Бетонные дороги в России
Что будет, если в России поменять асфальтовые дороги на бетонные
Вопрос выбора типа дорожных одежд при строительстве автомобильных дорог актуален с самого начала их проектирования. Сегодня на территории Российской Федерации, в подавляющем большинстве случаев, этот выбор делается в пользу асфальтовых дорог. Вместе с тем на Западе очень активно строят дороги с цементобетонным покрытием. Почему так происходит, и надо ли нашим дорожникам последовать примеру зарубежных коллег? Об этом в рамках конференции «Безопасные и качественные дороги, проектирование», рассказа руководитель направления технического регулирования и стандартизации НИИ ПСМ Елена ФАДЕЕВА.
История возникновения бетонных дорог
Технология бетонирования дорог впервые стала использоваться в США в 1893 году. В 30-х годах ХХ века она пришла и в страны Европы. Благодаря тому, что бетонные дороги очень долговечны, технология стала популярной, и на сегодняшний день в США 60% федеральных трасс построены из бетона.
Бетонные дороги популярны не только в США: в Германии они составляют 38%, в Австрии — 46%.
Начиная строительство бетонных дорог, нужно разбираться в особенностях структуры полотна. Оно включает в себя такие слои:
- Подстилающий. Состоит из дренажного щебня и песка, который компенсирует нагрузки с нижней и верхней части.
- Укрепляющий. Для изготовления этого слоя используют бетон низкой марки. Он предназначается для связки подсыпки.
- Основной слой. Производится на основе бетона.
Если выполняется обустройство автомобильных магистралей, по которым ездят тяжелые транспортные средства, принято использовать ненапряженный и напряженных железобетон с усиленным армированием. Наличие металлических элементов предотвратит деформацию камня под воздействием интенсивных нагрузок.
Для реализации частных задач и организации полотна на почве с высоким размещением грунтовых вод выполняется комплексная гидроизоляция полотна. В качестве этой основы используется рубероид. Он препятствует намоканию бетона и защищает камень от коррозийных процессов.
Почему в России практически нет дорог из бетона, хотя в США из него сделано больше половины трасс
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Несмотря на то, что автотрассы из асфальта способны рассыпаться, даже если трафик на них будет минимальным, бетонок очень мало. Как правило, это экспериментальные отрезки в Сибири, Подмосковье, на дальнем Востоке еще советских времен или ВПП (взлетно-посадочная полоса).
1. Как и где появились первые бетонки
Изначально дороги из бетона стали делать в конце девятнадцатого столетия в Соединенных Штатах. Первая бетонная дорога была проложена в 1893 г. В тридцатых годах прошлого столетия покрытие уже стало использоваться и в европейских странах, в том числе в Германии. Тогда там активировалось строительство автобанов. Один из автобанов, сооруженных в 1936 г., спустя 85 лет с момента строительства и сегодня активно эксплуатируется.
2. В чем преимущества бетонных дорог
Несмотря на то, что первоначальная смета на бетонку несколько выше, она окупается достаточно быстро. Но даже изначальную цену можно снизить. В сезон битум становится дороже приблизительно вдвое, а цемент можно закупить и заранее.
В первую очередь получается значительная экономия на обслуживании такого покрытия. Если обычная асфальтовая дорога 1-й категории стране обходится в сумму около 4 000 000 рублей (и это исключительно на содержание, о ремонтных работах речь не идет), то на бетонную дорогу было бы достаточно половины этой суммы.
Второй момент – это продолжительность срока службы бетонок. Он в два-три раза больше. Что касается асфальтовой дороги, то без ремонта ее можно эксплуатировать максимум двенадцать лет. Но такой результат бывает далеко не всегда. В большинстве случаев уже спустя восемь лет нужен ремонт, тогда как в случае с бетонными автодорогами этот показатель увеличен до двадцати пяти лет.
Но мы уже знаем пример с Германией, да и в других государствах, если дорога была построена в соответствии со всеми правилами и с соблюдением технологического процесса, она не выйдет из эксплуатации и спустя тридцать или пятьдесят лет.
3. Почему в России не кладут бетонку
Все связано непосредственно со строгостью или сложностью технологии. Хотя по сути сложного ничего и нет, если бы у нас было достаточное финансирование. В случае с асфальтовым дорожным покрытием подрядчики научились выходить из положения. Но то, что хорошо для этого типа дорог, для бетонки не подходит.
Прежде всего, укладка требует цемент конкретной марки, который в России на сегодняшний день практически не изготавливается. Эти два процесса взаимосвязаны: бетон не делают, так как нет требуемого сырья, а цемент – потому что не строят бетонки. Проблему решить можно, если подойти к вопросу ответственно – производить высококачественный цемент.
Кроме этого требуется спецтехника. Приобретать ее, чтобы она просто простаивала, нет никакого смысла и делать это, само собой разумеется, никто не будет. Конечно, у отдельных подрядчиков эта техника в наличии есть. Обычно эти компании специализируются на строительстве взлетно-посадочных полос, которые делаются все без исключения из бетона.
А так, до того момента, пока не будет крупных заказов и определенного плана на строительство бетонных трасс, подрядчики не станут вкладывать взятые в кредит средства в закупку спецтехники. Вот и получается все отдельные аспекты строго взаимосвязаны между собой.
Плюс ко всему дело еще и в ответственности, в строгом соблюдении технологий. Например, при их нарушении во время асфальтной укладки, дорогу ведет, возникнет колейность, просадка, в итоге покрытие будет рассыпаться. Обычно это все происходит постепенно, и конечная стадия наступает после того, как заканчивается срок гарантии. Да и с ремонтом в этой ситуации несколько проще, так как для начала можно выполнить и кусочный ремонт или ямочный, снять верхний слой и покрыть полотно новым.
Что касается бетона, то здесь ситуация совсем другая и такие решения не помогут, их вообще нельзя применять. Например, при неверном приготовлении смеси бетон начнет слоиться. Частички покрупнее окажутся внизу, помельче – наверху. Соответственно верхний слой бетона будет крошиться. Все это происходит стремительными темпами. Разрушение заметно в течение первых нескольких лет с начала эксплуатации трассы. Были и такие случаи, что бетонка в течение одной зимы полностью разрушалась, приходила в негодность.
При неверном армировании швов, вода будет скапливаться, образовывая лужи, а они, в свою очередь, не уйдут к основанию, как в случае с асфальтом. Подрядчик очень рискует. Ему нужно предложить самую низкую цену для выигрыша тендера, а затем работать, причем качественно, в условиях недофинансирования.
4. Особенности эксплуатации и ремонта дороги из бетона
Что касается ремонта бетонки, то провести его довольно сложно. Ремонт ямочного типа здесь невозможен в принципе. Бетон следует убирать на внушительном дорожном отрезке и проводить новую укладку. Это большой риск. Слишком высока цена. Брать на себя такую ответственность желающих мало.
В том, что в городах и небольших населенных пунктах продолжают и дальше укладывать асфальт, большую роль играют именно особенности восстановительных работ и возможность проводить ремонт ямочного типа. В случае с бетонками и муниципалитетам, и населению любые работы с коммуникациями, расположенными под землей, обходились бы слишком дорого.
Эксплуатировать бетонку после укладки можно не ранее, чем через два-три дня после ее укладки. Бетон должен полностью просохнуть и обрести нужную прочность. После укладки асфальтного покрытия машины по нему могут передвигаться уже спустя восемь часов.
Зима – это еще один камень преткновения. Бетонкам требуются особые реагенты, стоимость которых в восемь раз превышает цену на традиционные, используемые у нас повсеместно. Но этот момент нельзя назвать слишком проблемным, если учесть, что на обслуживание бетонного дорожного покрытия требуется вдвое меньше средств, а реагенты нужны не всегда и не везде.
Также вопрос вызывают шины с шипами. У нас в стране их используют большинство водителей, а как шипы влияют на бетон, статистика не показывает. Дело в том, что шипованная резина в Европе, Китае и Соединенных Штатах востребована не так сильно.
5. Заключение
В целом же у бетонных дорог намного больше положительных сторон, нежели отрицательных. Во-первых, у бетонок выше коэффициент сцепления с колесами автотранспорта, чем у асфальтового покрытия. Не существует сейчас и проблемы, связанной с сильным шумом во время передвижения по бетону. В наши дни есть много современных покрытий, способных сделать такую дорогу практически бесшумной, если в этом есть необходимость.
В летний период, когда стоит сильная жара, на бетонке от большегрузов не остаются колеи, в отличие от асфальта. Во втором случае битум плавится, что и приводит к такому эффекту.
В Советском Союзе бетонки не прокладывали в связи с тем, что это направление промышленности находилось в упадке. Да и бетон тогда был необходим для строительства зданий, жилых домов. Битум же является продуктом нефтепереработки, а нефти в огромном государстве всегда было много.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Лед тронулся
В конце апреля под руководством директора Департамента государственной политики в области дорожного хозяйства Минтранса России Игоря Костюченко состоялось совещание, посвященное перспективам строительства автомобильных дорог с цементобетонным покрытием.
А/д «Владивосток — Находка — порт Восточный», готовое цементобетонное покрытие
К обсуждению перспектив побудила принятая государством Стратегия развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года, утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 10 мая 2016 года № 868-р.
В документе намечена «дорожная карта» по наращиванию объемов строительства дорог с цементобетонным покрытием. Согласно этому документу, в 2018 году автодороги из цементобетона должны составлять 10% от всего объема строительных работ, а в 2026 году – уже 50%.
Распоряжением Правительства РФ от 6 апреля 2017 года № 630-р «О плане мероприятий по реализации Стратегии развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года» намечена «Разработка и актуализация национальных и межгосударственных стандартов, сводов правил по результатам проведенных испытаний с использованием сети наблюдательных станций, испытательных и экспериментальных полигонов, включая эталонные участки автомобильных дорог в различных дорожно-климатических зонах Российской Федерации, в целях расширения применения современных и инновационных дорожно-строительных материалов» (п. 4 Плана мероприятий по реализации Стратегии).
В этом документе несколько позиций связано с цементобетоном, в том числе это касается строительства экспериментальных участков. Соисполнителями являются Минтранс, госкомпания «Автодор» и Федеральное дорожное агентство.
Сегодня эта работа ведется Росавтодором на автодорогах М-6 «Каспий», А-370 «Уссури», Чита – Забайкальск, кроме того, госкомпания «Автодор» планирует построить большой участок в цементобетоне на автотрассе Москва – Нижний Новгород.
Постановлением правительства № 640 Минтранс России и госкомпания «Автодор» обязываются ежегодно, начиная с декабря 2019 года, докладывать о расширении строительства дорог с цементобетонным покрытием.
Соответственно, Ассоциация бетонных дорог по согласованию с Федеральным дорожным агентством наметила перечень нормативных документов, которые предстоит принять до конца 2019 года.
В их числе – альбом типовых конструкций дорожных одежд, отвечающих современным условиям движения транспорта и требованиям к дорожным конструкциям, сформулированным в правительственных документах. Разработку документов будет финансировать ассоциация за счет своих членов.
Безусловно, тут же возникает вопрос: достаточно ли в нашей стране бетона для активных работ по сооружению дорог? Максим Гончаров считает, что даже с избытком. Сегодня имеющиеся в России мощности для производства цементобетона составляют 100 млн условных тонн в год. Реально ежегодно производится примерно 75 млн условных тонн в год, а строительный рынок потребляет 53–54 млн т. Таким образом, производственные мощности есть, причем в тех регионах, где, по его словам, как раз и планируется строительство.
Какие страны мира предпочитают бетонные дороги
Сегодня бетонированные дорожные покрытия регулярно строят в США, Японии, Германии, Канаде, Новой Зеландии, Австралии, Азии и во многих других развитых странах. Только в США имеется больше 1 000 000 км дорожного полотна с долговечным покрытием из бетона. С каждым годом количество магистралей, построенных по данной технологии растет.
Наиболее распространены бетонные дороги в США, где они составляют 60% от общего числа автотрасс. Сегодня в штатах практически все новые магистрали строят из бетона, чтобы снизить расходы на содержание дорожного полотна в процессе эксплуатации. Первая экономика мира оценила практичность бетонных дорог, которые обходятся без капремонта до 40 лет.
Полезная информация! Система федеральных автомагистралей США, пересекающих всю страну и проходящих через разные климатические зоны построена из бетона. В Далласе и Хьюстоне имеются участки шоссе, которые находятся в идеальном состоянии несмотря на то, что они залиты в 1960 г. Эти участки дорожного полотна используются для наблюдения и научных работ.
Другая страна, где строительство дорог из бетонных плит завоевало огромную популярность – это Германия. Практичные и экономные немцы начали эффективно применять данную технологию укладки дорожного покрытия в строительстве автобанов. На сегодняшний день в Германии успешно эксплуатируется 40% бетонных дорог.
Основной материал, из которого строят дороги в Японии – это бетон. За счет большой прочности, неприхотливости к весу и длительной эксплуатации бетона из него строят впечатляющие многоэтажные дорожные развязки. Над созданием проекта и контролем за строительством дорог трудится большой штат специалистов, каждый из сотрудников отвечает за определенный участок.
Технология использования плит в устройстве дороги
Современные потомки советских бетонок все еще пользуются спросом, потому что обладают уникальными качествами, которых нет ни у одного дорожного покрытия.
- Высокая скорость укладки. Как только бетонные плиты уложены, по дороге может ехать любая техника, даже тяжело нагруженные грузовые автомобили.
- Мобильность. Плиты можно снять и использовать повторно.
- Возможностьукладки без тщательной предварительной подготовки.
Бетонки устраивают на стройках, как временные подъездные пути, на подъездах к дачным массивам, в промзонах, грузовых терминалах.
Технология производства дороги из бетонных плит проста:
- Грунт выравнивается и трамбуется виброплитой. Иногда срезают верхний слой, тем самым выравнивая площадку.
- Выполняетсяподложка из песка и щебня. Если дорога строится для временного пользования и грунт позволяет, этот этап пропускают.
- Укладываютплиты с помощью специального кранового самоходного оборудования. Плиты должны ложиться строго плашмя, чтобы не повредить выровненное основание и не создать перекосы и напряжения.
- Если строится постоянная дорога, монтажные петли сваривают. В некоторых случаях стыки заливают специальной смесью.
Структура бетонной дороги
Полотно включает в себя определенные слои:
- подстилающий – для его устройства используют щебенку, которая дренирует грунтовую воду, и песок, с чьей помощью компенсируются возникающие нагрузки;
- укрепляющий – представлен низкосортным бетоном, связывающим подсыпной слой;
- дорожное полотно – бетонная поверхность.
Конструкция бетонной дороги под тяжелые автомобили выполняется из напряженного и ненапряженного железобетона, арматурная каркасная основа в которых не дает возможности камню растрескиваться от тяжести грузовых машин.
В частных видах строительных работ или при обустройстве бетонного покрытия дорог на перенасыщенных влагой грунтах на песчаную подушку выкладывается гидроизоляционный материал, предотвращающий сильное намокание дорожного полотна, последующую за этим коррозию камней и арматуры. В качестве гидроизолирующего материала применяют обычный рубероид.
Вывод
Строительство дорог из бетона по описанной выше технологии вполне можно осуществлять самостоятельно. Конечно, проект получится масштабным, и затраты будут весьма существенными – но все же реализовать его можно и без привлечения профессионалов ( см.также статью «Дорожный бетон: основные характеристики и особенности применения»).
Если данная методика заливки монолитного покрытия вас заинтересовала, рекомендуем также просмотреть видео в этой статье, содержащее дополнительную информацию.