СПАСительная технология

Методология объемного проектирования асфальтобетонных покрытий поможет увеличить срок службы российских дорог

Росавтодор адаптировал к российским условиям американскую методологию объемного проектирования асфальтобетонных покрытий Superpave («Суперпейв»), которая у нас получила название «СПАС». Сегодня она успешно апробирована, обеспечена нормативными документами и планируется ее масштабное применение. В ближайшие два года Росавтодор планирует отремонтировать порядка тысячи километров дорожных покрытий по этой методике. О возможностях «СПАС» в интервью «СГ» рассказывает заместитель руководителя АНО «Эксперт», член научно-технического совета Федерального дорожного агентства Евгений ДАМЬЕ.

«СГ»: В основе «СПАС» лежит американская методика. Почему Росавтодор выбрал именно эту идеологию, а не европейский опыт проектирования дорожных покрытий?

Евгений Дамье: США значительно опередили Европу. Последние пятьдесят лет европейские дорожники используют американскую методику подбора смеси прошлого поколения. Речь идет о методе объемного проектирования асфальтобетонных покрытий по Маршаллу, который они усовершенствовали дополнительным набором современных испытаний. Американцы же на рубеже 90-х годов сделали большой шаг вперед. В основе «Суперпейва» тоже лежит метод Маршалла, но здесь используется совершенно иной принцип уплотнения смеси. Это дает возможность в лаборатории моделировать эксплуатационные характеристики дорожного покрытия. Система также включает набор современных методов испытаний, которые позволяют производить оценку свойств вяжущих и асфальтобетона с учетом заданных условий эксплуатации. Сегодня это одна из самых передовых методик в мире. Для России внедрение этой методологии не просто шаг — большой прыжок вперед, которым мы одним махом перескочили 30-летний барьер. И мы не единственные — американский «Суперпейв» прошел апробацию в самых различных условиях. Систему успешно внедряют в Канаде, Китае, Саудовской Аравии.

«СГ»: То есть внедрение «СПАС» связано с планами по увеличению сроков эксплуатации дорог. Почему прежние стандарты не могли справиться с задачей?

Е. Д.: Увеличение сроков службы покрытий — одна из важнейших целей, стоящих перед Росавтодором. Сегодня профессиональные дорожники прекрасно понимают, что прежняя методика подбора и оценки качества асфальтобетонных смесей, в соответствии с ГОСТ-9128, морально устарела и исчерпала свои возможности. Она не позволяет добиться существенного увеличения сроков службы дорожных покрытий. Применение смесей, изготовленных по этому ГОСТу и другим, связанным с ним нормативами, чревато быстрым образованием дефектов покрытия. Много проблем связано с методикой подбора смесей и оценкой их качественных характеристик. Например, хронической «болезнью» прежней системы можно назвать тотальное переуплотнение асфальта при устройстве покрытия, что приводит к разрушению минерального каркаса заполнителя. В результате мы имеем повышенный износ дорог.

«СГ»: В чем принципиальная особенность проектирования смесей по «СПАС»?

Е. Д.: Метод объемного проектирования позволяет подобрать смесь с заданными техническими характеристиками под конкретные условия эксплуатации в зависимости от климата и транспортных нагрузок. Особое место здесь занимает методология выбора вяжущего — основного материала, который придает асфальту долговечность. «СПАС» включает в себя методы испытаний битума, основанные на оценке его реологических свойств. Важную роль здесь играет классификация по температурным диапазонам (PG), позволяющая определить верхнюю и нижнюю температурные границы, при которых битум в покрытии не разрушается. Испытания проводятся из расчета всего срока службы покрытия, с учетом того, что вяжущее стареет и каждый год изменяет свои свойства. Классификация PG позволяет подобрать именно тот битум, который нужен для конкретного участка дороги.

«СГ»: Помимо битума «СПАС» позволяет подобрать и другие материалы смеси?

Е. Д.: Да, еще одна особенность системы — она позволяет подбирать состав смеси исходя из местных материалов, а также использовать при приготовлении асфальтобетона материал из старых асфальтобетонных покрытий. Применяемый в системе метод уплотнения при помощи гираторного компактора (вращательный уплотнитель — «СГ») производит точную оценку транспортной нагрузки, которую выдержит минеральный состав асфальтобетона за расчетный период эксплуатации. То есть мы можем принципиально оценить возможность создания покрытия из местных материалов, которое простоит не менее десяти лет. А уже потом заказчик принимает решение — использовать местный материал или везти прочный щебень издалека.

«СГ»: Какие еще возможности открывает «СПАС»?

Е. Д.: «СПАС» выявила серьезные недостатки в нормативных документах и требованиях, в культуре производства асфальтобетонных смесей, их уплотнения, проблемы с температурными диапазонами и применяемыми вяжущими материалами. Методология позволяет контролировать качество выпускаемого на асфальтобетонных заводах асфальта и производить контроль уплотнения смеси в процессе производства работ, что практически исключает укладку некачественного покрытия. Для сравнения, существующая методика позволяет обеспечивать контроль плотности лишь спустя 78 часов после укладки. Представляете, почти за трое суток! Сколько некачественного полотна можно уложить, пока это станет известно подрядчику? При помощи неразрушающих методов «СПАС» позволяет осуществлять непрерывный технологический контроль при укладке асфальта, проводя измерения параметров плотности и остаточной пористости, и оперативно следить за качеством покрытия. Все это, конечно, не отменяет входной контроль и комплекс приемочных испытаний, но подрядчик может самостоятельно проконтролировать свою работу. Сами подрядчики, переходящие на «СПАС», отмечают, что новая система полностью меняет культуру производства и укладки асфальта, а также требует большего внимания в подготовке материалов.

«СГ»: Каковы результаты внедрения «СПАС» на сегодняшний день?

Е. Д.: Обкатывать технологию мы начали еще в 2014 году. В прошлом году уложили 150 километров покрытий и сейчас готовимся к масштабному применению методики. В ближайшие два года предполагается уложить уже порядка 1000 километров покрытий. Сейчас, например, «СПАС» активно применяется при строительстве трассы «Таврида» в Крыму.

«СГ»: Какими нормативами обеспечена методология?

Е. Д.: Методы объемного проектирования регулируются предварительными национальными стандартами ПНСТ 85, ПНСТ 114 и ПНСТ 127. Следует уточнить, что это не просто три независимых документа, они написаны на основе большого объема нормативов и отсылают почти к полусотне стандартов.

«СГ»: Как вам видится перспектива применения системы в регионах?

Е. Д.: Насколько мне известно, в некоторых регионах система уже успешно применяется. Такой опыт есть в Башкирии, Татарстане. Отмечу, что освоение методики происходит в тесном взаимодействии федеральных и региональных дорожников. Образовательный центр Росавтодора проводит профильные семинары для специалистов отрасли. Появились предприятия, которые обучают системе региональных подрядчиков. Процессу способствует более широкое оснащение лабораторий специализированным оборудованием. Приборов на сегодняшний день уже достаточно. Они есть и у заказчиков, и у подрядчиков, и у производителей вяжущего. Резюмируя все сказанное, отмечу, практика показывает, что если дорожники стремятся увеличить сроки службы покрытия, то в первую очередь необходимо как можно скорее осваивать систему «СПАС» и переходить на нее повсеместно. Особенно на трассах с высокой интенсивностью движения.

Справочно

Метод Маршалла — один из самых распространенных методов проектирования состава асфальтобетонной смеси в мире. Разрабатывался Брюсом Маршаллом (Bruce Marshall) с 1939 года для дорожного департамента штата Миссисипи. Метод Маршалла был стандартизирован в ASTM D 1559 и несколько раз модифицировался. В частности, методика механических испытаний образцов смеси была в последний раз изменена в 1996 году применительно к крупнозернистым асфальтобетонам и переиздана в 2001 году. Однако в конце 1980-х стало ясно, что взамен чисто эмпирических методов Хвима (еще один из методов испытаний материалов и грунтов — «СГ») и Маршалла необходимо разработать новый метод проектирования состава асфальтобетонной смеси на более фундаментальной научной основе. С этой целью в 1988-1993 годах Федеральное правительство США профинансировало работы Стратегической дорожной исследовательской программы (Strategic Highway Research Program — SHRP), в которых приняли участие сотни исследователей из разных стран. Полученные результаты содержат три основных элемента: новую систему классификации вяжущих; требования к каменным материалам; метод проектирования состава асфальтобетонной смеси. Для удобства эта система названа сокращенно «Суперпейв» (Superior Performing Asphalt Pavement System – Superpave).

Источник: http://library.stroit.ru