Как построить качественную, но не «золотую» по стоимости дорогу

КАК ТАТАРСТАНСКИЕ ГРУНТЫ И КАРБОНАТНЫЙ ЩЕБЕНЬ МОГУТ ЗАМЕНИТЬ ПРИВОЗНОЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ УРАЛЬСКИЙ ЩЕБЕНЬ

Напомним, президент РТ Рустам Минниханов, говоря о замедлении роста как республиканской, так и российской, мировой экономики, неоднократно призывал к внимательному расходованию бюджетных средств. При этом он с критикой выступал в адрес существующих стандартов, соблюдение которых делает строительство дороги даже в небольшом населенном пункте практически «золотым», и призвал разработать варианты строительства дорог эконом-класса. Предложения КГАСУ на этом фоне не просто своевременны, а необходимы.

Так, отсутствие в республике высокопрочного щебня — одна из важных проблем дорожной отрасли. Сегодня для строительства автомобильных дорог дорожники вынуждены возить щебень с Урала. Его стоимость — 1,2 - 1,4 тыс. рублей за тонну, приводит данные директор Института транспортных сооружений (ИТС), доцент Евгений Вдовин. При этом до 50% расходов приходятся на транспортировку, что в результате резко увеличивает себестоимость строительства.

В то же время в Татарстане, согласно статистике, свыше 700 населенных пунктов пока не соединены дорогами с твердым покрытием, поэтому КГАСУ разрабатывает различные подходы для решения этой масштабной в пределах республики задачи.

Директор ИТС Евгений Вдовин на экспериментальном участке сельской автомобильной дороги

«Основная проблема в том, что наш местный карбонатный щебень или укрепленный грунт теряет несущую способность при водонасыщении и замораживании.

Мы разрабатываем разные методы и технологии для улучшения свойств местных грунтов и щебней, в частности, это применение гидрофобизаторов, малоклинкерных цементов, активированных наполнителей, отходов химических и нефтехимических производств и других модификаторов», — продолжает Вдовин. Он поясняет: если местные минеральные материалы обработать цементом и, например, гидрофобизаторами, то вода будет скатываться с них, как с жирной поверхности, и их можно использовать в конструкциях дорожных одежд взамен привозного прочного щебня.

«Некоторые гидрофобизаторы у нас производятся в промышленных масштабах. Для укрепления грунтов достаточно добавить 0,05 - 0,5 процента гидрофобизатора от массы укрепленного материала, что гораздо проще сделать, чем везти все с того же Урала высокопрочный щебень», — объяснил Вдовин. 

О другом эффективном методе использования местных укрепленных грунтов и щебня рассказала заместитель директора ИТС, доцент Ольга Ильина. Суть метода заключается в обработке малопрочного щебня или грунта комплексным вяжущим, что позволяет снизить расход привозных дорогостоящих материалов и вяжущих. Например, расход цемента можно снизить в 1,5 - 2 раза. В то же время разработанное комплексное вяжущее позволяет получать дорожно-строительные материалы с улучшенными физико-механическими показателями, такими как прочность, морозостойкость, водостойкость и другие.

В КГАСУ уже разработали технологии, которые позволяют на дороге делать смешение укрепленного грунта и обработанного малопрочного щебня с применением и гидрофобизаторов, и комплексного вяжущего. Учеными университета совместно с коллегами из ОАО «Алексеевскдорстрой» построены опытные участки с разработанными материалами на сельской автомобильной дороге в Нурлатском районе РТ. Данная научно-техническая работа выполнена по заказу и при поддержке министерства транспорта и дорожного хозяйства РТ и ГКУ «Главтатдортранс».

Эксплуатация экспериментального участка сельской автомобильной дороги

ЧТО ТАКОЕ «СЕРОЩЕБЕНЬ»

Ученые КГАСУ (заведующий кафедрой технологии строительных материалов, изделий и конструкций (ТСМИК) профессор Вадим Хозин и директор испытательного дорожного научно-производственного центра ИТС, доцент Алексей Фомин) нашли способ упрочнения слабых карбонатных пород пропиткой их расплавом серы. Ориентировочная стоимость такого «серощебня» будет на 30% дешевле привозного гранитного. При равных условиях, если говорить по сути, полученный в КГАСУ карбонатный «серощебень» по прочности, гидрофобности, водонепроницаемости, морозостойкости и стоимости может составить полноценную конкуренцию уральскому щебню при строительстве оснований и асфальтобетонных покрытий дорог. Это большое научное достижение научного тандема «кафедра ТСМИК — ИТС КГАСУ» позволит в случае практической реализации решить еще одну проблему (уже экологическую) РТ: утилизацию одного из самых многотоннажных промышленных отходов — серы, ежегодный выход которой на нефтехимическом комплексе (включая завод «ТАНЕКО») превышает 400 тыс. тонн в год.

«Серощебень»

Правда, у серы есть недостатки: при ее плавлении на воздухе образуется серный ангидрид, который «щиплет горло» и вызывает коррозию оборудования. Остывшая после плавления твердая сера абсолютно безвредна и даже входит в состав ряда лекарств. Итак, серу можно будет в огромных объемах использовать для строительства наших дорог.

«Сейчас перед нами стоит задача реализовать эту технологию в промышленных масштабах. Пока мы обрабатываем щебень лишь в лабораторных условиях», — отмечает Фомин. Для создания промышленной установки с высокой производительностью нужны деньги на ее проектирование и изготовление опытного образца.