География, климат, грунт и асфальтобетон

22.07.2016

Дороги по-прежнему являются одним из самых капиталоемких сооружений, поэтому любые новые технологии во всех элементах автомобильной дороги призваны лишь ответить на те вызовы, которые современность преподносит этим дорогам.

Если говорить о земляном полотне, то главной задачей всех проектировщиков, конструкторов и строителей автомобильных дорог сегодня является не просто слепое следование тем природным характеристикам, которые грунтам присущи в естественном залегании, а попытка изменить слабый грунт. Все чаще мир идёт по пути создания неких композитов из обычного грунта и новых элементов, которые этот грунт усиливают. Конечно же, наиболее ярким примером возможности создания такой композитной среды является смесь стандартного грунта и полимерных сеток и решёток — плоских либо объёмных. Именно использование полимерной арматуры в различных элементах земляного полотна позволяет делать вещи, которые раньше не представлялись возможным. Например, земляное полотно с абсолютно вертикальным откосом. Кроме этого, сегодня можно жёстко армировать даже очень слабый грунт. Благодаря полимерам прочность всего массива становится в один ряд со скальной отсыпкой. Когда такая технология является эффективной? В тех случаях, когда прочный грунт отсутствует, и дорожные строители вынуждены использовать то, что есть. У нас такая ситуация практически во всех западных районах Красноярского края. Так что использование таких армо-грунтовых конструктивов является одним из будущих элементов стройки.

Стоит отметить, что технология армирования грунта достаточно широко применяется и там, где необходимо сэкономить площадь, там, где земля очень дорогая, чтобы строить очень широкое земляное полотно. Я говорю об этом не как о каком-то далёком будущем, а как о текущем дне. Эта технология активно применяется при строительстве автодороги Красноярск — Железногорск, где нам приходилось возводить сооружения, которые имеют нулевую крутизну откоса, эта технология позволяет сэкономить площадь на строительстве развязки ул. Калинина — ул. Брянская — ул. 2-ая Брянская и т. д.

Вячеслав Цыщук

Вячеслав Цышук,
руководитель управления автомобильных дорог по Красноярскому краю

Однако мне бы не хотелось, чтобы у читателя сложилось впечатление, что такая технология станет панацеей. Даже в самых развитых странах, если есть возможность использования скальных грунтов, то их, конечно же, предпочитают в первую очередь. Они по определению более надёжны.

Следующим элементом автомобильной дороги является её основание — щебенистая мощная прослойка, которая разделяет тело земляного полотна автомобильной дороги и асфальтобетонную дорожную одежду. И одним из главных направлений инновационных движений здесь является использование полимерных либо металлополимерных сеток, которые повышают прочность основания и позволяют без каких-либо существенных деформаций воспринимать серьёзную нагрузку, в частности, грузового транспорта. Кроме этого, ученые давно заметили, что качество основания во многом определяется не только и не столько прочностью щебня, сколько формой каждого кусочка в отдельности. И поэтому одним из принципиально важных направлений при использовании щебенистых слоев сегодня является создание щебня, частицы которого имеют так называемую кубовидную форму. Хотелось бы отметить, что «кубовидная форма» — это условное название. На самом деле она больше напоминает шар. Но вот такой щебень является и очень прочным, и очень надёжным, и его очень удобно укладывать. Для того, чтобы его получить, необходимо инновационное дробильное производство, которое включает в себя не только стандартные дробилки, но и еще ряд устройств.

Хотелось бы сказать, что и грануляторы на дробильно-сортировочных комплексах, и полимерные решётки — это не новь, к которой мы стремимся. Это то, что на территории Красноярского края не только используется, но и производится. В частности, организация «Техполимер» выпускает гамму полимерной арматуры, которую дорожники используют для укрепления дорог и откосов, делают наиболее эффективным процесс создания газонов на откосах и т. д.

Наиболее ответственной, а самое главное, видной пользователю, всегда считалась асфальтобетонная часть покрытия автодороги. Учитывая, что оно является смесью инертного материала — щебня и песка, а также вяжущего, которым является битум и минеральный порошок, совершенно очевидно, что итоговое качество асфальтобетонного покрытия определяется не только тем, насколько удачно скомпонованы эти материалы, но и тем, какое качество имеет каждый из них в отдельности. Я уже говорил о кубовидном щебне, который и в асфальтобетоне сегодня является одним из наиболее желаемых материалов. Однако важнейшую роль здесь всё же играет качество битума. И, к сожалению, оно в России не является образцовым, ровно потому, что данный продукт всё ещё рассматривается как остаточный. У нас по-прежнему считается вполне приличной ситуация, когда температура хрупкости битума, при которой он переходит из вязко-пластичного состояния в стеклообразное, составляет -17 °С. Это соответствует требованию норматива. А насколько это соответствует погодным возможностям? Любой житель Красноярского края, да и вообще Сибирского региона, я уж не говорю о Заполярье, понимает, что -17 °С — это далеко не та температура, которая у нас является пределом. С таким качеством битума надо бороться. Поэтому в настоящий момент достаточно широко используется мировая практика химических добавок, которые изменяют свойства битума в лучшую сторону. И если ещё три года назад эти добавки были только из США, Германии и Голландии, то теперь мы видим, что их начали производить в Казани, Уфе, Бийске и т. д. А коль они к нам поступают из России, то их цена становится доступной, и их использование перестаёт быть экзотикой. Отрадно и то, что ещё три года назад это воспринималось нами как инновация, а сейчас применяется на практике. Надеюсь, что со временем целенаправленная работа красноярских дорожников по изменению свойств битума станет залогом того, что мы практически перестанем зависеть от капризов погоды.

Ни для кого не секрет, что дорожникам зачастую приходится укладывать асфальтобетон при температурах, которые, мягко говоря, не являются положительными. Для того, чтобы была возможность работать с ним в неблагоприятных климатических условиях, были разработаны и в настоящее время активно используется ряд добавок, которые из горячего асфальтобетона делают теплый. Отмечу, что «теплый асфальтобетон» — это вовсе не значит, что он приезжает на площадку чуть живой. Дело в том, что современная химия позволяет добиваться от асфальтобетона тех же характеристик, которых мы от него ждём, но при гораздо более низких температурах.

Учитывая, что на территории Восточной Сибири дорожный сезон относительно короток, постоянно прерывается различными погодными явлениями, мы полагаем, что за химией в битуме будущее. Эти добавки уже не так сильно бьют по карману, как их зарубежные аналоги, поэтому использоваться будут более активно.

Одной из существенных проблем является образование колеи на дорогах. Происходит это потому, что наш асфальтобетон не держит той нагрузки, которую к нему прикладывают. Летом фура весом 60 тонн при температуре окружающей среды +33 °С, что бы мы ни делали, произведёт на дорожное покрытие самое негативное влияние.

Однако у нас появились определённые возможности и для борьбы с этой бедой. Полтора года назад мы довольно широко начали использовать армирование асфальтобетона: включили в его состав тонкие полимерные волокна. Это, на наш взгляд, один из очень перспективных процессов. К сожалению, в применении этой технологии мы вынуждены были сделать паузу, т. к. поставщиками качественной фибры были США и Германия. Но когда евро и доллар превратили эти материалы в абсолютно недоступные для нас, они появились на рынках России. Мы бы хотели сказать больше спасибо Казани и надеемся, что наш «Техполимер» эту технологию двинет вперед.

Многие из пользователей, которые не часто выезжают за границы города, не знают, что львиная доля ямочного ремонта на территории Красноярского края, на федеральных и краевых трасах, выполняется с помощью достаточно нового, ещё недавно совершенно экзотического способа ремонта покрытия, который называется струйно-инъекционный. Он предполагает подачу в выбоины и разрушения, мытого щебня и битумной эмульсии. Струя из этих двух материалов попадает в яму и полностью исправляет профиль. Самое главное, что результат этого ремонта очень надежен. Кроме того, отечественные производители уже начали производить подобную технику на территории Белоруссии и России.

Львиная доля инноваций дорожной отрасли связана не со строительством и ремонтом дорог, а в большей степени с проектированием и оценкой их состояния. Наши проектировщики давно завязаны на результаты космического позиционирования, давно не используют стандартных нивелиров и теодолитов. Но я специально не заостряю на этом внимания потому, что пользователю вряд ли интересно знать, что применяется, чтобы создавать дорогу. Его интересует дорога, как некий результат, которым можно пользоваться.

Мне бы хотелось, чтобы все, кто будет читать эту статью, поняли, что рецептов в виде каких-то волшебных порошков и чудодейственных капель, которые превращают автомобильную дорогу в абсолютно не разрушаемую среду — нет! Есть технологии, связанные с улучшением свойств отдельных материалов. Но самая главная технология, которая определяет высокое качество автомобильных дорог — это их своевременный ремонт. Асфальтобетонной дороге раз в 6-8 лет надо устраивать новый слой износа. Для нас это будет самая «новая» технология! Никогда в России она ещё не применялась! Реновационный цикл в России составляет примерно 20 лет. Снижение длины этого цикла будет самым главным залогом победы над бездорожьем.

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.