Инновации при ремонте дорог

Дорожное покрытие – инновации и фантастическая цена

Главная страница » Дорожное покрытие – инновации и фантастическая цена

Дорожное покрытие: выбоины, трещины и множество других проблем, связанных с дорожной инфраструктурой, наилучшим образом выявляет зима. Вода, проникающая в поверхностные трещины, превратившись в лёд, расширяется и выдавливает окружающий асфальт. После оттаивания пораженный участок остается непригодным для повторной инфильтрации воды, что в конечном итоге приводит к большим трещинам и выбоинам. Ученые материаловеды прилагают массу усилий для помощи социуму в обслуживании дорожных полотен. Результат впечатляет. Богатая коллекция новых технологий обещает заменить обычный битум «самоисцеляющимся» асфальтом.

Инновации в стиле самоисцеляющихся дорог

Специалисты Технологического университета Делфта в Нидерландах создали «самоисцеляющийся» материал, путём насыщения асфальта электропроводящими волокнами-наполнителями в конфигурации замкнутых контуров.

Инновационная система действует следующим образом: электрический ток пропускается через волокна-наполнители в непосредственной близости с дорожной трещиной.

Электрическая цепь генерирует внутреннее тепло необходимой температуры. Под действием нагрева битум расплавляется и уплотняется.

Самоисцеляющийся асфальт технология: 1 — микрокапсулы; 2 — микроволновая радиация; 3 — повреждённый асфальт; 4 — генерация энергии; 5 — восстановленный асфальт

Похожую инновацию на восстановление дорожного покрытия предлагают исследователи «ETH Zurich» и швейцарская исследовательская организация «Empa».

Швейцарцами разработан новый технологический подход, где применяются наночастицы оксида железа. Этим «железом» накрываются поверхностные трещины дорожного полотна.

Проект предусматривает следующий механизм: наночастицы оксида железа, помещённые в область трещины, подвергается воздействию переменного магнитного поля.

Накрытый материалом асфальт смягчается и реально «исцеляет себя сам», причём всего за несколько секунд по времени (на одну трещину).

В свою очередь учёные Миннесотского университета Дулут решили подмешивать в битум богатую магнетитом железную руду, обнаруженную в породе горного хребта Месаби.

Таким способом им удалось создать модифицированный материал, которым эффективно ремонтировать дорожные полотна, используя специальное транспортное средство.

Битум в сочетании с рудой, насыщенной магнетитом, инновационное средство для эффективно быстрого восстановления дорог. К тому же материал отличается выгодой производства

• магнетит (1% — 2%),
• измельченный асфальт,
• крошка переработанных тротуарных покрытий,
• крошка переработанной черепицы.

Обнаруженные выбоины дорожного полотна заливаются такой смесью, после чего смесь нагревают микроволновым блоком. Излучающий микроволны сервисный блок прикрепляется к специальному ремонтному грузовику.

Дополнительным преимуществом этой технологии видится использование переработанных строительных материалов вместо первичных связующих материалов.

Дорожное полотно и водные функции

Ремонт дорог неизбежно заставляет вспомнить о необходимости различных подходов к решению проблемы проникновения воды, в том числе более широкое использование проницаемых мостовых материалов для уменьшения ливневых стоков.

Такие материалы допускают фактор проникновения воды сквозь поры, одновременно фильтруя поток через поверхностное покрытие, что позволяет подпитывать нижележащий слой грунта необходимой влагой.

Прототип материала для воспроизводства городских дорог, обладающих функцией активного фильтра ливневых стоков. Между тем это же свойство исключает образование льда на асфальте

Проницаемое дорожное покрытие преднамеренно спроектировано с пустотами, позволяет воде свободно проходить сквозь структуру дороги не задерживаясь. Здесь теоретически должен снижаться негативный сезонный фактор замораживания-оттаивания дорожного полотна.

Также укладка подобного рода обеспечивает дополнительное преимущество: отведение грунтовых вод непосредственно с дорожного полотна, чем снимается перегрузка систем ливневых вод в условиях обильных осадков или таяния снега.

Благодаря инновациям в области разработки дорожных материалов, зародилась «эволюция градостроительной поверхности». Эта эволюция поддерживает переход от «серой» инфраструктуры к «зеленой».

Схема проницаемого мощения: 1 — проницаемая брусчатка; 2 — подстилающий слой основания; 3 — заполнитель без мелких фракций; 4 — дополнительный слой основания; 5 — скарифицированное проникновение; 6 — геотекстиль; 7 — решётка усиления; 8 — вход переполнения; 9 — выход в линию сточных вод; 10 — траншея

Более широкое использование проницаемых тротуаров является частью этого движения, учитывая многие экологические, социально-экономические и медико-биологические преимущества, которыми обладают такие тротуары.

• снижение шума на дорогах,
• поверхностный сток осадков,
• эффект городского теплового острова,
• улучшение качества грунтовых вод.

Защита городских дорог от замораживания

При большем объеме инвестиций, замораживание дорог может быть полностью предотвращено. Например, в некоторых частях Западной Японии, где стабильно отмечается массивный зимний снегопад, применяют так называемые «снежные» трубы.

Коммуникации, по которым доставляется горячая вода в жилые дома, расположены в структуре дорожного полотна.

Система таяния снега, так называемая труба shousetsu (снежная труба). Система расположена по центру дороги и, как видно, обеспечивает вполне эффективное действие

Дороги, где особенно важно поддерживать чистоту (например, вблизи железнодорожных станций), нагреваются изнутри циркулирующей горячей водой.

Другие стратегии обогрева включают размещение речных каналов, прилегающих к дорогам. Предполагается, что быстроходная речная вода, протекающая по каналам, будет способствовать таянию снега.

Современные «умные» дороги также способны ограничить поверхностное снеговое и ледовое скопление. Показательный пример: «Solar Roadways» — плиточная система мощения, которая может быть установлена поверх существующих дорожных покрытий.

Инновационная энергетическая дорога. Такими выглядят солнечные дорожные панели с нагревательными элементами и светодиодами

Каждый гексагональный модуль такого дорожного полотна содержит:

1. 44-ваттную солнечную панель
2. Встроенные светодиоды.
3. Нагревательные элементы.

Вся структура защищена высокопрочной закаленной стеклянной поверхностью.

Энергетически активные городские дороги

Другой инновационный подход сооружения дорожных полотен предполагает использование бетона, проводящего электрический ток. Электропроводный бетон, как и самовосстанавливающийся асфальт, требует значительных объёмов энергии для питания дорожного покрытия.

Инновационная технология, разработанная исследователями из университета Небраски-Линкольна, выстраивается на том, что вся площадь дороги может быть преобразована в один нагревательный элемент.

Такой элемент обеспечивается напряжением постоянного тока 48 вольт. По мнению изобретателей, электронный асфальт подобной структуры предотвратит накопление снега в целом.

Структура солнечной дороги: 1 — водосборный бассейн; 2 — перерабатываемый материал; 3 — опорная конструкция; 4 — светодиоды; 5 — стеклянная поверхность

Инновации, конечно же, впечатляют. Но какой ценой обойдётся это впечатление пользователям дорог? Тот же проводящий бетон более чем в два раза превышает цену типичного строительства дорожных покрытий (15000 руб. за м 3 против 7200 руб.).

Интеллектуальные, солнечные, самонагревающиеся дороги тоже мероприятия дорогостоящие. Этот момент возвращает от привлекательных инноваций к первоначальному затруднительному положению.

Инновации заставляют социум думать: как обеспечить целостность дорожных покрытий в условиях постоянной нехватки бюджета на техническое обслуживание?

Сочетание интеллекта и технологических инноваций

Перспективным решением могло бы стать использования описанных выше технологических инноваций в сочетании с использованием интеллектуальных технологий, также стремительно развивающихся в современном мире.

Например, некто Боб Беннетт, являющийся главным новаторским директором американской фирмы, разработал инновационную систему датчиков и компьютерных алгоритмов, восприимчивых к выбоинам на городских дорогах.

Датчики влажности и температуры помогают защитить полотно от скорого разрушения. Здесь используются пассивные элементы с батарейным питанием

Изобретатель новинки установил датчики давления внутри 51 блока активно используемого дорожного полотна. Датчики, в дополнение к видео камерам, работающим на светофоре, выдают информацию о положении дел на дороге в режиме реального времени.

Эта информация сочетается с обширной коллекцией данных о погоде в районе дорожного покрытия, о строительстве и ремонте дорожного полотна. В свою очередь компьютер обеспечивает прогнозирование потенциальной выбоины с точностью до 85%.

В общем, напрашивается рекомендация рассмотреть инновационную «дорожную диету» — подход, который трансформирует существующие дороги путем «сокращения числа полос движения и добавления функций безопасности».

Эта практика доказала не только безопасность для пешеходов и велосипедистов, но также показывает необходимость в финансовом отношении. Сегодня эксплуатируется значительно больше дорог, чем возможностей их поддерживать.

Видео-пример на вечное дорожное покрытие

Интересный видео-пример вечного дорожного покрытия как возможное направление развития этой области народного хозяйства:

Пиломатериалы хвойные лиственные + нормы и стандарты

Американский стандарт ACI 318-19 под новые требования к строительному бетону

Окна стеклопакеты: технический обзор продуктов остекления

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Источник

Современные технологии дорожного строительства

Стремительное повышение уровня автомобилизации и транспортной активности населения напрямую влияет на состояние российских дорог – дорожный трафик в нашей стране увеличился в разы по сравнению с тем, что было три-четыре десятилетия назад.

Этот факт требует беспрерывного изучения и внедрения новых технологий дорожного строительства, год от года развивающихся все более быстрыми темпами. Дорога сегодняшнего дня – это уже не просто выровненный участок земли с уложенным на него асфальтом.

Согласно данным Министерства транспорта РФ, за 2017 год отремонтировано и построено более 5000 км дорог, как федерального, так и регионального значения. Каждая новая или отремонтированная трасса – это новые возможности и перспективы.

Сегодня большое внимание уделяется реализации приоритетного проекта «Безопасные и качественные дороги», в рамках которого, наряду с основными транспортными артериями страны преображаются главные проспекты и улицы российских городов. Ориентируясь на конкретный результат, дорожные службы применяют самые современные технологии строительства, в результате чего население получает возможность пользоваться автомобильными дорогами идеального качества. Современная дорожная сеть сама помогает выбрать верное направление и не попасть в дорожно-транспортное происшествие.

Американские технологии

Россияне, кому довелось прокатиться по американским дорогам, никогда не забудут степени испытанного удовольствия – качество межштатных автомагистралей вызывает бурю восторженных эмоций и положительных эпитетов.

Многие страны сегодня используют именно американские технологии сооружения скоростных магистралей. Чем же так хороши дороги в Штатах?

В свое время, правительство США подошло со всей ответственностью к необходимым дорогостоящим исследованиям в сфере дорожного строительства. Масштабные инвестиции в инженерные разработки и в организацию строительного процесса не прошли даром – сегодня у американцев лучшая в мире система межштатных магистралей, отвечающая самым высоким эксплуатационным характеристикам.

В Соединенных Штатах Америки большая часть особо значимых и значимых магистралей строится по проверенной десятилетиями строительной технологии. В строительстве используется монолитный цементобетон, что обеспечивает полотно высокой степенью прочности, долговечностью и неприхотливостью к нагрузке.

При укладке подушки для дороги (в качестве которой преимущественно используется гравий, глина и песок), каждый ее слой утрамбовывается особенно тщательным образом и обрабатывается химическими реагентами. Благодаря этому, в течение всего срока службы дороги, не изменяется коэффициент содержания воды в подушке – это не позволяет ей проседать со временем. Далее, на подушку укладывается двойной слой асфальта и только после этого начинается монтаж арматуры для бетонного полотна и, непосредственная заливка бетонной смеси.

Разумеется, такая технология строительства дорог несет в себе высокие траты – к примеру, стоимость одного километра американской автомагистрали в пересчете на российские рубли составляет порядка 270 млн. рублей. Для сравнения, в России 1 км федеральной трассы обходится в 47-48 млн. рублей. Эти цифры позволяют нам судить о разнице в качестве дорог.

Европейские технологии

Несмотря на то, что европейская технология строительства дорог считается консервативной, такие страны, как Португалия, Австрия, Франция и Нидерланды занимают 2, 3, 4 и 5-ю строчки рейтинга стран с лучшими дорогами, а немецкие автобаны уже давно по достоинству оценили миллионы автолюбителей со всего мира.

В целом, американская и европейская технология строительства дорог – схожи. Основная особенность европейских дорог – огромная, прочная подложка под асфальт (до 2 метров), состоящая из нескольких слоев различных материалов. На нее укладывается слой бетона и далее асфальт.

Европейцы подходят к делу в соответствии со свойственным им менталитетом – работа выполняется тщательно, кропотливо и неспешно. Граждане европейских государств относятся к дорогам традиционно бережно, а специальные службы ведут постоянный мониторинг технического состояния дорог и надзор за грузооборотом.

Традиционные технологии в России

Безусловно, освоение и внедрение новых технологий в сфере дорожного строительства заметно облегчает труд рабочих и повышает качество дорожного покрытия. И уже сегодня можно смело говорить о том, что и в нашей стране активно внедряются инновационные технические решения, влияющие на качество и срок службы автомобильных дорог:

• Повышается уровень выполнения строительных работ.
• Совершенствуется техническое оснащение.
• Своевременно выполняются мелкие ремонтные работы.
• Соблюдается регламент эксплуатации дорог.
• Применяются современные материалы и оборудование (битумные смеси, ручные заливщики швов, гудронаторы и прочее).

Как нужно правильно укладывать асфальт

Технологии укладки асфальта различаются в зависимости от территории, асфальтируемой площади и целей асфальтирования. То есть укладка асфальта на придомовой территории технологически отличается от асфальтирования федеральной трассы.

Но в целом можно выделить несколько основных этапов укладки асфальтового покрытия:

• Создание условий для оптимально качественного проведения работ.
• Подбор материалов подходящих по стоимости, качеству, техническим свойствам.
• Подготовка основания полотна.
• Укладка асфальтобетона.

Требования к проведению работ по асфальтированию

Асфальтирование – сложный, многоступенчатый, технологический процесс, требующий точного соблюдения всех этапов, условий, технических требований и норм. Нарушение даже одного этапа приведет к непригодности покрытия в ближайшее время. Прочность дорожного полотна также пострадает, если укладка асфальта будет происходить в дождь или морозную погоду.

Огромную роль играет качество битумной составляющей, являющейся основным компонентом асфальтной смеси. К сожалению, сегодня не является редкостью недобросовестность современных производителей битумных мастик, ненадлежащее качество которых провоцирует развитие разного рода неблагоприятных процессов, разрушающих дорожное покрытие в очень короткие сроки.

Очень важно выбирать проверенного производителя битумно-полимерных материалов и оборудования для дорожного строительства, такого как компания «РР-СИСТЕМС». В ассортименте предприятия только высококачественные материалы с соответствующими ГОСТу показателями физико-механических свойств, а также удобная и функциональная дорожная техника для осуществления строительных и ремонтных дорог – ручные заливщики швов собственного производства, швонарезчики, гудронаторы и другое оборудование.

Инновации в дорожном строительстве

Принципиально новые для российской отрасли дорожного строительства зарубежные технологии перестают восприниматься, как нечто диковинное. Традиционные способы строительства автомобильных дорог постепенно вытесняются популярными на Западе методиками, что ведёт к значительному увеличению темпов строительства магистралей и повышению эксплуатационных свойств полотна.

К примеру, уже почти четыре года назад, Росавтодор начал активно использовать технологию холодной регенерации и стабилизации асфальтобетонных покрытий – холодный ресайклинг. Эта процедура представляет собой эффективный способ восстановления дорожного покрытия, при котором в результате смешивания материала старой дорожной одежды со смесью вяжущих компонентов, образуется новое, однородное, прочное, монолитное дорожное основание.

Также можно заострить внимание в России на внедрении системы SUPERPAVE, помогающей с 1992 американским дорожникам решать проблему выбора оптимального материала для строительства дорог. Система предполагает комплексное проектирование асфальтобетонных смесей, удовлетворяющих конкретным условиям эксплуатации, с учетом влияния различных факторов: климатические особенности, геологическая составляющая, грузовой трафик и прочее.

Внедрение и других инновационных технологий в дорожном строительстве – не за горами. Поэтому будем надеяться, что в ближайшем будущем будут разрушены и забыты стереотипы о плохом качестве российских дорог.

Перспективы

Российская дорожная отрасль активно развивается и модернизируется, что, безусловно, ведет к повышению качества строительства и реконструкции дорог.

Начальным этапом внедрения и развития современных технологий можно назвать утверждение нового ГОСТа (2003 г.) на щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси и щебеночно-мастичный асфальтобетон. Темпы развития современной техники привели к необходимости создания производственных площадей, способных на производство смесей высокого качества.

Среди ведущих производителей и поставщиков материалов и техники для ремонта и строительства дорог, можно выделить нашу компанию «РР-СИСТЕМС». Наша компания функционирует на рынке дорожного строительства уже не один десяток лет и на сегодняшний день имеет довольно мощные производственные возможности, позволяющие самостоятельно разрабатывать и изготавливать в соответствии с ГОСТ:

• Битумно-полимерные материалы высокого качества.
• Дорожно-строительное оборудование и инструмент – битумные заливщики швов, виброплиты, швонарезчики, вибротрамбовки, гудронаторы, битумные котлы и прочее.
• Дорожные ограждения (конусы, барьеры, столбики) и зеркала.

Используя высококачественные материалы, оборудование и технику для строительства и реконструкции дорог, активно осваивая и применяя современные технологии дорожного строительства, мы сможем прийти к вожделенному качеству дорожных покрытий, и уже в ближайшие годы изменить представление о России, как о стране хронического бездорожья.

Источник