Эх, путь-дорожка!

Строительство автомобильных и железнодорожных магистралей в России уже много лет находится в технологическом тупике. Зачастую, наши дороги требуют ремонта уже через два-три года после ввода в эксплуатацию, а затем начинается постоянный «ямочный» ремонт. Попытаемся отыскать причину этой дьявольской закономерности.

Страсти по нормативам

Необходимо пересмотреть требования к асфальтобетону и дорожному конструктиву, с учетом интенсивности движения, поскольку большинство нормативных документов было принято в 70-х годах прошлого столетия, когда параметры движения были иными. Вследствие этой ситуации на интенсивных трассах наблюдается ускоренное разрушение асфальтобетонного покрытия, выполненного в формальном соответствии с существующими ГОСТами.

На долговечность всей конструкции дорожной одежды отрицательно влияет применение пористого асфальтобетона в нижних слоях дорожной одежды. Между тем, российские нормативные документы предлагают применять в нижних слоях пористый асфальтобетон, а начавшийся процесс обновления нормативной базы не всегда предусматривает запуск механизмов широкого обсуждения готовящихся документов проектными, научными и подрядными организациями.

Низкое качество битумов по ГОСТ 22245-90 — неудовлетворительная, недостаточная для условий России трещиностойкость, эластичность, адгезия — являются одной из причин преждевременного разрушения дорожных, мостовых аэродромных и асфальтобетонных покрытий.

На практике, дело обстоит еще хуже. Так, по данным Центрдорконтроля РДА, около 50% ежегодно выпускаемых дорожных битумов не соответствует требованиям нормативных документов, прежде всего, ГОСТ 22245-90 «Битумы нефтяные дорожные вязкие».

Практика дорожного строительства в России, состояние дорог даже федерального значения опровергает мнение о безукоризненности существующих требований к дорожным битумам, сформулированных ещё в ГОСТ 22245-90. Сравнивая документы, легко заметить, что дорожные битумы российского и зарубежного производства принципиально различаются по качеству, то, прежде всего, предопределено различием нормативных требований к этому виду товарной продукции в нашей стране и за рубежом.

В этом «споре версий» цифры говорят сами за себя: низкие эксплуатационные характеристики материалов, используемых в отечественном дорожном строительстве, приводят к тому, что уже на 3-4 год требуется проведение ремонта дорог, тогда как за рубежом межремонтный период составляет 10-12 лет.

Между тем, для повышения эксплуатационной надежности дорожных покрытий, недостаточным оказывается изменить взгляд отраслевой науки на качество дорожного битума. Нужна еще воля потребителей, производителей и государства.

Проблема стабилизации качества сырья

В любом случае, целесообразность применения в составе дорожного асфальтобетона битума, модифицированного тем или иным видом модификатора, в каждом конкретном случае должна обосновываться не только с технической, но и с экономической точки зрения в расчете на дорожную перспективу.

Качество исходного сырья, получаемого в виде «отхода» при переработке нефти, влияет на надежность дорожного покрытия.

Проблема стабилизации качества сырья порождает еще две характерные особенности битумного «производства».

Во-первых, это возросший уровень требований потребителя к качеству дорожных, кровельных и других битумных материалов, во-вторых, одним из эффективнейших способов повышения качества товарных нефтепродуктов является компаундирование, но опыта смешения товарных компонентов для получения готовых битумов пока нет. Поэтому теоретически возможно и целесообразно использовать метод компаундирования как для подготовке сырья, так и для модификации свойств уже готовых битумов.

«Черное золото» российских дорог

Большинство российских нефтеперерабатывающих заводов не заинтересовано в получении высококачественных битумов.

Во-первых, российские НПЗ перерабатывают легкие западносибирские нефти с высоким содержанием светлых нефтепродуктов — до 60%. Светлые нефтепродукты в четыре раза дороже битумов, и именно они определяют экономику перерабатывающего завода. А повышение качества выпускаемых битумов связано с дополнительными затратами при низком экономическом эффекте.

Во-вторых, свойства западносибирских нефтей не дают возможности выпуска высококачественных битумов. Следствием указанных причин является ситуация при которой 50% дорожных битумов не отвечают требованиям ГОСТ 22245-90.

Сегодня дорожники в своем стремлении к повышению долговечности дорог стоят перед дилеммой: покупать битумы за рубежом, при этом транспортные расходы будут весьма велики, или строить специализированные НПЗ по производству битума с использованием в качестве сырья специальных «тяжелых нефтей». Очевидно, предпочтительней второй путь.

Битум или…

Производство дорожных битумов более высокого качества (так называемых «брендовых») должно базироваться на применении современного блока компаундирования продукции.

Однако даже сегодня, при достаточном финансировании, многие из перечисленных проблем возможно решить с помощью применения различных модификаторов и добавок к битумам и асфальтобетонным смесям. Например, комплексы по модификации битумов синтетическими полимерами позволяют значительно увеличить эластичность битумного связующего, что благоприятно сказывается на устойчивость к абразивному воздействию в целом и шипованной резины в частности.

Широко применяется на западе введение специальных добавок для снижения температуры плавления битума, обеспечивающие требуемое уплотнение асфальтобетонной смеси при значительно более низких ее температурах. Однако применение данного видов добавок требует внесения изменения в действующие нормативные документы, которые жестко регламентируют минимальную температуру асфальтобетонной смеси.

В целом же приходится повторить, что зарубежный научный и технологический опыт использования битумов в целом и асфальтобетонных смесей в частности намного превосходит отечественный. Для успешного его заимствования необходимо создание условий стимулирования строительства и модернизации производственных мощностей по производству и подготовке битумов, а главное — помощь ответственных профессионалов по внесению соответствующих изменений в существующие нормативные документы.

Без этого, равно как и без привлечения внимания отраслевой науки, рутинное расширение программ государственно-частного партнерства в строительстве дорог в целях улучшения эксплуатационных характеристик будет обречено на неудачу.
Цемент в дефиците!

Низкое качество дорожного покрытия связано, в первую очередь, с применением асфальтобетона — совершенно непригодного для климатических условий нашей страны материала, требующего ежегодно для выполнения ремонтных работ колоссальных средств налогоплательщиков.

Бетонное покрытие дороже асфальтового на 70—80% и первые 10-12 лет эксплуатации практически ничего не требует, тогда как асфальтовое покрытие дешевле, но требует ремонта уже через 2-3 года после ввода дороги в эксплуатацию: заливки трещин, засыпки ям и т. п. И если посчитать расходы на строительство и содержание асфальтовой дороги, то лет через 5 затраты превысят стоимость бетонной дороги.

В России строят преимущественно асфальтовые дороги, на Западе — бетонные. По статистике их в США — 65%, в Германии — около 40%, а в России — всего около 4%. Основной же причиной того, что в России такой маленький процент бетонных дорог, является высокая стоимость работ по их строительству, а также дефицит требуемых наименований цемента.

Бетонная дорога позволяет государству в значительной степени сократить расходы на её содержание и ремонт. Срок службы бетонного покрытия автомобильной дороги в несколько раз больше по сравнению с покрытием из асфальтобетона, а срок службы бетонной дороги в среднем составляет несколько десятков лет. Так, многие дороги, построенные в США в 60-70-ых годах, до сих пор не нуждаются в капремонте.

Бетонки у нас не строят — а какие причины?

Непопулярность бетонных покрытий в дорожном строительстве состоит в дефиците требующегося для таких покрытий качественного цемента. У большинства российских цементных заводов нет соответствующего уровня автоматизации производства и непрерывного контроля качества. Ещё один фактор отказа от строительства бетонных дорог — высокая дороговизна работ и стоимость оборудования для укладки.

Тем не менее, в нашей стране разработаны и успешно апробированы технологии бетонных магистралей. На практике это выглядит так. Дорожные железобетонные преднапряжённые плиты изготавливаются на заводах ЖБИ и доставляются к месту монтажа полотна дороги. Железобетонные плиты снабжены сквозными каналами в средней части диаметром 15-25мм, ориентированными вдоль полотна (и поперёк, при строительстве широкополосных дорог), а также шпунтованными боковыми гранями или ровными гранями с посадочными гнёздами для амортизаторов.

Наличие сквозных каналов и шпунтованных граней позволяет стягивать такие плиты вдоль полотна в пакеты из 10-15 плит, стыкуемых шпунтованными гранями или с помощью амортизаторов, одеваемые на стальные канаты, укладываемые на слой песка на упрощённом основании ввиде насыпи, сформированной из грунта, покрытого полиэтиленовой плёнкой.

Стальные канаты, защищённые от различных климатических воздействий, натягивают усилием от 5 до 30 тонн (в зависимости от количества плит и длины пакета) на каждый канат, а концы стальных канатов закрепляются клиновыми анкерами в специальных крепёжных пустотах в плитах, которые после этого омоноличиваются быстротвердеющим бетоном.

Готовое железобетонное основание автомобильной дороги может быть покрыто слоем асфальта или литого мелкозернистого асфальтобетона толщиной 40-60 мм.

Небольшая бригада рабочих, снабжённых соответствующей техникой, способно за только за один месяц смонтировать несколько километров высококлассных дорог!

Сегодня эта технология в России используется мостовиками, применяется на специальных объектах и начинает распространяться в строительстве.

Отсюда возникает вопрос: а почему бы дорожникам не договориться с бетонщиками, не взяться за дело и не применять технологию бетонных магистралей в своем секторе? Или им выгоднее подхалтуривать на частом ремонте асфальта?

Сергей Васильев