Дорожный фосфогипс — это современный, безопасный и недорогой материал. С ним можно строить дороги быстрее, выгоднее и лучше, чем по обычной технологии с песком и щебнем.
Чем так хорош фосфогипс и в каких случаях его применяют, рассказывает эксперт Сергей Алексеевич Коротковский. Именно он разработал технологию и подготовил нормативную базу для использования фосфогипса в дорожном строительстве.
Что такое дорожный фосфогипс? Он безопасен?
Фосфогипс — это побочный продукт, который получается при производстве минеральных удобрений. Есть два вида фосфогипса — дигидрат и полугидрат. Дигидрат используют в сельском хозяйстве для мелиорации и восстановления почвы. А полугидрат — это новый материал, который можно применять в дорожном строительстве. Его и называют дорожным фосфогипсом.
Материал полностью безопасен. Апатит-нефелиновую руду добывают в Мурманской области, измельчают, отделяют от нефелина, промывают от водорастворимых солей и сушат. Готовый чистый апатитовый концентрат идет для производства минеральных удобрений. На заводы по производству удобрений — «ФосАгро» — приходит чистое сырье. Там апатитовый концентрат разделяют на основу для производства фосфорных удобрений и фосфогипс.
Каждую партию фосфогипса проверяют на радиацию. Показатели не просто ниже допустимых: они существенно меньше естественного радиационного фона природного камня — например, отделочного гранита.
Чем дороги из фосфогипса отличаются от обычных?
Внешне — ничем. Это такая же дорога с обычным асфальтобетонным или щебеночным покрытием. Отличия скрываются внутри.
У полугидрата есть важное свойство — он кристаллизуется в течение трех суток после изготовления. Если за это время уложить слой фосфогипса на грунт, выровнять его и уплотнить, получится монолитная плита — прочная, почти как бетон.
Вот 4 уникальных свойства фосфогипса, благодаря которым повышается качество дороги:
- Не впитывает влагу. Даже если плита полностью погружается в воду — это не вредит основанию из фосфогипса.
- Не смешивается с грунтом и другими слоями. Если уложить фосфогипс на уплотненный грунт без прослойки песка — можно не использовать геотекстиль.
- Не разрушается при пучении грунта. Технология подходит для слабых грунтов с повышенной пучинистостью и близко залегающими грунтовыми водами. Из-за низкой теплопроводности фосфогипс выступает в роли термоизолятора и уменьшает общий объем пучения грунта под дорогой.
- Не теряет прочности с годами — дорога остается ровной, на поверхности не образуются колеи, трещины, неровности.
Еще одно важное преимущество дорожной одежды из фосфогипса в том, что она более устойчива к нагрузкам. Это важно, если планируется большой поток большегрузного транспорта или нужна площадка для стоянки тяжелой техники.
Если в двух словах — фосфогипс позволяет строить более прочные дороги в любых условиях.
За счет чего получается экономия?
Стоимость снижают три фактора:
- Цена самого дорожного фосфогипса — им можно заменить до 100% песка и до 75% щебня. А стоит фосфогипс намного меньше, чем природные материалы.
- Экономия на дополнительных материалах. С фосфогипсом можно обойтись без геотекстиля — как в основании, так и между слоями дорожной одежды. Значит, затраты на геосинтетический материал полностью исчезают из сметы — а это большая выгода.
- Меньше трудозатраты и расходы на аренду техники. Если фосфогипс заменяет несколько слоев — меньше работает техника. А если дорога строится без геотекстиля — не нужно платить за проведение работ по его укладке.
В результате при строительстве дорог 1-3 категории можно снизить сметную стоимость до 25%, а на дорогах 4 и 5 категории — до 45%. При этом и само строительство идет быстрее — из техпроцесса исчезает ряд этапов, сроки в среднем сокращаются на 20%.
Дороги из фосфогипса строятся быстрее, денег уходит меньше, а качество получается выше, чем при использовании классических материалов.
Где в конструкции дороги можно использовать фосфогипс?
Листайте галерею, чтобы посмотреть типовые способы применения указаны в СТО 24406528-01-2020:
Фосфогипс помогает уменьшить количество слоев дорожной одежды, частично или полностью заменяет песок, уменьшает толщину слоя гравия. Особенно это заметно в дорогах переходного и облегченного типа.
По каждому из типовых вариантов дороги уже построены. Вот примеры дорог из фосфогипса в Саратовской области:
- две дороги в селе Кормёжка и одна — в селе Маянга;
- 20 км на трассе Балаково-Ершов;
- участок на 83-м километре Сызрань-Саратов;
- подъездные пути к Балаковскому металлургическому заводу;
- подъезд к полигону твердых бытовых отходов (ТБО) и другие дороги.
В общей сложности — более 180 тысяч кв. метров дорог с использованием фосфогипса.
С момента строительства первых участков прошло уже больше 15 лет, но все дороги до сих пор в хорошем состоянии.
Можно ли использовать фосфогипс в болотистой местности?
Фосфогипс отлично подходит для таких условий. В болотистой местности и на участках с высоким уровнем грунтовых вод фосфогипс укладывают летом или осенью — когда вода уходит. Закончив работы, можно не волноваться — когда вода вернется, дорога не пострадает. После затвердевания материал превратится в прочную монолитную плиту.
Вот почему выгодно применять фосфогипс при строительстве дорог в переувлажненном грунте:
- После уплотнения и кристаллизации дорожный фосфогипс абсолютно невосприимчив к влаге. Вода не разрушает дорогу.
- Плита из фосфогипса слабо проводит тепло. Слой фосфогипса защищает грунт под дорожным полотном от промерзания — это решает проблему пучения и деформации, повышает срок службы дороги.
- При повышении температуры плита из фосфогипса практически не расширяется. Внутри не образуется пространство, поэтому туда не может попасть вода — значит, она не замерзнет и не вызовет разрушение.
- Конструкция с фосфогипсом получается легче традиционной дорожной одежды из песка и щебня. Она меньше давит на непрочное основание, не проседает.
Дорожный фосфогипс — это идеальный вариант для строительства дорог в заболоченной местности.
Какие есть ограничения при использовании фосфогипса?
С фосфогипсом нужно работать быстро — когда завершится процесс кристаллизации, материал потеряет пластичность и уплотнить его уже не получится. Вот как все происходит:
- Процесс кристаллизации начинается через 3 часа — за это время обычно материал доставляют и приступают к разравниванию. Если фосфогипс доставили еще раньше — нужно дождаться начала кристаллизации.
- При температуре воздуха выше 20°C уплотнение нужно завершить за 10 часов после отгрузки фосфогипса с завода.
- Если температура воздуха ниже 15°C, то фосфогипс можно укладывать в течение 3 дней после изготовления.
- В зимнее время срок кристаллизации фосфогипса увеличивается до 10-14 суток.
Из-за ограничений по времени важно, чтобы расстояние между производителем и объектом было небольшим — не более 400 км. Сейчас завод «ФосАгро» в Балакове производит фосфогипс, который применяют для строительства дорог в Саратовской и соседних областях. Из Волховского филиала можно доставлять фосфогипс для строительства дорог в Санкт-Петербурге, Ленинградской области и республике Карелия.
Также был успешный опыт отправки материала в биг-бэгах в Калужскую область — это около 1000 км. Там материал использовали как основание для водопереточной трубы.
Почему стоит добавить фосфогипс в проект строительства дорожной одежды?
С фосфогипсом строить дороги дешевле, затрат меньше. Качество при этом не снижается — наоборот, дороги получаются прочнее и надежнее.
В сельской местности дороги из фосфогипса станут настоящим спасением — благодаря дешевизне материала они впишутся даже в скромный региональный бюджет.
Не меньшую пользу получит бизнес — из фосфогипса можно строить площадки для складов, стоянки тяжелой техники и дороги, которые выдержат регулярный поток большегрузных автомобилей.
Из-за своих уникальных свойств фосфогипс вызывает все больше интереса у дорожников и считается одним из самых перспективных материалов строительной отрасли.