Российский асфальтобетон пришёл к европейским стандартам

Среди многообразия отраслевых мероприятий для специалистов дорожного хозяйства, на которых мы побывали, семинар «Шёлковый путь», пожалуй, выделим отдельно. Почему? Во-первых, львиная доля спикеров в выступлениях рассказывала действительно полезную информацию, а не занималась самопиаром своих компаний в отличие от участников большинства подобных конференций. Во-вторых, практически недельная программа семинара охватила аспекты от проектирования до содержания дорог. В-третьих, помимо теории, участники посетили и действующий АБЗ.

Рассказать обо всём, что предложили слушателям семинара, в одном выпуске нереально. Поэтому мы будем последовательно, из номера в номер, знакомить вас с самыми важными выступлениями. И начнём, наверное, с одной из актуальных тем — нововведений этого года, касающихся асфальтобетонных смесей.

По новым стандартам

До внедрения нацпроекта «Безопасные качественные дороги» большая часть проезжих частей уже не выдерживала потока трафика. И немудрено, ведь проектировали и строили их по лекалам 1960-х годов. Но, помимо этого, в России оказалось много региональных и военных дорог, нуждающихся в модернизации.

«Дороги строили до нас, их будут строить и после нас. Мы находимся в очень интересной исторической точке, когда после 85 лет работы по одним нормативным документам и по заложенным в них постулатах перебираемся в абсолютно новые реалии с другими стандартами.

И вот этот выход на новые нормативы для асфальтобетона, которые основаны на лучших европейских и американских требованиях, позволит нашей науке встать в один ряд с мировыми исследованиями последних 30-50 лет», — сообщила заместитель директора по качеству, руководитель научно-исследовательского центра АО «АБЗ-1» Наталья Майданова.

За последний десяток лет в стране приняли около четырёх сотен стандартизирующих документов по дорожно-строительным материалам, изысканиям, организации движения, эксплуатации и строительству дорог. Основным из них для дорожников стал Технический регламент ТС 014/2011, в который до сих пор вносят изменения.

«С каждым годом потребность в качественных автодорогах возрастает из-за необходимости увеличения пропускной способности, роста грузонапряжённости. Все эти факторы требуют внедрения новых технологий в дорожной отрасли. В первую очередь это касается асфальтобетонных покрытий. В разных регионах страны мы сталкиваемся с непростыми климатическими условиями, особенностями рельефа, значительными перепадами температур, что сильно влияет на долговечность дорожного покрытия.

Качественное сырьё, соблюдение технологий — это практически половина успеха ровной дороги. Заказчики предъявляют повышенные требования к квалификации сотрудников дорожной отрасли и к техническому оснащению организаций. В приоритете высокая степень автоматизации производства при минимальном количестве сотрудников.

Но здесь важно следить за качеством с учётом действующих национальных стандартов», — напутствовал собравшихся дорожников заместитель начальника Управления научно-технических исследований, информационных технологий и хозяйственного обеспечения Росавтодора Георгий Гончаров.

Старые документы постепенно выводят из обращения. Например, с 1 июня этого года перестанут действовать ГОСТ 9128 и 31015, что вызвало разную реакцию со стороны представителей отрасли. Кто-то был против этого, аргументируя, что столько лет всё работало — и вот на тебе. Кто-то, наоборот, воспринял это с радостью.

«Я приведу показательный пример. Заказчик в проектной документации указывает асфальтобетон по ГОСТ 9128. Подрядчик применил, уложил покрытие, всё замечательно. Происходит ДТП с двумя или более смертями. Приезжают компетентные органы, начинают проверку и выясняют, что на этом участке асфальт уложен по ГОСТ 9128. Но это не соответствует требованиям Технического регламента, А по законодательству мы должны применять нормативные документы, которые находятся под его действием.

И штрафом в такой ситуации уже не отделаешься, тут уже уголовное наказание. И это в стране уже происходит, чтобы вы были в курсе. Когда заказчик вам говорит, что ему нужен асфальт по ГОСТ 9128, доносите это до руководства», — предостерёг директор Ассоциации производителей и потребителей асфальтобетонных смесей «Р.О.С.АСФАЛЬТ» Алексей Бунчик.

Примечательно, что некоторые производители асфальтобетонных смесей всё ещё получают заказы
с декларациями на старые нормативы. Участников семинара «Шёлковый путь» настоятельно предупредили не принимать подобное.

«Остаётся две линейки документов на горячие щебёночно-мастичные асфальтобетонные смеси, разработанные по системе Маршалла и по Superpave. Это наши сленговые названия, все к этому привыкли, но в документации необходимо указывать правильные названия систем: объёмного проектирования или объёмно-функционального проектирования. Никаких «евроасфальт», «суперасфальт», «superpave» быть не должно в официальных документах и письмах», — напомнила Наталья Майданова.

Внедрение новых стандартов позволит лабораториям получить допуск к мировым научным отчётам и докладам. Европейские и американские коллеги начнут наконец-то понимать российские исследования в области асфальтобетонов. Да и сами отечественные специалисты смогут уже не додумывать, а полноценно проецировать показатели мирового опыта на смеси и понимать их физический смысл. Конечно, в лабораториях и раньше понимали, что существует усталостная прочность, так как асфальт — продукт композиционный, и со временем он разрушается. В других странах давно проводили тестирование поведения при различных условиях, искусственно состаривая различные рецептуры смесей.

Новые документы приблизят российских производителей асфальтобетона к технологической дисциплине. В старых ГОСТах был большой разбег по гранулометрии для каждого типа смеси, и технологи при разработке рецептур просто подгоняли свойства под нужные цифры. В лабораториях просто экспериментировали с каменным материалом любых фракций. Доходило до того, что на фракции 5-20 некоторые умудрялись получать ЩМА и смеси типа А.

Вступающие в силу этим летом нормативы дадут конкретный диапазон отклонений по каждой марке смеси, и без узких фракций сложно будет составить гранулометрическую кривую и попасть в необходимые цифры.

«При старом ГОСТе были пределы прочности сжатия при разных температурах, первые требования к которым появились в конце 1930-х годов, затем они попали в ГОСТ 1949 года. И так они и кочевали в течение почти века, и мы на них ориентировались, потому что другого-то ничего и не было.

Многим, конечно, больно отказаться от привычных характеристик. Но давайте вспомним привязку к нагрузкам на дорогу. Песчаная асфальтобетонная смесь имеет самые высокие прочностные характеристики, но она не работает в качестве несущего слоя, не выдерживает нынешние нагрузки», — обозначила глава научно-исследовательского центра «АБЗ-1».

Новый ГОСТ вводит ещё один показатель — определение устойчивости к сдвиговым деформациям, который одновременно определяет прочностные свойства и констатирует устойчивость к образованию колеи. Г-жа Майданова призвала смотреть при исследованиях не только на конечные цифры, но и на кривую в динамике. По её словам, угол наклона этой диаграммы может быть разным, что тоже нормирует показатель первой тысячи проходов колеса и является косвенной характеристикой прочностных свойств смеси.

Также норматив вводит чёткие показатели влагостойкости, контроль объёмных свойств, реологических свойств битумных вяжущих, требования к каменным материалам. Кроме того, регламентирован неразрушающий операционный контроль на этапе укладки асфальтобетона. Другими словами, на объекте должно получиться то, что сделали в лаборатории, включая воздушные пустоты в уплотнённой смеси.

Помимо этого, документ предусматривает наличие пары параллельных определений показателей зернового состава щебня. И если цифры не сходятся, то нужно переделывать весь опыт.

Объекты технического регулирования ТР ТС 014/2011

Объекты	Дороги автомобильные общего пользования (п.4 Ст.1)	Улицы насел¸нных пунктов (п.5 Ст 1)
Процесс проектирования (включая изыскания)	распространяется	не распространяется
Процесс строительства	распространяется	не распространяется
Процесс реконструкции	распространяется	не распространяется
Процесс капитального ремонта	распространяется	не распространяется
Процесс эксплуатации	распространяется	не распространяется
Элементы обустройства	распространяется	распространяется
Дорожно—строительные материалы и изделия	распространяется	распространяется

Из чего же, из чего же?

Из чего же должен состоять асфальтобетон по новым ГОСТам? Начнём с материала, без которого, собственно, смесь представить невозможно, — щебня. До сих пор в ходу два стандарта, регламентирующих плотность этого материала. Старый ГОСТ 8267-93 и более свежий 32703-2014. Так вот, согласно уже упомянутой «дорожной Библии» — Техническому регламенту ТС 014/2011 — ориентироваться нужно на последний принятый документ.

А в нём допускается средняя плотность зёрен от 2 до 3,5 г/см³ и разрешено применять фракции 4-5,6 мм, 5,5-8 мм, 8-11,2 мм, 11,2-16 мм, 16-22,4 мм, 22,4-31,5 мм, 31,5-45 мм, 45-63 мм. При этом в стандарте прописана возможность применять не только узкие, но и широкие фракции.

«В чём отличия? По ГОСТ 32703-2014 зерновой состав определяют на квадратных ячейках, испытания проводят по новым методам, например, истираемость устанавливают по показателю «микро-Деваль», прописаны конкретные требования к маркам щебня, и продукт подлежит обязательной сертификации. Но можно и самостоятельно декларировать по схеме 1Д», — пояснил директор НИИ «Ладор» Александр Дедюхин.

К слову, касательно проведения опытов на устойчивость сопротивлению по истираемости спикер уточнил, что вместо «микро-Деваля» эффективнее применять «Нордик тест». Методы схожи, но в последнем к шарикам в барабан испытательной машины добавлены полочки, что даёт максимально приближенную к реальной нагрузку шипами на шинах. И если по всем остальным показателям асфальтобетон будет стоять десятилетиями, то абразивный износ значительно сокращает срок службы дорожного полотна.

Изменения коснулись также марок щебня и гравия по значениям дробимости. Если раньше ГОСТ разделял испытания массы камней из осадочных и метаморфических пород в сухом и насыщенном водой состояниях, а для изверженных пород было деление на интрузивные и эффузивные, и молодым специалистам приходилось становиться геологами для определения принадлежности, то современные нормативы привели к шести маркам.

В лабораториях так же нужно проводить испытания изверженных и метаморфических горных пород, щебня из гравия и валунов по потере массы в сухом или насыщенном водой состояниях (на выбор), но требования в таблицах конкретизировали. А вот щебень из осадочных пород проверять предписано только после погружения в водную среду.

«Как отличить осадочную породу от остальных? Самый простой способ — капнуть на неё раствором кислоты. Если зашипела — осадочная, не шипит — это всё остальное. Но здесь есть и подводные камни. Если мы посмотрим, что такое интрузивная горная порода, то увидим, что это тот же самый гранит.

По старому ГОСТу у такого щебня при потере по дробимости в 15,5% это марка 1200. По новому ГОСТу — это марка 600. Получается, что все граниты теперь ограничены по использованию. И вот у нас на Урале много гранитных карьеров, много дорог построено с применением такого щебня.

Два года, и покрытие просто изнашивается из-за более крупной кристаллической решётки и под воздействием шипов разрушается. Так что такое ограничение в нормативах вполне логично», — привёл пример Александр Дедюхин.

Определять сопротивление дроблению и износу (раньше это называли «истираемость») можно на полочном или лос-анджелесском барабане. Но общая масса стальных шариков должна быть определённой. То есть, условно, в лаборатории 10 шаров могут быть весом 450 граммов, но как минимум один должен быть 400 граммов.

Руководитель НИИ «Ладор» отметил ещё и нюанс в определении содержания зёрен слабых пород. В прежнем ГОСТе было прописано применение молотка МСТ-3, которым нужно было нанести «лёгкий удар». При этом сила у каждого человека разная, поэтому мощь такого удара в разных лабораториях отличалась. В новом документе прописано, что определение должно происходить с высоты 4 мм под действием силы тяжести молотка.

«По насыпной плотности во многих лабораториях измерения проводят в тех же цилиндрах, что и раньше, где диаметр и высота один к одному. Но люди не вчитываются в текст ГОСТа. Да, сосуды совпадают по объёмам с регламентированными в прошлых документах. Но они не подходят, соотношение внутреннего диаметра к глубине должно быть 0,5-0,8. В цилиндрах, соответствующих новым нормативам, насыпная плотность получается немного выше. И это не погрешность», — объяснил г-н Дедюхин.

Кроме того, он привёл пример закупки новых цилиндров, когда в паспорте указана конкретная ёмкость в литрах. Однако специалисту ещё ни разу не встречался полностью соответствующий заявленному продукт, всегда оказывалось на 200-300 мл больше или меньше. А это тоже будет влиять на результат испытаний.

«Спустя много лет Минстрой РФ согласился ввести в ГОСТ 8267-93 изменения в части квадратных сит. Сейчас идут обсуждения в части новых технических регламентов по строительным материалам. И РЖД начинает в свои стандарты вносить квадратные сита», — добавил Алексей Бунчик.

Другой материал, не менее важный в составе асфальтобетонной смеси, — песок. К испытаниям этого материала новый ГОСТ также предъявляет несколько изменённых требований. Например, если раньше песок сушили при температуре 105 °С, то теперь это значение увеличили до 110 °С с погрешностью в 5 градусов. При этом в сушильном шкафу обязательно наличие циркуляции воздуха.

«Песок фракции от 0 до 2 мм — это просто заполнитель для межзерновых пустот и на качество асфальтобетона практически не влияет. Это пыль, заменяющая минеральный порошок. А от 2 до 4 мм — это почти щебень, и именно так его в составе и надо учитывать, соответственно, подбор при проектировании проводить с учётом этого. Почему?

Потому что песок — это самый нестабильный материал. Если щебень более-менее стабилен, то на песок влияет множество факторов. Ветер подул — меньше пыли стало, дождик прошёл — закрупнённым стал. И каждый раз песок выходит разного качества, что в итоге сказывается на асфальтобетоне», — уточнил директор НИИ «Ладор».

По его словам, лучше иметь несколько дополнительных бункеров-накопителей, чтобы отдельно там хранить фракции 2-4, 4-8, 11-16 и 16-32 мм.

Между тем со стороны дорожников зазвучали тезисы о несоответствии дроблёного песка в карьерах ряда регионов ГОСТу 32730-2014. Даже в основной породе габбро-диабаз фракция с пылью составляет 0,125 мм, но на карьерах говорят, что это отходы производства и обеспыливать их никто не будет. А в осадочных породах содержание и того меньше. Поэтому дорожные организации просят изменить нормативный документ. Но, как оказалось, это непросто в виду того, что упомянутый стандарт является межнациональным и требует согласования с другими государствами ЕАЭС.

Нюансы применения еврощебня в асфальтобетонных смесях. Дробимость по ГОСТ 8267-93

Марка по дробимости щебня из осадочных и метаморфических пород	Потеря массы при испытании щебня, %
	в сухом состоянии	в насыщенном водой состоянии
1200	До 11 включ.	До 11 включ.
1000	Св. 11 до 13	Св. 11 до 13
800	» 13 » 15	» 13 » 15
600	» 15 » 19	» 15 » 20
400	» 19 » 24	» 20 » 28
300	» 24 » 28	» 28 » 38
200	» 28 » 35	» 38 » 54

Марка по дробимости щебня	Потери массы при испытании щебня, %
из изверженных пород	из интрузивных пород	из эффузивных пород
1400	До 12 включ.	До 9 включ.
1200	Св. 12 до 16	Св. 9 до 11
1000	» 16 » 20	» 11 » 13
800	» 20 » 25	» 13 » 15
600	» 25 » 34	» 15 » 20

Новое для нас, признанное для мира

Собственно, по европейским лекалам асфальтобетонные смеси в России начали производить ещё в начале 1990-х годов. Тот же АБЗ-1 с пятью заводами в своём составе в 1993 году стал совместным предприятием со шведской Skanska. Действующий на тот момент ГОСТ 9128 ещё не регламентировал большую часть из того, что привычно современным дорожникам. Но скандинавская компания уже тогда настаивала на рецептурах с применением щебня узких фракций, их и несли заказчикам для согласования.

«Когда шведы посмотрели на наши заводы, сразу началась модернизация, переоборудование. А так как карьеры не могли нам поставлять щебень требуемого качества, то при каждом заводе установили собственную дробильно-сортировочную установку, которая из 40-70 мм или 20-70 мм выдавала нужные нам фракции», — поделилась воспоминаниями Наталья Майданова.

Несколько заводов обслуживала одна лаборатория, в которой работали 4 специалиста и один руководитель. Сначала её роль сводилась к проверке образцов уже уложенного и давно доуплотнённого покрытия. С возросшими требованиями со стороны властей Санкт-Петербурга к анализу вяжущего и щебня в конце 1990-х лаборатория стала расширяться.

Стали экспериментировать с рецептами, и даже если на каких-то объектах ГОСТ позволял укладывать марку 800 в нижние слои, то для улучшения прочностных характеристик стали применять 1200. В верхние слои закладывали габбро-диабаз с прочностью 1400.

Тогда в России практически не было адгезионных добавок, хотя дорожники уже понимали, что для долговечности покрытия необходимо обеспечить сцепление плёнки битума с поверхностью минерального материала. В начале пути это были отходы производства или опытные образцы. Шведы завезли на своё совместное предприятие добавки Akzo Nobel, а вскоре и сам производитель зашёл на новую территорию и долгое время оставался практически монополистом рынка.

До того, как отечественные НПЗ прислушались к пожеланиям дорожных организаций и начали выпускать битумы надлежащего качества, часть компаний использовала импортное сырьё от Neste и Nynas, которые применяли СБС-модификаторы. Только в 1998 году Росавтодор утвердил необходимость ПБВ в верхних слоях, но некоторое время из-за неправильной рецептуры и некорректно подобранного оборудования оно мало применялось. Фактически массовое распространение на федеральных трассах полимерные битумы получили в 2010-х годах.

Когда возросло число автогрузоперевозок и дороги быстро стали приходить в негодность, в стране разработали технические условия на многощебёнистые высокоплотные смеси. Это стало чем-то средним между типами асфальтобетона А и ЩМА. Там главную роль играл каркас. Иностранные специалисты советовали обращать внимание на пустоты, но в силу отсутствия необходимого оборудования российские дорожники ориентировались на показатель водонасыщения. По нему даже считали однородность смеси.

«Что нужно дороге? Чтобы то, что просчитали в лаборатории, было правильно замешано на заводе и уплотнено в том же исполнении. Тот опыт со шведами дал нам понимание, какой должен быть асфальтобетон, на что нужно обращать внимание. Мы этот опыт наращиваем новыми знаниями», — сказала г-жа Майданова.

До 1 июня 2024 года дорожникам необходимо подготовить свои АБЗ и лаборатории, оснастить их необходимым оборудованием, обучить сотрудников. И при этом снабженцы, производственники, склад и лаборанты должны работать как одно целое. От этого будет зависеть качество конечного продукта.

«Для получения качественной асфальтобетонной смеси нужен износостойкий прочный щебень, потери по «микро-Девалю» и «Нордик тесту» не должны превышать больше 10%, сопротивление дроблению и износостойкость — до 20%. Марку по дробимости рекомендуем от 1000 и выше. При использовании широких фракций щебня или смесей фракций, которые нельзя применять, вы никогда качественный асфальтобетон не получите», — посоветовал Александр Дедюхин.

Нюансы применения еврощебня в асфальтобетонных смесях. Дробимость по ГОСТ 32703-2014

Щебень и гравий подразделяется на шесть марок по значению дробимости в соответствии с требованиями, представленными в таблице
Марка по дробимости щебня и гравия из изверженных и метаморфических горных пород, щебня из гравия и валунов, гравия	Потеря массы при испытании щебня в сухом состоянии, %
М1400	До 9 включ.
М1200	Св. 9 до 11
М1000	Св. 11 до 13
М800	Св. 13 до 15
М600	Св. 15 до 20
М400	Св. 20 до 25

Марка щебня из осадочных пород определяется в насыщенном водой состоянии и должна соответствовать требованиям, представленным в таблице
Марка по дробимости щебня из осадочных горных пород	Потеря массы при испытании в насыщенном водой состоянии щебня, %
М1400	До 10 включ.
М1200	Св. 10 до 12
М1000	Св. 12 до 15
М800	Св. 15 до 18
М600	Св. 18 до 22
М400	Св. 22 до 28
Большинство гранитных каменных материалов теперь нельзя применять для дорожного строительства!

---

Подготовил Артём Щетников