Дорожный фосфогипс — это инновационный материал, с которым дороги получаются прочными и долговечными, а затраты на строительство уменьшаются. Дорога из фосфогипса не боится влаги, позволяет увеличить нагрузку на ось до 30 тонн и дольше служит без ямочного и капитального ремонта.
Строить дороги из фосфогипса быстрее и проще, чем с песком и щебнем. Об основных этапах строительства расскажем ниже.
1. Проектирование
Проект составляют как обычно — по требованиям ПНСТ 542-2021, ГОСТ Р 58769-2019, ОДМ 218.2.104-2019, ГОСТ Р 58818-2020 и других нормативных документов. С фосфогипсом к стандартным документам добавляется еще СТО 24406528-01-2020 «Фосфогипс дорожный для строительства дорожных одежд». В нем указаны параметры материала, требования к работам, ограничения.
Согласно стандарту организации, есть 5 типовых вариантов, как использовать дорожный фосфогипс — например, полностью заменить им песок или до 75% щебня. А дороги V категории можно строить двухслойными, из фосфогипса и щебня.
Работа проектировщика почти не меняется — он учитывает интенсивность движения, тип транспортных средств, результаты исследования грунта и другие параметры — никакой разницы с классической технологией. Отличается только строение дорожных одежд — в проект добавляется фосфогипс. Как внести его в проект — читайте в СТО 24406528-01-2020.
2. Разбивочные работы, профилирование и уплотнение земляного полотна
Перед тем как уложить слой дорожной одежды, проводят разбивочные работы, закрепляют положения бровок и высотные отметки слоев. Это нужно, чтобы перенести из проекта на участок высоты, наклон и другие параметры слоев дороги.
После удаления плодородного слоя земляное полотно выравнивают автогрейдером и уплотняют катками. Обычно для планировки поверхности выполняют пять проходов автогрейдером, а для уплотнения — 3-5 проходов катками по одному следу. Во многом порядок работ зависит от грунта.
Рабочим не придется переучиваться — профилирование и подготовка рабочего слоя стандартные, как при строительстве обычной дороги.
3. Завоз, распределение и уплотнение песка
При строительстве дороги из фосфогипса этот этап не всегда нужен — в некоторых схемах песок не требуется. В таких случаях фосфогипс укладывают прямо на уплотненный грунт. Если песок все-таки используется, то слой делают тоньше и не отделяют от фосфогипса геосинтетическим материалом.
В схемах с песком рекомендуется слой толщиной 10-20 см. Точное значение проектировщик определяет в зависимости от особенностей и желаемых параметров конкретной дороги — учитывают влажность и состав грунта, рельеф местности.
4. Укладка фосфогипса
Этот этап отличается от классической технологии дорожного строительства. У фосфогипса есть несколько особенностей, которые важно учесть.
Укладывать сразу после доставки материала. Фосфогипс довольно быстро «схватывается» — через 3 часа после изготовления начинается процесс кристаллизации. Нужно уложить, выровнять и уплотнить слой не позже, чем через 10-72 часа после отгрузки фосфогипса на производстве. Точное время зависит от температуры воздуха — если на улице до +15 °C, фосфогипс можно использовать трое суток. А если до +28 °C — необходимо завершить работу за 10 часов. Поэтому подготовительные работы должны быть закончены до того, как привезут фосфогипс.
Работать в сухую погоду. Мелкий или кратковременный дождь не изменит характеристик материала, но в продолжительный ливень процесс придется остановить — иначе не получится выполнить требования по выравниванию и уплотнению. Переувлажнение материала приведет к его «расползанию» по площади уплотнения, и каток будет в нем «тонуть».
Распределять быстро и ровно. После доставки фосфогипс распределяют бульдозерами и автогрейдерами. Обычно применяют челночный способ — рабочий ход вперед и холостой на повышенной скорости назад. Толщина уплотненного слоя фосфогипса в типовых схемах — до 30 см.
Уплотнять катками массой до 16 тонн. Слой фосфогипса уплотняют от краев к середине с перекрытием следа на 20-30 см. На первых 3-4 проходах скорость катка — не более 2 км/ч. Уплотнение завершают, когда на поверхности не остается следов от прохода катка.
После прохода катка толщина слоя уменьшается — это нужно учитывать, чтобы получить конструкцию с параметрами, заложенными в проекте. Коэффициент уплотнения фосфогипса в среднем 1,63 (но может колебаться от 1,5 до 1,8 — в зависимости от исходной влажности продукта).
Край слоя фосфогипса клинообразно утончается. Когда нужно продолжить укладку фосфогипса, клинообразную часть обрубают вертикально. Так сохраняется одинаковая толщина дорожных одежд и структура слоя фосфогипса.
Если все сделано правильно, слой фосфогипса превращается в прочную плиту, которая не боится влаги и более равномерно распределяет нагрузку. Поэтому фосфогипс можно использовать в болотистой местности и строить дороги для тяжелой техники.
5. Работа с гравийным или щебеночным материалом и укладка асфальта
Без щебеночного материала обойтись не удастся — он обязателен к применению. Щебень частично вдавливается в образовавшуюся поверхность плиты до ее застывания. При строительстве дорог без асфальтобетонного покрытия щебень останется верхним слоем, обеспечит нормативный коэффициент сцепления и создаст защитный слой. При укладке асфальтобетонного слоя щебень послужит для лучшего сцепления с асфальтом.
Фосфогипс не требуется отделять от щебня — материал после уплотнения не смешивается с другими слоями. Поэтому геотекстиль при работе с фосфогипсом можно не использовать.
Финишные слои дорожных одежд укладывают как обычно — фосфогипс можно использовать в дорогах с асфальтобетонным покрытием, щебнем, асфальтовой крошкой и подобными твердыми материалами.
Какой будет результат, если соблюдать технологию
У готовой дороги из фосфогипса в основании лежит прочная монолитная плита, а финишный слой сделан из асфальта или щебня. У такой конструкции есть несколько важных преимуществ:
- Уменьшаются расходы на строительство. При использовании фосфогипса идет меньше песка и щебня, не требуется геотекстиль. Сокращаются затраты на материалы и объем работ.
- Повышается устойчивость к нагрузкам. После уплотнения фосфогипс превращается в монолитную плиту. Это позволяет повысить грузооборот в 1,5-2 раза по сравнению с обычной технологией.
- Увеличивается срок службы дороги. Фосфогипс снижает действие морозного пучения, равномерно распределяет нагрузку. Такая дорога дольше служит без ямочного и капитального ремонта.
Фосфогипс повышает надежность дорог, используемых для тяжелой техники, снижает стоимость прокладки проселочных дорог, подходит для болотистой местности и грунта высокой влажности.
Дороги из фосфогипса строятся уже много лет. В России есть примеры в поселках Саратовской области, на Балаковском металлургическом заводе, в фермерских хозяйствах. Фосфогипс также используется при ремонте участков трасс. В Марокко и странах Южной Африки тоже разработали нормативную базу для строительства дорог из фосфогипса.
