Начинаем с основания: «Евроцемент» предложил решение, способное сократить затраты на дорожные работы и улучшить эксплуатационные характеристики автодорог
Развитие современной опорной сети автомобильных дорог является задачей первостепенной важности для России. Большой вклад в ее выполнение вносят цементные компании, но их потенциал используется пока не в полной мере и не во всех регионах. Между тем, лидеры отрасли в настоящее время уже применяют технологии и продукты, способные существенно ускорить процессы строительства, реконструкции и капитального ремонта автомобильных дорог и сделать их более комфортными и долговечными. О некоторых из таких решений «Стройгазете» рассказал руководитель проекта по развитию бетонных дорог холдинга «Евроцемент» Олег АГАРЫШЕВ.
«СГ»: Олег Александрович, от чего, по вашему мнению, сегодня все проблемы с дорогами и как их решить?
Олег Агарышев: От их оснований, ведь большая часть дорог общего пользования проектировалась и строилась в прошлом веке с нагрузкой на ось 6 тонн. И в настоящее время такие дороги уже не отвечают современным требованиям по несущей способности. Кроме того, в России большинство дорог строится по так называемой классической технологии, когда в основание дорожных одежд закладывают песок и щебень. У нас нерудные компании добывают много этих природных материалов и поставляют их на нужды дорожного строительства. И что может быть проще для строителя: привез, распределил, пролил, уплотнил, а щебень еще и расклинцевал. И никаких сложностей. Но в итоге в основании у нас лежат несвязные слои. И хотя более крупный щебень расклинцовывается более мелким, все равно агрегаты щебня остаются работать по отдельности. И под высокой нагрузкой грузового транспорта они продавливаются, повторяя пластическую колею покрытия. Далее, зачастую ремонт покрытия сводится к фрезерованию верхнего слоя асфальтобетона, как бы убирая визуальную колею, но в основании все деформации остаются. А затем опять возобновляется движение тяжелого транспорта, и все это продавливается дальше, накапливая усталостные трещины и пластические деформации.
Чтобы этого избежать и параллельно еще и сэкономить, существует технология холодной регенерации, которая позволяет из старой дорожной одежды, не демонтируя ее, получить новое прочное и одновременно упругое основание с минимальным вовлечением стройматериалов. Потребуется лишь немного щебня для исправления профиля или формирования каркаса асфальтогранулобетонной смеси, битумная эмульсия, если в покрытии низкое содержание остаточного битума, и добавочный цемент или комплексное минеральное вяжущее (КМВ) для придания прочности получаемому слою.
Примерно по такому же принципу, но с использованием местных некондиционных грунтов в новом строительстве и при реконструкции может применяться технология укрепления грунтов, которая используется при возведении земляного полотна, включая рабочий слой, а также подстилающих слоев основания. Ее принцип заключается в укреплении грунтов КМВ, что позволяет получить хороший связный несущий слой. При этом имеющийся грунт мы не изымаем, а только завозим КМВ, распределяем его в определенной дозировке, перемешиваем ресайклером с грунтом, вводя воду при необходимости, и уплотняем.
«СГ»: «Евроцемент» лишь недавно освоил производство КМВ, а он уже пользуется спросом у дорожников…
О.А.: Знаете, еще в царское время делали так называемую цементацию грунтов, так тогда называли эту технологию. Да и в СССР она была востребована. Так грунтовки превращали в дороги. Затем настал период индустриализации, когда стало возможным добывать много песка и щебня, и про укрепление грунтов как-то забыли. А технология ушла на Запад, а теперь возвращается к нам в качестве инновации. Так вот, мы в «Евроцементе» воспроизвели европейский и американский подходы и локализовали эту технологию. То есть мы в каком-то смысле осуществили импортозамещение. И теперь вместо того, чтобы ввозить дорогой продукт из-за границы, мы можем производить комплексное минеральное вяжущее в России. Причем в этом продукте нет никаких «космических технологий», а есть базовые минеральные материалы: цемент, негашеная известь, а также такие крупнотоннажные промышленные отходы, как зола-уноса ТЭЦ, молотые металлургические шлаки и т. п. То есть мы еще и вовлекаем во вторичный оборот то, что у нас миллионами тонн накоплено за десятилетия индустриализации СССР и России.
Что касается нашего продукта, то хочу подчеркнуть, что «АвтоГрунт» — это не химическая добавка, а полноценное КМВ, подбираемое под конкретный грунт, чтобы получилась комбинация, которая точно сработает именно в этом месте, на этой дороге.
«СГ»: А каков расход этого вяжущего при строительстве дорог?
О.А.: Максимальная его дозировка, которая используется для укрепления грунтов несущего слоя, требуется на уровне от 4% до 8% от массы сухого скелета грунта. Если оценивать в килограммах, то это, грубо говоря, от 21 до 42 кг на квадратный метр. КМВ распределяется по поверхности и потом перемешивается ресайклерами с грунтом. Вяжущее реагирует с глинистыми породами из самого грунта, в результате чего даже сама глина становится пуццолановым вяжущим. Это простой химический процесс, хотя для обывателя он может и показаться сложным. Но уже в Древнем Риме применяли минеральное вяжущее на основе вулканического туфа и извести для строительства дорог.
«СГ»: О каких объемах использования КМВ в настоящее время идет речь?
О.А.: Начнем с того, что такие вяжущие стали производиться в России не так уж давно. Сначала их выпуск наладили наши конкуренты из одной западной компании. А мы начали производство «АвтоГрунта» только в этом году. Первая партия нашего КМВ уже пошла на строительство скоростной автодороги М-12 «Москва—Нижний Новгород—Казань». На первом, втором и третьем этапах строительства этой трассы в Московской и Владимирской областях работают подрядчики, которые не использовали технологию укрепления грунтов. Это отчасти было связано с тем, что в тех местах близко проходит М-7 и нет логистических проблем с доставкой материалов, того же песка и щебня.
А вот на четвертом этапе строительства М-12, на участке от Мурома и далее в Нижегородской области, КМВ активно применялись для устройства рабочего слоя земляного полотна из местных грунтов в выемках. Это было связано с тем, что на трассе в той местности переувлажненные глинистые грунты, которые невозможно уплотнить. В итоге вместо того, чтобы их вывозить и замещать огромным количеством песка, которой нужно опять же откуда-то доставить, была успешно применена технология укрепления грунтов КМВ. А дальше мы планируем расширять применение «АвтоГрунта» как на самой М-12, так и на ее продолжении «Казань—Екатеринбург». Строителям трассы его использование понравилось, потому что вяжущее помогает строить дорогу быстрее, дешевле, прочнее и долговечнее. Поэтому они намерены масштабировать применение технологии при строительстве дорог в будущем. И хотя трасса «Казань—Екатеринбург» находится пока на стадии проектирования, мы уже подбираем составы «АвтоГрунта» под грунты будущей трассы, а проектировщики с уверенностью закладывают технологию в проект.
«СГ»: Каковы преимущества применения КМВ при строительстве дорог по сравнению с классической технологией, в которой используются песок и щебень?
О.А.: При использовании вяжущего на строительстве М-12 был устроен верхний рабочий слой земляного полотна, на нем же лежит вся дорожная одежда. Работать такой слой будет до 50 лет. Тогда как на обычной дороге без применения укрепления грунтов нижний слой основании выходит из строя в течение 5-10, максимум 15 лет. Ведь без вяжущего песок заиливается и теряет свою дренирующую способность, а пластическая колея с покрытия дороги заходит и в низлежащие слои, снижая их несущую способность.
Кстати, хороший эксперимент был начат на четвертом этапе строительства М-12 на пикете 2619. Там Российский дорожный научно-исследовательский институт (ФАУ «РОСДОРНИИ») разместил научную установку «Циклос», которая имитирует многомиллионные проходы грузового транспорта. «Евроцемент» участвовал в этом эксперименте вместе со своими партнерами в части возведения инновационного основания из грунта, укрепленного нашим вяжущим «АвтоГрунт Специальный 32,5М». То есть вместо того, чтобы на полигоне гонять тысячи грузовиков, была размещена эта уникальная установка, которая сделана в виде контейнера. И с ее помощью мы получим сравнение классической дорожной одежды с инновационной — с основанием из укрепленных грунтов. По результатам этого эксперимента мы скоро увидим, у какой технологии выше долговечность и больше потенциал при использовании в российских условиях.
«СГ»: А есть ли намерение провести этот эксперимент в зимних условиях при температуре -15-20 градусов по Цельсию?
О.А.: На пластическую колею зимние условия не особо влияют, а слои из укрепленных грунтов становятся непучинистыми. Тем не менее, мы надеемся, что госкомпания «Автодор» изыщет возможность продлить эти испытания до весны, чтобы в ходе эксперимента была не только проведена имитация нагрузки от приложения множества осей грузовиков, но и были развеяны частые опасения по поводу негативного климатического воздействия на инновационную конструкцию.
«СГ»: Мы начали обсуждение с технологии холодной регенерации. Каковы география и результаты ее применения?
О.А.: Эта технология активно используется в регионах, где есть проблемы с наличием и поставками качественных щебней. И конечно, степень ее использования всегда зависит отжелания местных дорожных заказчиков и региональных министерств транспорта. Могу сказать, что холодная регенерация сегодня применяется и закрепилась при дорожном строительстве в Татарстане, Саратовской, Нижегородской, Рязанской и Калужской областях.
Принцип холодной регенерации тот же самый, что и при укреплении грунтов, только в этом случае вместо грунта используется материал от разборки старого асфальтового покрытия и щебеночного основания. Введя вяжущее и добавив воду, битумную эмульсию и, если надо, щебень, можно получить новое высоконесущее основание. И при этом мы не разбираем существующую дорожную одежду, а максимально используем тот материал, который уже лежит в дороге. Но приводим его в совершенно другую кондицию, убирая все сколы и усталостные трещины и получая новый, куда более прочный слой.
«СГ»: А какова экономия затрат при использовании такой технологии?
О.А.: В пределах 15-30%. Конечно, предстоящие затраты нужно считать, исходя из особенностей конкретного объекта. При строительстве дороги они во многом зависят от стоимости доставки инертных материалов. И бывает, что места их производства расположены далеко, и тогда экономия получается больше. А бывает наоборот, и тогда она просто меньше. Но экономия есть всегда.
«СГ»: Как вы считаете, какой процент в нашем дорожном строительстве должны занять эти новые технологии? И что нужно сделать государству для их массового внедрения?
О.А.: Если будет хотя бы 20%, то это уже хорошо! Но здесь бессмысленно устанавливать пределы. Такие передовые регионы, как Республика Татарстан, стараются применить обе технологии почти в 100% проектов на региональной сети. У нас в стране более 1,5 млн км дорог общего пользования. Часть из них сейчас активно приводится в нормативное состояние в рамках нацпроекта «Безопасные и качественные дороги». А часть будет приведена в нормативное состояние, реконструирована и построена как опорная сеть. Именно здесь данные решения и могут найти свое наибольшее применение.
При этом для развития технологий не требуется каких-либо законодательных новелл. У нас существуют, пусть пока и не идеальные, но работающие стандарты по применению укрепления грунтов и холодной регенерации. И большая часть из них сегодня актуализируется. Тут вопрос больше стоит о готовности властей, как федеральных, так и региональных, к тому, насколько они хотят, чтобы в стране, субъекте была более долговечная автодорожная сеть. Поймите, что заставить применять эти технологии никого нельзя. Но можно сделать обязательным рассмотрение целесообразности их применения на этапе подготовки технико-экономического обоснования проекта. Также можно организовать обучение сотрудников и государственных экспертов, которые работают на местах, с тем, чтобы они тоже больше знали об этих технологиях. И не препятствовали их применению в проектах, как будто это нечто незнакомое. Просто человек так устроен — если он чего-то не знает, то он этого боится. Другими словами, сложности есть, но их можно устранить. «Евроцемент», к слову, уже сейчас проводит своими силами такое обучение. И мы идем по пути создания специализированного учебного центра, двери которого будут открыты для всех желающих освоить новые передовые технологии.