Высокая кухня дорожного строительства: как создают современные дороги
Вопрос на засыпку: что общего у кулинарии и строительства дорог? Ответ: готовка по рецептам. И там, и там нужно смешать в правильных пропорциях продукты и запечь их при определенной температуре. Мы узнали, как готовят асфальтобетонные смеси и что роднит асфальтобетонный завод с мультиваркой.
Все дело — в правильных пропорциях
За рецептами высокой дорожной кухни мы отправились в Пермь на асфальтобетонный завод «Газпром нефти». Здесь изготовили покрытие для больших федеральных трасс «Волга» и «Пермь — Екатеринбург» и множества региональных и муниципальных дорог, а до конца дорожного сезона 2024 года с его помощью в Прикамье планируется обустроить еще 150 километров дорог.
Завод кажется совсем небольшим: это компактная четырехэтажная «башенка», в которой каждый этаж отведен под отдельную задачу.
Готовка начинается с подбора рецепта. Повар из репчатого лука и говядины может сделать разные блюда. Опытный инженер может всего из четырех компонентов — битума, щебня, песка и мелкого заполнителя (обычно это или минеральный порошок, или каменная пыль) — собрать десятки вариантов асфальтобетонной смеси. На заводе рассказывают, что раньше делали это чуть ли не на глаз, руководствуясь опытом. Сегодня к услугам инженеров — современные технологии и компьютерные программы, которые помогают просчитать, какие ингредиенты и в каком количестве нужно взять, чтобы получить то или иное дорожное покрытие.
«Параметров, исходя из которых определяется необходимый состав смеси, существует огромное количество. Это средняя влажность, максимальные и минимальные температуры и количество переходов через ноль, когда температура воздуха сменяется с плюса на минус, интенсивность движения и особенности автомобилей, которые следуют по дороге, и многое другое.
Михаил Поздняков
Руководитель бизнеса «Газпром нефти» по строительству дорог
«На аэродромах, например, действуют свои стандарты: там помимо прочего учитываются места размещения самолетов, где жар от работающих двигателей может выжигать асфальтовое покрытие, — продолжает Михаил Поздняков. — Чем точнее мы определим нагрузки, которым подвергается дорога, тем тщательнее сможем подобрать оптимальную рецептуру асфальтобетонной смеси — и тем дольше дорожная “одежда” потом прослужит».
Рецепт отправляют на пункт управления заводом, и в дело вступает сложная автоматика. На самый верхний этаж «башни» по элеватору поднимают щебень, подогретый до 160 градусов и отсортированный на грохотах — больших промышленных ситах. Гидроцилиндры-дозаторы отмеряют нужное количество щебня и подают его на этаж ниже — в смеситель. Туда же отправляются минеральный порошок и битум. Остается только все тщательно смешать и выгрузить в самосвал.
Есть в этом процессе что-то знакомое: загрузить ингредиенты, выставить температуру, нажать на кнопку… Да это же огромная мультиварка!
«По сути так и есть. Принцип, по крайней мере, схожий: что тут, что там нужно выбрать заранее составленную программу, обеспечить доступ к необходимым компонентам, а затем расчет их пропорций и приготовление происходит автоматически», — объяснил Михаил Поздняков.
Дегустация
Автоматика автоматикой, а человеческий ум и сноровку никто не отменял. Готовую асфальтобетонную смесь рано выгружать на дороги: сначала нужно удостовериться в том, что готовка прошла как нужно и «блюдо» получилось вкусным. В специальную лабораторию завода доставляют контрольные образцы полученной смеси. Специалисты высушивают их, разбирают щебень по зернышку, прямо вручную — приноровившись, говорят они, пять-шесть килограммов можно разобрать за час-полтора. Далее проверяют на прочность, водостойкость, адгезионную способность и еще множество параметров. Здесь же, в лаборатории, работают и с исходным сырьем. Дело в том, что щебень одинакового состава и размера, но взятый с разных карьеров, может сильно различаться по своим свойствам.
Вот вы слышали когда-нибудь слово «лещадность»? И мы нет, а от этой самой лещадности, как выяснилось, во многом зависит долговечность дорог. Таким странным словечком специалисты обозначают форму щебня: если совсем просто, то «лещадный» — это «плоский». Чем меньше его в сырье — тем лучше. Иначе под нагрузкой дорожное покрытие будет крошиться и ломаться.
От битума — к супербитуму
Качество зависит и от правильного битума — черного вязкого вещества с характерным узнаваемым запахом. Природным битумом пользовались еще неандертальцы. Новозеландский археолог Томас Хайэм предположил, что битумом приклеивали каменные наконечники копий к деревянным древкам. Шумеры на битумной основе собирали мозаики из полудрагоценных камней и раковин, известные сегодня на весь мир.
Природный битум для приготовления асфальтобетона в наши дни не используется: его давно вытеснил синтетический, который делают, окисляя в специальных колоннах гудрон. Синтетический битум скрепляет все компоненты смеси, обеспечивая прочность асфальта.
Каждая третья дорога в стране построена с использованием битумной продукции «Газпром нефти». Это Невский проспект в Санкт-Петербурге, Садовое кольцо в Москве, трасса М-11 «Нева», М-12 «Восток» и много других.
Помимо битума на предприятиях компании делают ПБВ — полимерно-битумные вяжущие. Это тоже связующие компоненты для асфальтобетонных смесей, но уровнем выше: помимо самого битума в них содержатся специальные полимерные добавки. Так битум становится супербитумом. Полимер в его составе делает вяжущее пластичным и упругим, способным растягиваться и сжиматься. Такому покрытию нипочем даже самый интенсивный трафик: полимерный каркас надежно хранит его от разрушений. Жара и морозы для ПБВ тоже не проблема: супербитум работает даже в условиях Крайнего Севера и Арктики, где обычный битум уже через год пойдет трещинами и осыплется.
ПБВ — важный шаг в развитии материалов для дорожных покрытий, но это не предел. В компании трудятся над новыми инновационными составами, чтобы сделать трассы еще надежнее и долговечнее. Например, одна из технологий позволяет прокладывать дороги в любой местности — были бы камни и песок.
Не существует одной таблетки от всех болезней, и точно так же не может быть одного универсального покрытия для всех дорог во всех регионах нашей страны.
Дмитрий Орлов
Руководитель битумного бизнеса «Газпром нефти»
«Поэтому мы при создании рецептур вяжущих учитываем особенности той или иной местности, связанные с характерным для нее климатом, транспортом и другими важными факторами, — поясняет Дмитрий Орлов. — Более того, мы готовы предложить ассортимент продуктов, каждый из которых помогает решить ту или иную задачу на определенном этапе жизненного цикла дороги. Например, в случае появления мелких дефектов — защитно-восстанавливающий состав, который заполнит трещины и сохранит целостность покрытия. И такая тонкая настройка выведет наши дороги на совершенно новый уровень качества».
