Виктор Ушаков, президент Некоммерческой организации «Ассоциация по развитию дорожного цементобетона и цементобетонных покрытий
Развитие безопасных и качественных автомобильных дорог и транспортной инфраструктуры – это одна из главных задач дорожной отрасли сегодня с применением новых технологий, новых материалов, контрактов жизненного цикла. В России были разработаны национальные проекты, в первую очередь – это национальный проект «Безопасные и качественные автомобильные дороги», а также комплексный план развития транспортной инфраструктуры. Эти документы направлены на то, чтобы в стране появились качественные, а главное безопасные автомобильные дороги.
Если внимательно посмотреть на цифры финансирования, то выделяются колоссальные средства – в общей сложности до 2024 года — это 11 трлн рублей. Крайне важно в период пандемии и экономического кризиса не останавливать реализацию этих проектов. Значение для строительной отрасли таких мер сложно переоценить – выделенные вложения подтягивают за собой смежные сектора экономики, а их порядка 20. В первую очередь речь идет о цементной промышленности, об изготовлении бетона и других материалов.
Как показывает мировой опыт, строительство качественных и безопасных дорог возможно только тогда, когда широко применяются минеральные вяжущие материалы. Они используются для укрепления грунтов; применяется бетон в основаниях и покрытиях автомобильных трас.
Приведу в качестве примера Америку; сегодня там построено около 7 млн км дорог, в России – 1,5 млн км. Соответственно, бетонных дорог в Штатах порядка 120 тысяч км. На втором месте сегодня Китай – порядка 90 тысяч км; только за последний год там проложено 90 тысяч км бетонных дорог. На 3 месте Германия – там 30% автобанов в бетонном исполнении. Даже в Казахстане за последние годы полторы тысячи километров дорог сделаны в цементобетоне. У нас же всего дорог в цементобетоне менее 1 тысячи км.
На снимке вверху: строительство такой дороги в Казахстане
На снимке внизу: построенный участок такой дороги в Казахстане
Согласно программе развития автомобильных дорог, до 2030 года будет построено более 31 тысячи км дорог в России. Все это федеральная и региональная сеть. Таких планов у нас в стране еще не было. В чем сегодня состоит проблема? К сожалению в России нет качественного битума. Нефтяная промышленность традиционно рассматривает производство битума в качестве вторичной переработки отходов своего производства – преимущество отдается выпуску моторного топлива. По этой причине, по мнению Минэкономразвития и Министерства транспорта, реализация таких проектов под большим вопросом. Уже к 2024 году битума не будет хватать порядка 2 млн тонн. На сегодняшний день все заводы уже работают на 95% своих мощностей. У нас сокращается добыча нефти, а значит отходов для производства битума будет меньше. Что делать в этих условиях?
На снимке вверху: строительство такой дороги в Германии.
Прежде всего, следует обратиться к мировому опыту в этом вопросе. То есть использовать минеральные вяжущие вещества, активно применять бетон для строительства дорог. В России фактически каждый регион имеет цементный завод, бетонные заводы везде у нас работают. Иногда дорога проходит рядом с бетоносмесительным заводом. Поэтому применение бетона на сегодняшний день – это самая, на мой взгляд, актуальная задача.
Какие преимущества у бетонных покрытий с точки зрения мирового опыта? В первую очередь – значительные сроки службы. У нас асфальтобетонное покрытие выдерживает порядка 5-7 лет, а затем его надо ремонтировать, а в некоторых случаях ремонт нужен уже на следующий год. Мы знаем, что такая ситуация выгодна дорожникам; каждый год у них новые подряды. Бетонное покрытие – это более 70 лет эксплуатации. Вот пример из Калининграда. Там начинаются работы по обустройству региональной сети дорог из цементобетонного покрытия, разбивают старые немецкие дороги. Они были до войны построены, более 80 лет эксплуатации, до сих пор эти трассы существуют. Вот вам и преимущество цементобетонных покрытий.
Высокая прочность таких покрытий – это низкие эксплуатационные затраты. У нас колоссальные средства выделяются на ремонт и содержание дорог; не успели построить магистраль, как появляются выбоины, колеи и необходимо уже через 5-10 лет капитально ремонтировать. Нужно развеять миф, который сложился за последние годы, что цементобетонные покрытия и жесткие дорожные одежды в разы дороже мягких асфальтобетонных покрытий.
Вот пример конкретной автомобильной дороги, которую реконструировали, Москва-Волгоград. Мы видим, что даже по стоимости строительства, то есть по единовременным затратам, цементобетон даже дешевле. Практика показывает, что такие покрытия примерно в целом равны по стоимости асфальтобетонным. Но, если мы посчитаем с учетом ремонта дорог, то на 40-60% в рамках 25-летнего цикла цементобетонные покрытия более эффективны.
Но, если цементобетонные покрытия такие хорошие, почему же у нас до сих пор их не используют? Для объяснения нужно обратиться к истории. Строительство цементобетонных покрытий началось в 50-х годах прошлого века; тогда были собственные комплекты: Д-180, Д-181 и Д-192 на рельсовом ходу, небольшие такие укладчики на рельсовой опалубке, и укладка производилась небольшими объемами. В 70-х годах прошлого века у нас был бум строительства цементобетонных покрытий. Появилась новая американская технология скоростного строительства бетонных дорог в скользящей опалубке, когда комплекты позволяли прокладывать километр-полтора за смену. Была закуплена эта техника. Брянский завод тогда выпускал наши собственные машины. Были построены магистрали в 70-х годах: Москва-Волгоград, Омск-Новосибирск, Екатеринбург-Челябинск, Екатеринбург-Серов и так далее.
Общая протяженность была порядка 10 тысяч км таких дорог в России. Но что получилось? В то время страна не была готова к скоростному строительству дорог, цемент был в дефиците. Требования к дорожному цементу не могли быть соблюдены, не было соответствующих пластифицирующих, воздухововлекающих, гидрофобизирующих добавок. В итоге получались низкие марки бетона. Технический контроль был слабый, нарушения технологий фиксировались повсеместно, получали низкомарочный бетон. Укладывали бетон без подготовки соответствующего основания на земное полотно. Такое массовое «скоростное» строительство привело к тому, что стали разрушаться цементобетонные покрытия, которые были построены с нарушением технологий.
На снимке вверху: строительство дублера трассы Москва – Минск (М-1) из старых традиционных материалов и только небольшой участок – с применением цементобетона, октябрь 2020.
В результате появился приказ Министерства транспорта и строительства о прекращении строительства таких дорог в России, а с 1980 года фактически прекратились любые проектные, научно-исследовательские работы в этом направлении, нормативные документы перестали разрабатываться, подрядные организации, которые осуществляли достаточно большой объем строительства перестали существовать, но некоторые из них стали строить за рубежом. Так, Центрдорстрой переехал в Индию и построил там сотни километров таких дорог.
Прошло 40 лет. Что изменилось за эти годы? Принципиально изменилась технология строительства, появились высокомеханизированные, автоматизированные комплекты бетоноукладочных машин, появились новые марки бетона и цемента. Проблема сегодня в России с цементами не стоит; цементная промышленность задействована в объемах менее чем на 50%. То есть фактически любой вид цемента по требованию заказчика она выпустит. Поэтому Минтрансом совместно с нашей ассоциацией разработана специальная программа по расширению строительства цементобетонных покрытий в России.
Несколько слов о современных технологиях, о современных конструкциях. Существуют американские и европейские технологии строительства. Европейский вариант предлагает двуслойные цементобетонные покрытия; в верхнем слое высококачественный бетон в 5-6 см, в нижнем слое уже менее прочный, более дешевый бетон с меньшим расходом цемента. Технология отработанная, в Европе в 100% случаях она применяется. Бетон подвергается значительному воздействию шипованной резины, но и эти вопросы сегодня тоже решены. Применяют так называемый wash-бетон, когда верхние слои обрабатываются металлической щеткой с тем, чтобы оголить щебень. В итоге получаем шероховатую поверхность, имеющую высокий коэффициент сцепления, низкую полируемость, стираемость и пониженный шум.
На полигоне МАДИ мы испытывали различные составы бетона и подобрали нужную конструкцию дорожных одежд. Современные ее составы позволяют увеличить нам срок службы цементобетонных покрытий до 30 лет на наших дорогах без ремонта. Так, применение полимерной фибры позволяет эффективно укладывать даже на сельских дорогах цементобетонные покрытия.
Появились и различные гидрофобизирующие составы, которые позволяют в значительной степени повысить гидрофобные свойства поверхностного слоя бетона, укрепить его, усилить противодействие бетона соляным воздействиям, потому что понятно, что дорожный бетон подвергается в зимний период соляным растворам.
Хотел бы развеять еще один миф о не ремонтопригодности цементобетонных покрытий. Для этих целей разработан целый ряд эффективных технологий с использованием быстросхватывающихся бетонов. По американской технологии укладывают довольно толстые цементобетонные покрытия и затем периодически их фрезеруют тонким слоем. При появлении какого-то шелушения идет фрезерование, этого на 10 лет хватает. Гидрофобизацию проводят и делают еще много чего другого.
Основная задача нашей ассоциации – внедрять эффективные технологии, эффективные материалы по устройству цементобетонных покрытий, эффективные химические добавки, осуществлять подготовку кадров, разрабатывать нормативные документы. Нашей ассоциации был вручен диплом, как лучшей общественной организации в конкурсе «Дороги России».
(Из выступления на международной конференции производителей бетона «BetON conf» 2020». Организатор конференции компания «Полипласт»)
Фото: ИА Строительство