Новые технологии для старых направлений

Российские дороги давно и прочно вошли в немногочисленный список бед нашей страны. И сколько их ни ремонтируй, на следующий год – та же удручающая картина. А все дело в том, что новые технологии в дорожном строительстве никак не могут вытеснить старый и добрый асфальтобетон.

Так обстоят дела и в Иркутской области. А вместе с тем новинки, продлевающие срок эксплуатации покрытий автотрасс, разрабатываются вовсе не за границей, а совсем рядом – в вузах и научных институтах региона. О некоторых из них газете «Областная» рассказал заведующий кафедрой автомобильных дорог Иркутского государственного технического университета Вадим Балабанов.

Полимеры совершенствуют обычный битум

Вот уже более десяти лет сотрудниками и аспирантами кафедры ведутся научные исследования по модификации нефтяных битумов, которые используются в качестве вяжущего вещества для строительства и ремонта дорожных покрытий и, как правило, не отличаются высоким качеством. Модифицированный битум получают путем введения в состав обычного дорожного битума специальных добавок – полимеров, пластификаторов и поверхностно-активных веществ. Таким образом, получаемые полимерно-битумные вяжущие (ПБВ) имеют улучшенный комплекс физико-механических свойств, который соответствует всем стандартам и климатическим условиям нашего региона. В результате повышается интенсивность прилипания к каменным материалам, интервал работоспособности (выдерживают температуру от – 50 до +60 градусов), вяжущее становится эластичным, а асфальтобетонные покрытия на их основе приобретают тепло- и морозоустойчивость, сопротивляемость нагрузкам, а также долговечность – межремонтный период увеличивается с 8–10 до 12–14 лет. По словам Вадима Балабанова, такой способ продления срока эксплуатации дорог является к тому же и низкозатратным.

– К сожалению, на практике научные разработки и технологии получения полимерно-битумных вяжущих остаются нереализованными, – отметил он.

Резиновая крошка пошла в производство

Продолжением создания вяжущих материалов, адаптированных для климатических условий Сибири и Дальнего Востока, является совмещение битума с автомобильной резиной. Совместно с учеными Иркутского госуниверситета разработана технология получения из резиновой крошки амортизированных автомобильных покрышек битумно-резиновых композитов (БРК), удовлетворяющих требованиям ГОСТ.

– На сегодняшний день уже завершена лабораторная и опытно-конструкторская работа, смонтированы две пилотные установки по переводу вулканизированной резины в растворенное состояние. На очереди – опытно-промышленная установка производительностью 15 тонн композита в смену, запуск которой запланирован в мае текущего года на асфальтобетонном заводе в городе Братске, – рассказал Вадим Балабанов. – Предлагаемая методика переработки отходов резинотехнических изделий может включать в себя и утилизацию таких экологических загрязнителей, как гидролизный лигнин, отходы полиэтилена и полипропилена.

Стоит также отметить, что получаемый композит по цене не превышает битум марки БНД 90/130, который сейчас используется в дорожном строительстве, однако превосходит его по всем технологическим параметрам. Асфальтобетон, полученный на основе БРК, обладает повышенной прочностью при высоких положительных температурах, по сравнению с материалами, применяемыми на дорогах области в настоящее время.

– Сейчас мы ведем переговоры с частными инвесторами, а летом планируем провести в Иркутске опытно-промышленное испытание композита, после чего организуем наблюдение за «экспериментальным» участком, что впоследствии позволит нам сделать вывод об эффективности использования данного материала, – сообщил Вадим Балабанов.

Преимущества щебеночно-мастичных смесей и битумной эмульсии

Помимо этого, специалисты кафедры ИрГТУ на протяжении ряда лет рекомендует использовать при строительстве и ремонте дорог области щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси, состоящие из щебеночного каркаса, в котором все пустоты между крупным щебнем заполнены смесью битума с дробленым песком, волокнистой добавкой и минеральным порошком. Такой материал значительно повышает транспортно-эксплуатационные качества дорожного полотна, в том числе придает ему хорошую сдвигоустойчивость, шероховатость, высокий коэффициент сцепления колеса с поверхностью покрытия. По информации Вадима Балабанова, щебеночно-мастичный асфальтобетон уже широко применяется в развитых странах. Впрочем, и в Иркутске есть один участок дороги, выполненный с его использованием.

Еще одна разработка университета – это полимерная битумная эмульсия (битум – 55–60%, вода – 40%, эмульгатор). Ее можно применять для устройства шероховатых слоев износа на участках дорог с высокой интенсивностью движения, подгрунтовки поверхности основания, чтобы обеспечить сцепление между ним и новым слоем асфальтобетонного покрытия.

– Технологическим преимуществом этого вещества является то, что, в отличие от обычного битума, эмульсию не нужно разогревать – она находится в жидком состоянии и при комнатной температуре, – подчеркнул Вадим Балабанов. – Более того, строительные работы с использованием эмульсии можно проводить и после того, как прошел дождь.

«Дорожные разработки» ждут частных инвестиций

Перспективным направлением сегодня является исследование и возможность применения нанокомпозиционных материалов.

– Подробности этого проекта не разглашаются, – заявил эксперт. – Могу сказать только одно: результаты первых исследований позволяют сделать вывод об эффективности использования нанокомпозитных добавок в структуре дорожно-строительных материалов.

Помимо этого, специалисты ИрГТУ предлагают пользоваться возможностями разработанной в университете программы инженерного обустройства автодорог. Она предназначена, в частности, для проектирования дорожных знаков, ограждений, разметки, схем подсыпки противогололедным материалом. Все эти данные можно выводить на печать, создавать различные виды отчетов (визуализация дороги выполняется в виде линейного графика). Кроме того, благодаря данной системе можно в режиме реального времени следить за интенсивностью движения транспорта, фиксировать ДТП, а затем, на основе полученных данных, анализировать причины возникновения аварий, чтобы в дальнейшем их предотвратить.

Между тем, как сообщил Вадим Балабанов, последние несколько лет на развитие данной программы средства не выделяются. Равно как и в целом на внедрение новых технологий в дорожном строительстве Приангарья, что, впрочем, не отличает нас от других субъектов Сибирского федерального округа. Деньги на эти цели не предусмотрены ни в федеральном, ни в областном бюджетах. А потому единственная пока надежда – на частные инвестиции. И желающие вложиться в научные разработки уже есть, заверил Вадим Балабанов.