- Источник:
- Shutterstock/Fotodom.ru
Часто приходится слышать, что в России «золотые» дороги — на ремонт старых и строительство новых трасс каждый год тратят миллиарды рублей. Но если перейти от огульной критики к реальным инновациям, можно ли сделать наши магистрали дешевле? Да.
Специалисты Пермского Политеха предложили свой метод для улучшения качества дорожных материалов: они разработали состав на основе лигносульфоната и технологию пропитки щебня с малой прочностью, который обычно не подходит для поверхности дорог. Новый способ значительно улучшает его характеристики, переводя малопрочный материал в более высокую категорию — марку щебня М800. Получение другого класса материала на месте сделает строительство дорог еще и более выгодным. Исследование в журнале «Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика».
Выбирай местное
При строительстве автодорог используют щебень с разными физико-механическими свойствами. Сегодня в России производят около 200 млн м3 щебня в год. Однако не во всех регионах России идет добыча высокопрочного щебня. Его приходится доставлять на большие расстояния, из-за чего стоимость строительства дороги в разы возрастает.
Чтобы повысить характеристики малопрочного щебня, используют различные химические соединения, которые заполняют поры и трещины на поверхности камня и создают защитные слои. Благодаря чему щебень становится плотнее и однороднее. Но на данный момент, по словам экспертов, разработанные методы либо недостаточно укрепляют материалы, либо дорого стоят.
Для Пермского края актуален вопрос обработки щебня низкой прочности, который добывается на местном Филипповском карьере. Ученые ПНИПУ исследовали возможности повышения характеристик этого материала. И разработали водный раствор на основе лигносульфоната — побочного продукта переработки древесины при производстве бумаги. Особенно выгодно будет его использование в регионах, где есть целлюлозно-бумажные фабрики.
Итак, авторы статьи взяли щебень фракции 20–40 миллиметров, используемый при дорожном строительстве. Для его обработки был выбран сухой лигносульфонат из ели и пихты.
Приготовив раствор, ученые пропитывали материалы при температурах 20 °С и 60 °С в течение шести часов. Затем щебень просушивали при 105 °С. Анализ его показателей прочности, истираемости и водопоглощения показал, что раствор и метод наиболее эффективны при пропитке в 60 °С.
А если подогреть?
По словам профессора Константина Пугина, повышение температуры раствора позволяет добиться большего эффекта.
«При нагреве снижается вязкость лигносульфоната, и он может попасть в более мелкие дефекты структуры щебня. Увеличение температуры способствует раскрытию трещин, что позволяет их частично заполнить и склеить».
Помимо эффективности, метод признан экологичным и наиболее дешевым из всех существующих. Возможность применять его во всех регионах страны повысит объемы использования местных каменных материалов, даже с изначально низкими характеристиками. А значит, строительство дорог станет дешевле.
Сколько стоит километр дороги в России, Китае, США и Германии, читайте здесь.
