Транспортная инфраструктура – это кровеносная система нашей индустриальной экономики и общества – Стратегия «Казахстан-2050»
АСТАНА. КАЗИНФОРМ - «Транспортная инфраструктура - это кровеносная система нашей индустриальной экономики и общества», - подчеркнул Президент Нурсултан Назарбаев, представляя Стратегию развития Казахстана до 2050 года.
На Казахский дорожный научно-исследовательский институт как раз возложена миссия быть пионером в разработке инноваций в дорожном строительстве. Как, к примеру, он стал первым, применив в свое время битуминозные породы (киры). Инвестиции государства в развитие автострад позволяют ученым с каждым годом совершенствовать методы расчета «дорожных одежд». А это значит, что строительство автострад становится менее затратным, а сами дороги - более удобными и безопасными.
«Одним из основных направлений деятельности нашего института является исследование новых технических решений, применение новых материалов и технологий для увеличения долговечности дорожных конструкций и улучшения потребительских качеств автодорог», - поясняет директор департамента дорожных конструкций и материалов КаздорНИИ Галия Измаилова. Наибольшее внимание, по ее словам, сегодня уделяется совершенствованию составов, технологии приготовления и применения асфальтобетонных смесей и качеству битумов - основному компоненту асфальтобетона. Ведь в итоге именно это определяет устойчивость дорожного покрытия в условиях резко континентального климата Казахстана. И такое внимание понятно, так как именно асфальтобетонные покрытия являются основными на наших дорогах.
Анализ условий эксплуатации асфальтобетонных покрытий (с применением технических условий Superpave) выявил в большинстве регионов Казахстана существенное превышение температурного интервала работы покрытий по отношению к интервалу пластичности битумов. Для решения этой проблемы ученые исследовали и апробировали (путем применения полимербитумных вяжущих или полимерных добавок в составе асфальтобетонных смесей, проще говоря - полимерасфальтобетона) 16 модифицирующих добавок, в том числе новые - «Элвалой», «Кратон», «Бутонал», «Вископласт», TP6, Superplast и другие. Уже построены и прошли испытание 42 опытных участка покрытий из традиционного и щебеночно-мастичного асфальтобетона с добавками полимеров. «На этих участках мы наблюдаем улучшение практически всех характеристик асфальтобетона. К новым составам покрытий с полимерами уже разработаны отраслевые нормативно-технические документы», - продолжила рассказ Галия Габдулбаровна.
Первая установка по производству полимербитумного вяжущего на основе битума ТОО «ПНХЗ» и полимера «Элвалой» была введена в действие в Павлодаре в 2012 году при научно-техническом сопровождении КаздорНИИ. Это ноу-хау уже применили на дорогах Кызылорда - Павлодар - Успенка и Астана - Коргалжын. Большинство других исследованных полимеров вводятся непосредственно в асфальтосмеситель. Таким образом, сегодня имеется полная готовность к широкому применению полимерасфальтобетона. При этом конкретный выбор добавки, по словам Г.Измаиловой, должен подбираться применительно к используемому битуму, а также по технико-экономическим соображениям. Научные достижения, связанные с технологиями смешения и эмульсиями, привели к тому, что эмульсионно-минеральные смеси стали «выбором дня» в дорожном строительстве - они имеют низкую себестоимость содержания дорожной поверхности. Неудивительно, что сегодня эмульсионно-минеральные смеси широко используются во всем мире.
В 2013 году при научно-техническом сопровождении КаздорНИИ построили еще три опытных участка с применением литых эмульсионно-минеральных смесей для тонких слоев износа, которые называются микросюрфейсинг (это разновидность эмульсионно-минеральной смеси типа традиционной «Сларри», но более передовая и специализированная), - в Атырауской, Акмолинской и Алматинской областях. Микросюрфейсинг позволяет укладывать смеси более толстым слоем и даже в несколько слоев, в результате покрытие получается более прочным. При подборе составов микросюрфейсинга большое внимание уделялось качеству каменных материалов, их дробимости, истираемости и морозостойкости, а также содержанию глинистых частиц. В результате эту технологию сегодня можно применять как для исправления незначительных деформаций, так и для ликвидации колейности на дороге. Более того, модифицирование дорожного покрытия полимером позволяет использовать каменный материал более крупных фракций без риска его «выноса» из состава. А более высокая когезия (то есть связанность, сцепленность) означает, что даже толстые слои могут нести нагрузку, не деформируясь. Результаты испытаний отобранных проб кернов, кроме того, указывают на меньшее водонасыщение обработанного полимерами асфальтобетона по сравнению с контрольным, что говорит о гидроизолирующем эффекте от применения обработки.
Для проведения научных исследований на высоком уровне государство выделило средства для приобретения испытательного оборудования Superpave (США). Оно включает в себя реометр для испытания балочек на изгиб (BBR), реометр динамического сдвига (DSR), прибор для старения под давлением (PAV), являющиеся новейшими мировыми достижениями при исследовании эксплуатационных свойств дорожных битумов. Сегодня КаздорНИИ использует Superpave для корректировки районирования территории Казахстана по эксплуатационным температурам асфальтобетонных покрытий, а также при оценке соответствия битумного вяжущего климатическим условиям района эксплуатации.
С помощью следующего прибора - современного хроматографа «Градиент М» - ученые в короткие сроки определяют групповой состав битумов, анализируют его влияние на свойства битумов и асфальтобетонов. Есть в институте установка для испытания устойчивости асфальтобетона к колееобразованию с комплектующим оборудованием для изготовления образцов; машина для испытания асфальтобетона на усталость. Приобретены и уже установлены на трассе Астана - Щучинск (на участках с асфальтобетонным и цементобетонным покрытиями) датчики для проведения наблюдений за изменением температуры и влажности дорожных конструкций в годовом цикле и в различные годы. На другой установке - TRAVIS - ученые проводят исследования реологических свойств асфальтобетона, а это значит, они могут испытывать его при температуре до минус 40 градусов. Результаты исследований при крайне низкой температуре, по словам специалистов, позволяют им оптимизировать составы асфальтобетона для суровых северных районов и совершенствовать требования к битумам.
Все эти установки крайне необходимы, так как помогают проводить испытания в условиях, приближенных к реальным. Результаты таких испытаний, в свою очередь, дают возможность научно обосновать наиболее устойчивые составы асфальтобетонов, с тем чтобы дороги Казахстана с каждым годом становились более удобными и безопасными.
