Шипованная резина - враг дорожного покрытия?

Шипованная резина используется для лучшего сцепления колес автомобилей с дорогой в зимний период, что повышает безопасность движения. Однако у шипов есть и негативная сторона - они сильно изнашивают дорожное покрытие. На конференции «Асфальтобетон 2021», которая прошла в Санкт-Петербурге 25 и 26 марта, эксперты дорожно-транспортной отрасли обсудили вопросы влияния шипованной резины на покрытие дорог, а также подискутировали на тему действующего российского законодательства в отношении шипов. Подробнее - в материале «ДорИнфо».

Фото: pixabay.com

Зарубежный опыт

Изготовление шипованных шин в промышленном масштабе началось в Швеции в 1959 году, и за 3-4 года они получили широкое распространение во всех странах Скандинавии, США и Канаде. По словам заместителя директора Департамента проектирования, технической политики и инновационных технологий ГК «Автодор» Романа Бородина, с 1969 года дорожные службы начали отмечать существенный износ покрытия и образование колеи. Именно тогда научно-исследовательские институты иностранных государств начали активно проводить исследования в поисках причин износа покрытия. В итоге было доказано, что в зимний период эксплуатации автомобилей с шипованными шинами износ дорожного покрытия составил от 2,5 мм до 4 мм.

«В ходе научно-исследовательских работ был выполнен инженерно-экономический анализ, который показал нерациональность эксплуатации шипованных шин в некоторых штатах США, и, наоборот, рациональность их использования в Скандинавских странах за счет снижения аварийности и страховых выплат при ДТП. Именно такой подходный анализ был заложен в управленческих и законодательных аспектах в ряде иностранных государств, то есть внесены определенные ограничения на эксплуатацию шипованных шин, а в некоторых государствах они были сразу же запрещены», - отметил Роман Бородин.

В конце 1990-х годов финские специалисты провели масштабные исследования, в рамках которых были определены зависимости износа дорожных покрытий по индексу SPS от массы шипов и скорости движения легкового автомобиля. В результате специалисты пришли к выводу, что в целях обеспечения сохранности дорожных покрытий необходимо максимально снижать массу шипов и в зимний период эксплуатации регламентировать максимальную скорость движения автомобилей с шипованными шинами не выше 70-80 км/ч вне зависимости от технической категории дороги. Помимо этого, было установлено, что среди всех типов асфальтобетонных покрытий наилучшим сопротивлением к истиранию шипованными шинами обладают щебеночно-мастичные асфальтобетонные (ЩМА) смеси с размером зерен не менее 16 мм.

По словам Романа Бородина, в настоящий момент в нескольких зарубежных государствах введены существенные законодательные ограничения на использование шипов, а 20 стран вообще отказались от использования шипованной резины, в том числе Германия, Чехия, Болгария, Румыния, Нидерланды, Польша, Венгрия, Франция, Италия, Швейцария и др.

Преимущества и недостатки шипованных шин

Основное преимущество шипованной резины заключается в том, что в зимний период она способствует хорошему сцеплению с автодорогой, что повышает безопасность движения.

«Когда мы говорим об использовании шипов - это, прежде всего, вопросы безопасности. <…> В зимний период можно столкнуться и с гололедом на дороге, с осадками в виде снега, мокрого снега, дождя, и со снежным настом вместо дороги, с сухим асфальтом, и с перепадами температур. Все эти факторы производители шин обязаны учитывать при разработке своей продукции, поскольку правильное использование зимних шин в сочетании с соблюдением правил вождения в значительной степени повышают уровень безопасности на дорогах, поэтому я прошу не забывать об этом важном факторе, когда мы говорим о воздействии шипованных шин на дорожное покрытие», - подчеркнула в своем выступлении исполнительный директор Ассоциации производителей шин Надежда Чурмеева.

По словам начальника отдела методов оценки состояния автомобильных дорог ФАУ «РОСДОРНИИ» Николая Лушникова, коэффициент сцепления шипованных шин на снежном накате и льду на 8-10 % выше, чем у шин без шипов. При этом такая резина имеет ряд недостатков. Так, коэффициент сцепления шипованной резины на мокром покрытии на 3-5 % ниже, чем у шин без шипов, интенсивность изнашивания дорожного покрытия значительно увеличивается при возрастании скорости движения, особенно при скорости выше 60 км/ч, еще один недостаток использования шипов - увеличенный шум при качении.

Николай Лушников отметил, что образование колеи износа - это одна из актуальных современных проблем дорожного хозяйства России. На 85 % дорожной сети страны износ покрытия является основной причиной снижения срока службы автомобильных дорог. По оценкам экспертов, каждый год на устранение колеи износа только на федеральных трассах расходуется до 53 млрд рублей, из них до 5 млрд рублей - по причине отсутствия требований к шипованной резине.

Какие требования к шипованным шинам в России?

В России требования к шипованной резине изложены в техническом регламенте Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств», который был принят в 2011 году, а в 2015 году вступил в силу. При этом отдельные требования вступили в силу в отношении шипованных шин, изготовленных после 1 января 2016 года.

В соответствии с пунктом 5.5 Приложения № 8 данного документа определен период, при котором запрещается эксплуатация шипованных шин - это всего три месяца в году: июнь, июль, август. При этом отмечается, что срок запрета на использование шипов может быть изменен в сторону увеличения региональными органами государственного управления государств - членов Таможенного союза.

«В соответствии с пунктом 116 Приложения №10 технического регламента определен ряд параметров, который существенно ниже зарубежных. К примеру, вес шипа для легковых автомобилей - не более 1,6 грамм, для легких грузовых машин - не более 2,8 грамм, для грузовых автомобилей - не более 3,5 грамм. При этом есть оговорка, что допустимо использование шипов иной массы, если результаты испытаний, проведенных независимой аккредитованной испытательной лабораторией, подтвердят, что шины с такими шипами не вызывают больший износ дорожного покрытия, чем шины с шипами, соответствующими установленному требованию к массе шипа, и при этом не ухудшаются сцепные свойства», - добавил Роман Бородин.

В техрегламенте также имеются другие разделы и пункты, регулирующие использование шипов. В частности, раздел 5 Приложения № 8 устанавливает требования к транспортным средствам, находящимся в эксплуатации, пункт 20 Приложения № 10 устанавливает требование в отношении шин для легковых автомобилей и их прицепов, пункт 21 Приложения № 10 устанавливает требования в отношении шин для легковых грузовых и грузовых машин и их прицепов, автобусов и троллейбусов.

По словам исполнительного директора Ассоциации производителей шин Надежды Чурмеевой, с 2015 года в России запрещается эксплуатация шин в летний период и регулируется максимальный выступ шипа за пределы протектора: 1,2 ±0,3 мм для легковых шин, 1,7 ±0,3 мм для легких грузовых шин, 2,5 ±0,3 мм для грузовых шин. С 2016 года регулируется вес шипа, а также определено максимальное количество шипов на один погонный метр.

«У нас зафиксировано в техрегламенте требование о количестве шипов на погонный метр: оно составляет 60 штук. Это требование начало действовать в отношении шипованных шин, изготовленных с 1 января 2016 года. И действительно есть оговорка о том, что - либо вы соблюдаете данные требования, либо в рамках испытаний вы доказываете, что шина с большим количеством шипов на погонный метр не наносит больший износ дорожному покрытию, чем шина, которая соответствует установленному требованию», - подчеркнула Надежда Чурмеева.

Она добавила, что все шины подлежат обязательной сертификации - это самая строгая форма подтверждения требований, установленных в техническом регламенте.

Роман Бородин в своем выступлении отметил, что в настоящий момент в Правилах дорожного движения РФ отсутствуют требования к ограничениям сезонной эксплуатации шипованных шин. В 2018 году постановлением Правительства РФ было исключено требование наличия знака «Шипы» на автомобилях с шипованной резиной. Кроме того, в Кодексе административных правонарушений РФ не предусмотрены какие-либо штрафы и административные наказания для внесезонного использования шипов.

«Таким образом, сегодня в Российский Федерации, несмотря на наличие запрета эксплуатации шипованных шин, которые указаны в техническом регламенте, в законодательстве РФ не определены никакие наказания, и водитель может спокойно весь год эксплуатировать шипованные шины, не опасаясь никаких штрафов», - сказал Роман Бородин.

Участники конференции обсудили также метод испытания шипованных шин по оценке износа дорожного покрытия «Over-run-test». Этот метод активно применялся в Скандинавских странах и Канаде, он основан на оценке потери массы тестовой гранитной пластины при многократных наездах автомобиля, оборудованного шинами с шипами. Первые попытки внедрить в России метод «Over-run-test» были предприняты в ГОСТ 34342-2017 «Автомобильные транспортные средства. Шины пневматические зимние оборудованные шипами противоскольжения. Методы испытаний по определению величины износа тестового дорожного покрытия».

«Справедливо сказать, что российские требования, которые начали действовать в соответствии с технических регламентом, схожи с европейскими аналогами, прежде всего со скандинавским регулированием, поэтому более известная методика по оценке износа дорожного покрытия - это финская методика Road wear test of studded tyres («Over-run- test»). Российский аналог, который был принят в 2018 году - ГОСТ 34342-2017», - рассказала Надежда Чурмеева.

Первый ключевой момент: и в финском, и в отечественном методе предполагаются динамические испытания - прокатывание шин по гранитным плиткам, так как эксплуатация шин и соответственно их воздействие на дороги происходит в динамике. Вторая ключевая характеристика - в обоих методах используется гранит в качестве тестового дорожного покрытия для проведения таких испытаний. «Гранит - это тот материал, который позволяет обеспечить единство измерений, а также повысить сходимость, воспроизводимость и повторяемость результатов по методу», - отметила Наталья Чурмеева.

Исследования «Автодора» по оценке влияния шипов на износ асфальтобетонных покрытий

С учетом зарубежного опыта в период с 2017 по 2019 годы Госкомпания «Автодор» провела исследовательскую работу по оценке влияния шипованных шин на износ асфальтобетонных покрытий. «Эта работа состояла из четырех основных блоков. Первое - это оценка доли легковых автомобилей с шипованными шинами в составе транспортного потока, второе - это мониторинг участков автомобильных дорог, третье - анализ метеорологических данных для формирования предложений по рекомендуемому периоду эксплуатации шипованных шин и четвертое - формирование предложений по снижению влияния шипованных шин на износ асфальтобетонных покрытий», - сообщил Роман Бородин.

В качестве пилотного участка был взят отрезок автодороги М-4 «Дон» с 52-го км по 72-й км, на котором в рамках ремонта был заменен верхний слой дорожного покрытия. Для оценки доли легковых автомобилей в потоке, оборудованных шипованными шинами, использовали камеры фотовидеофиксации в пунктах взимания платы.

«Были выбраны самые интенсивные по движению транспорта ворота пунктов оплаты и определено наличие на автомобиле знака «Шипы». Кстати, стоит отметить, что на тот момент органы ГИБДД активно штрафовали автовладельцев за отсутствие данного знака, поэтому примененный метод максимально исключал погрешности», - отметил заместитель директора Департамента проектирования, технической политики и инновационных технологий «Автодора».

Анализ интенсивности движения проводили с 25 января по 20 февраля 2018 года. Общее количество учтенных автомобилей составило 16529 штук, из них 52 % были на шипованной резине, что соответствует тем показателям, которые были сделаны еще в 1990-х годах. Также на данном участке выполнили измерение поперечного профиля дороги с применением дорожной лаборатории, оборудованной программно-вычислительным комплексом и лазерно-оптическим сканером. Специалисты провели сезонные измерения поперечной ровности в совокупности с учетом трафика, чтобы соотнести образование колеи с количеством транспорта, которое прошло по участку трассы М-4 «Дон».

«В результате проведенных работ были построены диаграммы, которые показали, что за два периода эксплуатации шипованных шин был существенный прирост колеи - порядка 4,8 мм. <…> В целом можно сказать, что среднегодовой износ дорожного покрытия образовывался именно после зимней эксплуатации - порядка 90 %. При этом в летний период эксплуатации данного участка, несмотря на практически двукратное превышение интенсивности движения транспортного потока, износ не превысил 2 мм», - отметил Роман Бородин.

В период с 2012 по 2017 годы Госкомпания провела анализ метеорологических данных для формирования предложений по рекомендуемому периоду эксплуатации шипованных шин. По итогам анализа данных метеонаблюдений за 5 лет, специалисты сделали предварительные выводы о том, что в центральном регионе России возможно сокращение срока разрешенной эксплуатации шипованных шин на 90 дней. Указанная мера позволит на 30 % сократить воздействие шипованных шин на износ дорожного покрытия.

По результатам выполненной работы был сформирован технический отчет «Оценка влияния шипованных шин на дорожное покрытие участка автомобильной дороги М-4 «Дон» км 52-км 71» и «Программа выполнения исследовательской работы по оценке влияния шипованных шин на дорожные покрытия участков автомобильных дорог, переданных Госкомпании «Автодор» в доверительное управление», куда вошел перечень работ, выполненный на трассе М-4 «Дон».

Также с 2019 по 2022 годы подобные исследования проводят на участках дороги М-1 «Беларусь» с 84-го км по 95-й км, со 110-го км по 132-й км и со 164-го км по 196-й км. Как отметил Роман Бородин, на сегодняшний день имеются результаты исследований по оценке доли легковых автомашин с шипованными шинами в составе транспортного потока на участке с 84-го км по 95-й км, которые проводили в период с 21 января по 18 марта 2021 года с 9:00 до 20:00. Общее количество учтенных автомобилей здесь составило 5742 штуки, из них 63,8 % - на шипованной резине.

«Да, износ покрытия - это очень сложная проблема, но давайте говорить об этом комплексно. Сегодня по большей части услышала только о требованиях к шипованным шинам. С нашей точки зрения, они, конечно, наносят вред дорожному покрытию, но необходимы меры по всем комплексам факторов, которые тоже должны учитываться при решении этой проблемы. <…> Здесь важно учитывать и качество дорожного покрытия, смотреть, как то или иное покрытие подвержено воздействию шипованных шин, нужно говорить и о манере вождения водителей транспортных средств, и о качестве антигололедных средств, применяемых на дорогах», - отметила Надежда Чурмеева.

Что не так с нормативным регулированием использования шипов в России?

По мнению Романа Бородина, ГОСТ 34342-2017 имеет ряд критических для дорожного хозяйства недостатков. Первое - при разработке стандарта не проводились сопоставительные научно-исследовательские работы по сравнению полученных результатов от износа тестового и реального дорожных покрытий, все-таки гранитная пластина - это не асфальтобетон. Второе - гранитная пластина выполняется из серого гранита (Kuru Grey) определенного состава, который производится на территории Финляндии. Третье - в документе не предусмотрены требования к эталонной шипованной шине с учетом требований национального законодательства, и, наконец, четвертое - не определены требования по износу в целом (не указаны минимальные и максимальные значения), в связи с этим не вполне понятно, что и с чем сравнивать.

Чтобы в России урегулировать требования к шипованной резине и к сроку ее эксплуатации, по мнению Романа Бородина, необходимо внести изменения в технический регламент Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств»: документ нужно привести к требованиям в соответствии с зарубежными нормативами. Также спикер добавил, что нужно внести изменения в ПДД: вернуть знак «Шипы» и ввести ограничения по скорости для автомобилей с шипованной резиной. Кроме того, Роман Бородин предложил внедрить систему идентификации знака «Шипы» камерами фотовидеофиксации в транспортном потоке, разработать правила определения разрешенного периода эксплуатации шипованных шин на территории регионов и рекомендовать субъектам России самостоятельно установить разрешенный период эксплуатации транспорта, оснащенного шипованными шинами, с учетом климатических особенностей местности.

Надежда Чурмеева согласилась с тем, что ГОСТ 34342-2017 требует корректировки. По ее мнению, в документе требуется выработка и закрепление референтных значений износа, с которыми должны сопоставляться испытываемые шины. При этом, добавила спикер, любые предложения по изменению требований в отношении шипованных шин должны обсуждаться с участием шинной отрасли и с учетом оценки влияния текущих требований к шипованным шинам.

Начальник отдела методов оценки состояния автомобильных дорог ФАУ «РОСДОРНИИ» Николай Лушников назвал основные нерешенные проблемы при регламентации требований к шипованным шинам с целью снижения износа дорожного покрытия: в нашей стране недостаточно разработаны правила контроля нормируемых параметров шипов, отсутствуют четкие региональные требования на разрешенный период использования шипованных шин и отсутствуют ограничения на максимальные скорости движения автомобилей, оснащенных шипованной резиной.

В связи с этим Николай Лушников предложил комплексные мероприятия по повышению срока службы дорожных покрытий. Спикер считает, что необходимо урегулировать период использования шипованных шин, скорость движения автомобилей, а также разработать износостойкие материалы дорожных покрытий нового поколения и доработать метод испытаний дорожного покрытия по ГОСТ 34342-2017.

По итогам конференции «Асфальтобетон 2021» была принята резолюция, куда в том числе вошли предложения по корректировке нормативных документов в плане регулирования использования шипованных шин в России. Этот документ направят в Правительство РФ, а также в Министерство транспорта РФ и Министерство промышленности и торговли РФ.

Виктория Брылёва