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Fahrbahngriffigkeit bei der Verwendung von Calciumchlorid-Lösung in Taumittelsprühanlagen

The effect of skid resistance of the use of calciumchloride solutions in spreaders for de-icing chemicals

  • Die Forschungsarbeit hatte zu klären, ob beim Einsatz von Calciumchlorid(CaCl2) in Taumittelsprühanlagen beim Straßenwinterdienst die Möglichkeit einer besonderen Beeinträchtigung der Fahrbahngriffigkeit besteht. Die Untersuchungen zeigen, dass eine unerwartete Glätte auftreten kann, wenn CaCl2-Hexahydrat (CaCl2 x 6H2O) aus der Taumittellösung auf der Fahrbahn auskristallisiert. Voraussetzung hierfür sind aber klimatische Bedingungen, die im Winter selten auftreten: niedrige relative Luftfeuchtigkeiten (kleiner 43 Prozent) bei Temperaturen um 0-° Celsius. Besondere Glätte ist vor allem dann festzustellen, wenn in der Übergangsphase neben dem auskristallisierten CaCl2-Hexahydrat auch CaCl2-Lösung vorhanden ist. Das Ausmaß der Glättebildung wurde unter Variation der Parameter CaCl2-Menge, Makro- und Mikrotextur der Fahrbahn sowie der relativen Luftfeuchtigkeit in umfangreichen Messreihen mit dem SRT-Gerät in einer Klimakammer näher ermittelt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass bei größeren CaCl2-Ansammlungen die Griffigkeit bis unter das Niveau absinken kann, dasgegeben ist, wenn Heizöl auf die Fahrbahn ausgeflossen ist. Die Ergebnisse machen ferner deutlich, dass eine Hydratschicht von 1/100 Millimeter Dicke bereits ausreicht, die Elemente der Mikrorauheit der Fahrbahnoberfläche weitgehend außer Kraft zu setzen, die für die Griffigkeitswirkung der Oberfläche bei Nässe verantwortlich sind. Auf Belägen mit überdurchschnittlichen Texturausprägungen sind aber CaCl2-Konzentrationen bis 5 Gramm pro Quadratmeter CaCl2 (Feststoff) unkritisch. Es wird vorgeschlagen, im Rahmen der Erhaltung der Fahrbahnbeläge im Bereich von Taumittelsprühanlagen stets für eine überdurchschnittliche Rauheit und Griffigkeit zu sorgen und über die Steuerung der Taumittelsprühanlagen die Ansammlung größerer CaCl2-Mengen (über 5 Gramm pro Quadratmeter) zu unterbinden.
  • The objective of the research project was to answer the question of whether or not calcium chloride (CaCl2) in spreaders for de-icing chemicals used within the framework of winter maintenance would result in particularly detrimental effects on the skid resistance of roadways. The investigations revealed the possibility of unexpected slipperiness when CaCl2-hexahydrate (CaCl2 x 6H2O) crystallizes out from the de-icing solution. This requires however weather conditions rarely occuring in the winter season: low relative air humidity (less than 43%) around 0-°C. A special degree of slipperiness was detected in the transitional phase when part of the CaCl2-solution in addition to the crystallized CaCl2-hexahydrate is still present on the roadway. In order to determine the extent and degree of slipperiness, a large series of measurements was undertaken in a climatic chamber by means of the SRT equipment (British pendulum) varying the following parameters: quantity of CaCl2, macro- and microtexture of pavement surfacings, relative air humidity. The research findings revealed that the skid resistance can drop below the level attained on pavements in the presence of escaped fuel oil when larger quantities of CaCl2 accumulate on the roadway. The findings further revealed that a hydrate film of 1/100 mm already suffices to invalidate the anti-skid effect of the fine-textured surface elements which are causal for the friction properties of pavements in wet conditions. On above-average textured surfacing, CaCl2 concentrations of up to 5 g/m2 CaCl2 (solid matter) have been found to be uncritical. Within the scope of pavement maintenance it is thus proposed to ensure exceptional texture and skid resistance properties on surface areas within the reach of de-icing chemical spreaders and to prevent the accumulation of larger CaCl2 quantities (greater than 5 g/m2) by controlling the operation of the spreaders accordingly.

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Metadaten
Author:Jürgen Kamplade, Hans Sievert
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-13337
Series (Serial Number):Forschungsberichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Bereich Straßenverkehrstechnik (6)
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2015/07/23
Release Date:2015/07/23
Tag:Auftaumittel; Calciumchlorid; Decke (Straße); Flüssigkeit; Griffigkeit; Oberflächentextur; Verminderung
Calcium Chloride; Decrease; Deicing; Liquid; Skidding resistance; Surface texture; Surfacing
Institutes:Abteilung Straßenverkehrstechnik / Abteilung Straßenverkehrstechnik
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
collections:BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 62 Winterdienst

$Rev: 13581 $