Качество строительства и ремонта дорожных покрытий в Беларуси
О разработках новых дорожных строительных материалов с использованием городских осадков сточных вод, асфальтобетонного лома при строительстве и ремонте дорожных покрытий рассказал заведующий отделом АНПО Жилкоммунтехника, кандидат технических наук Л. А. Федоров.
10 лет тому назад Минский горисполком по просьбе минского Водоканала организовал совещание и обратился с просьбой найти способы утилизации осадков сточных вод. Эту задачу мы решили и предложили следующие способы утилизации: утилизация в групповых основаниях, как минеральное вяжущее, за что получили авторское свидетельство на изобретение; в цементобетоне (вместо цемента); в асфальтобетоне (вместо минерального порошка).
Анализ этих способов показал, что наиболее эффективным является утилизация ОСВ в асфальтобетоне. Дело в том, что по своей структуре ОСВ гораздо лучше минерального порошка и может заменять его.
Исследования показали, что благодаря его использованию нами был получен сдвигоустойчивый асфальтобетон. Были построены участки дорожных одежд (нижний и верхний слой дорожной одежды) с жидким, вязким битумом и битумной эмульсией. То есть практически установлена возможность приготовления и укладки асфальтобетона с применением осадка городских сточных вод.
Теперь речь идет о том, чтобы разработать технические условия на новый дорожно-строительный материал и начать промышленное внедрение. Надо отметить, что за рубежом, в частности датчане, пытались применить осадки сточных вод в асфальтобетоне, но у них не получилось. Так что наша технология не имеет аналогов.
Целесообразность внедрения холодной асфальтобетонной смеси заключается в следующем: утилизируем 6-8% осадков сточных вод (в пересчете на сухое вещество) от массы смеси, что дает возможность экономить до 50% минерального порошка; смесь получится практически неслеживаемая; достигаются высокие свойства смеси по водоустойчивости; экономятся энергоресурсы за счет снижения температуры нагрева каменных материалов и битума; снижается температура получаемой холодной асфальтобетонной смеси от 140-160° С до 35-50° С.
Для производства асфальтобетонов с ОСВ на заводах необходимо дооборудовать асфальтобетоносмеситель устройством для подачи и дозирования ОСВ.
Минский горисполком, придавая важное значение этому вопросу, в 1993 году издал постановление об организации на базе УДМСиБ комплекса по утилизации ОСВ, куда вошел и асфальтобетонный завод.
С 1 июля 1989 года введены разработанные нами технические правила по ремонту и содержанию городских дорог. В этих правилах было указано на применение литого асфальта для ямочного ремонта дорожных покрытий. Прошли годы, и теперь мы можем показать практическое внедрение этой технологии. Нам удалось объединить усилия ряда организаций нашего и других министерств.
В 1996 году нами совместно с предприятием Минского горисполкома Ремавтодор впервые в Беларуси разработаны и утверждены технические условия на литой асфальт. По нашей технологии налажены выпуск литого асфальта на АБЗ Минскстрой и применение его для ямочного ремонта улиц города Минска.
Наше предприятие приняло участие в разработке машины ДЭ-21М для приготовления литого асфальта с использованием асфальтобетонного лома, разработана и изготовлена совместно с участием "Ремавтодора" стационарная установка по приготовлению литого асфальта с применением перегретого пара. Перегретый пар применен для этих целей впервые в отечественной и зарубежной практике.
Литой асфальт в мире известен давно, но в союзном документе - ГОСТ 9128-84 "Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон" его нет, поэтому, для его выпуска и укладки достаточно наших технических условий. Литой асфальт по сравнению с обычным имеет следующие преимущества: из-за отсутствия пор практически не требует укатки и не подвержен разрушению от изменения климатических условий; в зимних условиях, когда влага, замерзающая зимой, разрушает материал, смесь, имея более высокую температуру, разогревает края вырубки и тем самым осуществляет хорошее сцепление с покрытием. Долговечность повышается в 3-4 раза. Использование асфальтобетонного лома позволяет снизить стоимость приготовления литого асфальта на 30-40%.
Смесь решает экологические проблемы, так как лом асфальтобетона не загружает свалки города. Применение литого асфальта позволяет организовать работу круглый год и тем самым обеспечить работу асфальтовых заводов.
Директор предприятия Ремавтодор В. Ф. Полойко рассказал о разработке технологий ремонта асфальтобетонных и цементобетонных покрытий улиц, мостов, путепроводов литым асфальтом. Ремавтодор данной проблемой начал заниматься с 1981 года, а наши первые публикации появились в 1984 году. За это время нами освоено производство литого асфальтобетона.
Основным компонентом этого материала является лом асфальта, который выбрасывается на свалки. Таким образом мы боремся с экологическим загрязнением. Совместно с калининградскими дорожниками нами разработана машина ДЭ-21М-03, конструкция которой патентуется в России и Беларуси. С АНПО "Жилкоммунтехника" разработаны технические условия на смеси на основе вторичного сырья. Смеси в настоящее время производятся в производственном концерне "Минскстрой".
Традиционные технологии текущего ремонта дорог, основанные на применении обычного уплотняемого асфальтобетона, являются трудоемким и малоэффективным способом работ. Зимой, когда асфальтобетонные заводы бездействуют и проведение ремонта вообще невозможно, ремонтники стали обращать внимание на технологии ремонта дорожных покрытий литыми горячими битумно-минеральными смесями. Данная технология имеет существенные преимущества. Используя эти смеси, ремонт можно проводить круглогодично при температурах -15-20° С, исключаются дорожные катки, нет необходимости обработки краев горячим битумом. Механизмы и оборудование при ремонте не затрудняют проезд транспорта. Производительность труда с использованием новых технологий в 2-5 раз выше, чем при обычных работах. Имеется возможность проведения работ при неблагоприятных погодных условиях, так как благодаря высокой температуре литого асфальта достигается высокая приживаемость этого материала.
Самое главное - долговечность литого асфальтобетона. Из-за отсутствия пор и очень малого водонасыщения покрытие служит значительно дольше. Из известных сегодня разновидностей асфальтобетонов, а их насчитывается более 300, литой асфальтобетон является одним из наиболее престижных и перспективных материалов - материалом высшего сорта.
Машины различных модификаций и параметров для ремонта покрытий литыми, горячими смесями выпускаются в Европе различными фирмами. В настоящее время такие машины выпускаются и в СНГ. Так, калининградский завод Стройдормаш освоил совместно с заводом Ремавтодор машину ДЭ-21М-03, кременчугский завод Креммаш освоил производство варочных котлов КДН-150.
В настоящее время идет работа по производству машин на базе МАЗа. Подогревочные котлы производятся в Смолевичах. Для приготовления смесей в машине ДЭ-21М-03 основным сырьем служит обычный асфальтобетонный лом. Вместимость котлов машины достигает 1,4 тонны. Наличие реверсивных мешалок в котлах, системы разогрева тепловой мощностью более 80 кВт позволяет приготавливать смесь за 2,5-3 часа. Добавками в смеси служат твердый нефтяной битум, минеральный порошок и другие компоненты.
Поддерживание постоянной температуры в котлах обеспечивает газовая автоматика. Перед выездом на ремонт в один из отсеков засыпается гранитный отсев для посыпания в дальнейшем свежеуложенной массы.
Процесс ремонта дорожных покрытий включает следующие технологические операции: очистка ремонтируемого участка с помощью сжатого воздуха от компрессора, установленного на машине, или автономной воздуходувки; залив смеси в выбоину, заглаживание смеси металлическими скребками, посыпка отремонтированной поверхности гранитным отсевом. Вместимость котлов позволяет ремонтировать до 40-60 выбоин среднего размера. При заправке машины готовой литой горячей смесью сменная производительность может составить 3 тонны и более. Обслуживающий персонал - водитель и 1-2 оператора. Для ремонта трещин и швов рекомендуется использовать ручные тележки.
Все перечисленные и некоторые другие разработки нашего предприятия по технологиям, техническим требованиям к оборудованию имеют правовую защищенность на территории Беларуси. Мы искренне заинтересованы в передаче инженерного и технического опыта тем, от кого зависит техническое состояние наших дорог, площадей и улиц, от кого зависит решение проблем экономии материальных ресурсов, экологии нашей республики.
Как мы уже говорили, литой асфальт имеет недостаточную шероховатость поверхности. Засыпка поверхности отсевом щебня не дает желаемого результата, так как щебень утопает в асфальте. Чтобы исправить этот недостаток, мы в прошлом году применили в Молодечненском ДРСУ № 49 машины для поверхностной обработки асфальта. Применение их дает хороший эффект.
Проблемой больших городов является появление на асфальтовых дорогах колеи. С 1986 года мы ведем работу по преодолению этого дефекта. Единственный положительный результат дал ремонт Партизанского проспекта в 1987-1988 годах, когда закладываемый асфальт мы армировали отходами полоцкого завода "Стекловолокно". В прошлом году Политехническая академия сделала разработку по использованию асфальтоцементобетона для ремонта колеи. На проспекте Рокоссовского мы отремонтировали участок по рекомендациям академии, но результат определить пока трудно, так как нужна эксплуатация этого участка длительное время. Особенностью асфальтоцементобетона является добавка в смесь 8-12% цемента и 2-4% воды от всей массы, а также специальных добавок для ускорения затвердевания.
Опытом работы треста "Гордормеханизация" при ремонте дорожных покрытий литым асфальтом поделился заместитель управляющего Ю. П. Субботин.
Литой асфальт, положенный без подготовки ремонтируемой поверхности, хорошо сохраняется длительное время. Но если не произвести обрезки, зачистки выбоины, то разрушения произойдут по периметру участка. Таким образом, продолжительность эксплуатации сокращается до одного года. Учитывая дороговизну литого асфальта, ремонт без подготовки ремонтируемых участков становится невыгодным. Поэтому применять литой асфальт нужно с соблюдением соответствующей технологии. Закладка асфальта, например, с применением нарезчиков швов обеспечивает долголетнюю сохранность поверхностей. Ни одного разрушения не произошло на тех участках, где все сделано по рекомендуемой технологии. Для ремонта необходимо иметь помимо машины для ремонта нарезчик швов, компрессор или бетонолом, а также фрезы. Все эти механизмы позволяют обеспечить необходимую производительность машин ДЭ-21М-03 и качество работ. В прошлом году мы создали участок, где сосредоточили необходимые механизмы и отремонтировали 22 000 кв. м дорожных покрытий, всего по Минску отремонтировано литым асфальтом 35000 кв. м.
Главный инженер АБЗ Минскстрой А. П. Дубовик рассказал присутствующим о приготовлении литого асфальта асфальтосмесительной установкой на асфальтобетонном заводе.
Приготовление литого асфальта позволяет обеспечить фронт работ круглый год. Для этого необходимо увеличить количество машин для ремонта дорожных покрытий (типа ДЭ-21М-03). Наличие в городе 4-5 таких машин недостаточно для загрузки наших мощностей. Поэтому мы производим в день всего 15 тонн литого асфальта. Машины для укладки литого асфальта нужно производить в республике, а не закупать их за рубежом. Для хорошей работы асфальтосмесительной установки необходимы дозировочные машины с электронным управлением.
В своем выступлении главный инженер УДМСиБ г. Минска А. А. Володин остановился на применении при строительстве и ремонте дорожных покрытий битумных эмульсий.
Битумными эмульсиями мы занимаемся с 1994 года. В 1993 году мы приобрели французское оборудование, которое позволяет производить 25 тонн эмульсии в час. В нашей стране ранее такие эмульсии не изготавливались.
Однако весь мир ими пользуется давно, а в некоторых странах запрещено применять чистый битум для ремонта дорог по экологическим соображениям. На предприятиях Миндорстроя в 70-е годы что-то подобное делали, но это были другие материалы. Сейчас мы с помощью эмульсии создаем защитные смеси для дорожных покрытий. Это тонкие слои, которые закрывают доступ влаги к верхним слоям дорожного покрытия, увеличивают шероховатость, повышают сроки износа.
Битумная эмульсия - это битум, растворимый в воде в соотношении 1:1. Она может долго храниться при положительных температурах, по вязкости напоминает воду. Применяется в холодном состоянии при подгрунтовке, пропитке, при приготовлении холодных смесей и других видах работ. В этом году мы планируем в качестве эксперимента произвести обработку грунтовых дорог на шести улицах частного сектора. Облегченная обработка этих дорог должна повысить комфортность для жителей. Такая технология часто используется в Польше. Дорога в этом случае выравнивается, засыпается гравийно-песчаными смесями, ворошится на глубину 8-10 см, заливается битумной эмульсией и укатывается.
Стоимость одной тонны эмульсии, производимой нами, составляет $250. Это в два раза дороже чистого битума. За 1996 год мы произвели 850 тонн эмульсии. Спрос на нее пока небольшой. Но из произведенной продукции 740 тонн мы продали итальянцам для строительства дороги Брест-Минск-Москва. На этот год итальянцы заказали нам 2 200 тонн эмульсии. Итальянские строители очень удивлены, что мы в дорожном ремонте и строительстве используем чистый битум. Во всем мире от этого ушли. Два года назад введен запрет на применение чистого битума в Москве, и за этим следит дорожная милиция. У нас такого решения пока нет.
Что касается нашей технологии, то она называется методом холодного литья. В Европе эта технология имеет различные названия. Суть технологии заключается в том, что на обычное асфальтное покрытие наносится в холодном виде тонкий слой (толщиной до 1 см) эмульсионно-минеральной смеси. Это необходимо для того, чтобы закрыть доступ влаги к поверхности. Состоит смесь из щебня мелкой фракции (не более 10 мм для городских дорог и более 15 мм для загородных), 50% отсева от дробления горных пород и унифицированной эмульсии, в состав которой входит каучук. Расход такой смеси в среднем 20 кг на один кв. м. Укладывает смесь специальная машина на базе КРаЗа. Через 15-20 минут смесь затвердевает, и по покрытию можно ходить пешеходам. Через 30 минут можно ездить транспорту с ограниченной скоростью. У нас мы выдерживали время просушки до 4 часов, так как низкая дисциплина водителей могла испортить покрытие.
За 3 года работы в Минске мы уложили 210 тысяч кв. м покрытия. Работали в различных температурных и погодных условиях. Покрытые участки находятся под нашим наблюдением. Мы постоянно проводим анализ нашей работы.
Оценивая промежуточные итоги, можно сделать вывод, что межремонтные сроки в любом случае увеличиваются. Срок службы покрытий определен в 5-6 лет. За три года эксплуатации наших покрытий делать вывод пока рано. Состояние их различное, где хуже, где лучше. Но привлекает наша технология тем, что толщина покрытия составляет 1 см. При покрытии обычным асфальтом слой дорог быстро растет. Это требует поднятия колодцев, бордюров и т.д. При нашей технологии эти работы отпадают.
Кроме того, мы занимаемся производством холодных складируемых смесей для ямочных ремонтов дорог. Технология горячего ремонта в зимних условиях чрезвычайно дорога. Малые города эту работу осуществлять не могут. Наша продукция не требует сложных технологий и больших затрат. Мы делаем смеси, расфасованные в мешки по 50 кг. Технология подготовки поверхностей для ремонта - обычная. Заливаются места ремонта битумной эмульсией. Добавляется в ходе ремонта с применением нашей смеси вибротрамбовка.
Заниматься этими смесями мы начали в этом году и выпустили 25 тонн. Из них 7 тонн взяли предприятия Минска, а остальные проданы в регионы Беларуси. Наиболее активно используются смеси в Центральном районе г. Минска. Предприятия остальных районов пока присматриваются. Стоимость одной тонны холодных складируемых смесей составляет 700 000 рублей. Это в два раза дороже обычного асфальта, но применять ее гораздо проще. Как это делается - практически можно ознакомиться на местах ремонта и на заводе.
Владимир КИНЧИКОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 13 за 1997 год в рубрике дороги
