timelapse
Все темы

Передвижные лаборатории, испытательный полигон и климатическая камера: как в Москве контролируют качество дорог

Темы в материале

В прошлом году в столице поставили рекорд по числу построенных километров дорог и искусственных дорожных сооружений. Было введено 127 км дорог, 55 эстакад, тоннелей и мостов. Как Москва улучшает качество дорог и увеличивает срок их службы – в интервью порталу Стройкомплекса рассказал академик Российской академии транспорта, доктор технических наук, заведующий кафедрой МАДИ Юрий Васильев.

– Юрий Эммануилович, когда москвичи видят такие цифры, у них возникает вопрос: как добиться большой скорости строительства не в ущерб качеству?

– Это связано с использованием современной строительной техники, наличием современных асфальтобетонных заводов, квалифицированного персонала и, естественно, надлежащего контроля. Наши испытания подтверждают, что столичные объекты соответствуют необходимому качеству. Московских дорожников можно ставить в пример.

– Как строят дороги?

Дорожная конструкция представляет собой многослойный «пирог». Внизу – песчаный подстилающий слой, затем щебеночный материал, выше – слой основания, обычно это укатываемый бетон, и затем – двухслойное асфальтобетонное покрытие.

Толщина этого «пирога» должна быть сопоставима с глубиной промерзания в районе строительства. Для Москвы это около 1,2 метра. Количество слоев асфальта может увеличиваться, это зависит от типа дороги - районная, магистральная и т.д.  

– Какие испытания проводятся в лаборатории МАДИ?

– Сейчас мы в основном проводим экспертизу асфальтобетонных покрытий  на соответствие требованиям нормативных документов. В частности, речь может идти об оценке пластической и износной колеи. Первая образуется преимущественно на правых полосах движения и связана с естественным износом дорожного полотна, вторая – на левых.

Если с пластической колейностью Москва так или иначе справилась, то износная все еще создает значительные проблемы, особенно на скоростных магистралях. На это есть три причины: использование шипованной резины, противогололедных реагентов и  высокая скорость движения автомобилей. 

Например, на МКАД разрешенная скорость движения – 100 км/час. Здесь достаточно вспомнить физику: чем больше скорость движения автомобиля, тем больше кинетическая энергия удара шипа о поверхность и выше износ дорожного покрытия.

Кроме того, из-за природно-климатических условий нашей страны мы вынуждены использовать противогололедные реагенты для обеспечения безопасности дорожного движения. Каждая партия реагентов проходит комплексную экспертизу, в ходе которой оценивается безопасность для человека и окружающей среды. Без положительного заключения ни одна партия реагента не попадет на улицы города.

– Как можно замедлить процесс появления колеи?

– Нужно ограничить время использования шипованной резины. В нашей стране автомобили с зимними шинами можно увидеть даже летом. Во многих зарубежных странах шипованные шины запрещены, в остальных ограничивается период их применения, а допустимая скорость составляет до 80 км/час.

– Как проводятся испытания на износ колеи?

– Несколько лет назад на полигоне МАДИ соорудили уникальный комплекс для испытания дорожных покрытий и автомобильных шин. По техническим параметрам аналогов ему нет. Он представляет собой два модуля, каждый из которых напоминает карусель диаметром 30 метров. Один модуль – «грузовой», он развивает скорость до 80 км/час при нагрузке на колесо до 7 тонн. Второй модуль – «легковой». Он развивает скорость до 140 км в час при нагрузке на колесо до 600 кг.

Сейчас наибольшее внимание уделяется «легковому» комплексу, поскольку последние годы мы проводим здесь испытания, связанные с использованием шипованных шин.

– Сколько длится такое испытание? И можно ли исследовать сразу несколько видов асфальта?

– В среднем процедура длится  от месяца до нескольких месяцев. В пределах беговой дорожки можно разместить большое количество образцов из разных материалов и проводить испытания различных покрытий. По мере необходимости образцы заменяются. Они берутся из реального дорожного покрытия или специально создаются в лаборатории. Плиты можно извлечь, взвесить, провести дополнительные манипуляции, такие как замораживание или оттаивание, обработка противогололедными реагентами.

– Какие еще работы проводятся в лабораториях университета?

– Дорожная лаборатория МАДИ оснащена полным комплексом приборов и оборудования. Они дают возможность провести практически любые испытания битума и асфальтобетона по отечественным, европейским и американским методикам. Это оборудование позволяет понять, как дорожное покрытие поведет себя при разной погоде. Мы получаем уникальную информацию, благодаря которой можем корректировать состав материалов, чтобы повысить его надежность.

– Как изменилось дорожное покрытие за последние годы?

– Дорожное строительство претерпело колоссальные изменения с 2011 года. Раньше покрытие дорог представляло собой асфальтобетонную смесь на основе гранитного щебня, который сильно изнашивается под воздействием шипованных шин. Поэтому в последние годы стали применять щебень на основе габбро-диабаза. Эта горная порода характеризуется значительно большей износостойкостью. Широко в Москве стали использоваться асфальтобетонные смеси на основе полимерно-битумных вяжущих.

– В какое время года лучше всего укладывать асфальт?

– Асфальтобетонные смеси следует укладывать в сухую погоду на чистое сухое подготовленное основание весной и летом при температуре не ниже 5 °С, осенью – не ниже 10 °С. А при более низких температурах применяют уже специальные материалы и технологии.

– Из чего еще можно строить дороги?

– Цементобетонные покрытия более долговечны, чем асфальтобетонные. Однако они имеют существенный недостаток, который исключает его использование в городских условиях: они шумные.

В последние годы в МАДИ уделяют большое внимание использованию серы при устройстве дорожных покрытий. В них до 30% битума заменено модифицированной серой. Во-первых, она гораздо дешевле битума. Во-вторых, сероасфальтобетонные смеси можно производить, транспортировать и укладывать при меньших технологических температурах. Кроме того, они более износостойкие.

Покрытие из сероасфальтобетона уложили и на «инновационной дороге» – подъезде к технопарку МФТИ в 2015 году.

Существует еще один материал, тоже на основе серы – это серобетон. Ни цемента, ни воды в нем нет. Вяжущие функции выполняет сера.

Этот материал отличают интересные качества. Он характеризуется большой морозостойкостью, полной водонепроницаемостью, высокой коррозионной стойкостью. Кроме того, не пропускает электрический ток.

– Как можно контролировать качество дорожных покрытий в процессе эксплуатации?

– В 2007 году сотрудники МАДИ создали 10 передвижных дорожных лабораторий. Они уже более десяти лет по ночам весной и осенью «проверяют» улицы Москвы.

В 2018 году были созданы еще три лаборатории с учетом последних достижений науки. Они считаются лучшими образцами подобной техники. Эти лаборатории определяют продольную и поперечную ровность, фиксируют дефекты проезжей части, могут заглянуть на глубину до семи метров под дорожное покрытие. Все это позволяет оценить состояние дорожных слоев, земляного полотна и инженерных коммуникаций.

Екатерина Борисова