От чего зависит качество дорог

Колейность, трещины, выбоины, или Почему дорожное полотно теряет ровность

Прочность и износостойкость асфальтобетонного покрытия имеет важное значение для длительного режима эксплуатации скоростных дорог. Однако с ростом автомобилизации населения и возрастающими объемами межрегиональных перевозок автодорожная сеть мегаполиса стала испытывать колоссальные, явно непроектные транспортные нагрузки.

Как заявил министр транспорта и дорожного хозяйства РТ Ленар Сафин, каждые сутки по Большому Казанскому кольцу проходит до 50 тыс. автомобилей, что превышает проектные исходные расчетные нагрузки. Особенно сильное негативное влияние на дорожное полотно оказывает движение на шипованных шинах в зимнее время, а также частые температурные колебания — дорожники называют их «переходы через ноль». «В этих условиях региональные дороги не выдерживают тяжелого трафика, — говорит министр. — По этой причине в Москве через каждые три года обновляют верхнее асфальтобетонное покрытие. Мы тоже неизбежно придем к этому решению», — считает он.

Есть и другой вариант решения проблемы — заниматься улучшением качества дорог, повышением износостойкости и прочности. С ростом интенсивности движения по региональным автомобильным дорогам республики перед дорожным комплексом РТ всерьез встала проблема увеличения долговечности и устойчивости дорожных покрытий к трещинам и образованию колеи.

В Москве через каждые три года обновляют верхнее асфальтобетонное покрытие. Мы тоже неизбежно придем к этому решению

Вокруг этой злободневной темы возникло немало мифов и заблуждений, которые мешают объективно взглянуть на проблемы дорожного строительства. Изучая секреты качества европейских дорог, специалисты пришли к выводу, что многие укоренившиеся у нас стереотипы далеки от реальности. Так, при строительстве дорог в таких странах, как Германия и Финляндия, в первую очередь используются высокопрочное армированное бетонное покрытие, очень часто без асфальтового «одеяла». Но это очень дорогое строительство дорог, хотя оно намного долговечнее. Второе — это использование в асфальтовой смеси только гранитно-мраморных наполнителей, обладающих очень высокой прочностью на сжатие, разрыв и истирание. Третье — очень жестко регламентированная технология приготовления асфальтовой смеси, состоящая из целого ряда последовательных операций. Причем нарушая хотя бы одну такую операцию, получить качественное асфальтовое покрытие уже не удастся.

В такие последовательные операции входят: мойка гранита-мрамора от органических наслоений и от «мягких» минералов, обязательная полная сушка кусков гранита-мрамора после мойки до полного удаления влаги, их дробление на проектные фракции и не более чем за 24-30 часов до их смешивания с вяжущим битумом, иначе опять потребуется мойка и сушка. Далее смешивание в сухом виде фракционных (дробленных) гранул гранита-мрамора с добавками, которые должны значительно усилить «слипаемость» гранул между собой посредством битума. Подготовленную таким образом сухую смесь гранул обязательно требуется нагреть до температуры в пределах между 140°С -160°С и только после этого направить на смешение с битумом. А уже полученный асфальт — выгрузить при строго определенной температуре, оговоренной для каждой марки асфальта, с учетом расстояния его доставки до укладки на дорогу. Четвертое — это качество битумного вяжущего, или «склеивающего гранулы между собой» битума, которое должно полностью соответствовать установленным нормам ГОСТа. Но введение массы битума в асфальтовую смесь должно быть минимально возможным, как правило, пропорция должна быть на 1 000 кг асфальта всего 45-65 кг (4-5%) битума. В противном случае передозировка битума неизбежно приведет к быстрому образованию колеи на дорогах, но намного облегчит укладку асфальта на дороги.

Из целого комплекса регламентных требований в изготовлении асфальта, битум является хоть и важным элементом для строительства качественных дорог, но далеко не главным аргументом. От изготовителей и производителей битума требуется одно — вести его производство строго по требованиям ГОСТа по указанным показателям качества.

Безусловно, жесткое соблюдение технологии приготовления качественного асфальта перед его укладкой неизбежно ведет к удорожанию строительства дорог, так как требует на каждую операцию отдельного оборудования, дорогостоящих инертных материалов (которые в Республике Татарстан практически не добываются), повышенного потребления тепловой и электрической энергии, и, конечно, увеличивает временные затраты.

Очередным толчком к переходу на современные технологии являются российские требования к эксплуатационному состоянию дорожного полотна и уклонам (Государственный стандарт РФ ГОСТ Р 50597-93 «Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения»). При расчете и проектировании дорожных покрытий должна учитываться перспективная интенсивность движения, а при их устройстве толщина отдельных слоев должна обеспечивать безопасность. Покрытия должны иметь устойчивые во времени ровности, а возможные отклонения от нормативных значений отметки по оси, поперечным уклонам не могут превышать 5-10% от проектных значений, что не всегда соблюдается на практике. Конструкция дорожного полотна в обязательном порядке должна иметь явные уклоны, которые гарантированно должны удалять все водяные остатки с дороги без каких-либо принудительных методов, в том числе без атмосферного испарения.

Дочернее предприятие холдинга — ОАО «ТАИФ-НК» — является крупнейшим производителем и поставщиком дорожных нефтяных битумов, поставляемых для строительства дорог в Татарстане. На него приходится около 64% от общего объема используемых в республике дорожных битумов, включая битумные вяжущие, полимерные битумы и эмульсии битумные дорожные.

В настоящее время на «ТАИФ-НК» выпускаются дорожный битум марки БНД 60/90 и марки БНД 90/130 по ГОСТ 22245–90. В качестве сырья используется гудрон, мазут и другие добавки. Битумы, полученные из такого сырья, имеют высокую растяжимость при 25ºС, пластичность и адгезию (прилипание), стойкость к минусовой температуре. Но один из показателей, а именно качество после искусственного старения, год от года имел и имеет нестабильность в своем цифровом значении, хотя всегда находится в пределах допуска, определенных ГОСТом.

Как перейти на новые условия строительства дорог в Татарстане?

С 1 сентября 2016 года обязательным становится применение в дорожном строительстве битума, отвечающего стандартам нового ГОСТа 33133-2014. Он был утвержден Евразийской экономической комиссией для распространения во всех странах СНГ и задает новые требования к качественным показателям. Соответствие новому ГОСТу является условием для участия в федеральных тендерах «Росавтодора» и «Автодора», поэтому дорожные подрядчики уже сейчас должны определиться со своими поставщиками сырья и материалов. Для всестороннего обсуждения этих вопросов руководство ГК «ТАИФ» по поручению президента Татарстана собрало в центральном офисе всех заинтересованных лиц. В совещании приняли участие министр транспорта и дорожного хозяйства РТ Ленар Сафин, его заместитель Артем Чукин, директор ГКУ «Главтатдортранс» Эдуард Данилов, представляющие интересы государственного заказчика в строительстве дорог, а также руководители ведущих дорожных компаний — заместитель гендиректора ОАО «Татавтодор» Ильдус Фасхутдинов и гендиректор ОАО «Алексеевскдорстрой» Фоат Валиев, директор ГКУ «Главтатдортранс» Эдуард Данилов.

— На повестке дня актуальным остается вопрос повышения качества строительства дорог. Мы хотели бы представить вам наши наработки в области производства битумов и полимерно-битумных вяжущих, а также проинформировать о наших подходах в производстве полимерных битумов. Для нас чрезвычайно важно, чтобы в Татарстане строились исключительно качественные дороги. Поэтому мы прикладываем все усилия, чтобы обеспечивать дорожников высококачественным битумом, — обратился к собравшимся генеральный директор ОАО «ТАИФ» Альберт Шигабутдинов.

Нижнекамский битум отвечает требованиям нового ГОСТ

Переход на производство дорожного битума, отвечающего новому ГОСТ 33133-2014, не представляет особой сложности для татарстанского производителя ГК «ТАИФ». Хотя необходимо заметить, что более просто и более дешево дорожный битум получается из тех нефтей, которые имеют определенный групповой состав по тяжелым составляющим. Нефть Республики Татарстан однозначно не является подходящим сырьем для производства битума — в ней очень много масляно-смолянистых и парафиновых соединений, что хорошо для производства сырья для нефтехимии, но отрицательно сказывается на технологии производства битумов. К тому же непосредственное производство битума на постоянно модернизируемых с большими капитальными вложениями установках, фактически уже который год не является для НПЗ рентабельным — битум не приносит прибыли НПЗ.

С сентября этого года федеральное законодательство обязало всех подрядчиков в строительстве дорог перейти на битум по вновь вводимым стандартам. Именно эти вопросы стали предметом активного обсуждения всех заинтересованных сторон в первой части совещания. Во время дискуссии дорожники особо отметили необходимость обеспечения стабильности качества нижнекамского битума по новому ГОСТу.

По словам заместителя гендиректора ТАИФа по нефтехимии и нефтепереработке Владимира Преснякова, перед научно-исследовательскими работами в «ТАИФ-НК» изначально ставилась цель по достижению стабильности качества битума, в том числе по требованиям ГОСТ 33133-2014. Специалисты ОАО «ТАИФ-НК» пошли путем, отличным от стандартного пути простого окисления гудрона в битум, так как такой стандартный метод, который применяют большинство российских НПЗ, не дает возможности застабилизировать абсолютно все показатели качества битума из татарстанских нефтей. Был предложен метод так называемого «переокисления-разбавления» сырья для битума. Этот путь намного сложнее, да и требует дополнительных затрат, но промышленные опыты подтверждают правильность выбранного пути. Одновременно Владимир Пресняков задал вопрос всем присутствующим дорожникам: почему и по какой причине на абсолютно новой дороге, построенной к Универсиаде от центра Казани до аэропорта, так быстро и явно появилась значительная колея? И виноват ли в этом дорожный битум? Ответ дорожников был уклончив и снисходителен, но они однозначно подтвердили, что виной «колейности» на новой дороге не является качество битума.

В свою очередь генеральный директор «Алексеевксдорстрой» Фоат Валиев подтвердил, что качество нижнекамского битума заметно улучшилось, тогда как у других российских производителей возникли проблемы. «Я ехал сюда воодушевленный. Наконец-то появилась площадка, где в ходе открытого диалога можно обсуждать все злободневные вопросы», — сказал он.

Качественные и безопасные дороги — общая цель «ТАИФ-НК» и дорожных подрядчиков

Другой вопрос, рассмотренный на совещании, — с какого времени прекращать выпуск «старого» битума и переходить на «новый»? Ведь еще до момента введения нового ГОСТ дорожники оказались «связанными» обязательствами по ранее заключенным годовым контрактам на поставку битума. Идя навстречу пожеланиям дорожных компаний, генеральный директор ОАО «ТАИФ» Альберт Шигабутдинов сообщил, что в 2016 году они готовы по заключенным контрактам поставлять битум по новому ГОСТу и, вероятно, по прежней цене, что не могло не обрадовать подрядчиков.

Развивая тему перехода на новый ГОСТ, заместитель генерального директора ОАО «Татавтодор» Ильдус Фасхутдинов предложил не останавливаться на достигнутом, а совершенствовать технические характеристики нижнекамской продукции. «Введение ГОСТ 33133-2014 — это первый шаг в гармонизации российских стандартов дорожных материалов с международной системой проектирования составов Superpave, — заметил он. — Поэтому необходимо работать на дальнюю перспективу. Сегодня технологии направлены на долговечность, и в этом решающую роль играют именно вяжущие. Стандарты Superpave включают еще и такой показатель, как старение, а его выполнение является трудной задачей. Есть еще более сложные требования. Поэтому я предлагаю создать совместную с «Татавтодором» рабочую группу, которая будет заниматься проектированием сложных составов смесей», — предложил он.

Но насколько битум нового ГОСТа изменит качество дорожного полотна? Станет ли он долговечным и устойчивым к трещинам и колейности? Эти вопросы напрашивались сами собой, можно сказать, витали в воздухе на совещании. Наконец, Владимир Пресняков прямо спросил у дорожников, а будут ли дороги служить дольше обычного с битумом нового ГОСТа?

— К сожалению, нет. Ведь дороги будут нести прежнюю высокую нагрузку, — последовал ответ от дорожников. После чего участники совещания пришли к общему выводу, что битум — это только вяжущее «клеющее» вещество, и общее качество гораздо больше зависит от качества инертных материалов, добавок в виде поверхностно-активных веществ, соблюдения и выдерживания технологии получения асфальтобетонной смесей и методов при укладке дорожного полотна.

Точку в завершении дискуссии поставил гендиректор Альберт Шигабутдинов.

— Деятельность «ТАИФ-НК» как производителя битумов и полимерных материалов для татарстанских дорожных компаний, непосредственно укладывающих асфальтовое покрытие, должна быть подчинена единой цели — повышению качества дорог, — заявил он. — Если при нашем партнерстве мы выпускаем «гостовский» битум, то вы должны делать хорошие дороги. Или мы не будем вести нерентабельное для нас производство битума. Плохим дорогам качественный битум не нужен.

Если при нашем партнерстве мы выпускаем «гостовский» битум, то вы должны делать хорошие дороги. Или мы не будем вести нерентабельное для нас производство битума

Полимерные материалы — новая ступень в дорожном строительстве

Обозначим, что совещание состояло из трех частей. И если в первой его части шло активное обсуждение старого и нового ГОСТов производства битума, то во второй со стороны ГК «ТАИФ» был представлен собственный анализ технологии производства асфальтобетонной смеси. Производителю важно понимать весь технологический процесс для улучшения собственной работы в производстве дорожных битумов. Руководство отраслевого министерства взялось изучить материалы ГК «ТАИФ» по изготовлению асфальтов и предоставить свое заключение, но несколько позже.

Ну а третья часть совещания была посвящена будущему, планируемому выпуску полимерных битумов. Одним из инструментов улучшения качества автомобильных дорог является применение полимерных материалов в асфальтах, что вошло в повседневную практику дорожной отрасли всех развитых стран мира. Ведь качественные характеристики битума улучшаются, как правило, путем введения полимерных модификаторов, которые снижают чувствительность битума к изменению температуры, расширяют температурный диапазон его эксплуатации, повышают эластичность и прочность, увеличивая срок службы. Следуя в ногу со временем, ГК «ГАИФ» уже более 3 лет проводит большую работу по освоению производства полимерных битумов на «ТАИФ-НК» и «Нижнекамскнефтехим», в том числе в 2016 году вступят в действие три вновь закупленные установки для изготовления полимер-битума и его упаковки в твердую тару.

В свою очередь министерство транспорта и дорожного хозяйства РТ в этом году самостоятельно ужесточило требования к техническим характеристикам полимерного битума с учетом возрастающих нагрузок на дорожную сеть Татарстана.

— Мы повышаем общероссийские требования (к полимерным вяжущим, — прим. ред.) и задаем технические характеристики выше, чем имеются и приняты в РФ (т.е. речь идет о принятии «татарстанского ГОСТа», — прим. ред.). И в этом направлении нам важно знать, что предложит татарстанский производитель, — заявил заместитель министра транспорта и дорожного хозяйства Артем Чукин, — и сможет ли он производить такой битум.

Производство полимерно-битумных вяжущих на «ТАИФ-НК» стало темой третьей части совещания. «Алексеевскдорстрой» на своей установке, построенной непосредственно на заводах асфальта, использует дивинил-стирольный каучук корейского производства. Однако стоит этот каучук очень дорого. ОАО «ТАИФ-НК» в пробных партиях производства полимер-битума использовал каучук воронежского производства, но он также очень дорог для производства асфальта.

На «Нижнекамскнефтехиме» в течение 5 лет велись работы по производству собственных дивинил-стирольных каучуков и уже есть определенные результаты — выпускается каучук, который используется в резино-технической промышленности. Пробные поставки проходят испытания в Michelin, Pirelli, Bridgestone.

Для производства полимерных битумов наиболее востребован именно дивинил-стирольный каучук, но несколько другой структуры полимеризации, чем тот, который сегодня производится на «Нижнекамскнефтехиме», и, конечно, по сниженной цене. Ожидается, что в течение 2-3 месяцев на «Нижнекамскнефтехиме» будет изготовлено около 2 тыс. тонн дивинил- стирольного каучука, что достаточно для производства полимерных битумов в «ТАИФ-НК» в течение года.

Кроме того, этот каучук смогут покупать и другие производители полимерных битумов России. Владимир Пресняков предполагает, что нижнекамский каучук будет много дешевле, чем закупаемый у других производителей и в России, и за рубежом, так как для такого производства не требуется множества очень жестких характеристик, которые необходимы для резино-технических изделий и шинной промышленности.

Но настоящие технические и технологические изменения в производстве битумов, как ожидается, наступят с запуском КГПТО «ТАИФ-НК» осенью этого года. В результате предприятие должно получить на выходе «абсолютное сырье» в виде так называемого «чистого» гудрона, без всех тех недостатков и проблем, которые имеются и образуются при первичной переработке республиканской нефти. Ведь прямогонный гудрон из нефти будет дополнительно проходить «тяжелый» процесс фактического гидрирования водородом при очень высокой температуре и при сверхвысоком давлении, что неизбежно уничтожит все проблемные, тяжелые «масляные» соединения от татарстанских нефтей, в том числе и все излишки тяжелых парафиновых соединений. Ожидается, что после этого производить дорожный битум с требованиями нового ГОСТ 33133-2014 будет намного проще технологически и, главное, дешевле по себестоимости, а удерживать стабильность качества дорожного битума будет не так сложно, как в настоящее время.

Вместе с тем ОАО «ТАИФ-НК» одновременно рассматривает возможность производить в будущем только полимер-битумы, которые однозначно будут превосходить по качеству любые стандартные нефтяные битумы. В этом направлении необходимо развиваться вместе с дорожниками республики, и в первую очередь в определении приемлемых цен на такой битум. Немаловажная проблема, которую потребуется решить, — круглогодичное производство и поставки дорожного полимер-битума, в противовес сегодняшним сезонным производствам. А с учетом того, что выпускаемые холдингом нефтехимические продукты имеют высокое качество и пользуются спросом на мировых рынках, уже появился спрос на полимерные битумы. Новое производство в большей степени будет направлено на экспорт и повысит рентабельность изготовления битума за счет более высокой цены готового продукта.

«Новый ГОСТ не предполагает изменений гарантийных обязательств подрядчиков»

После совещания корреспондент «Реального времени» расспросил участников встречи об их оценке вводимого нового ГОСТа производства битума и качества дорог.

Министр транспорта и дорожного хозяйства РТ Ленар Сафин:

— Новый ГОСТ не предполагает изменений гарантийных обязательств для подрядчиков. Они останутся прежними. Мы хотим, чтобы межремонтные сроки при применении новых материалов соответствовали тем срокам, которые закладываются в рамках всех технических условий в новый ГОСТ. То есть, этот срок должен быть 4 года на верхние слои. На нижние слои — до 8 лет. Эта проблема актуальна для Казани. И мы ее видим и будем искать различные технические пути решения, чтобы достигнуть этих межремонтных сроков.

Но хотим мы или не хотим, колейность даже при самых лучших материалах будет появляться, потому что интенсивность автомобильного движения очень выросла в Казани. Мы перешли даже те закладываемые нагрузки, которых должны были достигнуть в 2025 году. На сегодняшний день уровень автомобилизации очень высокий. К примеру, на Большом Казанском кольце в сутки проходит до 50 тыс. автомобилей. Плюс полгода мы ездим на шипах. Это большая нагрузка. Европа ушла от шипов и ездит на зимней резине. Мы просто истираем наше покрытие.

Выпуск битумов с показателями качества по ГОСТ 33133-2014 не приведет к увеличению межремонтного периода эксплуатации дорог: по высоконагруженным дорогам замена верхних слоев будет производиться, как и ранее, не реже одного раза в 2-3 года. Проблема есть в используемых материалах. Мы проводили расширенный технический совет, приглашали ученых. Определенные технические решения есть, мы их с прошлого года начали применять. Например, на 15 улицах в Казани уложили новые материалы. Сейчас наблюдаем. Одномоментно эту проблему не решишь. Надо наблюдать, брать пробы.

Заместитель генерального директора «Татавтодор» Ильдус Фасхутдинов:

— Нынешние поставки битума соответствуют ГОСТу. А новый ГОСТ от старого отличается не кардинально, а всего лишь добавлением новых требований. Изменять показатели нужно для увеличения долговечности наших работ. И если мы все время будет держаться старого, то при росте нагрузки на автомобильные дороги, служить они будут еще меньше. Мы по-прежнему даем гарантию в 4 года <…>.

Газета «Реальное время» будет и дальше следить за развитием темы контроля и улучшения качества дорог, безусловно, важной для каждого жителя республики, а в особенности для автолюбителей и транспортных организаций.