Пеноплиты на дорогах
«Пеноплэкс Холдинг» — единственный в России производитель экструзионного пенополистирола, широко известного в России и за ее пределами под торговой маркой «Пеноплэкс». (Официальным представителем «Пеноплэкс» в Беларуси является ООО «Претти».)
Данный теплоизолирующий материал пользуется большим спросом не только в промышленном и гражданском строительстве либо у работников жилищно- коммунальной отрасли. Все чаще к «Пеноплэксу» обращаются и дорожники. Напомним, что «Пеноплэкс» — это экструзионный вспененный полистирол, изготавливаемый методом экструзии из полистирола общего назначения. Процесс экструдирования полистирола разработан более 50 лет назад в США. Данный метод позволяет получить материал с равномерной структурой, состоящий из мелких полностью закрытых ячеек (размеры — 0,1-0,2 мм). Материал получают путем смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении гранул полистирола со вспенивающим агентом и последующим экструдированием получаемой массы. В качестве вспенивающего агента используется смесь легких фреонов с добавлением двуокиси углерода. Фреоны, применяемые для производства плит «Пеноплэкс», относятся к группе озонобезопасных, нетоксичных и негорючих. После изготовления плит в ячейках происходит относительно быстрое замещение остаточного фреона окружающим воздухом. Благодаря своей структуре плиты «Пеноплэкс» обладают стабильными теплотехническими показателями и необычайно высокой прочностью на сжатие. В железнодорожном и автодорожном строительстве плиты «Пеноплэкс» применяются с целью обеспечения теплоизоляции грунта и предотвращения такого вида деформации, как морозное пучение. Кроме того, «Пеноплэкс» используется при строительстве газо- и нефтепроводов в районах вечной мерзлоты.
С проблемой защиты дорожного полотна от постоянного воздействия внешней среды сталкиваются во всем мире. Промерзание и вспучивание грунта — одна из самых существенных причин повреждения дорожного покрытия. Повреждение покрытия при отрицательных температурах может иметь место при одновременном влиянии таких факторов, как чувствительность грунта земляного полотна к воздействиям низких температур, дополнительное поступление воды, опускание температуры ниже значения, при котором возможно промерзание земляного полотна, и воздействие на земляное полотно подвижных нагрузок. В общих чертах механизм пучения сводится к тому, что в течение теплого времени года неблагоприятные грунты набирают влагу, которая в зимнее время превращается в лед, увеличиваясь в объеме в среднем на 9%. При этом происходит расширение грунта по пути наименьшего сопротивления, то есть в сторону дорожного покрытия. В зависимости от глубины промерзания для конкретных регионов пучение грунта может составлять от 3 до 15 см. При пучении грунта на покрытии образуются трещины, которые, постепенно увеличиваясь, приводят к разрушению дороги. В городских условиях проблема неблагоприятных грунтов усугубляется наличием разветвленной сети инженерных коммуникаций, которая оказывает негативное влияние на протекающие в грунтовых основаниях дорог влажностно-тепловые процессы.
С появлением на постсоветском рынке плит «Пеноплэкс» решение задач по снижению деформаций пучения при промерзании дорожной конструкции значительно упростилось. Почему это оказалось возможным? Дело в том, что в составе дорожной конструкции плиты «Пеноплэкс» представляют своего рода температурный барьер между слоями дорожного полотна и находящимися внизу грунтами. Применение данного материала позволяет грунтам всегда находиться в зоне положительных температур. Пучиноопасный грунт не промерзает, и как следствие пучение не имеет места. Аналогичным образом работает «Пеноплэкс» и в условиях вечной мерзлоты. Теплоизоляционные слои из плит «Пеноплэкс» позволяют сохранить вечную мерзлоту и исключить просадки земляного полотна. За счет чего это происходит? Во-первых, вследствие своих физико-механических характеристик плиты «Пеноплэкс» имеют низкое водопоглощение (не более 0,4% объема за 30 суток). Такой показатель обеспечивается за счет закрытости ячеистой структуры экструзионного пенополистирола. «Пеноплэкс» отлично удерживает тепло. Коэффициент теплопроводности плит, не превышающий 0,03 Вт/(м·°С), остается неизменным даже в условиях повышенной влажности. Высокая прочность материала (не менее 50 т/м2) позволяет успешно использовать его при строительстве всех видов дорог. «Пеноплэкс» не подвержен разрушению и эффективно работает в составе дорожной конструкции на протяжении многих десятков лет. Это одно из главных его преимуществ по сравнению с обычным пенополистиролом, который при температурно-влажностных воздействиях быстро теряет свои свойства и разрушается.
Пожалуй, самое главное преимущество, извлекаемое из применения плит «Пеноплэкс» при строительстве дорог, — это возможность использования в верхней части земляного полотна местных пучинистых грунтов без их замены. При традиционном способе строительства дороги необходимы предварительная выемка пучинистого грунта и засыпка образовавшегося пространства инертными материалами. Это связано с большими временными и финансовыми затратами. Применение же плит «Пеноплэкс» позволяет сократить объемы земляных работ, а значит, и ускорить сроки строительства. Очевидно, что конструкция дорожного полотна, возведенного с использованием плит «Пеноплэкс», более долговечна, поскольку силы морозного пучения не оказывают разрушающего действия на дорожное полотно. Кроме того, теплоизоляционные плиты выполняют функцию разделительного слоя и обеспечивают равномерное распределение нагрузки. Соответственно, необходимость капитального ремонта дорог возникает значительно реже. Экономические расчеты показывают, что во многих случаях строительство дороги с применением плит «Пеноплэкс» обходится дешевле, чем строительство традиционным способом. При этом технологический процесс строительства включает последовательные планировку и уплотнение земляного полотна в соответствии с действующими нормативами, отсыпку и уплотнение песчаного выравнивающего слоя толщиной 5-10 см, укладку плит «Пеноплэкс» вручную в соответствии со схемами раскладки, закрепление крайних рядов плит металлическими штырями диаметром 6-8 и длиной 400 мм, отсыпку первого над плитами слоя по способу «от себя», распределение грунта бульдозером или грейдером, а также уплотнение слоя вибрационными уплотняющими средствами. После уплотнения слоя допускается движение по нему дорожной техники. Опыт применения плит «Пеноплэкс» в течение ряда лет и наблюдение специалистов за отдельными участками дорог и улиц позволяют сделать заключение о том, что по теплозащитным свойствам 1 см материала «Пеноплэкс» эквивалентен 30 см песка (для наблюдаемых участков). Дорожные конструкции с теплоизоляционным слоем из экструдиронного пенополистирола дают меньшую величину относительной деформации дорожной одежды (для наблюдаемых участков — в 1,8-3,7 раз).
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
С проблемой защиты дорожного полотна от постоянного воздействия внешней среды сталкиваются во всем мире. Промерзание и вспучивание грунта — одна из самых существенных причин повреждения дорожного покрытия. Повреждение покрытия при отрицательных температурах может иметь место при одновременном влиянии таких факторов, как чувствительность грунта земляного полотна к воздействиям низких температур, дополнительное поступление воды, опускание температуры ниже значения, при котором возможно промерзание земляного полотна, и воздействие на земляное полотно подвижных нагрузок. В общих чертах механизм пучения сводится к тому, что в течение теплого времени года неблагоприятные грунты набирают влагу, которая в зимнее время превращается в лед, увеличиваясь в объеме в среднем на 9%. При этом происходит расширение грунта по пути наименьшего сопротивления, то есть в сторону дорожного покрытия. В зависимости от глубины промерзания для конкретных регионов пучение грунта может составлять от 3 до 15 см. При пучении грунта на покрытии образуются трещины, которые, постепенно увеличиваясь, приводят к разрушению дороги. В городских условиях проблема неблагоприятных грунтов усугубляется наличием разветвленной сети инженерных коммуникаций, которая оказывает негативное влияние на протекающие в грунтовых основаниях дорог влажностно-тепловые процессы.
С появлением на постсоветском рынке плит «Пеноплэкс» решение задач по снижению деформаций пучения при промерзании дорожной конструкции значительно упростилось. Почему это оказалось возможным? Дело в том, что в составе дорожной конструкции плиты «Пеноплэкс» представляют своего рода температурный барьер между слоями дорожного полотна и находящимися внизу грунтами. Применение данного материала позволяет грунтам всегда находиться в зоне положительных температур. Пучиноопасный грунт не промерзает, и как следствие пучение не имеет места. Аналогичным образом работает «Пеноплэкс» и в условиях вечной мерзлоты. Теплоизоляционные слои из плит «Пеноплэкс» позволяют сохранить вечную мерзлоту и исключить просадки земляного полотна. За счет чего это происходит? Во-первых, вследствие своих физико-механических характеристик плиты «Пеноплэкс» имеют низкое водопоглощение (не более 0,4% объема за 30 суток). Такой показатель обеспечивается за счет закрытости ячеистой структуры экструзионного пенополистирола. «Пеноплэкс» отлично удерживает тепло. Коэффициент теплопроводности плит, не превышающий 0,03 Вт/(м·°С), остается неизменным даже в условиях повышенной влажности. Высокая прочность материала (не менее 50 т/м2) позволяет успешно использовать его при строительстве всех видов дорог. «Пеноплэкс» не подвержен разрушению и эффективно работает в составе дорожной конструкции на протяжении многих десятков лет. Это одно из главных его преимуществ по сравнению с обычным пенополистиролом, который при температурно-влажностных воздействиях быстро теряет свои свойства и разрушается.
Пожалуй, самое главное преимущество, извлекаемое из применения плит «Пеноплэкс» при строительстве дорог, — это возможность использования в верхней части земляного полотна местных пучинистых грунтов без их замены. При традиционном способе строительства дороги необходимы предварительная выемка пучинистого грунта и засыпка образовавшегося пространства инертными материалами. Это связано с большими временными и финансовыми затратами. Применение же плит «Пеноплэкс» позволяет сократить объемы земляных работ, а значит, и ускорить сроки строительства. Очевидно, что конструкция дорожного полотна, возведенного с использованием плит «Пеноплэкс», более долговечна, поскольку силы морозного пучения не оказывают разрушающего действия на дорожное полотно. Кроме того, теплоизоляционные плиты выполняют функцию разделительного слоя и обеспечивают равномерное распределение нагрузки. Соответственно, необходимость капитального ремонта дорог возникает значительно реже. Экономические расчеты показывают, что во многих случаях строительство дороги с применением плит «Пеноплэкс» обходится дешевле, чем строительство традиционным способом. При этом технологический процесс строительства включает последовательные планировку и уплотнение земляного полотна в соответствии с действующими нормативами, отсыпку и уплотнение песчаного выравнивающего слоя толщиной 5-10 см, укладку плит «Пеноплэкс» вручную в соответствии со схемами раскладки, закрепление крайних рядов плит металлическими штырями диаметром 6-8 и длиной 400 мм, отсыпку первого над плитами слоя по способу «от себя», распределение грунта бульдозером или грейдером, а также уплотнение слоя вибрационными уплотняющими средствами. После уплотнения слоя допускается движение по нему дорожной техники. Опыт применения плит «Пеноплэкс» в течение ряда лет и наблюдение специалистов за отдельными участками дорог и улиц позволяют сделать заключение о том, что по теплозащитным свойствам 1 см материала «Пеноплэкс» эквивалентен 30 см песка (для наблюдаемых участков). Дорожные конструкции с теплоизоляционным слоем из экструдиронного пенополистирола дают меньшую величину относительной деформации дорожной одежды (для наблюдаемых участков — в 1,8-3,7 раз).
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 02 за 2007 год в рубрике дороги
