Detailergebnis zu DOK-Nr. 69287
Die Physik zwischen Salz, Schnee und Reifen (Forschungsprojekt VSS 2012/601)
| Autoren |
M. Schneebeli S. Leisinger |
|---|---|
| Sachgebiete |
14.1 Griffigkeit, Rauheit 16.4 Winterdienst |
Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2015, 32 S., 21 B, 2 T, 18 Q, Anhang (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 1511)
Es wird klar, dass es von großem Nutzen wäre, wenn das System Salz, Schnee und Reifen grundlegend und systematisch auf die ablaufenden thermomechanischen Prozesse hin untersucht und verstanden wird. Mit diesem Wissen könnte vermutlich der Winterunterhalt der Straßen sowohl von der Wirtschaftlichkeit als auch von der Ökologie her optimiert werden. Das Projekt untersuchte die physikalischen Eigenschaften von Salz-Schnee-Gemischen. Dabei spielten die wenig bekannten thermodynamischen Prozesse beim Schmelzen des Salzkorns im Schnee und die Verteilung der Sole zwischen den Eiskörnern eine große Rolle. Unklar ist auch der Einfluss des Verkehrs durch die Interaktion Schnee-Reifen auf die mechanischen Schneeeigenschaften. Für die Untersuchung der Proben im Kältelabor wurde mit einem Schneereibungsmessgerät und einem Schneepenetrometer gearbeitet, die Struktur des Schnees wurde mit dem Micro-Computertomografen analysiert. Es wurden zwei Arten von Experimenten durchgeführt. Experiment 1 untersuchte zweilagige Schneeproben mit unterschiedlichem Solegehalt auf die Mikrostruktur, die Reibungskoeffizienten und auf die Schneehärte. Die Schneeproben bestanden aus einer hartgepressten salzlosen unteren Schneeschicht und einer zweiten oberen Schicht aus einem Sole-Schnee-Gemisch mit unterschiedlicher Salzkonzentration. In Experiment 2 wurde die Wirkung von kristallinem Salz im Schnee beziehungsweise im Eis untersucht. Studie 3 beobachtete den Schmelzvorgang eines Salzkorns auf einer Eisoberfläche. Die Schmelzzeit, das Schmelzvolumen und die Schmelzform wurden dabei analysiert. Die Verweildauer des Salzes im Schnee ist gemäss unseren Untersuchungen sehr kurz, was teilweise im Widerspruch zu anderen Untersuchungen steht. Die Beobachtungen wurden in Studie 4 erhärtet. Dieses Projekt zeigt klar, dass auf dem Gebiet des Straßenunterhalts im Winter Handlungsbedarf im Sinne einer effizienteren und umweltfreundlicheren Methode ohne Beeinträchtigung der Verkehrssicherheit besteht.