Новейшие материалы в строительстве дорог

Технологии развиваются быстрыми темпами, они внедряются во все сферы человеческой жизни, чтобы сделать ее удобнее, безопаснее и качественнее. В современном дорожном строительстве изменения коснулись технологии укладки дорожного полотна и материалов.

Что нужно для строительства дороги

Современные материалы делят на два типа: классические и инновационные. Классическое сырье – это асфальтобетон, цементобетон, гравий, щебень, портландцемент, битум. В классической технологии строительства дорог основу составляет щебень и песок, которые формируют дорожную подушку и основание.

При строительстве дорог традиционным способом используют три вида щебенки:

Новейшие материалы в строительстве дорог
  • гранит – формирует нижний слой основания, размер фракций не превышает 1 см;
  • известь – используют для формирования дорожной подушки, характеризуется стойкостью к перепадам температур;
  • гравий – мелкозернистый и крупнозернистый камень идет на укладку дорожной подушки, он дешевый, поэтому востребован при дорожном строительстве больше других материалов.

В качестве финишного покрытия городских автодорог или трасс в традиционном строительстве используют асфальтобетон или цементобетон. Материалы хорошо зарекомендовали себя при эксплуатации, но ученые не стоят на достигнутом, внедряя инновационные способы сделать укладку дороги для заказчика рентабельнее.

Инновационные материалы строительства автомобильных дорог

При дорожном строительстве подрядчики используют современную спецтехнику, которая дает возможность сократить сроки монтажа. К инновациям в дорожном строительстве относятся также новые материалы, которые значительно улучшают качество полотна, продлевают его срок эксплуатации и снижают расходы на ремонт.

Геосинтетика

При строительстве дорог используются следующие новейшие материалы в строительстве дороги:

  • геосинтетика;
  • полимеры;
  • эмульгаторы;
  • резина;
  • пластик.

Геосинтетика

Чтобы улучшить качество дорожного покрытия, в современном строительстве активно применяется геосинтетика. Это искусственный материал, который обладает высокой стойкостью к износу и появлению трещин.

Есть несколько видов геосинтетического материала, которые используют в дорожном строительстве:

  • геотекстиль – рулонное сырье, полотно высокой прочности обладает хорошей фильтрацией, его применяют для формирования дренажного слоя, а также прокладывают между слоями дорожного «пирога» для укрепления конструкции;
  • георешетка – отвечает за прочность дороги, снижает риск появления колеи;
  • геомат – используется для монтажа подпорок, защиты откосов;
  • геокомпозит – служит для формирования дренажного слоя.

Использование геосинтетики дает возможность сократить сроки прокладки дороги, уменьшить трудозатраты и работать в любое время года без ориентации на погоду.

Преимущества дорожных покрытий с геосинтетикой:

  • уменьшение толщины дороги;
  • повышение прочности;
  • равномерное распределение нагрузки;
  • снижение расходов на эксплуатацию;
  • уменьшение колейности дороги.

Назначение геосинтетики – сделать дорогу прочной, повысить стойкость полотна при плохом климате и уменьшить эксплуатационные расходы. Роль геосинтетических материалов в устройстве дороги:

  • армирование;
  • распределение нагрузки;
  • защита частиц грунта от эрозии;
  • фильтрация;
  • дренаж.

В России геосинтетические материалы для строительства дорог стали использоваться все чаще. Их применяют при строительстве федеральных трасс, небольших автодорог, укладки пешеходных дорожек.

Полимеры

Чтобы повысить качество битумной эмульсии, строители используют полимерные добавки. Они повышают эластичность и вязкость состава, повышают прочность и трещиностойкость готового полотна.

Полимерные дороги меньше требуют ремонта, они устойчивы к перепадам температур и не боятся химических реагентов. В состав полимерных добавок входят пластификаторы, термоэластики, эластомеры.

Преимущества дорог с полимерами:

  • увеличение срока службы;
  • высокая стойкость к механическим повреждениям, появлению трещин;
  • прочность;
  • повышение качества покрытия.
Полимеры

Дороги с добавлением полимеров появились впервые в России 30 лет назад. Они сразу привлекли внимание, так как показали высокую стойкость. Ремонт дорог, в состав которых входят полимеры, требуется в три раза реже. У модификаторов высокие показатели эластичности, что делает полотно устойчивым перед высокими нагрузками, образованием трещин и долговечным.

Чаще всего в дорожном строительстве используются полиэтилен и полипропилен. Это термопластификаторы, которые состоят из линейных полимеров. Они размягчаются при нагреве, а при охлаждении быстро затвердевают. Добавление пластификаторов увеличивает вязкость битумной эмульсии при нормальной рабочей температуре.

Состав готовят непосредственно перед использованием на дорожно-строительной площадке, так как битумно-полимерная смесь с добавлением пластификаторов не подлежит длительному хранению. Немного постояв, состав разделяется на битумы и полимеры, и становится непригодным для использования.

Эластомеры представляют собой полимерную цепочку с ответвлениями. Эластомеры работают в широком температурном диапазоне. Добавление полимеров этого типа повышает вязкость и эластичность битумной эмульсии. Состав не пригоден для хранения, поэтому его разводят непосредственно на строительной площадке.

Термоэластики представлены в дорожно-строительной сфере СБС и каучуком. СБС делает битумную эмульсию пластичной при отрицательных температурах. Состав обладает лучшей адгезией, выдерживает высокие механические нагрузки и перепады температур. Состав добавляют в битум по всей России, чтобы улучшить качество полотна при постоянной смене погоды.

Эмульгаторы

В России большая часть дорог сделана из асфальтобетонной смеси. Чтобы улучшить качество покрытия и сделать его износостойким в состав добавляют эмульгирующие добавки. Они повышают вязкость и делают полотно устойчивым к высоким нагрузкам. Для изготовления эмульгаторов используют ПАВы, которые стабилизируют состав.

Эмульгаторы

Преимущества:

  • технологичность;
  • экономичность;
  • экологическая безопасность;
  • пожаробезопасность.

Битум – основное вяжущее при строительстве асфальтовой дороги. Раньше при строительстве использовали нефтяной битум, который обладал хорошей адгезией, но был небезопасен для экологии и людей.

Эмульгаторы дают возможность сделать битум вязким и безопасным. Массовая доля битума в составе достигает 40-70%. На эмульгаторы приходится порядка 10%, все остальное составляет вода.

Для производства битумных эмульсий берут водорастворимые эмульгирующие добавки. Полученная эмульсия требует меньше вложений, экономит битум на 40%, а электроэнергии при строительстве дороги тратится в два раза меньше.

Резина

В последнее время инженеры активно проводят тестирование резиновых материалов строительства ремонта дорог. Резина при строительстве дорог используется уже давно, но ее применяли на отдельных участках для уменьшения вибраций и подавления шума.

Сегодня резиновую крошку добавляют в состав асфальтовой смеси. Ее получают методом переработки из старых автомобильных шин или других отходов производства. Резина в составе делает покрытие упругим и стойким.

Преимущества резиновых покрытий:

  • экологичность;
  • вязкость;
  • стойкость к перепадам температур;
  • трещиностойкость;
  • увеличение срока службы дороги;
  • экономия денег на ремонт и эксплутацию;
  • снижение шума.
Резина

Резиновая крошка представляет собой модифицирующую добавку. Диаметр частиц, которые добавляют в битум при смешивании, составляет меньше 1,5 мм.

Добавление в битум резиновой крошки значительно улучшает механические и физические качества смеси:

  • увеличивается стойкость к образованию трещин;
  • повышается упругость;
  • растет морозостойкость;
  • повышается срок службы в три раза.

Свойства битума, обогащенного резиновой крошкой:

  • высокая вязкость;
  • низкая термочувствительность;
  • высокая степень адгезии.

Резина остается эластичной даже при отрицательных температурах. На асфальтовом покрытии образуется меньше наледи зимой, дорога становится более безопасной, контакт колеса с покрытием дороги улучшается.

Добавление в битум резины повышает также стойкость полотна к образованию трещин. Ремонт дороги требует меньше времени и средств. Отремонтированные участки дороги сразу готовы к использованию.

Пластик

Среди новейших материалов, используемых при строительстве дорог, можно выделить пластик. По сути, для строительства дорог используют мусор, который не разлагается и вредит экологии. Пластик перерабатывают и добавляют в дорожно-строительную смесь.

Проект впервые озвучили голландские ученые, которые представили его в 2015 году. Проект нашел широкую поддержку мировой общественности, так как проблемы экологии сейчас стоят на первом месте в мире. Но воплотить его пока не удалось.

Основная цель – сделать дороги из пластикового мусора, которым заполнен мировой океан. Это поможет решить вопрос загрязнения водоемов, а также улучшить экологическую ситуацию в мире.

В результате переработки получится легкое и прочное сырье. Для строительства не потребуется тяжелая спецтехника, а стоимость уменьшится в несколько раз. Пластиковый мусор часто полый внутри, поэтому из него будет удобно получать круглые детали, трубы или кабель-каналы. Таким образом, можно будет получить обогреваемые трассы, чтобы исключить наносы снега зимой.

Пластик

Преимущества пластиковых дорог:

  • улучшение экологической обстановки;
  • повышение срока эксплуатации дорожного полотна;
  • увеличение сроков между ремонтами;
  • сохранение стойкости полотна при любых нагрузках.

Современное строительство дорог стремится к удешевлению без ущерба качеству. Качество дорог с добавлением модификаторов становится выше, дорожные полотна реже требуют ремонт или другого вмешательства, а срок эксплуатации повышается в несколько раз.


Оставить комментарий