жк днепропетровская 37 евродвушка
жк днепропетровская 37 евротрешка
жк днепропетровская 37 квартиры

Актуальное

От щебня до беспилотных трасс

Необходимость увеличить прочность и долговечность дорог стимулирует внедрение инновационных материалов и технологий. На практике применение новинок тормозится из-за устаревшей нормативной базы.

Дорога
Состав асфальтобетона будет подбираться на основе материалов, добытых в местных карьерах
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Ключевыми задачами для внедрения инноваций в  транспортном строительстве являются повышение долговечности искусственных сооружений и дорожных магистралей, сохранение их высоких потребительских качеств, обеспечение надежности, безопасности их эксплуатации, а также снижение нагрузки на окружающую среду.

Руководитель Федерального дорожного агентства Роман Старовойт с целью продвижения инноваций вместе с представителями ФКУ Упрдор «Черноморье» побывали на участке дороги Краснодарского края, где впервые в истории отрасли на этапе строительства была применена технология стабилизации грунтов с использованием местных инертных материалов и цемента в качестве вяжущего вещества.

На всем протяжении строительства от трассы М-25 «Новороссийск – Керченский пролив» к сухогрузному району Морского порта Тамань впервые в Краснодарском крае и ЮФО будет применена методология объемного проектирования Superpave. На 42-километровой новой дороге планируется построить пять транспортных развязок и пятнадцать путепроводов.

Метод и методология

Система Superpave представляет собой новый для России способ проектирования асфальтобетонной смеси, заимствованный у американских дорожников. Благодаря этому методу можно подобрать оптимальный состав покрытия на основе местных строительных материалов с учетом климатических условий, интенсивности движения.

Дорога
Система Superpave представляет собой новый для России способ проектирования асфальтобетонной смеси, заимствованный у американских дорожников. Благодаря этому можно подобрать оптимальный состав покрытия
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Асфальтобетон производится особым методом, в результате формируются утолщенные пленки битумного вяжущего, сокращается количество пор. Это существенно снижает старение битума и продлевает срок службы покрытия. Кроме того, метод подразумевает и серию испытаний подобранных асфальтобетонов, при которых применяются высокоточные сервогидравлические прессы и климатические камеры.

Для определения состава смеси по технологии Superpave процесс проектирования разделен на несколько этапов: подбор и определение реологических свойств битума, подготовка минерального состава смеси, уплотнение образцов на гираторе, уточнение их свойств, определение необходимой вязкости и водостойкости смеси.

Российские ученые адаптировали зарубежную систему проектирования слоев асфальтобетонного покрытия с  учетом физико-химических характеристик битума и каменных материалов узких фракций для наших температурно-климатических условий. Состав асфальтобетона при этом будет подбираться на основе материалов, добытых в местных карьерах. В результате дорожникам удастся добиться существенной экономии бюджетных средств за счет оптимизации затрат на транспортировку из других регионов щебня и других компонентов.

Внедрение этой и ряда других инноваций позволит, по мнению специалистов Росавтодора, продлить срок службы современных российских дорог почти до 25 лет. Однако практики более сдержаны в оценках. «Внедрение системы Superpave требует основательной адаптации к условиям России, в том числе к нашим битумам и шипам на колесах в зимний период, а это существенно влияет на работоспособность и износ покрытий, иначе говоря, на долговечность, – считает заместитель технического директора ЗАО «АБЗ-Дорстрой» Тамара Широкова. – Скандинавские страны в битумы, аналогичные нашим, вводят надлежащее количество природного битума, получая значительно лучшее вяжущее. Кроме того, масса шипа для легковых автомобилей в Скандинавских странах меньше, чем у нас, в два раза».

Стоит отметить, что компания «АБЗ-Дорстрой», входящая в группу АБЗ-1, постоянно ведет поиск оптимальных материалов и рецептур, проводит лабораторные исследования, внедряет новинки. В прошлом году предприятие получило диплом первой степени в номинации «Лучший пример внедрения инновационных технологий» за «теплый асфальтобетон». Для этого материала приемлемы пониженные температуры выпуска, что, с одной стороны, снижает нагрузку на окружающую среду, а  с  другой – позволяет производить укладку верхнего слоя покрытия дороги при температуре воздуха до минус 10.

Посчитать и не прослезиться

Сдерживающим фактором внедрения инноваций, по мнению специалистов отрасли, является необходимость дополнительных согласований проекта и разработка специальных техусловий (СТУ), поскольку в действующих ГОСТах, СНиПах и других нормативных документах применение инновационных материалов вроде бы не запрещено, но и не регламентировано. В то же время строго регламентировано выполнение работ по госзаказу, и экспериментировать здесь никто не позволит.

Заказчики отказываются от применения инновационных технологий и новых материалов еще и потому, что на этапе строительства затраты оказываются выше, чем при применении традиционных технологий. При этом не учитываются эксплуатационные расходы, которые зачастую превышают затраты на строительство.

Однако все понимают, что менять технологии необходимо. Не так давно Фонд инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП) и Федеральное дорожное агентство (Росавтодор) подписали соглашение о сотрудничестве в области внедрения, применения и развития инноваций, включая нанотехнологии, при строительстве автомобильных дорог и автодорожной инфраструктуры в России. В соответствии с соглашением, кроме продвижения инноваций будут совместно готовиться предложения по совершенствованию нормативной базы.

«Нагрузки на ось автотранспортных средств растут, с каждым годом повышается интенсивность движения. Для того чтобы обеспечить нормативный срок службы дорожных конструкций при таких условиях, необходимо активное внедрение эффективных технических решений и инновационных материалов. Исходя из этого утвержден комплекс технических мер, направленных на увеличение до 12 лет межремонтного срока эксплуатации автомобильных дорог с усовершенствованным типом покрытия. Инновации позволят выполнить задачу по приведению уже к концу 2018 года всех федеральных магистралей страны в нормативное состояние», – отметил на церемонии подписания Роман Старовойт.

По сообщению председателя правления ООО «УК «РОСНАНО» Анатолия Чубайса, российская наноиндустрия выпускает ряд инновационных продуктов, которые можно использовать для строительства автодорог и дорожной инфраструктуры – от компонентов дорожного покрытия до интеллектуальных систем безопасности и контроля.

Простенько, но со вкусом

Одним из новых продуктов, предложенных к применению в подстилающем слое дорожной одежды при пучинистом грунте, стало пеностекло. Изготавливаемое путем спекания тонкоизмельченного стекла и экологически безопасного газообразователя, оно является чрезвычайно прочным материалом, который не изменяет геометрических размеров в процессе эксплуатации.

Щебень из пеностекла
Применение щебня из пеностекла оправдано там, где нет природного щебня
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Более того, пеностекла, по сравнению с традиционным песком, требуется вдвое меньше, что позволит сократить сроки строительства, уменьшить объем земляных работ.

По заключению специалистов ФГУП «РОСДОРНИИ», применение пеностекольного щебня производства ООО «АйСиЭм Гласс Калуга» возможно при строительстве, реконструкции или капитальном ремонте автомобильных дорог.

Потенциальная возможность использования этого материала имеется на 48,4% протяженности или на 42,5% по площади существующих автомобильных дорог общего пользования федерального значения. В этом году пеностекло было применено при реконструкции автомобильной дороги М-3 «Украина». По мнению Тамары Широковой, применение щебня из пеностекла оправдано там, где нет природного щебня.

Еще одной перспективной технологией является использование композитных конструкций для укрепления верхних слоев дороги. Метод был успешно опробован при создании взлетно-посадочных полос.

«В 2013 году при реконструкции аэропорта в Казани на экспериментальном участке перрона был создан верхний слой покрытия из полимерной композитной арма- туры, – рассказывает советник генерального директора ФГУП «Администрация гражданских аэропортов (аэродромов)» Валерий Смирнов. – Эксплуатационное состояние трех композитобетонных плит покрытия активной части перрона отличное: на поверхности нет трещин, дефектов, следов деструкции на стыках. Кроме этого, в экспериментальном порядке часть периметрового ограждения аэропорта Казани, в зоне нахождения радионавигационного оборудования, была выполнена из полимерной сетки».

Сейчас конструкции с применением композитов внедряются в дорожное строительство.

С использованием инновационных технологий, позволяющих не останавливать движение транспорта по автодорогам во время выполнения работ, в Татарстане проведен капитальный ремонт пяти водопропускных труб на 131, 165, 167, 173 и 211-м километрах трассы Р-239 «Казань – Оренбург – Акбулак – граница с Республикой Казахстан».

Специалисты ФКУ «Волго-Вятскуправтодор», подведомственного Росавтодору предприятия, заменили рас- положенные под трассой Р-239 железобетонные трубы на металлические, применив метод горизонтально направленного бурения.

Сокращение сроков работ было достигнуто за счет использования высокотехнологичных, полностью автономных, не нуждающихся во внешних источниках энергии буровых комплексов. Инновационным методом гильзования на 211-м километре этой же трассы восстановлена железобетонная труба диаметром 1,5 м. В поврежденную конструкцию установлена стеклопластиковая труба диаметром 1230 х 20,3, а межтрубное пространство заполнено бетоном.

Всеобщая модификация

Поскольку 90% автомобильных дорог федерального значения имеют асфальтобетонное покрытие, поставлена задача обеспечения качества и долговечности асфальтобетона. В Росавтодоре сейчас активно обсуждаются вопросы применения модифицированных битумных вяжущих и методы модификации асфальтобетонных смесей.

Отечественный рынок предлагает три решения на основе регенерированного каучука, или, как чаще называют данный материал, резиновой крошки. Введение модификаторов позволяет улучшить свойства верхнего слоя и обеспечить необходимые низкотемпературные и  высокотемпературные параметры. Многообразие добавок можно разделить как на модификаторы с выраженной эффективностью, так и на неэффективные.

«Говоря о резиновой крошке, следует отметить, что эта технология также пришла к нам с Запада, но там изначально сортируют утилизируемые шины, поскольку не все они годятся для использования в дорожной отрасли, – подчеркивает Тамара Широкова. – Поскольку у нас процесс сортировки вторсырья исключен, это приводит к тому, что дорожники не могут обеспечить стабильные свойства асфальтобетона и, следовательно, должное качество покрытий с добавкой резины. Кроме того, не разработана методика входного контроля качества рези- новой крошки, что дает возможность ее изготовителям поставить материал, не прошедший полный цикл обработки – в частности, активацию».

Представленные на рынке добавки на основе резиновой крошки в существующем виде и при имеющейся технологии дозирования и применения повышают энергоемкость приготовления

В начале строительного сезона в Росавтодор пригласили экспертов, производителей модификаторов на основе резиновой крошки и представителей подрядных дорожно-строительных компаний, которым приходится работать с предлагаемыми модификаторами и обеспечивать гарантии на произведенные работы, чтобы обсудить перспективы применения этого материала.

Подведомственные Росавтодору федеральные казенные учреждения ведут лабораторные испытания модификаторов битума и асфальтобетонной смеси с использованием измельченной резины. Исследования специалистов ФКУ «Центравтомагистраль» позволили оценить влияние модификаторов на эксплуатационные характеристики вяжущих при устройстве покрытия из щебеночно-мастичного асфальтобетона. Подобные работы на постоянной основе проводит и ФКУ Упрдор «Москва – Бобруйск».

Из отчета ученых следует, что представленные на рынке добавки на основе резиновой крошки в существующем виде и при имеющейся технологии дозирования и применения повышают энергоемкость приготовления асфальтобетонной смеси и ее укладки, существенно снижают степень уплотнения асфальтобетонной смеси.

Практики считают, что для обеспечения стабильности характеристик модификаторов на основе резиновой крошки (а это реально повысит долговечность асфальтобетона) необходимо сортировать вторичное сырье и при производстве модификаторов для битума и асфальтобетонных смесей использовать только крупногабаритные шины, имеющие высокое содержание каучука. Более того, сырье для производства модификатора должно быть девулканизировано.

Другим видом модификаторов являются битумосодержащие материалы. Сегодня на рынке представлен широкий спектр продуктов для модификации битумов и асфальтобетонных смесей.

В связи с этим Федеральным дорожным агентством проводится работа по упорядочиванию применения модификаторов битумных материалов.

«Полимеры, в частности термоэластопласты, повышают долговечность дорожного покрытия, – отметил директор по продажам копании СИБУР Андрей Фролов. – На базе воронежской площадки создан единый центр технического сервиса клиентов, позволяющий совместно с нашими партнерами – производителями битума разрабатывать инновационные полимерные решения для улучшений свойств битумной продукции».

Воодушевившись 3D

Как и в других сферах строительства, в дорожной отрасли широко внедряются передовые информационные технологии – BIM и объемного моделирования. Ставка на информационные системы – будущее транспорта и его инфраструктуры. Как сообщила пресс-служба Росавтодора, технологии BIM-моделирования, позволяющие создать трехмерную компьютерную модель автомобиль- ной дороги, использовались при разработке проекта капитального ремонта федеральной трассы М-7 «Волга» на подъезде к городу Иваново на двух участках общей протяженностью 18 км.

Мост через дорогу
В дорожной отрасли внедряются информационные технологии — BIM и объемного моделирования
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

В 2016 году Росавтодор внедрил инновационную тех- нологию 3D-нивелирования при реконструкции федеральной трассы Р-256 «Чуйский тракт» в Республике Алтай и Алтайском крае. Об этом сообщил начальник ФКУ Упрдор «Алтай» Федерального дорожного агентства Ярослав Долинский в рамках состоявшегося в Барнауле заседания Научно-технического совета.

Технология позволяет автоматически управлять уклад- кой дорожного полотна, благодаря чему получается идеально ровное покрытие.

Этот метод будет применен дорожниками при строительстве моста через реку Чумыш длиной 306 м и подходов к нему общей протяженностью около 9 км.

В начале сентября на выставке-форуме «Дороги России XXI века» в Казани глава Росавтодора Роман Старовойт озвучил план реализации еще одного интересного проекта. В ближайшие два года на федеральной дороге М-7 «Волга», на участке Казань – Набережные Челны появится опытная трасса для испытаний беспилотников. А инженеры КАМАЗа проектируют для этого беспилотный автомобиль.

Специалисты ФДА сотрудничают с другими странами, участвуя в реализации проектов интеллектуальных дорог, что поможет избежать создания замкнутых беспилотных систем внутри стран. Для развития возможности с помощью беспилотников доставлять необходимые грузы через границы в рамках общего проекта «Караван» достигнуты соглашения с финскими партнерами, которые разрабатывают собственный беспилотный проект «Аврора».

Подготовила Любовь Ежелева

Другие материалы по теме

X