Наука дает результаты

Три года назад на базе БелдорНИИ был создан Химико-технологический центр (ХТЦ), в рамках которого были объединены усилия Дорожного научно-исследовательского института департамента “Белавтодор” и Института общей и неорганической химии Национальной Академии наук. Надо сказать, что за столь короткий срок совместное сотрудничество уже успело принести определенные плоды: многие разработки центра успешно применяются в дорожных работах, давая при этом определенный эффект как в области качества, так и в экономии.

К примеру, одним из основных направлений в работе центра являются исследования в области асфальтобетонов. В свое время совместно с французскими исследователями фирмы “Атофина” были отработаны составы и технология укладки литого холодного асфальтобетона. К слову, она уже применялась на Минской кольцевой и подъезде к Национальному аэропорту. Однако французские добавки в сочетании с отечественным битумом дают не тот результат — в Европе битумы имеют несколько другой состав. Тем не менее, холодный литой асфальтобетон выгоден как с экономической точки зрения (заменяются материалоемкие слои асфальта на тонкие защитные покрытия), так и с экологической (не применяются горячие технологии, которые выбрасывают в атмосферу вредные испарения). Поэтому сейчас Институт общей и неорганической химии (ИОНХ) ведет активную работу по созданию специальных добавок, а БелдорНИИ на своей производственной базе отрабатывает их составы. Уже в этом году была выпущена первая промышленная партия добавки на российском сырье, которая путем введения в битум обеспечивает повышение водостойкости и коррозионной устойчивости асфальтобетона.

Еще одна важная проблема, которую совместно решают ученые, — это обеспечение хорошего сцепления битума с минеральными материалами: щебнем, отсевом дробления и т.д. От этого показателя во многом зависит качество получаемого дорожного покрытия. Ученые выяснили, что наш щебень, получаемый на ПО “Гранит”, имеет на поверхности отрицательный заряд, что приводит к плохому взаимодействию с битумом. В связи с этим специалисты БелдорНИИ предложили осуществить перезарядку поверхности щебня, для чего совместно с учеными академии были разработаны специальные химические составы. Сейчас они уже прошли производственную апробацию, готовится и нормативная база для их массового выпуска и применения. К этой работе подключился и НПО “Центр”, который взялся за создание технологического оборудования для получения активированного отсева дробления. Кстати, запасы отсева превышают 4,5 млн тонн, а это важный резерв для дорожного строительства.

Сам битум также является предметом исследований химико-технологического центра. Ведь битумы для дорожного хозяйства — основной материал, от которого зависит качество практически всех работ по ремонту, содержанию и строительству дорожных покрытий. Именно с покрытием контактируют колеса наших автомобилей. От ровности, шероховатости и несущей способности дороги зависят условия движения. Поэтому над улучшением свойств битумов центр работает с первого дня своего существования. В этом направлении ученые разработали технологии введения в состав битумов специальных полимерных добавок и получения смешанных по специальному рецепту компаундированных битумов. Для жестких условий работы асфальтобетона на дороге Брест — Минск — граница с Россией, где движется интенсивный поток автопоездов массой до 60-70 тонн, было осуществлено введение в битум специальных добавок пластомеров — полимерных материалов, повышающих устойчивость асфальтобетона под действием тяжелых колесных нагрузок. В этих условиях ученые нашли выход во введении в битум специальных композитов, которые создали упрочняющие мастики в структуре асфальтобетона. Но, к сожалению, в нашей республике не производятся полимерные материалы такого состава, поэтому пришлось искать новый путь решения проблемы. Это привело к разработке технологии щебеночно-мастичного асфальтобетона, в котором нагрузку воспринимает не битум, а минеральный каркас. Но для того, чтобы получить такой асфальтобетон, в него необходимо ввести целлюлозные волокна, которые, опять-таки, производятся за рубежом. Стоит эта добавка около миллиона долларов за тонну, а потребность в ней — сотни тонн. Получить такой продукт для республики взялись ученые центра, и их первые наработки уже обнадеживают.

Новое направление исследований ХТЦ — защита металлических и бетонных конструкций от коррозии, вызываемой применением противогололедных материалов на основе технической соли. Для металлических ограждений, а их только на Минской кольцевой более 70 км, созданы защитные покрытия. Ученые ИОНХ предложили и специальные преобразователи ржавчины, грунтовки, окрасочные материалы. Сейчас они проходят опытно-технологическую стадию подготовки к внедрению. Для защиты бетонных покрытий был разработан и уже нашел применение состав “Строп”, который фосфатирует поверхность бетона и защищает ее от “кариеса” подобно известной пасте “Блендамед”. При этом на поверхности создаются устойчивые фосфаты кальция, предохраняющие бетон от разрушения.

Этот же препарат успешно применяется и при ремонте мостов, когда им пропитываются бетонные слои, а затем сверху закрываются битумополимерной водонепроницаемой мембраной. Так был отремонтирован мост через Припять в Гомеле, что позволило в 2 раза сократить трудоемкость работ и в 3 раза ускорить сроки ремонта. Кстати, разработанная в ХТЦ мембранная технология ремонта бетонных покрытий имеет евразийский патент и уже применяется в России. Так, в этом году гомельский трест, работая на федеральной трассе “Дон”, использовал эту технологию. Мембрану для этого объекта готовили из концентрата, производство которого налажено на дочернем предприятии БелдорНИИ — “Мадикоре”. К слову, “Мадикор” вырабатывает продукцию по трем лицензиям на использование изобретений ученых БелдорНИИ, а эта наукоемкая продукция, в свою очередь, идет в основном на экспорт в Россию. Еще одна забота ученых — зимнее содержание дорог. Сейчас затраты дорожного хозяйства в зимний период вполне сравнимы с затратами на ремонт и содержание дорог в теплое время. Основные средства зимой идут на заготовку и применение противогололедных материалов. При этом существует большая проблема применения соли, так как она склонна к слеживанию в монолит и смерзанию при нулевых температурах. Чтобы предупредить это явление, в соль традиционно добавляли песок в пропорциях 1:4 (5). Но песок необходимо равномерно перемешать с солью, вывезти на дорогу, а в городах — еще убрать и вывезти весной. Затрат, как видим, много, а эффект от песка на дороге — только для первых 40-50 автомобилей: потом он втаптывается в снег или выносится за пределы дороги. Поэтому ученые предложили вместо соли добавлять присадку “Антислеживатель”, предотвращающую перекристаллизацию (омоноличивание) соли и снижающую ее коррозийное воздействие на автомобили. Эта добавка нашла широкое применение на нашей главной автомагистрали М1/Е30: Брест — Минск — граница с Россией, где использование чистых солей и технологии превентивной (перед гололедом) обработки ими дорожных покрытий позволило более чем в 2 раза сократить затраты на зимнее содержание дорог.

Как видим, опыт совместной работы сотрудников двух институтов — академического и отраслевого — показал высокую эффективность не только в решении чисто научных задач, но и в их практической реализации. Это позволило значительно интенсифицировать исследования ученых и существенно сократить путь от научной разработки до реального практического применения в дорожном строительстве. Что интересно: на достигнутом ученые останавливаться не собираются. Уже в ближайшее время они готовы приступить к исследованиям по 7 новым темам. Дело остается за финансированием. Что ж, проверенная на практике эффективность совместной работы дает достаточно веские основания для того, чтобы инвестиции в исследования ХТЦ все-таки поступили.

Материалы полосы подготовили Василий КУРЛОВИЧ, Алексей ПЕКУН, Юрий ЛУКАШЕВИЧ