了建模。 （1988b，1990）在Plexiglas®空腔中測(cè)量比重的固體除冰劑顆

13、粒的深度或30L液體除冰劑隨時(shí)間滲透垂直的冰腔。染料提供了除冰機(jī)穿透入冰的視覺(jué)輔助。Nixon等人（2005年）對(duì)七臺(tái)液體除冰器進(jìn)行了SHRP冰穿透試驗(yàn)，由于交通在實(shí)際路況上的作用，他不建議使用本試驗(yàn)。交通可能會(huì)迫使冰機(jī)進(jìn)入冰塊或?qū)⑵鋸牡缆飞仙㈤_(kāi)。 Shi et al。 （2009）進(jìn)行了SHRP冰穿透試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于固體產(chǎn)品，單顆顆粒物理楔入冰浸裝置。 Akin和Shi（2012）通過(guò)插入一種小而冷的金屬工具代替染料來(lái)進(jìn)行SHRP冰穿透試驗(yàn)，以測(cè)量除冰機(jī)的滲透。測(cè)試方法為從業(yè)者提供了非常有限的信息，并且由于除冰機(jī)/冰界面和鹽水產(chǎn)生和滲透過(guò)程而具有固有的高變異性。此外，固體除冰劑的等級(jí)顯著影響了

14、冰穿透試驗(yàn)結(jié)果，樣品中存在固體除冰劑的單顆顆粒。AMIL進(jìn)行的另一項(xiàng)研究通過(guò)根據(jù)滲透能力作為時(shí)間的函數(shù)測(cè)量除冰機(jī)性能來(lái)修改冰穿透試驗(yàn)。該測(cè)試方法“不定量測(cè)量液體或固體形式的即用型跑道除冰/防冰化學(xué)品的冰穿透能力的理論或延長(zhǎng)時(shí)間”（防冰材料國(guó)際實(shí)驗(yàn)室，2012b）。2.3冰底切試驗(yàn)Chappelow等開(kāi)發(fā)的第三次除冰機(jī)性能測(cè)試（1992）是SHRP冰底切試驗(yàn)（H-205.5和H-205.6），基于McElroy等開(kāi)發(fā)的冰底切試驗(yàn)。 （1990）。在這個(gè)測(cè)試中，通過(guò)從底部到頂部緩慢冷卻，在紋理表面（砂漿底物）上制備冰。為了測(cè)試固體除冰劑，將表面上加入一滴染料，將固體除冰劑置于染色區(qū)域的頂部。對(duì)于液

15、體除冰器，在冰面上形成小空腔，并將液體除冰劑溶液（與染料混合的除冰劑）填充到這些空腔中（Chappelow等人，1992）。 Shi et al。 （2009）對(duì)固體和液體產(chǎn)品進(jìn)行了SHRP冰底切試驗(yàn)。該測(cè)試方法的結(jié)果提供了可用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的洞察力和性能數(shù)據(jù)。作者不建議使用這種測(cè)試方法來(lái)評(píng)估固體除冰劑由于重復(fù)性問(wèn)題。此外，許多除冰器最初似乎是底切和破壞冰混凝土結(jié)合，但事實(shí)上，染料正在冰面上移動(dòng)，只有出現(xiàn)底切。毛里求斯等人 （1995）通過(guò)使用試管開(kāi)發(fā)了固體除冰劑的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。 使用連接到試管的電路確定除冰顆粒穿透和切下試管底部的冰的時(shí)間。 Akin和Shi（2012）修改了Mauritis等

16、人 （1995）通過(guò)比較平滑和粗糙化試管中的冰底切試驗(yàn)方法。 劃痕和平滑試管的測(cè)試結(jié)果最終太過(guò)于可變，不能重復(fù)，足以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。 AMIL進(jìn)行的另一項(xiàng)研究通過(guò)根據(jù)切削面積作為時(shí)間的函數(shù)測(cè)量除冰器性能來(lái)修改冰底切試驗(yàn)。 該測(cè)試方法“不定量測(cè)量液體或固體形式的即用型跑道除冰/防冰化學(xué)品的理論或延長(zhǎng)時(shí)間冰底切割能力”（防冰材料國(guó)際實(shí)驗(yàn)室，2012c）。SHRP手冊(cè)“評(píng)估化學(xué)除垢劑測(cè)試方法”中的測(cè)試被廣泛用于表征除冰機(jī)性能。 許多研究人員對(duì)Chappelow等人設(shè)計(jì)的原始測(cè)試方法進(jìn)行了修改。 （1992年，1993年），以改善結(jié)果。 至關(guān)重要的是要記住，SHRP測(cè)試不是設(shè)計(jì)成使得結(jié)果可以直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)

17、表現(xiàn); 相反，SHRP測(cè)試可以深入了解產(chǎn)品之間的相對(duì)性能。 表1總結(jié)了除冰機(jī)性能通用試驗(yàn)方法的試驗(yàn)細(xì)節(jié)，優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。3. 共晶和有效積溫共晶溫度是除冰器溶液保持液體形式的最低溫度。在雪或冰融化的過(guò)程中，除冰機(jī)被稀釋，這可能導(dǎo)致稀釋溶液在經(jīng)歷溫度下降時(shí)再次冷凍。因此，共晶溫度可以與除冰機(jī)的有效溫度顯著不同，因?yàn)楹笳邔?duì)應(yīng)于路面變冷的溫度，并且其根據(jù)環(huán)境或其它條件而變化。例如，對(duì)于氯化鈉，對(duì)于特定的道路狀況，共晶溫度為-21，有效溫度為-9。遵循用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的ASTM標(biāo)準(zhǔn)D1177，2012程序來(lái)確定除冰器的相位曲線（Chappelow等，1992）。作為冷凍保護(hù)劑的一些有機(jī)專利添加劑加入除冰劑

18、中以減緩冷凍過(guò)程，但不降低水的凝固點(diǎn)。正如Koefod（2009）所說(shuō)，冷凍保護(hù)劑“愚弄凝點(diǎn)測(cè)試”。在文獻(xiàn)檢索中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有效溫度的具體測(cè)試，盡管理論上可以通過(guò)修改的SHRP冰底切試驗(yàn)來(lái)計(jì)算有效溫度，但是從現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的一致性更常見(jiàn)地報(bào)告。3.1差示掃描量熱法（DSC）和噴水耐久試驗(yàn)Shi等人最初提出使用差示掃描量熱法（DSC）熱分析圖來(lái)定量除冰機(jī)性能。（2009）基于Han和Bischof（2004）的工作，他們研究了鹽水在生物系統(tǒng)中的冷凍和解凍。DSC溫譜圖提供了額外的信息，例如給定除冰機(jī)的液/固相轉(zhuǎn)變期間的熱流。來(lái)自DSC的這種熱性能信息提供了比廣泛使用的共晶曲線（共晶溫度作為除冰劑濃度的函數(shù)

19、）的除冰機(jī)性能的機(jī)械性的洞察和更好的指示。 實(shí)驗(yàn)的其他細(xì)節(jié)可以在Shi et al。（2009）Akin and Shi（2012）發(fā)現(xiàn)，DSC的升溫循環(huán)優(yōu)于數(shù)據(jù)分析，因?yàn)槔鋮s循環(huán)數(shù)據(jù)有時(shí)會(huì)受到過(guò)冷效應(yīng)的干擾。噴水耐久性試驗(yàn)（WSET）比較飛機(jī)除冰產(chǎn)品的相對(duì)性能，并模擬凍干沉淀中的除冰液體行為。在SAE AS 5901中定義的標(biāo)準(zhǔn)WSET在氣候控制室中進(jìn)行。 在冰塊鋁板上以每小時(shí)每平方吋0.32mL的速度噴灑冷凍水的細(xì)霧，并記錄形成冰或泥漿所花費(fèi)的時(shí)間作為WSET時(shí)間。 高濕度耐久性測(cè)試是WSET的一種修改，它使用水分而不是冷凍水來(lái)記錄高濕度耐久性。 可以修改WSET和高濕度耐久性測(cè)試方法來(lái)測(cè)

20、試路面，而不是飛機(jī)材料。表格1 冰融化，冰穿透和冰底切試驗(yàn)方法概述參考目的除冰或防冰;屬性實(shí)驗(yàn)如何并入或模擬各種參數(shù)溫度 路面，交通，濕度，長(zhǎng)/短波輻射，風(fēng)或降水優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Chappelowal1992，Chappelowal1993McElroy et al., 1990Nixon et al., 2005冰融化試驗(yàn)（SHRP 205.1-2）冰穿透試驗(yàn)（SHRP 205.3-4）冰底切試驗(yàn)（SHRP 205.5-6）除冰手切削改性冰融化測(cè)試和冰滲透測(cè)試NaCl (s) & CaCl2 (s); NaCl (l), CaCl2 (l), ethylene glycol (l)NaCl

21、(s) & CaCl2 (s); NaCl (l), CaCl2 (l), ethylene glycol (l)NaCl (s) & CaCl2 (s); NaCl (l), CaCl2 (l), ethylene glycol (l)Deicing, CaCl2 pellets, CaCl2 flakes, NaCl (2 products), KCl, pelletized urea, NaCl with traces of carboxymethocellulos, mixture of NaCl with KCl and urea, mixture of NaCl a

22、nd urea,and CMANaCl brine (23%), CaCl2 brine, CMA, potassium acetate (KA), Ice Ban Ultra, Caliber M-1000, Mineral brine.5, 15, 25 °F (3.9, 9.4, 15 °C)5, 15, 20(s)/25(l)°F (15, 9.4, 6.7(s)/3.9(l)°C)solid 5, 25 °F (3.9, 15 °C); liquid 5, 15, 20, 25 °F (15, 9.4, 6.7,

23、3.9 °C)0, 5, 10, 15, 20, 25 °F (17.8, 15, 12.2, 9.4, 6.7, 3.9 °C)0, 10, 20, 30 °F (17.8, 12.2, 6.7, 1.1 °C)砂漿底物混凝土標(biāo)本根據(jù)ASTM規(guī)格（ASTMC109-84），輕輕地掃帚成本低廉的測(cè)試時(shí)間推薦運(yùn)行一式三份可以測(cè)試液體和固體*液體修改計(jì)算產(chǎn)品更準(zhǔn)確可以測(cè)試液體和固體成本低廉的測(cè)試時(shí)間推薦運(yùn)行五次重復(fù)。可以并排運(yùn)行控件。成本低廉的測(cè)試時(shí)間推薦運(yùn)行五次重復(fù)。可以測(cè)試液體和固體使用分析變得更容易的數(shù)字圖像和計(jì)算機(jī)分析每個(gè)樣本可容納20次底

24、切試驗(yàn)測(cè)試使用較少的水/冰和更多除SHRP 205.1-2以外實(shí)現(xiàn)更大量的熔體。測(cè)試運(yùn)行五次重復(fù)。僅砂漿路面類型考慮砂漿只有路面考慮類型底切重疊區(qū)域由于高而發(fā)生每個(gè)重復(fù)次數(shù)標(biāo)本。沒(méi)有可用數(shù)據(jù)收集0°F。冰穿透測(cè)試不推薦用作質(zhì)量控制工具。Goyal et al., 1989Ganjyal et al., 2007Shi et al., 2009 (CDOT)Akin and Shi, 2012Mauritis et al. (1995)冰融化和冰滲透測(cè)試冰融化改性冰融化修改冰滲透測(cè)試修改冰底切試驗(yàn)改性冰融化修改冰滲透修改冰底切毛里求斯等人的測(cè)試(1995)冰底切試驗(yàn)Qwiksalt（N

25、aCl，s）與PCI（防腐劑）和FreezGard（MgCl 2，l）與PCI鈉，鈣和乙酰丙酸鎂NAAC，峰值SFCMA，鹽沙，IceSlicer，NaCl（r，s），CDOTMgCl 2共混物（1），Apex崩潰，冰山NAAC，峰SF，CF7，冰切片機(jī)，NaCl（r，s），CDOT MgCl 2共混物（1），Apex Meltdown，IceBanNAAC，峰值SF，CMA，CF7，NAAC / NaFm共混物，IceSlicer，NaCl（r，s），CDOT MgCl 2共混物（1），Apex Meltdown，IceBanNaCl (r, s), MgCl2 (r, s), CaCl2

26、(r, s), NaCl (l), MgCl2 (l), CaCl2 (l)NaCl (r, s), MgCl2 (r, s), CaCl2 (r, s), NaCl (l), MgCl2 (l), CaCl2 (l)CaCl2，MgCl2，NaCl，和三種類型的CMA23, 14, 0.4, 4 °F (5, 10, 18, 20 °C)32 to 5.8 °F (0 to 21 °C)32, 23, 0.4 °F (0, 5, 18 °C)32, 10.4, 4 °F (0, 12, 20 °C)32, 21.

27、2, 14, 3.2 °F (0, 6, 10, 16 °C)30, 15, 0 °F (1.1, 9.4, 17.8 °C)30, 15, 0 °F (1.1, 9.4, 17.8 °C)Range of 32 to 31 °F (0 to 35 °C)濕度：高（90-100）和低（5-20）交通：壓實(shí)雪/冰至0.75g / cm 2濕度：26.6砂漿底物實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試測(cè)試運(yùn)行三次重復(fù)。測(cè)試運(yùn)行三次重復(fù)。測(cè)試運(yùn)行三次重復(fù)。Ran測(cè)試一式三份另外23NaCl控制只收集的數(shù)據(jù)是可視化的觀察數(shù)字圖像的熔體。不建議測(cè)試

28、固體除冰機(jī)成粒被困和未溶解。不建議測(cè)試固體除冰器重復(fù)性問(wèn)題。不預(yù)測(cè)防冰產(chǎn)品能力。不推薦作為一種方法用于比較除冰機(jī)性能。結(jié)果高度可變。固體除冰劑的分級(jí)顯著影響結(jié)果。測(cè)試不可重復(fù)驗(yàn)證測(cè)試。表2 剪切，剝離和報(bào)廢試驗(yàn)總結(jié)參考目的除冰或防冰;屬性實(shí)驗(yàn)如何并入或模擬各種參數(shù)溫度 路面，交通，濕度，長(zhǎng)/短波輻射，風(fēng)或降水優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Ashworth et al., 1989Adams et al., 1992Cuelho, 2010Bernardin et al., 1996, 1998Nixon and Wei, 2003界面剪切冰的強(qiáng)度試驗(yàn)形成在人行道上殘留防冰屬性防冰應(yīng)用價(jià)格防冰性能耐刮擦性不同類型的冰

29、防冰，集中南達(dá)科他州的解決方案除冰機(jī)2號(hào)（SD2），CMA和NaCl。防冰，集中NaCl和CMA溶液防結(jié)冰，NaCl，CaCl2，MgCl2，乙酸鉀，ag。 副產(chǎn)品抗粘連耐力測(cè)試，液體跑道除冰機(jī)：脲 - 乙二醇基，乙酸鉀為主和FRIGOL實(shí)驗(yàn)室在23和5°F（-5和-15°C）實(shí)驗(yàn)室在24.8°F（-4°C）空氣（A），路（P）風(fēng)暴1：A23°F（-5°C），P32°（0°C）;風(fēng)暴2：A14°F（-10°C）P 14°F（-10）;風(fēng)暴3：A30°F（-1.1°C

30、），P32°（0°C）氣候室在23°F（-5）和底物26.6°F（-3°C）受控冷室，溫度在30.2,23，32°F（0°C）蒸餾水倒入鐵氟龍環(huán)模擬凍雨;波特蘭水泥混凝（PCC）底物自然陳年雪，篩選; 順利石灰石和花崗巖優(yōu)惠券用31磅/平方英寸的壓縮雪10分鐘天然雪，過(guò)篩0.04。上瀝青和混凝土路面，表面光滑; 壓縮在80psi下積雪5分鐘凍雨 在混凝土板上，模壓鋁板，聚合物混凝土和環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋁板。冷凍冰，大氣冰和壓實(shí)的積雪 具體每個(gè)襯底容納兩個(gè)標(biāo)本允許八次測(cè)試打開(kāi)房門。四種除冰機(jī)應(yīng)用率（100,200,300,400）并

31、比較。進(jìn)行參考測(cè)試確定的基材是干凈的。自然雪比冰更現(xiàn)實(shí)，但年齡不同于新鮮的雪自然雪比冰更現(xiàn)實(shí)，但年齡不同于新鮮的雪不同的空氣和路面溫度空氣和路面不同溫度重量加到刮刀上進(jìn)行模擬犁車的作用機(jī)場(chǎng)通過(guò)使用三種類型更為現(xiàn)實(shí)冰。只能考慮一種類型的冰，可以如果考慮重新冷凍就更現(xiàn)實(shí)冰，大氣冰，并壓實(shí)積雪一種路面無(wú)宏觀紋理空氣和路面都一樣溫度只考慮積雪，沒(méi)有冰無(wú)宏觀紋理較低的應(yīng)用價(jià)格比領(lǐng)域粘合力不測(cè)量只是降雪時(shí)的溫度只能考慮一種類型的冰，可以如果考慮重新冷凍就更現(xiàn)實(shí)冰，大氣冰，并壓實(shí)積雪測(cè)試不可重復(fù)，因?yàn)榛炷粱奈詹糠殖鶛C(jī)和一些降水僅測(cè)試了一種路面。只有一個(gè)除冰機(jī)應(yīng)用率McElroy et al., 19

32、90Kirchner, 1992Tazawa et al., 1992Schweizer, 1998在路面下不同的除冰化學(xué)應(yīng)用除冰手切削和解散特性界面結(jié)合底切和解散特點(diǎn)界面結(jié)合冰與之間瀝青混凝土高山行為雪下剪了slabavalanche形成除冰，固體NaCl，固體CaCl 2和27.3重量液體NaCl。除冰，CaCl2顆粒，CaCl2薄片，NaCl（2個(gè)產(chǎn)品），KCl，造粒尿素，痕量NaCl的羧甲基纖維素，NaCl與KCl的混合物尿素，NaCl和尿素的混合物，和CMA除冰，重量相等的顆粒的CaCl2，NaCl，KCL，造粒尿素，CMA防結(jié)冰，防水代理商：有機(jī)聚硅氧烷用特殊金屬二甲基聚硅氧烷;變

33、性聚硅氧烷; 硅油防水劑;硅烷 含氟樹(shù)脂;油酸 脫水山梨醇酯;高分子脂肪酸，環(huán)烷酸鋅，聚乙烯樹(shù)脂酯，滲透助劑，溶劑和稀釋劑;粉碎硅膠聚酯;處理過(guò)的疏水二氧化硅粉末。-4°F（-1，-5，-20°C）產(chǎn)生冰。進(jìn)行化學(xué)試驗(yàn)溫度為23°F（-5）受控溫度：0，5，10，15，20，25°F（-17.8，-15，-12.2，-9.4，-6.7，-3.9）受控溫度：0，5，10，15，20，25°F（-17.8，-15，-12.2，-9.4，-6.7，-3.9）溫度正常在9.5,5，0.5°F下測(cè)試（-12.5，-15，-17.5），一些測(cè)試在

34、14和-4°F（-10和-20）。受控冷室，溫度在23°F（-5），14°F（-10），和5°F（-15°C）。使用衣阿華制作的標(biāo)本DOT混凝土攪拌設(shè)計(jì); 壓縮在83psi下積雪10分鐘冷凍室產(chǎn)生冰表面部分地用金屬熔化鐵; 對(duì)混凝土試樣的影響符合ASTM規(guī)格（ASTM C109-84），輕輕掃帚。冷凍室產(chǎn)生冰，表面部分地用金屬熔化鐵; 在輕薄的混凝土板上冰產(chǎn)于a冰箱; 在瀝青上具體天然高山雪每個(gè)樣本可容納兩個(gè)剝離刀片測(cè)試三種類型的測(cè)試剝離測(cè)量強(qiáng)度考慮每車道英里1760磅，這比較重通常的應(yīng)用率在300-400磅/車道英里。離散測(cè)試沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化只能考

35、慮一種類型冰，可以如果考慮重新冷凍就更現(xiàn)實(shí)冰，大氣冰，并壓實(shí)積雪只能考慮一種類型的冰如果考慮重新冷凍就更現(xiàn)實(shí)，冰，大氣冰，并壓實(shí)積雪只有一種冰被認(rèn)為。4.剪切，剝離和刮擦試驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了剪切，剝離和刮削測(cè)試來(lái)現(xiàn)實(shí)地模擬現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)，但是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化。通常有兩種方法進(jìn)行這些類型的測(cè)試，這兩種測(cè)試都試圖取消粘結(jié)在路面樣品上的雪或冰。一種方法對(duì)整個(gè)雪/冰樣品施加剪切力，以確定雪/冰與路面之間的粘結(jié)的剪切強(qiáng)度。這通常通過(guò)在雪/冰周圍放置一個(gè)帶子，環(huán)或者盒子來(lái)拉直，直到雪/冰被剪切來(lái)實(shí)現(xiàn)。 Ashworth等人使用了這種方法（1989），Adams等（1992），Tazawa et al。（1992），Schw

36、eizer（1998）和Cuelho（2010），其中對(duì)幾種修改的不同路面上的冰粘結(jié)進(jìn)行了測(cè)試。例如，Tazawa等（1992）采用單面剪切試驗(yàn)，沖擊拉力試驗(yàn)和壓縮試驗(yàn)，闡明了冰與瀝青混凝土的粘結(jié)機(jī)理。結(jié)果表明，對(duì)于驅(qū)蟲(chóng)涂層表面，剪切剝離強(qiáng)度或來(lái)自沖擊張力的能量可用于評(píng)估冰瀝青混凝土界面的脫粘阻力。 Cuelho（2010）采用瀝青和波特蘭水泥混凝土路面評(píng)估粘結(jié)機(jī)理。 Cuelho（2010）發(fā)現(xiàn)，在更高的除冰劑應(yīng)用率（25至40加侖/車道英里）時(shí)，雪沒(méi)有與路面粘合。在較低的除冰劑施用率（5gal / lane mile）下，比較了從路面刮下的雪的溫度，以評(píng)估在不同風(fēng)暴情況下除冰機(jī)的相對(duì)性能。

37、除了對(duì)雪/冰施加剪切力之外，另一種方法包括刮擦雪/冰，類似于道路上的犁。因此，通常使用該方法報(bào)告刮擦力。Kirchner（1992），McElroy et al。（1990），Bernardin et al。（1996）Bernardin et al。（1998）和尼克松與魏（2003）?？拐尺B耐力試驗(yàn)（ABET）由加拿大運(yùn)輸公司的抗結(jié)冰材料國(guó)際實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)，以測(cè)量除冰劑對(duì)混凝土表面的有效性（Bernardin等，1996年，1998年）。冰冷的雨滴（沉淀）施加在基材上形成冰。然后將冰廢棄并測(cè)量摩擦。除冰成功的降水持續(xù)時(shí)間構(gòu)成除冰機(jī)的ABT（抗粘合時(shí)間）范圍。Nixon和Wei（2003）使用刮

38、擦試驗(yàn)來(lái)比較各種除冰劑對(duì)混凝土樣品上形成的三種冰（冷凍冰，大氣冰和壓實(shí)的積雪）的有效性。對(duì)108個(gè)沒(méi)有化學(xué)處理的冰樣進(jìn)行測(cè)試，其中44次“成功”的結(jié)果是，混凝土的冰粘結(jié)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（刮削和向下的力都大于零，95的置信度）。對(duì)于化學(xué)處理的樣品，由于冰結(jié)合不良導(dǎo)致的零負(fù)荷樣品與零載荷樣品不同，因?yàn)榛瘜W(xué)性能的成功。上述文獻(xiàn)綜述表明，直接界面剪切試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室中常用于評(píng)估除冰劑的底切和脫粘特性。然而，文獻(xiàn)并沒(méi)有對(duì)環(huán)境參數(shù)可能影響結(jié)果的程度表示普遍的一致意見(jiàn)。這些測(cè)試中沒(méi)有考慮環(huán)境參數(shù)，如濕度，長(zhǎng)波和短波輻射和風(fēng)。有關(guān)個(gè)別測(cè)試目的，屬性，實(shí)驗(yàn)因素以及利弊，見(jiàn)表2。4.1摩擦力車輛輪胎與路面之間的摩擦負(fù)責(zé)

39、在制動(dòng)，加速和轉(zhuǎn)動(dòng)車輛時(shí)將車輛保持在道路上。當(dāng)路面冰冷時(shí)，摩擦力在冬季條件下發(fā)揮更大的作用。雪和冰的存在可以將摩擦力降低到“幾乎任何制動(dòng)或方向的突然變化導(dǎo)致鎖車輪滑動(dòng)和車輛方向穩(wěn)定性損失”（Hall等，2009）。冬季維護(hù)操作，如防冰，犁，除冰和打磨，旨在將路面摩擦系數(shù)恢復(fù)到安全水平。美國(guó)的航空運(yùn)輸部門以及歐洲和亞洲國(guó)家的一些公路機(jī)構(gòu)對(duì)摩擦領(lǐng)域的研究做出了重要貢獻(xiàn)。 NCRHP項(xiàng)目制作了路面摩擦指南（Hall et al，2009），全面檢查摩擦測(cè)量設(shè)備，并簡(jiǎn)要討論了冬季天氣和維護(hù)活動(dòng)影響所引起的并發(fā)癥。瑞典的文獻(xiàn)綜述還研究了摩擦及其與交通安全的相關(guān)性（Wallman和Åstr

40、46;m，2001）。Al-Qadi et al。 （2002）研究了在冬季條件下具體測(cè)量摩擦的可行性，以改善作業(yè)?？梢砸阅Σ料禂?shù)（），靜摩擦系數(shù)（s）和動(dòng)摩擦系數(shù)（k）等各種術(shù)語(yǔ)來(lái)描述摩擦力。國(guó)際摩擦指數(shù)旨在協(xié)調(diào)路面表面摩擦性能的報(bào)告，需要測(cè)量路面摩擦和路面質(zhì)地。國(guó)際跑道摩擦指數(shù)也代表了一個(gè)協(xié)調(diào)的努力，是聯(lián)合冬季跑道摩擦測(cè)量計(jì)劃的一個(gè)結(jié)果，涉及42個(gè)不同摩擦測(cè)量裝置的大量測(cè)試（Yager等，2002）。車輛和道路之間的摩擦取決于多種因素（表3）。冬季維護(hù)活動(dòng)的重點(diǎn)是改善摩擦，但操作人員無(wú)法控制路面，車輛或輪胎的特性。冬季事件中的路面摩擦特性可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化，基于溫度，降水和交通流量

41、 - 更不用說(shuō)由犁，防冰，除冰等產(chǎn)生的變化。摩擦測(cè)量必須仔細(xì)檢查測(cè)量裝置，具體輪胎和測(cè)量的具體操作條件（Nixon，1998）。表格3影響道路摩擦的參數(shù)（Hall et al。，2009）。路面特點(diǎn)車輛運(yùn)行參數(shù)輪胎屬性環(huán)境宏觀結(jié)構(gòu)微觀材料性能不勻溫度滑動(dòng)速度車輛速度制動(dòng)動(dòng)作駕駛機(jī)動(dòng)車削超車胎面花紋設(shè)計(jì)和條件通貨膨脹壓力橡膠組成和硬度腳印加載溫度氣候風(fēng)溫度 水(降雨, 縮合) 冰雪污染物防滑材料(鹽，沙)泥土，泥土，碎片注意：關(guān)鍵因素以粗體顯示。5.1 用于測(cè)量摩擦的現(xiàn)場(chǎng)方法和設(shè)備有幾種商業(yè)選擇可用于測(cè)量道路或機(jī)場(chǎng)路面上的摩擦。大多數(shù)設(shè)備使用一個(gè)額外的車輪，安裝在車輛上或拖到車輛后面。滑移速度是

42、摩擦測(cè)量的關(guān)鍵因素，因?yàn)殡S著滑移速度的變化，摩擦力會(huì)發(fā)生變化?；扑俣仁钱?dāng)輪胎處于鎖定位置時(shí)車輛的滑動(dòng)速度?；坡适禽喫倥c車速的比值，以百分比報(bào)告。干濕路面的臨界滑移率通常在10至20的范圍內(nèi)，但不能為雪或冰冷的道路提供這樣的范圍（Al-Qadi et al。，2002）。用于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)摩擦的裝置包括：停止距離，減速裝置，鎖定輪裝置，固定滑動(dòng)裝置，變速裝置和側(cè)向力裝置。由于空間限制，我們僅提供一種測(cè)量場(chǎng)摩擦的工作方法。減速裝置：正常車輛只有約2秒的減速記錄可以提供平均摩擦值。這是冬季道路的常見(jiàn)方法，因?yàn)榭梢允褂闷胀ㄜ囕v，不需要停車，并且可以沿著一段路途進(jìn)行幾次測(cè)量。其他優(yōu)點(diǎn)包括標(biāo)準(zhǔn)方法的可用性（

43、ASTM標(biāo)準(zhǔn)E 2101,2005），用于數(shù)據(jù)收集的簡(jiǎn)單和便宜的儀器（Hall et al。，2009），以及與停止距離的良好相關(guān)性（Yager等，2002）。這種類型的摩擦測(cè)量的重復(fù)性和可靠性在文獻(xiàn)中得到了綜合評(píng)論，Al-Qadi等（2002年）通過(guò)足夠的培訓(xùn)提供良好的評(píng)價(jià)，Wallman和Åström（2001）提到低精度和高依賴車輛和輪胎。5.2用于測(cè)量摩擦的實(shí)驗(yàn)室方法和設(shè)備一般來(lái)說(shuō)，用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)室摩擦力的技術(shù)和設(shè)備傾向于與現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備的外觀和操作大不相同。雖然有一些標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備可用，但是已經(jīng)為特定的研究項(xiàng)目定制了幾個(gè)摩擦測(cè)量裝置。簡(jiǎn)單的裝置通常包括金屬塊，底部有橡膠

44、墊，被拉過(guò)表面。拉動(dòng)塊（啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)）所需的力除以塊的重量的比例是靜摩擦系數(shù)。用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)室摩擦力的裝置包括拖曳滑輪，道路摩擦傳感器，刮板和摩擦系統(tǒng)，簡(jiǎn)單滑移摩擦測(cè)量裝置和臺(tái)式三角計(jì)?？捎糜趯?shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)的便攜式方法包括：英制擺錘測(cè)試儀，手持式測(cè)力計(jì)和動(dòng)態(tài)摩擦測(cè)試儀。表4提供了使用摩擦作為性能測(cè)量的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的信息 - 相對(duì)于更高使用冰融化，冰穿透和剪切測(cè)試，性能測(cè)量案例相對(duì)較少。由于空間限制，我們僅提供一種測(cè)量實(shí)驗(yàn)室摩擦的工作方法。刮板和摩擦系統(tǒng)：魁北克大學(xué)Chicoutimi的防冰材料國(guó)際實(shí)驗(yàn)室（AMIL）設(shè)計(jì)并建造了一個(gè)刮板和摩擦系統(tǒng)（SFS），用于研究跑道路面的除冰和防冰。路面暴露在寒冷的雨

45、中，然后用刮刀犁。然后拆下刮刀并安裝摩擦系數(shù)測(cè)量塊。金屬塊的底部具有符合ASTM E501的NASA提供的0.2英寸厚的橡膠墊。刮刀和摩擦塊以0.026公里/小時(shí)非常緩慢地拉伸，小于0.09米/秒（Bernardin等，1996）。6.實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的先前相關(guān)性已經(jīng)進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)室測(cè)試來(lái)評(píng)估除冰機(jī)的性能，其中一些比其他設(shè)備模擬現(xiàn)場(chǎng)條件更好。然而，實(shí)驗(yàn)室性能與現(xiàn)場(chǎng)性能之間的相關(guān)性在大多數(shù)被審查的研究中沒(méi)有得到解決，只有少數(shù)研究涉及實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。有理由相信，許多現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)性能，如Alatyppö和Jutila（2010）最近所說(shuō)明的。 Alatypp

46、6;和Jutila（2010）在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中報(bào)道了一種新的機(jī)場(chǎng)除冰機(jī)（50甜菜堿溶液）對(duì)兩種參考除冰劑（50甲酸鉀溶液和固體NaCl）的相對(duì)性能。進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)：SHRP H-205.1（SHRP冰融化試驗(yàn)），SHRP H-205.3（SHRP冰滲透試驗(yàn)）和組合這兩者的新試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，甲酸鉀的除冰效果與甜菜堿（Danisco Animal Nutrition在芬蘭制造的三甲基甘氨酸）相比是二氯甲烷的兩倍，氯化鈉的效率是甲酸鉀的兩倍。因此，從21和28°F（-6.1和-2.2°C）進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試可以看出，甜菜堿不會(huì)成為有效的除冰劑。無(wú)論如何，使用甜菜堿和

47、甲酸鉀進(jìn)行跑道實(shí)地測(cè)試（NaCl不用于跑道，不包括在實(shí)地測(cè)試中）。使用兩種性能措施：冰厚度和跑道摩擦力。在這兩種情況下，甜菜堿和甲酸鉀都與實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果非常相似，優(yōu)于預(yù)期 - “即，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果無(wú)關(guān)”（ASTM標(biāo)準(zhǔn)E 2101,2005）。自2005年以來(lái)，兩個(gè)機(jī)場(chǎng)的甜菜堿的運(yùn)行使用情況以及自2007年以來(lái)的三分之一表明，甜菜堿是一種有效和高效的除冰機(jī)。這強(qiáng)調(diào)需要更實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和可用于預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)性能的相關(guān)因素。7.1實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以表征除冰機(jī)性能Charlie Pizino為中西部研究院（MRI）工作，他并沒(méi)有認(rèn)為SHRP測(cè)試可以直接與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相關(guān)，但表明實(shí)驗(yàn)室測(cè)試可能為

48、開(kāi)發(fā)和解釋現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試提供一些指導(dǎo)。他建議一個(gè)接近這個(gè)的方法是從實(shí)驗(yàn)室研究開(kāi)始逐漸擴(kuò)大，隨后在人行道外面進(jìn)行研究，然后是停車場(chǎng)，最后在街道部分進(jìn)行研究。在他看來(lái)，可以至少以相對(duì)的方式量化所識(shí)別的參數(shù)，但是不可能設(shè)計(jì)一個(gè)能夠測(cè)試所有參數(shù)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試也是如此。Jim McGraw和Allen Gallistel為MnDOT工作，并對(duì)除冰/防冰產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。MnDOT使用SHRP冰融化能力測(cè)試方法來(lái)初步評(píng)估產(chǎn)品（它們用作篩選工具），例如在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試期間拒絕非常差的除冰劑。他們建議，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的一個(gè)途徑是在使用特定化學(xué)品時(shí)對(duì)駕駛員進(jìn)行調(diào)查，測(cè)量時(shí)間并收集數(shù)據(jù)，然后嘗試將其與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)相關(guān)

49、聯(lián)。愛(ài)荷華大學(xué)的Wilf Nixon先生在進(jìn)行除冰工作的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)地研究方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)被問(wèn)及為了除冰機(jī)性能收集的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是否可以相關(guān)時(shí)，他以合格的答復(fù)是答案，并建議測(cè)試可以告訴你有關(guān)化學(xué)品的性能，但是繼續(xù)說(shuō)，性能的定義很重要。關(guān)于他在實(shí)驗(yàn)室中刮削測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)，他說(shuō)低刮削速度是不現(xiàn)實(shí)的，與實(shí)際的耕作速度相比變化很大。他懷疑，可以開(kāi)發(fā)一個(gè)測(cè)試來(lái)充分測(cè)試所有參數(shù)/變量來(lái)預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)性能。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，他建議有兩種方法來(lái)測(cè)量每個(gè)參數(shù)。魁北克大學(xué)Chicoutimi的抗結(jié)冰材料國(guó)際實(shí)驗(yàn)室（AMIL）的Arlene Beisswenger參與了機(jī)場(chǎng)路面防護(hù)產(chǎn)品的研發(fā)和試驗(yàn)。總體來(lái)說(shuō)，她提醒說(shuō)實(shí)驗(yàn)

50、室測(cè)試結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試不符合縮放效果。相反，她說(shuō)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試更適合進(jìn)行比較測(cè)試，除非您特別關(guān)注實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試之間的關(guān)系。7.2摩擦法醫(yī)動(dòng)力公司的Tim Leggett和Gerald Sdoutz（FDi）對(duì)用防冰產(chǎn)品處理的路面進(jìn)行摩擦試驗(yàn)。他們的拖拉雪橇裝置在潮濕或冰冷的條件下工作良好，但是它們沒(méi)有在雪或雪泥上使用，他們認(rèn)為只能通過(guò)鎖定的輪胎從地面上犁下來(lái)。FDi還提出了一些新的摩擦測(cè)試儀，可以模擬交通和測(cè)量摩擦，可以在大型實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備，以獲得更好的相關(guān)性。安大略交通運(yùn)輸部（MTO）的Max Perchanok參加了涉及摩擦測(cè)量的幾個(gè)冬季項(xiàng)目。MTO有三種不同的摩擦拖車：牽引觀察者一，

51、側(cè)向力系統(tǒng)例行調(diào)查機(jī)（SCRIM）和Halliday RT3。他的建議是模擬所有相關(guān)參數(shù)（陽(yáng)光，濕度，溫度，交通等），以預(yù)測(cè)除冰機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)的反應(yīng)。視頻攝像機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試非常有用。美國(guó)航空航天局蘭利研究中心的湯姆·澤格參與了制定國(guó)際跑道摩擦指數(shù)（IRFI）的冬季跑道摩擦計(jì)劃。關(guān)于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，Yager先生推薦研究動(dòng)態(tài)摩擦測(cè)試儀（ASTM Standard E 1911,2009），因?yàn)樗梢栽诤軐挼乃俣确秶鷥?nèi)提供摩擦讀數(shù)，可用于實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)。它可以用于干燥和濕潤(rùn)的路面，但其在雪或冰上的可靠性是不確定的。8.結(jié)語(yǔ)文獻(xiàn)綜述確定了用于量化除冰機(jī)性能的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法以及用于測(cè)量除冰機(jī)性能的設(shè)

52、備。 另外還討論了各種測(cè)試方法和設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)。 此外，經(jīng)驗(yàn)豐富的人員的面試回應(yīng)還集中在使用不同測(cè)試方法和設(shè)備時(shí)遇到的實(shí)際問(wèn)題。 這項(xiàng)工作概述了關(guān)于這一重要課題的知識(shí)狀況，信息可以指導(dǎo)研究人員開(kāi)發(fā)新的方法，這可以更好地將實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法相關(guān)聯(lián)，以評(píng)估除冰和除冰產(chǎn)品的性能。 例如，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試應(yīng)盡可能使用環(huán)境室，并將販運(yùn)和犁耕機(jī)制更加現(xiàn)實(shí)。參考文獻(xiàn)Adams, E.E., Alger, R.G., Chekan, J.P., Williams, F.D., Valverde, R., 1992. Persistence of Reduced Snow to Pavement Shear Stre

53、ngth for Two Aggregate Materials Treated with CMA and NaCl. Institute of Snow Research, Keweenaw Research Center, Michigan Technological University 481493 (Chapter 19).Akin, M., Shi, X., 2012. Development of standard laboratory testing procedures to evaluate the performance of deicers. ASTM J. Test.

54、 Eval. 40 (6), 10151026.Alatyppö, V., Jutila, K., 2010. Efficiency of runway de-icing chemicals in practice. Paper presented at XIII International Winter Road Congress, February 811, in Quebec, Canada.Al-Qadi, I.L., Loulizi, A., Flintsch, G.W., Roosevelt, D.S., Decker, R., Wambold, J.C., Nixon, W.A., 2002. Feasibility of using friction indicators to improve winter maintenance operations and mobility. NCHRP Web Document 53 (Project 6-14): Contractor's Final Report.Anti-icing Materials International Laboratory, 2012a.