Качественный щебень, гидроизоляция и устранение температурной сегрегации продлевают жизнь дорожному покрытию

Качество автодорог - один из главных вопросов, который обсудили эксперты дорожной отрасли на конференции «Асфальтобетон 2022», прошедшей 3 и 4 марта в Санкт-Петербурге. На состояние трасс влияет множество факторов, основные - качество используемых материалов при строительстве или ремонте, квалифицированность работников, а также соблюдение всех необходимых технологических процессов. В ходе конференции спикеры обсудили как качественный щебень, устройство гидроизоляции и устранение температурной сегрегации могут продлить жизнь дорожному покрытию. Подробнее - в материале «ДорИнфо».

Температурная сегрегация: причины возникновения и методы устранения

Вместе с увеличением интенсивности автомобильного движения возникла необходимость создавать дорожные покрытия с большим сроком службы. По словам директора департамента продаж ООО «АСТЕХ Индастриз» Александра Горборукова, продолжительность жизни покрытия зависит от ровности и однородности плотности.

«Таким образом, чтобы увеличить срок службы дорожного покрытия, необходимо обеспечить асфальтобетонную смесь по температуре и гранулометрическому составу, а также обеспечить непрерывность процесса укладки», - подчеркнул спикер.

Где и как может быть нарушена однородность асфальтобетонной смеси? Неправильная рецептура смеси и хранение щебня, ошибки на асфальтобетонных заводах (холодные бункеры, горячие карманы), неправильная выгрузка в кузов самосвала: все эти факторы могут привести к фракционной сегрегации - неравномерному распределению грубых и мелких компонентов в асфальтобетонной смеси, в результате которой появляются «сегрегационные пятна», что в дальнейшем неизбежно приводит к преждевременному локальному разрушению асфальтобетонного покрытия. Спикер отметил, что помимо фракционной сегрегации, может возникнуть и температурная.

«Обнаружить температурную сегрегацию достаточно сложно в отличие от фракционной, которую можно увидеть зачастую невооруженных взглядом. Для этого нужно использовать специальные приборы, например, пирометр, но он не дает достоверной картины, потому что он не сканирует по всей площади покрытия и также не может отсканировать смесь. То есть мы можем выбрать некие точки, но здесь легко подтасовать данные, если подрядчику это необходимо. Соответственно, камера с объемным сканированием покажет полную картину покрытия и даст нам понимание тех зон, которые в ближайшее время приведут к преждевременному разрушению уложенного покрытия. <…> Также эту камеру можно разместить на укладчике, чтобы в режиме онлайн видеть картину процесса укладки в виде термоснимка», - рассказал Александр Горборуков.

Спикер подчеркнул, что самым эффективным способом устранения термофракционной сегрегации асфальтобетона является применение антисегрегационных перегружателей, которые делятся на три основных класса - элеваторы (производятся в России и США), перегружатели (выпускаются в США и ЕС), а также антисегрегационные перегружатели (производятся в США).

«Успешно восстанавливают температурную и фракционную однородность асфальтобетонной смеси только перегружатели с системой объемного перемешивания (с объемным промежуточным бункером-накопителем и его внутренней перемешивающей системой), которые способны эффективно целиком перемешивать между собой весь объем асфальтобетонной смеси из самосвала, перемешивая весь объем остывшей смеси со всем оставшимся объемом горячей смеси, таким образом, они выравнивают температуру асфальтобетонной смеси по всему ее объему», - отметил Александр Горборуков.

Спикер также отметил, что называться антисегрегационными могут только перегружатели с системой объемного перемешивания, поскольку в силу технологических особенностей своей конструкции только они эффективно устраняют температурную и фракционную сегрегацию асфальтобетонной смеси после ее транспортировки от АБЗ к месту укладки.

Качественный щебень для асфальтобетона

О требуемом качестве щебня в составе асфальтобетонной смеси рассказал в своем докладе директор NFLG RUSSIA Алексей Соломатов. По его словам, на данный момент основные проблемы, связанные с щебнем в России, - высокая лещадность (характеристика, определяющая содержание элементов игловатой и приплюснутой формы в общей массе зерен продукта), неравномерная пропорция фракций, наличие пыли и влажность материала. Эти факторы в итоге влияют на качество асфальта.

«Высокая лещадность - это глобальная проблема по АБЗ, потому что связана с потерей производительности. Почему это потеря производительности? Потому что при высокой лещадности у вас забиваются сита, из-за чего уменьшается площадь просева, а это ведет к тому, что грохот уже не может произвести столько тонн в час, сколько положено по спецификации данного завода. Поэтому высокая лещадность не только в грохоте уменьшает площадь просева, а также заставляет вас чаще останавливать асфальтобетонный завод, чтобы эту лещадку вытащить, соответственно, это простой завода, это потеря времени, это деньги, поэтому высокая лещадность - это немаловажный фактор в плане экономики, потому что стоимость асфальтобетонной смеси у вас выходит в итоге намного выше, чем если бы вы работали с нормальным щебнем», - сказал Алексей Соломатов.

Следующая проблема - неравномерная фракция. По словам директора NFLG RUSSIA, на любом асфальтобетонном заводе циклического типа происходит две степени дозировки, где первая из них выполняется питателями: когда на бункерах скорость частоты и подачи регулируется преобразователями. И здесь может сыграть важную роль неравномерная пропорция фракций.

«Когда мы имеем неравномерность пропорции фракции или к примеру, вместо четвертой, шестой, восьмой, двенадцатой фракции засыпаем, допустим четыре и двенадцать с одной кучи, то как бы оператор АБЗ не регулировал предварительную дозировку, по итогу у него после грохота из-за неравномерности пропорций щебня в бункерах щебень поднимается неравномерно, соответственно, весь этот материал идет в пересып, что ведет к убыткам», - отметил Алексей Соломатов.

Еще одна проблема - наличие пыли на АБЗ. Здесь вопрос касается не только экологии, хотя и его важно учитывать при производстве асфальтобетонных смесей, но и того, что пыль на щебне ведет к неравномерности фракций, так как запыленный продукт создает погрешность при дозировке порошковых материалов. Кроме того, в таком случае поглощается больше битума, поэтому специалисты лаборатории должны регулировать рецептуру из-за того, что выходит так называемый «сухой асфальт».

Следующая проблема, которую затронул Алексей Соломатов, - большая влажность. «Никто, наверное, не задумывался из руководства, что щебень, который вы завозите зимой, и, производя асфальтобетонную смесь в июне, водитель погрузчика неграмотно черпает с одной стороны этот щебень и спокойно подцепляет оттуда глыбу льда, которая и попадает в бункера, и, получается, вы просто топите воду. При этом все сейчас асфальтобетонные заводы в основном оснащены рукавными фильтрами, которые очень сильно боятся влажный материал - у вас сразу падает производительность. Соответственно, если падает производительность, то вы теряете вашу прибыль, у вас себестоимость асфальта вырастает. Плюс ко всему это все влияет на качество асфальтобетона», - обозначил спикер.

Для решения этих проблем необходимо использовать дробильно-сортировочное оборудование. Есть несколько видов таких дробилок: щековая, роторная, конусная, центробежно-ударная.

«Основной дробилкой в России является конусная дробилка, потому что у нее не такой большой износ внутренних запчастей, ее можно использовать в единичном случае, потому что у нее в принципе лещадность меньше. Но здесь проблема большая - в данной дробилке мы или боремся с лещадностью, или мы боремся с отсевом. Потому что, настраивая оборудование под нужную фракцию под лещадность, мы получаем большое количество отсева», - подчеркнул Алексей Соломатов.

В конце выступления он отметил, что можно пойти по более легкому пути, не используя дробильно-сортировочное оборудование: сортировать щебень при помощи виброгрохотов.

Гидроизоляция пролетов перед укладкой асфальта

Устройство гидроизоляции пролетных строений неразрывно связано с асфальтобетонной смесью, которая зачастую укладывается на гидроизоляционное покрытие. Этому вопросу был посвящен доклад руководителя направления по развитию сервисов и механизации ООО «ГПН-БМ» Павла Голубева.

«Мы видим на сегодняшний день в отрасли три ключевых группы материалов, которые применяются для гидроизоляции пролетных строений: это самая распространенная известная «оклеечная» (направляемая) рулонная гидроизоляция, это битумно-полимерная напыляемая, которая в простонародье называется «жидкая резина», и третья группа материалов - чисто полимерные продукты, которые бывают различного способа нанесения: наливного типа, напыляемые, ручного нанесения и так далее», - сказал спикер.

Оклеечная гидроизоляция - традиционная и самая распространенная технология. Ее плюсы: стабильное качество материалов, поскольку это полностью готовый к применению продукт, и относительно низкая стоимость. Минусы - утрата компетенций специализированных бригад, высокая зависимость качества от влажности и шероховатости основания, наличие «слабых мест» в гидроизоляционном покрытии (различные примыкания, сопряжения, проходки).

«Если говорить про вторую технологию, которая наиболее распространена, - это битумно-полимерная напыляемая гидроизоляция. <…> Смысл самой технологии в том, что материал полимеризуется непосредственно на покрытии, на основании и позволяет лучше и качественнее обойти какие-то неровности», - отметил Павел Голубев.

Положительные стороны такой гидроизоляции: надежная герметизация мест, сложных для рулонных материалов (примыкания, сопряжения); гарантированная адгезия по всей площади покрытия, поскольку материал наносится на покрытие в жидком виде; отсутствие человеческого фактора (нет риска, что человек что-то не догрел, неправильно расплавил и т.д.), а также наличие федерального сметного норматива на такие работы. К недостаткам можно отнести необходимость обучения звена из 2-3 человек и более высокая стоимость по сравнению с оклеечной гидроизоляцией.

И, наконец, третий вид - полимерная гидроизоляция, в которую входят несколько групп материалов: полиуретаны, полимочевина и метилметакрилат, каждый имеет свои положительные стороны. Как отметил Павел Голубев, такая технология активно применяется на объектах регионального и федерального значения.

К плюсам полиуретанов можно отнести следующие факторы: не требуется сложное и дорогостоящее оборудование и предусмотрена система контроля соблюдения послойного нанесения. Минусы - высокая зависимость от импортных составляющих и курсовых разниц; сложность логистики и многослойное покрытие.

Положительные стороны полимочевины - сверхвысокие характеристики получаемой мембраны (стойкость к агрессивным средам и механическому воздействию) и кратчайшие сроки полимеризации материала (20-40 секунд). Однако для укладки такого материала необходимы дорогостоящее оборудование, высокая квалификация персонала, а также высокие требования к работам по подготовке основания и материала.

Плюсы метилметакрилатов заключаются в том, что для них не требуется сложного и дорогостоящего оборудования, они быстро полимеризируются, после чего можно выполнять следующий вид работ. Минусы - высокая токсичность компонентов, высокие требования к квалификации персонала и большая зависимость от человеческого фактора из-за многокомпонентности состава.

Если говорить об ориентировочной стоимости каждого вида гидроизоляции, то за 1 квадратный метр рулонной гидроизоляции придется заплатить 1100 рублей, напыляемой жидкой резины - 1900 рублей, полиуретанов - 2700 рублей, полимочевины и метилметакрилатов - от 4500 рублей.

«Исходя из этого, анализируя ситуацию по рынку, видим, что первые две позиции и востребованы, и применимы. Если говорить немножко про такой субъективный анализ объемов применения этих технологий и куда в целом двигается отрасль: эти объемы меняются от региона к региону, от заказчика к заказчику, подрядчики по-разному приходят к применению», - подытожил Павел Голубев.

Читайте также: 

Ошибки при проектировании автодорог: их цена и последствия 

Планы по усовершенствованию нормативной документации в дорожной отрасли 

Виктория Брылёва