Полимерная формула

Полимерная формула

В октябре в Сочи завершился первый в истории России этап Гран-при «Формулы-1». В мире еще не было гонок, которые проходили бы там же, где проводилась Олимпиада. Но не только поэтому эксперты и зрители назвали автодром уникальным. Использование полимеров при строительстве вывело его на новый уровень.

«Формула-1» добиралась до России на протяжении десятилетий. Человека, благодаря которому соревнования в Сочи все-таки состоялись, зовут Берни Экклстоун. Его значение для гонок сопоставимо со значением Стива Джобса для Apple. 83-летний менеджер практически в одиночку создал гоночную индустрию, преодолев финансовые трудности и обвинения в денежных махинациях и коррупции. Впервые он попытался привести гонки в Россию после Олимпиады-80. Но тому помешали бюрократические трудности и «железный занавес». Принимая трассу в 2014 году, Экклстоун заявил: «Фантастическая работа! Ничего подобного раньше не строили. Уверен, нас ждет великолепный Гран-при». Действительно, перед строителями стояла нелегкая задача. А воплотить ее в жизнь и сделать гонки уникальными помогли новейшие разработки в области полимерных материалов.

Решение о проведении Гран-при «Формулы-1» в Сочи было принято в 2010 году. Главный архитектор Герман Тильке и его бюро Tilke Engineering GmbH, создавшие почти все последние трассы «Формулы-1», предложили несколько идей. Центр «Омега», отвечающий за строительство объектов, совместно с промоутером Гран-при России компанией «Формула Сочи» утвердил проект, похожий на трассу Homebush Street Circuit в Сиднее. Именно там проходили гонки V8 Supercar Championship Series и Sydney 500. Объединяло проекты в первую очередь то, что оба трека находятся на территории олимпийских парков. Инфраструктура сочинской трассы состоит из главной трибуны вместимостью 13 600 мест, башни управления гонкой, здания команд, здания боксов и медицинского центра.

При проектировании автодрома в Сочи строители столкнулись с рядом проблем. Были переселены 117 семей, живущих на территории Имеретинской низменности, где должна была пройти трасса. Во многих местах была произведена замена грунта (всего сменили 270 тыс. тонн), осушено болото. Другим препятствием на пути к строительству стало кладбище старообрядцев, которые получили эту землю в пользование еще в 1911 году. В итоге могилы решили не разрывать. Кладбище обнесли стеной, которую разрисовали граффити.

Была разработана технология строительства дренажных труб с боковыми прорезями, по которым влага поступает на насосную станцию. Там вода очищалась, выбрасывалась в море. В итоге проложенные по земле дренажные трубы к концу строительства оказались под землей. Таким образом, решался и вопрос с обвинениями экологов. Дело в том, что при строительстве экологи из общественной организации «Экологическая вахта по Северному Кавказу» обвинили строителей гоночной трассы в несоблюдении экологических процедур.


Строители столкнулись и с более серьезными препятствиями технического характера. «В случае с трассой в Сочи были две уникальные черты: во-первых, ее пришлось вписывать в Олимпийский парк, где изначально никакой трассы не предусматривалось.

Даже был вариант, чтобы трасса проходила прямо через стадион «Фишт», но реализовать этот вариант не удалось. Во-вторых, Имеретинская низменность — это ведь низина, чуть ли не болото. Пришлось очень долго продумывать, как действовать в такой ситуации», — рассказывает редактор отдела «Автомото» интернет-портала «Чемпионат.ру» Евгений Кустов. В итоге, используя опыт строительства в зоне вечной мерзлоты, была разработана технология укрепления свай. Дело в том, что они просто не удерживались в болотистой сочинской почве. «Когда мы прокладывали трассы «Формулы-1» в Китае и Южной Корее, то сталкивались с чем-то подобным, – рассказывал специалист Tilke Engineering GmbH Йорн ван Рэй в интервью порталу motor.ru. – Это нормально: автодромы всегда строят на самых дешевых участках – хорошие земли отдают под жилые дома и гостиницы. Но в той же Корее мы работали с однородной почвой, а в Сочи на одном участке встречаются три типа грунта. Это делает проектирование намного сложнее».

Найти решение проблемы смогли российские инженеры с коллегами из московского Научно-исследовательского проектно-изыскательского и конструкторско-технологического института оснований и подземных сооружений (НИИОСП). Специалисты разработали технологию, при которой под большим давлением в землю опускают смесь из камней, бетона и полимеров. Именно последние обеспечивают моментальное затвердение смеси при попадании во влажную среду. К сожалению, узнать формулу полимера и его подробные свойства сейчас достаточно проблематично. В НИИОСП говорят, что занимались лишь теоретической разработкой идеи, а фирма-подрядчик корпорация «Инжтрансстрой», осуществляющая реализацию проекта, объявила о своей ликвидации еще в марте 2014 года и комментариев не дает. Остается надеяться, что опыт применения полимеров при строительстве трассы в Сочи не пропадет вместе с подрядчиком.

Новый трек

Что касается гоночного трека, здесь без полимеров тоже не обошлось. 5 824 метра автодрома уложены тремя слоями различного состава. «Первые два слоя — основа, состоящая из стандартных материалов: песка, щебня, гравия и битума, — рассказывают организаторы «Формулы-1» в Сочи. — Финальное покрытие, на котором болиды смогут развить скорость около 320 км/ч, содержит ряд полимерных добавок, позволяющих добиться особой прочности и высокого качества сцепления колес с дорогой». Полимерно-битумное вяжущее было разработано еще в 1995 году компанией «Роснефть». К моменту строительства трассы его свойства были улучшены с учетом климатических и географических особенностей Сочи.

Полимерно-битумное вяжущее – материал, сочетающий в себе свойства битумного сырья (битумы, гудроны, масляные погоны и так далее) и синтетических компонентов (термоэластопластов), которые объединяют в себе свойства типичных резин и пластиков. Полимер входит в класс стирол-бутадиен-стирольных полимеров (СБС-полимеров) и действует таким образом, что при добавлении его в другое сырье «распространяется» на весь объем вещества. Проще говоря, при нагревании битумы размягчаются, а полимеры становятся вязко-текучими, занимая собой все свободное место.

«Получающаяся в результате взаимодействия структура полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) условно напоминает армированный железобетон с той разницей, что эти арматуры очень эластичные, легко прогибаются, растягиваются и сжимаются при внешней нагрузке. «Бетонный» заполнитель при высоких температурах (около 100°С) размягчается и растекается, однако при охлаждении вновь приобретает свою форму, становится твердым и приобретает способность сопротивляться после укладки смеси на дорогу», — рассказывают в «Роснефти».

От обычного полимерного битума технология отличается не только повышенными качественными характеристиками, но и меньшими трудозатратами при производстве и укладке покрытия. Основной плюс полимерно-битумного вяжущего «Роснефти» в том, что он термостоек и не пропускает влагу из атмосферы, что обеспечивает длительную эксплуатацию покрытия и спасает его от размытия. «При использовании полимерно-битумного вяжущего значительно (от 1,5 до 4 раз по исследовательским данным ОАО «Союздорнии») увеличивается срок службы дорожного покрытия, так как исключается (или значительно, в 150-200 раз, снижается) вероятность образования температурных и отраженных трещин на поверхности дороги», — рассказали в «Роснефти».

Популярность полимера на дорожном рынке представители «Роснефти» объясняют просто: «Поскольку впервые в российской истории производством ПБВ занялась нефтяная компания, успех полимерно-битумного вяжущего превзошел все ожидания. В течение первых 4 лет объем его производства вырос в 35 раз».

Именно полимерно-битумным вяжущим покрыты Кутузовский и Невский проспекты в Москве и Санкт-Петербурге, МКАД и КАД, ТТК и вылетные трассы в Московской и Ленинградской областях. Гонки тоже не стали новинкой для ПВБ. Ранее он применялся для покрытия трассы для гонок грузовиков в Смоленске («Смоленское кольцо») и «Moscow Raceway».

«Важно отметить, покрытие трассы «Moscow Raceway» на основе полимерно-битумного вяжущего получило высокую оценку приемной комиссии Международной автомобильной федерации (FIA), которая присвоила трассе лицензию категории «1T», что стало первым случаем в истории российского дорожного строительства», — отмечают представители «Роснефти».

Учитывая успех полимера, компания «Роснефть» объявила тендер на отбор дополнительных площадок для производства полимерно-битумного вяжущего. Но уже сейчас он используется не только для проектирования дорог, но и автостоянок, грузовых пандусов торговых центров, подземных парковок, рулевых дорожек и взлетно-посадочных полос аэродромов, вертолетных площадок.

Что касается уже построенной трассы «Сочи Автодрома», многие эксперты сходятся во мнении, что она идеально подходит для проведения ночной гонки. Об этом говорил и Берни Экклстоун. Остается только ждать, но организаторы прошедшей гонки уже сегодня говорят, что, несмотря на успех «Формулы-1», им еще есть над чем работать.


почитать еще
Все на  подиум

Все на подиум

Симбиоз человека и технологий в контексте современной моды стал темой прошедшего в Нью-Йорке ежегодного Бала Института костюма (Met Gala). Некоторые звезды восприняли все буквально и явились в Метрополитен-музей в футуристических нарядах а-ля «Звездные войны». Из фантазий киношников буквально на глазах рождается мода будущего.

читать полностью
Осень в нефтехимии

Осень в нефтехимии

На улице мокро и холодно – время осеннего гардероба, в котором с каждым годом все больше одежды, обуви и аксессуаров из полимеров. И если раньше резиновые сапоги и дождевики носили только грибники, то теперь их выбирают даже столичные модники.

читать полностью
Главное – устойчивость

Главное – устойчивость

Археолог Эрик Тринкаус из Университета Вашингтона в Сент-Луисе на основании анализа останков древних людей предположил, что первая обувь могла появиться около 30 тыс. лет назад. Были это простейшие сандалии – возможно, лишь кожаная подошва с ремешками. С тех пор, конечно, все сильно изменилось. Но подошва все еще одна из самых важных частей обуви, особенно зимой, когда под ногами снег и лед. «Нефтехимия РФ» разбиралась, как делают нескользкую подошву для теплых непромокающих сапог.

читать полностью