Дорожные технологии: вчера, сегодня, завтра.
Сегодня перед дорожной отраслью стоят цели по увеличению объемов строительства, а также межремонтных сроков службы дорожных покрытий. Напомним: постановлением Правительства РФ № 658 нормативные межремонтные сроки автомобильных дорог были увеличены до 12 лет для ремонтов и 24 лет для капитальных ремонтов. Обеспечить эти сроки позволяют современные технологии строительства и ремонта дорожных одежд. Мы предлагаем их краткий обзор.
В настоящее время на автомобильных дорогах федерального значения применяются следующие технологии устройства покрытий:
– технология устройства покрытия из асфальтобетона (в соответствии с ГОСТ Р 58406.2–2020) и из щебеночно–мастичного асфальтобетона (в соответствии с ГОСТ Р 58406.1–2020);
– технология устройства покрытия из асфальтобетона в соответствии с ГОСТ Р 58401.1–2020 и из щебеночно–мастичного асфальтобетона (в соответствии с ГОСТ Р 58401.2–2020) – Система объемно–функционального проектирования;
– технология устройства защитных слоев покрытия (в соответствии с ГОСТ Р 58422.1–2021);
– технология устройства покрытия проезжей части из литого асфальтобетона (в соответствии с ГОСТ Р 54401–2020);
– технология устройства покрытий и оснований дорожной одежды из теплых асфальтобетонных смесей;
– технология устройства покрытий и оснований дорожной одежды из любых асфальтобетонных смесей с применением переработанного асфальтобетона (РАП);
– технология устройства цементобетонных покрытий.
Все эти технологии входят в перечень новых технологий и материалов в соответствии с поручением Федерального дорожного агентства. Остановимся подробнее на каждой из них.
Щебеночно–мастичный асфальтобетон
Щебеночно–мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМА) состоит из минеральной части (щебня, дробленого песка и минерального порошка), битумного вяжущего и стабилизирующих или иных добавок, способных удерживать битумное вяжущее при технологических температурах, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии. Сейчас ЩМА – самый используемый материал для устройства верхнего слоя покрытия. Это объясняется целым рядом преимуществ – повышенной прочностью, стойкостью к механическому воздействию, высокой общей износостойкостью, устойчивостью к трещино– и колееобразованию, сопротивляемостью горизонтальной деформации, низким уровнем шума при контакте с колесами транспорта и др. Стоимость ЩМА выше, чем стоимость других асфальтобетонных смесей, однако это компенсируется за счет высокого качества – потребность в техническом обслуживании таких покрытий минимальна, а срок службы в 2–3 раза превышает показатели других материалов.
Горячий асфальтобетон
Асфальтобетон на протяжении многих лет остается одним из самых распространенных материалов для устройства дорожных покрытий. Способен выдерживать высокие нагрузки. По сравнению с ЩМА он более дешевый, а также требует более низких затрат на содержание и ремонт. Его преимущества по сравнению с другими материалами: долгий срок службы, способность выдерживать тяжелые нагрузки, применяемость в разных климатических условиях, относительно более дешевая стоимость строительства, содержания и ремонта, лучшие показатели ровности и комфорта для водителей, сниженные требования к устройству основания, возможность повторного использования.
Superpave
Система Superpave – это комплексная система проектирования составов асфальтобетонных смесей, удовлетворяющих высоким требованиям к эксплуатационным характеристикам в зависимости от транспортных нагрузок и климатических условий на конкретном участке строительства, достигаемых за счет сочетания наиболее подходящего битумного вяжущего и минеральных материалов. Система Superpave применима к плотным горячим асфальтобетонным смесям для слоев покрытий и направлена на решение следующих проблем: пластическая деформация (колееобразование); усталостное трещинообразование; низкотемпературное трещинообразование. Это пока сравнительно новая технология в России, хотя в европейских странах применяется давно, а также хорошо зарекомендовала себя в центральных регионах РФ. Наиболее эффективным основанием для асфальтобетонного покрытия, запроектированного по методу Superpave, считается слой дорожной одежды, устроенный по технологии холодного ресайклинга.
Холодный ресайклинг
Холодная регенерация – это технология, которая позволяет производить дорожный ремонт с использованием старого асфальтобетонного покрытия как компонента нового. Машины–ресайклеры измельчают старое покрытие, в процессе вводя укрепляющие добавки (цемент или битум) и специальные добавки – стабилизаторы, которые улучшают качество получаемого дорожного основания. Технология считается очень перспективной для восстановления дорожных одежд по критерию стоимость/эффективность благодаря ряду неоспоримых преимуществ. Это экономичность, экологичность, структурная целостность дорожной одежды, сохранение целостности грунта, минимальные сроки ремонта и быстрый ввод дороги в эксплуатацию. С помощью этой технологии можно максимально снизить возможность возникновения усталостных трещин, исключить возможность возникновения трещин на асфальтобетонном покрытии из–за неровностей нижележащих слоев, выровнять профиль дорожного полотна и т. д. На сегодня эта технология активно применяется во многих регионах РФ.
Теплые асфальтобетонные смеси
Технология теплых асфальтобетонов позволяет производить, перевозить, укладывать и уплотнять смеси при более низких по сравнению с традиционными температурах. Смесь производится при температуре 115–135 градусов Цельсия. Она получается при помощи вспененного битума, который образует более толстую пленку вокруг каменных материалов, увеличивая качество обволакивания битумом каменного материала. Более медленное остывание теплой смеси увеличивает плечо перевозки (на практике – в два раза) и допускает укладку в холодное время, благодаря чему продлевается дорожный сезон. Эта технология более применима для отдаленных территорий, где особые климатические условия. и допускает укладку в более холодное время, что также способствует продлению дорожного сезона.
Горячий ресайклинг
Горячий ресайклинг – еще одна технология повторного использования материалов асфальтобетонного покрытия. Этот метод применяется для ремонта поврежденных слоев износа асфальта. Условием является невредимая конструкция слоя – под слоем износа должны быть полностью соблюдены все требования к несущей способности и морозостойкости дороги. Горячий ресайклер выполняет подготовку существующего дорожного покрытия при необходимости также со свежей смесью. После этого новый слой износа снова полностью отвечает требованиям. Метод горячей переработки улучшает все важные характеристики поверхности и профиля дорожного полотна, а также состав каменных фракций в слое износа. Таким образом можно восстановить отсутствующее сцепление, обеспечить отвод воды и убрать колеи. Переработка старого асфальтобетона является ресурсосберегающей технологией, поскольку позволяет существенно снизить материалоемкость при строительстве и ремонте асфальтобетонных слоев дорожных одежд. Происходит улучшение экологической обстановки, так как исчезает необходимость утилизации отходов, а сама вторичная переработка асфальтобетона способствует сохранению невозобновляемых природных ресурсов.
Цементобетонные покрытия
Цементобетонное покрытие – это качественная альтернатива слоям из асфальтобетона для строительства и последующей эксплуатации дорожных одежд жесткого типа. Обладает повышенной прочностью, износостойкостью, долговечностью и требует минимум затрат в процессе эксплуатации. Благодаря светлому цвету поверхности цементобетонных покрытий для их освещения требуется на 20% меньше энергии. Цементобетонные дорожные покрытия имеют ряд стратегических преимуществ, среди них: срок службы более 25 лет; уменьшение прогиба дорожного полотна, что позволяет экономить до 6% топлива, исключает возникновение пластичной колеи; высокая распределяющая способность и малая величина вертикальных упругих перемещений под нагрузкой автомобилей; незначительный износ вследствие истирания; высокий, малозависящий от увлажнения покрытия коэффициент сцепления.
Тонкослойные покрытия
В последнее десятилетие на федеральных трассах появилась новая технология – тонкослойное покрытие из горячей битумоминеральной смеси. Она рекомендуется при ремонте дорожных покрытий, обладающих достаточной несущей способностью, но при этом характеризующихся наличием сетки трещин, незначительной колейности и небольших выбоин; шелушением поверхности покрытия, снижением сцепных качеств покрытия. Тонкослойное покрытие – это своего рода защитный коврик толщиной 2–2,5 см, который продлевает ее жизнь на 3–4 года и при этом в несколько раз дешевле ремонта на дороге аналогичной категории. Такое покрытие обеспечивает более высокое сцепление колеса автомобиля с дорогой, уменьшая эффект аквапланирования. Однако его нельзя применять на дорогах с низкой несущей способностью конструкции дорожной одежды и при деформациях в слоях дорожной одежды.
Литой асфальтобетон
Литой асфальт – жидкая горячая асфальтобетонная смесь, способная самостоятельно набирать необходимую плотность и твердость, не требующая уплотнения ни дорожными катками, ни ручным оборудованием. Преимущества литого асфальтобетона – высокая устойчивость к деформации, длительный срок эксплуатации, водонепроницаемость, трещиностойкость. Основной результат внедрения технологии литых асфальтобетонов – продление межремонтных сроков мостовых сооружений, которые выдерживают повышенные нагрузки. Однако ее можно применять только в тех регионах, где есть соответствующие заводы. К тому же стоимость его сравнительно высока.
* * *
Все эти технологии являются перспективными и эффективными, отмечает заместитель директора департамента государственной политики в области дорожного хозяйства Минтранса России Антон Козлов. По его данным, важно, что на сегодня 99% применяемых материалов в дорожном ремонте и строительстве – российского производства. Кроме прочего, это дает возможность снизить эксплуатационные затраты и стоимость выполнения строительных работ.
Заместитель генерального директора ФАУ «РОСДОРНИИ» Алексей Адам добавляет, что сведения о инновациях в дорожной отрасли содержатся в Реестре новых и наилучших технологий, материалов и технологических решений повторного применения. В настоящее время в пяти разделах реестра содержится информация о 165 производствах, 365 технологиях, 798 материалах, 261 конструкции. Основными пользователями реестра являются региональные и муниципальные дорожные ведомства, проектные и дорожно–строительные организации. Оператором реестра является ФАУ «РОСДОРНИИ».
