Битумосодержащие дорожные покрытия: день сегодняшний. Внедрение новых материалов и технологий

В России, как известно, две беды. Одну, как оказалось, можно преодолеть вполне успешно: это подтверждается стремительным ростом дорожного строительства и значительным повышением качества покрытий. Срок их эксплуатации определяется с учетом воздействия транспорта и погодно-климатических условий. Так, например, холодный и дождливый климат Санкт-Петербурга значительно затрудняет ведение дорожно-строительных и ремонтных работ: ограничивает время их проведения, делает необходимым проектирование дорог особой конструкции для отвода воды (естественный уклон отсутствует). Также вызывают затруднение высокий уровень грунтовых вод и находящиеся под городом болота. Возникающие дефекты и разрушения требуют локального систематического текущего ремонта: обработки или укладки тонких верхних слоев покрытия, заделки трещин, выбоин, ям. Причем если повреждения превышают 15% от общей площади, то возникает необходимость его замены. Работы производятся самыми разнообразными методами, от которых зависят и стоимость, и долговечность, и эффективность эксплуатации покрытий. Смеси асфальтобетонные применяются для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог, городских улиц, аэродромов и др. Качество этой продукции также зависит от тщательности контроля над технологическим процессом изготовления, в частности, над компонентами продукта. Одним из составляющих является битум: именно он вместе с минеральным порошком связывает щебень. И чем более качественным будет исходный материал, тем более высокого качества получится дорожное покрытие. Для локального текущего ремонта чаще всего используют мелкозернистые и горячие среднезернистые асфальтобетонные смеси типов Б, В и Г. Это связано с тем, что жесткие и прочные крупнозернистые смеси типа А не совсем подходят для некоторых вспомогательных операций, которые выполняются вручную — гладилками, граблями, лопатами. Одним из наиболее распространенных методов текущего ремонта является заделка выбоин и других дефектов горячей асфальтобетонной смесью. Однако плохая подготовка покрытия, доставка смеси в неприспособленных для этого транспортных средствах, низкое качество ее уплотнения и другие нарушения технологий зачастую приводят к тому, что некачественно отремонтированные участки служат недолго. Еще одним неблагоприятным фактором является зависимость от погодных условий. Но внедрение других технологий дорожно-строительных работ, в частности, с использованием битумных эмульсий, происходит медленно, и метод использования горячих смесей остается по-прежнему популярным. Для ямочного ремонта дорожного покрытия в настоящее время применяются также холодные смеси и материалы на основе жидких или разжиженных битумов и битумных эмульсий. Такой метод ведения работ занимает меньше времени. Эти материалы возможно хранить на складе в штабеле в течение трех месяцев и доставлять обычными транспортными средствами. Прочность и водостойкость холодного асфальтобетона ниже горячего. Холодные составы на эмульсиях, полученных из высокосортных битумов и полимербитумов, обладают высокой эффективностью и используются при ямочном ремонте дорог любых категорий. В зависимости от требований к покрытию для изготовления смеси подбирается определенный тип эмульсии по вязкости используемого битума. При этом ремонт можно вести не только по сырой поверхности, но даже и при небольших отрицательных температурах. Такие смеси называют эмульсионно-минеральными, и они могут быть как пористыми, так и плотными. Литой асфальт известен еще с 1914 г. Этот метод используется для ямочного ремонта, для устройства верхних слоев покрытий в зоне трамвайных путей, мостов, виадуков. Основной составляющей этого материала является мастика из высоковязкого твердого битума (до 13%), минерального порошка (30—35%), а также песка или мелкого щебня. Он имеет высокие гидроизоляционные свойства, не разрушается при сильных вибрациях, что делает применение литого асфальта особенно актуальным при строительстве покрытий мостовых сооружений. В Санкт-Петербурге эта технология использовалась для ремонта Ладожского моста, моста Александра Невского, а также трамвайных путей на Инженерной ул. и Заневском пр. Однако достаточно высокая температура его приготовления и укладки, необходимость использования специальных средств для транспортировки приводят к значительному увеличению стоимости литого асфальта и, соответственно, ограничивают применение этого материала. Щебнемастичный асфальт представляет собой новую модификацию материала с улучшенными характеристиками по сдвигоустойчивости. Он широко применяется в Европе, особенно на магистралях с интенсивностью движения более 7000 тыс. автомобилей в сутки. Полимербитумная лента используется для того, чтобы избежать появления трещин на стыках старого и нового асфальта — продольных и поперечных швах. Эмульсия битумная дорожная предназначена для приготовления щебня и пористых щебеночных смесей, плотных эмульсий, в том числе грунтовых; используется для ямочного ремонта, подгрунтовки, поверхностной обработки. Дорожные и другие покрытия с ее применением обладают повышенной сопротивляемостью к деформации в широком диапазоне температур. Срок эксплуатации покрытия увеличивается в два раза. Вяжущее на основе блоксополимеров СБС. Нефтяное вяжущее или эмульсия на основе маловязких и жидких битумов используют для заливки швов и трещин. На сегодняшний день существуют рекомендации «Росавтодора» о необходимости их использования в приготовлении смесей для верхних слоев покрытий дорог федерального значения. Битуморезиновые и полимеробитумные мастики используются для заливки швов и трещин дорог и аэродромных покрытий, а также для герметизации мест примыкания трамвайных рельсов к дорожному полотну. Сочетают битум, минеральные наполнители и специальные полимерные добавки. Этот материал обладает высокой способностью склеивания ослабленных кромок асфальта. Эластичная мастика значительно уменьшает вибрацию, которая является основной причиной появления трещин на бетонных покрытиях. Длительность службы отремонтированных участков составляет около трех лет. Технология применения этого материала не требует значительных затрат времени. Уже через полчаса после нанесения на поверхность разогретой до нужной температуры мастики покрытие готово к эксплуатации. Битумная мастика сохраняет свои рабочие качества при температуре до —500 оС, что позволяет применять ее в условиях Крайнего Севера. В настоящее время широко представлены продукты для дорожно-строительных работ отечественного и импортного производства. Битумный отдел компании «Несте Санкт-Петербург» предлагает большой ассортимент высококачественных материалов производства концерна Fortum Oil&Gas Oy (Финляндия), более известного в России под своим старым названием Neste. Впервые ее продукция появилась на нашем рынке в 1996 г. Предлагаемый потребителям ассортимент включает широкую гамму продуктов для дорожного строительства, которые используются в производстве всех видов асфальтобетонных смесей. Ведущий финский концерн «Лемминкяйнен» разрабатывает и применяет технологии производства работ по укладке литого асфальта на основе резинобитумных вяжущих для устройства мостовых покрытий. В настоящее время в Санкт-Петербурге фирмой запущена линия по производству этого материала. Предприятия группы «Ирмаст» производят многие необходимые для отрасли стройматериалы. Расширяется сотрудничество с зарубежными партнерами, разрабатываются передовые технологии ремонта дорожных покрытий, ведется исследовательская работа по созданию новых битумно-полимерных герметиков и стройматериалов, адаптированных к российским условиям. ГУП «Доринвест» в содружестве с ведущими научными коллективами ведет разработку перспективных технологий ремонта и содержания дорог. АО «АБЗ-1» выпускает весь спектр асфальтобетонных смесей для устройства верхних и нижних слоев дорожных покрытий, ежегодный выпуск которых составляет около полумиллиона тонн. Для их производства используются улучшенные битумы, щебень из основных габброидных горных пород. Смеси характеризуются высокой шероховатостью поверхности, сдвигоустойчивостью, трещиностойкостью, водостойкостью, морозостойкостью, износостойкостью, прочностью. Отечественные битумно-полимерные мастики появились на рынке сравнительно недавно. Альтернативой традиционному битуму и дорогим импортным материалам стала мастика горячего применения «Ижора»®. К необходимости ремонта или даже замене дорожного покрытия приводят не только износ и старение под воздействием транспорта, погодных условий. Многое зависит и от полноценного выполнения отдельных видов работ, и от используемых материалов. Широкий спектр отечественной и импортной продукции, представленной на рынке нашего города, постоянный процесс внедрения современных методов дорожного строительства позволяют надеяться на стабильное повышение качества покрытий и увеличения длительности их эксплуатации.