Автор: Чупров Егор Евгеньевич — руководитель проектного отдела МастерРоад.
К 2030 году половина новых российских трасс должна иметь цементобетонное покрытие. Однако главный риск при строительстве жестких дорожных одежд — качество основания. Недостаточная морозостойкость, склонность грунтов к пучению и капиллярный подсос влаги приводят к деформациям, трещинам и разрушению покрытия.
Решение — инновационная технология стабилизации и укрепления грунтов с помощью добавки МастерРоад, которая позволяет достичь нормативных показателей прочности в короткие сроки, обеспечить гидрофобизацию и долговечность дорожной конструкции.
Предпосылки перехода на жесткие дорожные одежды
Тенденция на увеличение доли автомобильных дорог с жесткой дорожной одеждой имеет как экономические, так и физико-механические предпосылки.
С экономической точки зрения, строительство цементобетонных дорог выгоднее асфальтобетонных как из-за разницы в капитальных затратах на строительство (дешевле на 10-15%), так и в перспективе полного жизненного цикла, в том числе ремонта и содержания (экономия до 30-45%).
Физико-механические преимущества цементобетонных покрытий
Ключевыми факторами, определяющими физико-механические свойства, являются температура окружающей среды и время.
Во-первых, цементобетонное покрытие сохраняет физико-механические свойства при температуре окружающей среды в диапазоне от -50 °C до +50 °C, в отличие от пластичных асфальтобетонных покрытий, размягчающихся при высоких температурах, что приводит к образованию колейности, и становящимися хрупкими при низких температурах, что становится причиной образования трещин и выбоин.
Во-вторых, цементобетон со временем набирает марочную прочность, в отличие от асфальтобетонов в которых битум начинает терять свои вяжущие свойства через 2-3 года.
Проблемы деформационной устойчивости и морозостойкости оснований
Однако, несмотря на очевидные преимущества цементобетонных покрытий, их применение сопряжено с рядом существенных недостатков. Особенно остро стоят вопросы, связанные с конструктивными решениями, относительно оснований дорожных одежд. К основным проблемам относятся:
● Высокая чувствительность к деформациям и повышенные требования к качеству слоев основания - необходимо обеспечить высокую ровность и плотность нижележащих слоев, при неравномерных просадках подстилающего слоя возникают трещины и разрушения покрытия из-за недостаточной несущей способности.
● Проблемы с морозоусточивостью — при некачественном дренаже возможно пучение грунтов в основании: традиционные материалы для устройства основания не всегда обеспечивают необходимую деформативную устойчивость и водостойкость, что негативно сказывается на долговечности всей дорожной конструкции и требует применения современных методов укрепления.
В связи с этим, особую актуальность приобретает поиск оптимальных решений по укреплению нижних слоев основания с использованием современных материалов и технологий, способных компенсировать указанные недостатки и обеспечить долговечность всей дорожной конструкции.
Модификация свойств грунтов добавкой МастерРоад
Применение в верхних слоях основания автомобильных дорог с цементобетонным покрытием грунтов укрепленных инновационной добавкой МастерРоад позволяет решить вышеописанные проблемы:
1. Ускоренный набор прочности и темпы строительства
Механические свойства обработанного слоя достигают нормативных показателей в существенно сокращенные сроки, что обусловлено модификацией физико-механических свойств смеси и позволяет ускорить темпы строительства.
2. Повышение плотности и водостойкости укрепленных грунтов
2.1. Максимальное уплотнение материала. Применение добавки обеспечивает максимально возможную плотность упаковки материалов, ранее недостижимую даже при качественном подборе оптимальной влажности, что в свою очередь повышает прочностные показатели и уменьшает количество сообщающихся пустот.
2.2. Гидрофобизация и защита от влаги. Снижение пустотности предотвращает проникновение влаги вглубь слоя основания, снижая водопроницаемость и капиллярный подсос влаги, повышая водостойкость, а следовательно, морозостойкость и трещиностойкость, и продлевая жизненный цикл покрытия.
3. Технологичность и сохранение целостности при производстве работ
За счет плотной структуры и ускоренного набора прочности уменьшается вероятность появления микротрещин и разрушения покрытия при проходе тяжелой техники при укладке вышележащих слоев в ранние сроки.
4. Оптимизация состава и экономическая эффективность
Оптимизация состава применяемой смеси и подбор рецептуры обеспечивают экономически обоснованную эффективность производственного процесса при сохранении требуемых эксплуатационных характеристик.
Результаты лабораторных испытаний по ГОСТ
Результаты лабораторных испытания по определению эффективности применения инновационной укрепляющей добавки «МастерРоад» при выполнении работ по устройству и укреплению основания дорожных одежд по ГОСТ 30491-2012 приведены в таблицах 1-2.
Экономический эффект от применения технологии
Помимо очевидно прироста физико-механических показателей и повышения марки прочности за счет внедрения инновационной добавки «МастерРоад», следует отметить существенную экономическую эффективность данной технологии, обусловленную возможностью уменьшения толщины вышележащих слоев дорожной одежды без потери прочностных характеристик.
Это позволяет оптимизировать смету строительства и снизить расход традиционных материалов.
Проблемы нормативного регулирования инновационных технологий
В сфере строительства цементобетонных дорог, несмотря на активное развитие технологий и расширение масштабов применения данного типа покрытий, сохраняются существенные пробелы в действующей нормативной базе. Нормативно-техническая документация требует доработки в следующих аспектах:
● Отсутствие единых требований к материалам для устройства основания;
● Неполнота нормативной базы по расчету конструктивных параметров;
● Недостаточное количество рекомендаций по технологии укладки в различных климатических условиях.
Проблемные зоны нормативного регулирования особенно остро проявляются при внедрении инновационных решений в области строительства цементобетонных дорог. Это касается как вопросов проектирования, так и технологии производства работ, а также методов контроля качества.
Компетенции компании МастерРоад
ООО «МастерРоад. Дорожные инновации», являясь разработчиком и патентодержателем на добавку «МастерРоад», активно развивает направление применения укрепленных данной добавкой грунтов в основаниях. Компания проводит комплексную работу по внедрению технологии, включая:
● Лабораторные исследования для подбора оптимальных составов под конкретные объекты с учетом типа грунтов и климатических условий;
● Технологическую проработку всех этапов производства и укладки смеси;
● Практическую апробацию технологии на действующих объектах.
Накопленный опыт и положительные результаты применения добавки МастерРоад позволяют компании ставить амбициозные цели по дальнейшему развитию данного направления. В перспективе планируется включение данной технологии в нормативно-техническую документацию отрасли, что обеспечит её широкое внедрение в практику дорожного строительства.
Производство добавок и экспертиза для ваших дорог
ООО «МастерРоад. Дорожные инновации» — производитель добавки МастерРоад и ваш партнер в строительстве надежных оснований. Мы предлагаем полный цикл внедрения технологии: от подбора рецептуры под ваш грунт до технико-экономического обоснования и сопровождения при согласовании. Обращайтесь для консультации и расчета эффективности применения МастерРоад на вашем объекте по телефону: 8 800 222 15 10 или пишите на info@masteroadrf.ru