Snøens absorberingsevne av saltvann

Abstract

Masteroppgavens formål er å videreutvikle kunnskap om snøens absorberingsevne av saltvann. Arbeidet har bestått av litteraturstudie og laboratorieforsøk. Målet er at kandidaten skal tilegne seg kunnskap om snøens evne for å absorbere saltløsning som kan forekomme på vegene under vinterdrift.

Som en del av arbeidet er det utført fire laboratorieforsøk. Initial testen ga en pekepinn på hvor mye vann snøen klarer å holde i en plastskål. Ved hjelp av en μCT-scanner ble det tatt et bilde av dette vanninnholdet, for å se på fordelingen av snø, vann og is inne i snøprøven. På grunn av at steinmaterialet i asfalt er mer vannsugende enn plast, ble de to siste testene utført på asfaltplater. I den ene testen ble snøen utsatt for mekanisk påkjenning, og mengden væske avsatt til asfalten registrert. I den siste testen ble snøen plassert på asfaltplater med helning for å registrere ved hvilket vanninnholddet ble avrenning fra snøen. I følge resultatene fra forsøkene kan snø som utsettes for mekanisk påkjenning holde 20 % vann av sin egen vekt før vegbanen blir våt. Snø som ikke utsettes for mekanisk påkjenning, kan holde omtrent 40 % vann av sin egen vekt før det oppstår avrenning.

Til slutt ble forsøkene sett i sammenheng med vinterdrift på vegene. Det ble utført beregninger som indikerer hvor mye salt som kan tilsettes før den absorberende evnen til snøen er nådd. Dette har blittuført for to tilfeller.

1. Snø som allerede ligger mellom hjulspor og kjørefelt. Relatert til strategi bart i spor.

2. Fallende nedbør ved strategi bar veg.

Utførte beregninger indikerte at det kun er ved milde temperaturer det er fare for avrenning ned i hjulsporet ved strategi bart i spor. Ved temperaturer kaldere -3 ⁰C er det lite sannsynlighet for avrenning. Videre indikerte beregningene at for temperaturer kaldere enn -6 ⁰C vil det være teoretisk mulig å salte uten at snøens absorberingsevne overskrides og vegbanen blir våt. Konklusjonen er at antikompaktering kan utføres uten at vegbanen blir våt under riktige forutsetninger.

This Master`s thesis purpose is to develop more knowledge of snows absorption capacity of salt water.The work has consisted of literature study and laboratory experiments. The goal is for the student to learn more about the snows capacity to absorb water that can occur on the road surface because of theuse of salt during winter maintenance of roads.

Research was carried out with four laboratory experiments. An initial test gave indication of how much water the snow can absorb in a plastic cup. Subsequently, photos were taken by a μCT-scanner of snow with this water content. The photo shows distribution of snow, water and ice inside the snow sample.Two tests were carried out on asphalt plates. One of the tests was carried out with mechanical strain on the snow, and the amount of water allocated to the asphalt was registered. In the last test snow was placed on inclined plates to register water runoff from the snow.

According to the results from the tests snow that’s subjected to mechanical strain can hold 20 % water before the road surface gets wet. Snow that`s not subjected to mechanical strain can hold up to 40 % water before runoff occurs.

At the end, the experiments were set in relation to winter operation of roads. It has been done calculations that indicates how much salt we can apply before the absorbing capacity of the snow is reached. This has been done for two cases.

1. Snow already located between wheel tracks and lanes. Related to the strategy “bare wheel tracks”

2. Snow fall. Strategy “bare road”

The calculations indicates that water runoff into wheel tracks will occur only at temperatures around 0⁰C. For temperatures colder than -3 ⁰C, there is little chance of runoff.

If the salt already is placed on the road surface and it starts to snow, the road surface can get wet. The calculations indicated that wet road surface can occur at temperatures warmer than -6 ⁰C. The conclusion is that the anti-compaction can be performed without the road surface getting wet under correct projections.