Jan Szczerbiński Szkoła Główna Handlowa w Warszawie Wykorzystanie pomiaru temperatury zamarzania w praktyce zimowego utrzymania dróg Polska jest krajem, w którym zjawiska pogodowe mają znaczący wpływ na bezpieczeństwo kierowców w okresie zimowym. Wynika to z lokalizacji kraju w strefie klimatu przejściowego, gdzie ścierają się różne masy powietrza oraz z częstego przechodzenia temperatury z dodatniej do ujemnej, głównie w zakresie od 0 C do ok. -2 C zwanego przejściem przez zero. Takie warunki wymuszają na zarządcach dróg nie tylko identyfikację, ale przede wszystkim wczesne ostrzeganie i zapobieganie wystąpieniu niebezpiecznych śliskości. Sytuację dodatkowo utrudniają bardzo dobrze znane zarządcom dróg, występujące nawet lokalnie, znaczące różnice mikroklimatyczne. Ich występowanie obserwowane jest zarówno na obszarach zamiejskich jak i w miastach. W krajach Europy Środkowej, niezależnie od wysokich standardów utrzymania dróg, przypisuje się aż 10% udział wypadków z uszkodzeniami ciała właśnie zimowym warunkom drogowym [1]. Zastosowanie chemicznych i mechanicznych środków odladzających znacząco obniża liczbę wypadków. Ponieważ jednak zimowe utrzymanie dróg jest procesem bardzo kapitałochłonnym, zarządcy dróg stale poszukują metod obniżających koszty. Przykładowo w sezonie 2010/2011 walka ze śniegiem i lodem kosztowała miasto stołeczne Warszawę aż 86 mln zł [2]. Co roku podsumowania wysokości kosztów zimowego utrzymania dróg wywołują gorące dyskusje na temat poszukiwania alternatyw i oszczędności. Znaczna część środków jest wydatkowana na środki chemiczne stosowane do zapobiegania i zwalczania śliskości. Najczęściej, ze względu na stosunkowo niską cenę, stosowany jest chlorek sodu (NaCl), potocznie nazywany solą drogową. Jego niska cena na świecie wynika z szerokich możliwości pozyskiwania np. z kopalń, wody morskiej itp. i łatwej dostępności. W Polsce niska cena wiąże się z posiadaniem dużych złóż własnych i wysoką produkcją roczną sięgającą np. w 2009 roku 997 tyś. ton [3]. Stosunkowo niska cena chlorku sodu nie zmienia jednak faktu, że jego częste stosowanie powoduje wysokie koszty. Zarządcy dróg jak i wynajęte firmy wykonujące prace zimowego utrzymania stale poszukują rozwiązań optymalizujących efektywność stosowanych środków, zarówno z punktu widzenia ich składu (np. chlorek sodu zwilżony roztworem chlorku wapnia) jak i czasu użycia. Z jednej strony istnieje potrzeba prewencyjnego zastosowania środków tj. z odpowiednim wyprzedzeniem przed wystąpieniem śliskości, a z drugiej strony problem zastosowania środków w optymalnym czasie. Zbyt wczesne zastosowanie środka oznacza nieuzasadniony wzrost kosztów i nieefektywne działanie środków, bowiem może okazać się, że sól zostanie rozniesiona przez koła pojazdów na długo przed momentem wystąpienia śliskości. Z kolei zbyt późne jego zastosowanie tj. po wystąpieniu śliskości może oznaczać sprowadzenie niebezpieczeństwa na użytkowników dróg. Pomijając ludzki aspekt tragedii śmierci czy uszkodzeń ciała spowodowanych zdarzeniami drogowymi, należy także podkreślić, że coraz częściej stają się one częściowo także kosztami tej samej administracji, która jest odpowiedzialna za zimowe utrzymanie dróg. Przykładowo w ramach budżetu centralnego ponoszone są koszty nie tylko na zimowe utrzymanie dróg, ale także na działania uczestniczących w zdarzeniach drogowych służb pogotowia, policji, straży pożarnej itd. Należy także podkreślić, że budżet ponosi coraz częściej ciężar finansowania odszkodowań 1
zasądzonych na rzecz użytkowników dróg z tytułu uszkodzeń spowodowanych źle utrzymaną drogą. Analogicznie zresztą wygląda sytuacja z budżetami samorządowymi. W celu osiągnięcia owej optymalizacji zaprzęga się różnego rodzaju metody umożliwiające prognozowanie wystąpienia różnych zjawisk pogodowych. Nie budzi wątpliwości wykorzystywanie drogowych stacji meteorologicznych do oceny sytuacji pogodowej oraz stanu nawierzchni. Analiza takich parametrów, w szczególności jak temperatura powietrza, temperatura nawierzchni, wilgotność względna powietrza czy wilgotność nawierzchni i opad, pokazują jak w różnych kombinacjach tych parametrów występują różne rodzaje śliskości. Jednakże jednym z najbardziej istotnych parametrów, niezbędnych do precyzyjnego przewidywania wystąpienia niebezpiecznych śliskości jest temperatura zamarzania cieczy, zwana też punktem zamarzania czy wreszcie temperaturą punktu zamarzania (freezing point temperature). Temperatura, w której zamarznie dana ciecz jest zależna od jej składu chemicznego, który w przypadku drogi jest zawsze mieszaniną wielu substancji. Aby jednak dobrze uzmysłowić sobie wartość tej informacji dla zimowego utrzymania dróg, najpierw należy zapoznać się z właściwościami wody i stosowanych do zwalczania gołoledzi soli. Właściwości wody i soli Woda zamarza w temperaturze 0 C. Bardziej precyzyjnie ujmując temperatura topnienia (zamarzania) wody pod ciśnieniem atmosferycznym wynosi 0 C. Należy jednak pamiętać że to także pewne uproszczenie. Zanim woda zamarznie podlega tzw. przechłodzeniu tzn. osiąga temperaturę niższą od 0 C nie krystalizując. Im czystsza woda tym temperatura przechłodzenia jest niższa. W warunkach laboratoryjnych dla nadzwyczaj małych i perfekcyjnie oczyszczonych próbek temperatura krystalizacji lodu spada aż do 41,2 C [4]. Pomijając jednak laboratoryjne właściwości tak oczyszczonej wody można faktycznie przyjąć, że czysta w potocznym rozumieniu, woda zamarza w temperaturze bardzo zbliżonej do 0 C, przy czym przed powstaniem kryształów lodu ulega ona przechłodzeniu. Rysunek 1. Przechłodzenie wody w procesie jej zamarzania [5] 2
Na rysunku 1, w odniesieniu do pionowej osi temperatury T i poziomej osi czasu t, przedstawiono w postaci graficznej zjawisko przechłodzenia wody. Występuje ono w pierwszej fazie schładzania wody tj. przed czasem t p i poniżej temperatury zamarzania T 0. Jednakże po krótkim czasie przechłodzona ciecz tworząc kryształy lodu uwalnia ciepło. Owo uwolnienie ciepła jest widoczne jako gwałtowne podniesienie linii temperatury. Wiedza o zjawisku przechłodzenia jest istotna dla ustalenia temperatury zamarzania (temperatury topnienia) poprzez wykrycie maksymalnych temperatur tuż po rozpoczęciu formowania się kryształów lodu [5]. Należy także pamiętać, że temperatura, w której zamarznie ciecz, która nie jest czystą wodą, zależna jest od jej składu chemicznego. Owe informację są niezwykle istotne dla zrozumienia zjawiska gołoledzi i innych śliskości, które pojawiają się głównie wówczas gdy następuje tzw. przejście przez zero i temperatura nawierzchni z dodatniej staje się ujemna a zgromadzona na niej ciecz (wilgoć) zamarza. Nie rozważając w tym miejscu dyskutowanej głośno słuszności stosowania tzw. soli drogowych, do zapobiegania i zwalczania gołoledzi, można ogólnie powiedzieć, że owe sole stosowane są w celu obniżenia temperatury topnienia lodu czyli obniżenia temperatury punktu zamarzania. Jak już wspomniano najpopularniejszą solą drogową świata, ze względu na stosunkowo niską cenę jest chlorek sodu. Minister środowiska rozporządzeniem z dnia 27 października 2005 roku w sprawie rodzajów stosowania środków, jakie mogą być używane na drogach publicznych oraz ulicach i placach (Dziennik Ustaw Nr 230, Poz. 1960) dopuścił do stosowania na polskich drogach jeszcze dwie sole: chlorek wapnia (CaCl 2 ) oraz chlorek magnezu (MgCl 2 ) [6]. Każda z ww. soli rozpuszczana w wodzie obniża temperaturę zamarzania takiego roztworu. W odpowiednich proporcjach sole te są w stanie obniżyć temperaturę punktu zamarzania do tzw. temperatury eutektycznej (temperatury krzepnięcia) roztworu danej soli. Poniżej przedstawiono schematyczny wykres fazowy dla roztworu wody z solą (rysunek 2). 3
Rysunek 2. Schematyczny wykres fazowy dla roztworu soli z wodą - opracowanie własne na podstawie [7]. Oś pionowa jest osią temperatury, gdzie T 0 oznacza temperaturę 0 C a T E oznacza temperaturę eutektyczną dla danej soli. Na osi poziomej odłożono wagowy udział procentowy danej soli w roztworze z H 2 O w zakresie od 0% do 100% soli. Wykres wskazuje linię temperatury zamarzania dla wybranej soli wskazanej w tabeli 1. Jak widać w zależności od soli, temperatura krzepnięcia roztworu może się obniżyć nawet do poziomu T E wynoszącego w przybliżeniu dla NaCl -21 C, dla MgCl 2-33 C a dla CaCl 2-51 C. Pod warunkiem jednak, że procentowy udział soli wyniesie dokładnie P E. W Tabeli 1. przedstawiono w przybliżeniu wartości procentowego udziału poszczególnych soli w optymalnej mieszaninie z wodą oraz osiągnięte dzięki temu temperatury eutektyczne. Temperatura eutektyczna jest zatem najniższą temperaturą zamarzania jaką można osiągnąć dla roztworu wody z solą. Gdyby wskazany dla wybranej soli procent był niższy np. P E, czyli użyto by zbyt mało soli, temperatura punktu zamarzania podniosłaby się nie osiągając wartości temperatury eutektycznej. Tym samym ciecz zaczęła by zamarzać przy wyższej temperaturze. Z kolei gdyby ilość soli była zbyt duża np. P E tj. byłoby jej więcej niż trzeba do stworzenia optymalnego roztworu, czy też roztwór by przesycono również wystąpił by wzrost temperatury punktu zamarzania. Nierozpuszczone kryształy soli stanowią bazę do dalszej krystalizacji soli a roztwór przesycony jest niestabilny i ma skłonność do szybkiego wytrącania kryształów. Tym samym poziom nasycenia roztworu solą spada a ciecz ulega zamarzaniu nie osiągnąwszy punktu eutektycznego. Sól NaCl MgCl 2 CaCl 2 Procent soli w wodzie (P E ) 23% 30% 31% Temperatura eutektyczna (T E ) -21 C -33 C -51 C Temperatura efektywna -7 C -15 C -15 C Tabela 1. Procentowy udział soli w roztworze z wodą i osiągnięte temperatury zamarzania Wyżej wspomniane procentowe udziały soli w roztworze z wodą mają praktyczne zastosowanie do przygotowywania solanek służących do stosowania bezpośredniego jak i do zwilżania tzw. soli drogowej. Wskazane w Rozporządzeniu ministra środowiska procentowe udziały podano w nieznacznie zmodyfikowanych proporcjach tj. 25% NaCl oraz 30% MgCl 2 albo CaCl 2 [6], a Instytut Badawczy Dróg i Mostów ogólnie wskazuje dla tych soli roztwory o stężeniu soli 20-25% [8]. Te rozbieżności wynikają przede wszystkim z praktyki ponieważ temperatury eutektyczne nie mogą być osiągnięte w praktyce zimowego utrzymania dróg. Efektywne temperatury działania poszczególnych soli są dużo wyższe. Praktycy często wskazują te temperatury zgodnie z ostatnim wierszem tabeli. Owa praktyczna efektywność znalazła swoje odzwierciedlenie również w wyżej wspomnianych wytycznych Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, który wskazuje, że efektywne temperatury stosowania wynoszą odpowiednio dla NaCl -6 C a dla MgCl 2 i CaCl 2-20 C [8]. Z kolei sięgając do źródeł zagranicznych można znaleźć np. informację, że skutecznie sole te działają odpowiednio do - 9,4 C dla NaCl, -15 C MgCl 2 i -31,6 C dla CaCl 2 [9]. Nie wchodząc w szczegóły tych rozbieżności faktem jest, że temperatury efektywne stosowania tych środków dalekie są od ich teoretycznych (laboratoryjnych) temperatur eutektycznych. Powód jest jeden droga to nie laboratorium. Skład chemiczny cieczy znajdującej się na powierzchni drogi jest dużo 4
bogatszy od prostego roztworu wody z solą, zarówno ze względu na zanieczyszczenia drogi jak i samej soli. Można zatem powiedzieć, że owe efektywne temperatury stosowania poszczególny soli są temperaturami zamarzania dla przyjmowanego (średnio) składu chemicznego cieczy na drodze. Co jednak dzieje się po zastosowaniu soli drogowej? Sól rozpuszczając lód/śnieg, mieszając się z wodą rozcieńcza się. Praktyk ZUD jest w stanie oszacować na ile czasu wystarczy przy określonych warunkach zastosowana sól. Tego typu szacunek jednak może być w skrajnych warunkach bardzo niebezpieczny dla użytkowników dróg. Temperatura punktu zamarzania W brew pozorom wiedza na temat możliwości wykorzystania w praktyce temperatury punktu zamarzania, u osób zawodowo zajmujących się zimowym utrzymaniem jest stosunkowo niewielka. Jak się okazuje nawet jeśli sam termin jest im znany, to nie wiedzą oni o możliwości pozyskiwania tej wartości w celu praktycznego wykorzystania. W tym miejscu postaram się w sposób klarowany przedstawić praktyczne uzasadnienie zastosowania tej temperatury. Aby praktyczne stosowanie temperatury punktu zamarzania cieczy obecnej na nawierzchni było możliwe, zawsze musi ona być odniesiona, co najmniej do bieżącej temperatury nawierzchni. Nie przypadkiem wskazałem, że temperatura nawierzchni nie zamyka katalogu wskazań do których można odnosić informację o temperaturze zamarzania. Informacja ta w korelacji z innymi danymi np. o względnej wilgotności powietrza, wilgotności nawierzchni, opadzie i innych daje możliwości jeszcze dokładniejszego wczesnego ostrzegania przed zjawiskami niebezpiecznych śliskości. Omówmy jednak powiązanie temperatury punktu zamarzania z temperaturą nawierzchni, korzystając jednocześnie z wykresu dla lepszego zrozumienia. Rysunek 3. Zależności pomiędzy temperaturą zamarzania a temperaturą nawierzchni [opracowanie własne] 5
Na osi pionowej odłożono temperaturę (T), zaś na osi poziomej czas (t). Linia kropkowana jest linią temperatury nawierzchni, która jak widać na wykresie spadając równomiernie do punktu t3 przekracza linię T 0 oznaczającą temperaturę 0 C. W kolejnej fazie tj. po t3 temperatura nieznacznie rośnie pozostając jednak nadal poniżej 0 C. Linia ciągła jest linią temperatury punktu zamarzania. Rozważmy teraz kolejne cztery sytuacje oznaczone symbolami t1, t2, t3 i t4. Zakładamy także dla uproszczenia, że nawierzchnia jest mokra w każdej z tych sytuacji. Sytuacja t1 to moment gdy temperatura nawierzchni znajduje się powyżej 0 C. Wiemy, że w tych warunkach nie ma zagrożenia wystąpienia gołoledzi. Potwierdzeniem tego jest temperatura punktu zamarzania, która (o ile w tych warunkach rzeczywisty pomiar ma jakikolwiek praktyczny sens) wynosi dużo poniżej 0 C. Odległość między tymi temperaturami jest znaczna. Sytuacja t2 to moment, gdy temperatura nawierzchni spadła poniżej 0 C. Czy w tej sytuacji wystąpiła już gołoledź? Jak już wcześniej wspomniano ponieważ temperatura punktu zamarzania jest zależna od składu cieczy na nawierzchni, opierając się jedynie na temperaturze nawierzchni mierzonej in situ, nie byli byśmy w stanie tego stwierdzić. Doświadczony pracownik zimowego utrzymania z dużym prawdopodobieństwem stwierdziłby, że gołoledź już wystąpiła jeśli wie, że nie zastosowano wcześniej żadnego środka odladzającego. Nie ma jednak 100% pewności ponieważ nie zna składu chemicznego cieczy na drodze i bazuje jedynie na doświadczeniu. Pozyskanie jednak precyzyjnej informacji o temperaturze punktu zamarzania daje wiedzę, że gołoledź jeszcze nie wystąpiła ponieważ temperatura zamarzania jest niższa od temperatury nawierzchni (linie ciągła i kropkowana nie przecięły się). Prawdopodobnie pozostałości np. soli drogowej i inne zanieczyszczenia powodują, że przy tej temperaturze nawierzchni ciecz jeszcze nie zamarza. Jeśli trendy temperatur utrzymają się i obie linie temperatur przetną się wystąpi gołoledź. Daje to duży zapas czasu dla służb zimowego utrzymania na podjęcie stosownej reakcji. Sytuacja t3 to moment gdy temperatura nawierzchni nadal spada względem sytuacji t2. Temperatura punktu zamarzania obniżyła się znacząco poniżej bieżącej temperatury nawierzchni, zatem gołoledź ani zagrożenie gołoledzią nie występuje. Czynnikiem, który tak znacząco obniżył temperaturę punktu zamarzania było, w odpowiednim momencie (tuż po t2), zastosowanie chemicznych środków zwalczania gołoledzi. Tym samym służby zimowego utrzymania z odpowiednim wyprzedzeniem podjęły działanie nie pozwalając na przecięcie się linii obu temperatur, równoznaczne z powstaniem lodu. Sytuacja t4 to moment gdy temperatura nawierzchni jest nadal ujemna, lecz nieznacznie podnosi się a temperatura punktu zamarzania podnosi się nie dochodząc jednak do temperatury nawierzchni. Nie występuje zatem zjawisko gołoledzi. Czym jednak spowodowany jest wzrost temperatury punktu zamarzania? Zastosowany środek chemiczny ulega np. rozcieńczeniu przez wystąpienie opadu deszczu czy śniegu. Także roznoszenie środka na kołach pojazdów nie jest bez znaczenia. Jednakże precyzyjne dane będące wynikiem pomiarów uwidaczniają, że sytuacja jest bezpieczna i opanowana. Reasumując, wiedza na temat temperatury punktu zamarzania ma niezwykle istotne praktyczne znaczenie, daje bowiem służbom zimowego utrzymania wymierne narzędzie do wczesnego reagowania przed pojawieniem się śliskości. Nie należy jednak pomiaru temperatury punktu zamarzania w danym momencie mylić z prognozowaniem. Prognozowanie bowiem jest szacowaniem na podstawie danych historycznych, trendów i modeli, jak potoczą się przyszłe losy np. właśnie temperatury nawierzchni. Pomiar temperatury punktu zamarzania daje natomiast pewną informację w bieżącej chwili na temat sposobu zachowania się cieczy przy zmianie warunków (spadku temperatury), co jest wiedzą 6
nie do przecenienia. Aby jednak cel tak skutecznego ostrzegania został osiągnięty temperatura punktu zamarzania musi być podawana w sposób precyzyjny. W tym miejscu należy tylko wspomnieć, że podawanie temperatur punktu zamarzania jest obecnie możliwe na dwa sposoby. Pierwszą metodą opartą na tzw. czujnikach pasywnych, dokonujących pomiaru konduktancji cieczy, jest obliczanie temperatury punktu zamarzania na podstawie podawanych przez ten czujnik parametrów in situ. Drugą metodą jest pomiar temperatury punktu zamarzania przez tzw. czujnik aktywny, który dokonując miejscowego schłodzenia powoduje zamarzanie cieczy na swojej powierzchni (niezależnie od składu chemicznego cieczy). Temperaturą zamarzania jest temperatura, w której rozpoczyna się proces krystalizacji. Pomiar czujnika aktywnego jest dokonywany z dużą precyzją. Temperatura zamarzania nie jest dokładna w przypadku czujnika pasywnego, z powodu braku możliwości dokładnego uwzględnienia składu cieczy znajdującej się na drodze. Dla wyjaśnienia, dlaczego tak ważne jest pozyskiwanie dokładnej temperatury zamarzania w zimowym utrzymaniu dróg, odwołam się do kolejnego rysunku, który opiera się na założeniu, że temperatura zamarzania jest wynikiem mniej dokładnej informacji pochodzącej z czujnika pasywnego. Rysunek 4. Niedokładna wartość temperatury zamarzania jako źródło błędnych decyzji [opracowanie własne] Rysunek przedstawia, dla jeszcze większego uproszczenia, proste linie temperatury nawierzchni (linia kropkowana) i temperatury punktu zamarzania (linia ciągłą), które krzyżują się w punkcie w którym ciecz zaczyna zamarzać (temperatura T 2 w czasie t2). T 0 oznacza temperaturę 0 C. Gdyby temperatura punktu zamarzania była w tym modelu wynikiem pomiaru o dużej dokładności, można by przedstawić ją w sposób liniowy (linia ciągła). Jednakże temperatura zamarzania jest wyznaczana na tym wykresie na podstawie obliczeń danych pochodzących z czujnika pasywnego. Choć graficznie przedstawiana jest ona w sposób liniowy to nie jest ona dokładna. Granice błędu także dla uproszczenia w sposób liniowy zaznaczono szarym polem. 7
Rozważmy sytuację gdy temperatura nawierzchni wynosi T 1 w czasie t1 tj. gdy błąd pomiaru powoduje zaalarmowanie operatora zbyt wcześnie. Sytuacja taka występuje gdy temperatura punktu zamarzania zostanie wskazana o T 2 -T 1 stopni Celsjusza za wcześnie i o t2-t1 czasu za wcześnie. Taka sytuacja powoduje, że zarządca drogi zbyt wcześnie wysyła służby utrzymaniowe do przeciwdziałania śliskości. Jedynym negatywnym, acz bardzo istotnym skutkiem tego błędu jest zbyt wczesne zastosowanie środka, równoznaczne z nieefektywnym ekonomicznie jego użyciem. Nadmierne i nieuzasadnione użycie środków jest nie tylko marnotrawstwem, ale również w sposób niepotrzebny negatywnie wpływa na środowisko naturalne. Rozważmy sytuację gdy temperatura nawierzchni wynosi T 3 w czasie t3 tj. gdy błąd pomiaru powoduje zaalarmowanie operatora zbyt późno. Sytuacja taka występuje gdy temperatura punktu zamarzania zostanie wskazana o T 3 -T 2 stopni Celsjusza za późno i o t3-t2 czasu za późno. Taka sytuacja powoduje, że zarządca drogi zbyt późno dowiaduje się o ryzyku wystąpienia gołoledzi i tym samym zbyt późno podejmuje działania zapobiegawcze. Działania te są podjęte już po wystąpieniu niebezpiecznego zjawiska śliskości. Ryzyko błędu jest jeszcze większe, gdy niedokładności tego pomiaru nie jest świadom operator, a temperatura punktu zamarzania jest obrazowana liniowo, co sugeruje jej dokładność. Na koniec warto uzmysłowić sobie, że w rzeczywistości odchylenia i kierunek opisanych błędów nigdy nie są znane, a przedstawione wyżej wykres są jedynie znacznym uproszeniem. Podsumowanie Dla ogólnego rozwoju gospodarki kraju, bez wątpienia bardzo istotne jest umożliwienie łatwego przepływu towarów, usług i ludzi. Sieć dróg stanowi obecnie system naczyń powiązanych spełniających właśnie tą rolę. Wraz z rozwojem motoryzacji i wzrostem liczby pojazdów postępuje budowa nowych i modernizacja istniejących dróg. Obowiązkiem zarządców dróg staje się nie tylko ich utrzymanie, ale także zapewnienie odpowiednio wysokiego poziomu bezpieczeństwa użytkowników. Zapewnienie bezpieczeństwa i płynności ruchu nabierają szczególnego znaczenia w okresie zimowym, który na obszarach częstego tzw. przechodzenia przez zero, jest procesem wyjątkowo złożonym i kapitałochłonnym. Co roku ogromne ilości środków finansowych są wydatkowane na zimowe utrzymanie dróg, którego celem jest nie tylko usuwanie skutków zmiany warunków pogodowych ale także zapobieganie wystąpienia niebezpiecznych śliskości. Powoduje to, że z jednej strony stale trwają prace nad optymalizacją wykonywanych zadań w celu minimalizacji kosztów, jak i z drugiej strony dąży się do jak najskuteczniejszego zapobiegania niebezpiecznym zjawiskom. Praktyczne wykorzystanie informacji o temperaturze zamarzania daje możliwość jednoczesnego uzyskania efektów w obu tych obszarach. Porównanie temperatury zamarzania z temperaturą nawierzchni daje możliwość zarówno dokładnego przewidywania niebezpiecznych śliskości jak i zmniejszenia kosztów zimowego utrzymania dróg przez stosowanie soli drogowych tylko w niezbędnym momencie tj. wówczas, gdy temperatura nawierzchni niebezpiecznie obniża się a wcześniej podane środki na pewno przestały działać. Co ważne, temperatura zamarzania cieczy zależy od jej składu chemicznego. Ma to szczególne znaczenie na drodze, która jest zawsze zanieczyszczona czy to substancjami ropopochodnymi, alkoholem czy wreszcie stosowanymi, również w pewnym stopniu zanieczyszczonymi, solami drogowymi. Aby zatem praktyczne wykorzystanie temperatury zamarzania było efektywne musi być ona wynikiem dokładnego pomiaru dostarczającego pewnej wartości, o dokładności niezależnej od sytuacji na drodze i składu chemicznego cieczy. 8
Bibliografia: [1] New Developments for Winter Service on European Roads Final Report COST Action 353, European cooperation in the field of scientific and technical research, 2008 [2] Osowski J., Następna zima nie zaskoczy drogowców. Będą mieli grys, Gazeta stołeczna, Warszawa 2011 [3] Mały Rocznik Statystyczny Polski 2010, Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2010 [4] Harańczyk H. Rozważania o dwói z fizyki, czyli jak zamarza woda, FOTON 83, Kraków 2003 [5] Jonsson P., Road status sensors a comparison of active and passive sensors, Department of Information Technology and Media, Mid Sweden University, Östersund 2009 [6] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 października 2005 roku w sprawie rodzajów stosowania środków, jakie mogą być używane na drogach publicznych oraz ulicach i placach (Dziennik Ustaw Nr 230, Poz. 1960) [7] Salt institute: The Snowfighter s Handbook. A Practical Guide for Snow and Ice Control, Alexandria 2007 [8] Wytyczne zimowego utrzymania dróg GDDKiA, pod red. J. Bieńka, Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa 2006 [9] Salt smart: Spreading, Maintenance, Application Rates & Timing, Transportation Association of Canada, Ottawa 2005 9