Опыт применения метода объёмного проектирования асфальтобетонных смесей в Республике Беларусь

К вопросу повсеместного перехода дорожно-строительной отрасли к работе по системе объёмного проектирования асфальтобетонных смесей SuperPave можно относиться по-разному. В любом случае, до 2023 года всей отрасли необходимо это сделать. Республика Беларусь так же, как и наша страна, работает в рамках правил Таможенного союза, поэтому этот вопрос для нее не менее актуален. Чтобы не нарушить действующие нормы ТС и одновременно соблюсти требования, предъявляемые к современным дорожным работам, дорожникам Республики Беларусь приходится буквально лавировать в новых законодательных реалиях. Как им удается это делать, рассказал начальник лаборатории асфальтобетона и дорожных технологий «БелдорНИИ» Дмитрий ИГОШКИН.

Экономическая целесообразность проявилась не сразу

Внедрением метода объёмного проектирования асфальтобетонных смесей дорожники Беларуси на базе «БелдорНИИ» занимаются уже с 2008 года. Здесь существует собственная нормативная база, при формировании которой, конечно же, учитывался зарубежный опыт. Все передовые разработки, которые стране подходят, в Республике Беларусь стараются внедрять по максимуму.

В 2008 году было проведено исследования зарубежного рынка технологий. В результате, специалисты пришли к выводу, что внедрение метода объёмного проектирования асфальтобетонных смесей (АБС) экономически нецелесообразно, так как затраты, которые необходимо будет понести на его внедрение, не окупятся ни за счет повышения качества выполненных работ, ни за счет увеличения срока службы асфальтобетонных покрытий.

Несмотря на это, тогда от системы проектирования АБС полностью не отказались. По результатам проведенных исследований были разработаны рекомендации по подбору оптимального состава асфальтобетона, в которых нашли отражение самые целесообразные моменты данной технологии. В результате, был создан так называемый ДМД (дорожный методический документ) 02191.2.051–2012, в котором обозначились основные положения системы объёмного проектирования АБС с учетом особенностей строительства и эксплуатации дорог в Республике Беларусь. На протяжении последующих лет эти наработки постепенно начали применяться. 

О недостатках, которые удалось превратить в достоинства

Второй этап изучения целесообразности применения системы объёмного проектирования АБС проходил в 2019 году. По сути, тогда повторно вернулись к изучению полезности внедрения данной технологии. В результате были разработаны новые ДМД по подбору состава асфальтобетона методом объёмного проектирования, а также технические условия на горячие асфальтобетонные смеси. Недостатком системы явилось то, что она уделяет больше внимания устойчивости к пластическим деформациям асфальтобетона - между тем, такие показатели как усталостная трещиностойкость, температурная трещиностойкость, устойчивость к старению определяются по результатам испытания вяжущего битума. Они не учитывают всю структуру асфальтобетона, отчего по существу являются косвенными. Более, того коррозионной стойкости, внимание вообще не уделялось. Износостойкость тоже не была затронута. Причиной этих недостатков, скорее всего, явилось то, что при разработке системы ее создатели ориентировались на климатическую зону, в которой находятся США. А Республика Беларусь располагается в совершенно другом климатическом поясе.

Кроме всего перечисленного, у системы был выявлен следующий ряд недостатков:

1. Отсутствие критериев коррозионной стойкости, а в Беларуси это порядка 100 циклов замораживания – оттаивания в год в условиях очень широкого применения соляных реагентов.

2. Стоимость асфальтобетона, приготовленного по системе SuperPave, за счет использования модифицированных битумов и высококачественного щебня на 10–20% больше, чем у традиционного асфальтобетона, что является очень значительной цифрой для дорожного бюджета РБ.

3. Для приготовления смесей по требованиям системы в обязательном порядке необходимо применять модифицированные виды битума. Но в РБ работает всего два НПЗ, которые являются монополистами. И заниматься выпуском модифицированного битума им совсем неинтересно. Как выход, можно налаживать его производство непосредственно на стройплощадках, но это приведет и к удорожанию продукта, и к снижению его качества. 

4. Следующая проблема кроется в практике применения отсевов, которые используются в качестве мелкого заполнителя: в них большое содержание пылеватых частиц – в среднем 15%. Но если работать в рамках данной системы, то от них придется отказаться, так как их использование не предусмотрено.

5. Также в рамках системы нельзя использовать резинобитумные вяжущие и другие аналогичные модифицирующие добавки - при этом в Республике Беларусь накоплен богатый опыт их применения. При переходе на SuperPave от всех этих наработок придется отказаться.

6. И последним значимым недостатком является сложное и дорогостоящее лабораторное оборудование. Дооснащение каждой дорожной лаборатории - крайне затратный процесс. Сравните сами, сколько стоит молоток «Маршалла» и сколько гираторный уплотнитель! Но даже если найти средства и дооснастить, то к оборудованию надо приставить специально обученный персонал, без которого толку от этого оборудования не будет. А таких специалистов в республике почти нет. В одночасье их подготовить практически невозможно. Этот вопрос  не на несколько дней обучения.

Исходя из вышесказанного, с учетом особенностей при разработке объёмного метода проектирования, ресурсной базы страны по наличию гранита и пылеватого отсева, свойств вяжущих и всего двух имеющихся НПЗ, широкое применение в республике получил модификатор РБВ-Г. Также, исходя из климатических особенностей и экономических возможностей дорожных компаний, были разработаны методики по подбору составов методом объёмного проектирования и технические условия на подобранные данным способом смеси.

Процедура подбора состава АБС, действующая сегодня в республике, повторяет классическую схему:

• отбор проб материалов, подготовка минеральных заполнителей;
• подбор зернового состава смеси;
• определение первоначального количества вяжущего;
• определение объёмных характеристик асфальтобетона;
• определение оптимального содержания вяжущего;
• определение коррозионной стойкости смеси (расчетные и экспериментальные методы). 
• определение устойчивости смеси к появлению пластических деформаций;
• определение физико-механических свойств смеси традиционными методами, в том числе советскими.

Тотально переучивать персонал не потребовалось

Для внедрения системы на начальном этапе адаптации объёмного метода проектирования АСБ смесей к местным условиям, использование дорогостоящего оборудования предусмотрено только на стадии подбора смеси в лаборатории. А производственный контроль качества выпускаемой продукции решено осуществлять определением физико-механических свойств АСБ традиционными методами. Это не потребует переучивания персонала и повсеместной закупки дорогостоящего оборудования.

Дорожниками Республики Беларусь на основе опыта применения американской системы объёмного проектирования SuperPave и российской системы «СПАС» была проведена адаптация метода объёмного проектирования составов асфальтобетонных смесей к местным условиям с учетом специфики местного климата, а также каменных и вяжущих материалов. 

Как выше было сказано, сегодня здесь осуществляется постепенное внедрение нового оборудования для проектирования составов асфальтобетонных смесей на стадии их лабораторного подбора. 

Предусмотрена возможность применять минеральные и вяжущие материалы, а также модифицирующие добавки по действующим нормативным документам, которые уже есть в стране. 

Предусмотрена возможность осуществлять контроль качества выпускаемых асфальтобетонных смесей и асфальтобетона по действующим нормативным документам с применением стандартного оборудования, не требующего модернизации и переподготовки персонала. 

Разработанные ТНПА (технические нормативные правовые акты) позволяют получить преимущество современного метода подбора асфальтобетонной смеси на производстве без существенных затрат на изменение ресурсной базы и модернизацию имеющегося производственного оборудования. Так, постепенно, не отрицая новую методологию работы и не отказываясь от собственных наработок, отрасли удается работать, находясь в правовом поле.

Подготовил Станислав ДОНИН