Современная дорога похожа на слоеный пирог. Для того чтобы обеспечить машине плавность хода, дорожные строители сначала делают песчаный подстилающий дренирующий слой, затем следуют слой из щебеночного материала, основание дорожной одежды из укатанного бетона или материалов, укрепленных битумом. И лишь потом укладывается асфальтобетонное покрытие. По сути, асфальт – это лишь один из слоев дорожной конструкции. Другое дело, что именно на него приходится наибольшее воздействие со стороны окружающей среды.
Зимой и летом одним цветом
С применением суперасфальта построено около 550 км федеральных автодорог
«Асфальт эксплуатируется во вполне конкретных климатических условиях. На него воздействуют переменные температуры и осадки. Плюс ко всему в осенне-зимний период мы вынуждены применять противогололедные реагенты, шипованную резину. Нельзя обойти вниманием человеческий фактор, когда строители укладывают асфальт в лужи и грязь, что не добавляет ему прочности. Имеют значение и физические нагрузки. Если сравнить дорожный трафик XX века и сегодняшний, становится ясно, что их интенсивность несопоставимы. И это далеко не полный перечень тех факторов, которые негативно могут сказываться на долговечности дорожных покрытий», – говорит Юрий Васильев, профессор Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).
Суперасфальт призван минимизировать влияние всех этих воздействий. Это метод проектирования состава асфальтобетона, который наиболее точно характеризует физико-механические свойства асфальта и его эксплуатационное поведение: модуль упругости при различных температурах, устойчивость к образованию колеи, чувствительность к воздействию влаги, усталостную долговечность, трещиностойкость. Такие составы разрабатываются на основе методики Superpave, которая была принята в середине 1990-х годов в США. В Superpave входит около 50 стандартов, которые обеспечивают проектирование, испытание и строительство асфальтобетонных покрытий для высоконагруженных трасс.
Хорошо забытое новое
Вообще, говорят, что базовые принципы новой технологии были изложены советскими учеными еще в 1970-х. Другое дело, что в СССР они не нашли применения. Зато инновация получила широкое распространение за рубежом – сегодня покрытия данного типа широко используются не только в США, но также в Европе и Китае.
Теперь технология возвращается в Россию. Хотя говорить о том, что в стране все дороги покроют суперасфальтом, преждевременно. «Вслепую, бездумно, без соответствующей адаптации к нашей действительности переносить эту технологию на российскую землю опрометчиво, – уверен Юрий Васильев. – Во-первых, вся территория США, за исключением Аляски, расположена южнее Сочи, и это накладывает влияние на расчеты в методике. Кроме того, к сожалению, у наших разработчиков выпал из поля зрения вопрос, связанный с управлением качества при производстве материалов для подобной технологии».
Благодаря новой технологии срок службы покрытия должен вырасти до 12 лет
По словам профессора, различаются и технологии производства битума в России и в США. «Нам нельзя ограничиваться только формулами, – считает Юрий Васильев. – Чтобы адаптировать Superpave к российской действительности, надо рассматривать комплекс нюансов, не последний из которых – вопрос культуры производства».
Как бы то ни было, тестирование технологии в России идет уже три года. В общей сложности с применением суперасфальта построено около 550 км федеральных автодорог. Это отдельные участки трасс А114 Вологда – Тихвин, М5 «Урал», А108 Московское большое кольцо. «Эти дороги были построены несколько лет тому назад, и длительного периода наблюдения за этими объектами нет, – говорит Юрий Васильев.– Поэтому пока мы можем только предполагать, что новая технология обеспечит длительную эксплуатацию дорожного покрытия».
Связать воедино
Краеугольным камнем повышения качества асфальта является выбор вяжущего материала. Именно он придает покрытию долговечность. До начала 1990-х асфальтобетонные смеси изготавливали на основе обычного битума, затем пришли к выводу: для того чтобы повысить эксплуатационные характеристики асфальта, есть смысл использовать битумы с добавкой полимеров.
Для создания полимерно-модифицированных битумов наиболее часто применяют СБС (стирол-бутадиен-стирол). Он придает составу эластичность. По словам специалиста департамента экономики переработки и сбыта ЛУКОЙЛа Ивана Пискунова, асфальт, изготовленный из этого битума, после длительных нагрузок возвращается в исходное состояние. Если образуется колея, то она со временем исчезает.
«Известно, что при высоких температурах битум плавится, а при низких становится хрупким, – говорит он. – Полимерные добавки расширяют температурный интервал».
Кроме СБС, в качестве таких добавок используются воски на основе полиэтилена, измельченная резина, модифицированная техническая сера, так называемые бинарные смеси. «Но самый главный модификатор битума в России – это СБС, – продолжает эксперт. – У нас его производит СИБУР. Есть импортные аналоги – это «Катон», «LG кемикалс» и прочие».
СБС-эластичные бутадиен-стирольные термоэластопласты при набухании в битуме способны увеличиваться в объеме в 7–9 раз, используя в качестве пластификатора либо мальтены из состава битума, либо пластификаторы из рецептуры полимерно-битумного вяжущего (ПБВ)
Безусловно, полимерные добавки и вообще производство модифицированного битума существенно удорожают технологию. В Росавтодоре планируют компенсировать возрастающие затраты за счет более длительной эксплуатации. В частности, капитальный ремонт будет проводиться вдвое реже – раз в 24 года. Но даже с учетом этого новая технология пока является слишком дорогой для повсеместного внедрения. Ее планируется применять только для строительства федеральных трасс.
«Доступ к материалам, которые необходимо использовать для суперасфальта той или иной местности, зачастую очень ограничен, – говорит Иван Пискунов. – Понимая это, состав смеси начинают дорабатывать, и, соответственно, технология становится сложнее и дороже. Но вопрос заключается не в том, дороже технология или дешевле, а в том, правильно ли мы жили раньше».
Теперь суперасфальт решили оформить как государственный стандарт, хотя пока его разработка не завершена. «Сегодня нормы действуют в формате предварительного национального стандарта, а уже летом перейдут в форму ГОСТа», – резюмирует специалист.
Дорого делать суперасфальт или нет? Думается, что рано или поздно эта технология вытеснит с российских дорог старую. Просто потому, что рассчитывать асфальт исходя из климатических особенностей местности и нагрузки на конкретную дорогу, правильно, а лепить одинаковый от Москвы до Владивостока – нет.
Татьяна Гершфус,
руководитель направления СБС СИБУРа
Новые стандарты российской дорожно-строительной отрасли, на основе которых, в частности, строится технология «суперасфальт», меняют в первую очередь эксплуатационные характеристики дорожного покрытия. Данный подход, учитывающий климатические условия эксплуатации асфальта и интенсивность нагрузки на дороге, влияет на состав всей цепочки используемых материалов, включая битумы, модифицированные СБС.
Мы осуществляем поставки текущих марок СБС нашим партнерам, которые оснащены необходимым оборудованием для подбора рецептур и контроля качества продукции следующего передела по новым стандартам. Они производят марки вяжущего под заказы со стороны Росавтодора и компании «Автодор». Кроме того, весь американский опыт применения этой технологии (а российский суперасфальт – аналог американской системы Superpave) также доказывает преимущества СБС-полимера как наиболее универсального модификатора, позволяющего расширить границы работоспособности дорожного покрытия.
Поэтому нашим первым шагом стало проведение совместно с авторитетным экспертом отрасли – предприятием «Асфальтобетонный завод №1» –НИОКР-проекта по теме «Развитие СБС СИБУР в PG-применении». Цель данной работы – выяснить, как ведет себя СБС-полимер в различных типах отечественного битума и при различных дозировках. НИОКР подтвердил, что наш серийный продукт является универсальным модификатором, применимым для вяжущих суперасфальта. Прикладным результатом работы стал подготовленный для наших потребителей банк индивидуальных рецептур с использованием СБС СИБУРа для ключевых регионов и на локальных битумах.
Евгений Горчаков
