Из чего делают дороги в россии

Щебень, песок, битум — всё своё. Из чего в России строят новые дороги?

Правительство решило направить дополнительные 120 млрд руб. на строительство и ремонт дорог в агломерациях в рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги». Об этом сообщил вице-премьер Марат Хуснуллин. Он уточнил, что деньги начнут доводить до регионов уже на этой неделе. По плану в этом году должны отремонтировать более 15 тысяч километров дорог, площадь укладки составит более 105 млн кв. м.

Песок — в Сибири, а битум — в Приволжье

«В дорожной отрасли минимальная зависимость от импортных составляющих. В подавляющем большинстве из них используются отечественные материалы, масштабно применяются российские разработки и технологии», — сообщил Марат Хуснуллин. Кстати, особое внимание уделяется контролю качества работ, а также применяемых дорожно-строительных материалов и конструкций.

В нашей стране битумные материалы производятся на нефтеперерабатывающих заводах из отечественной нефти, есть множество карьеров по добыче песка и других стройматериалов (щебень, гравий и др.) Так, по данным ФАУ «РОСДОРНИИ», наибольшее количество щебня производят в Центральном федеральном округе, песка ― в Сибирском, а лидером по производству битума остается Приволжский федеральный округ.

Конечно, совсем без импортных материалов, применяемых при строительстве и ремонте автомобильных дорог, пока обойтись не получается, но их доля, по словам специалистов, предельно мала. «К импортным относятся только отдельные марки добавок и модификаторов, часть из которых может быть заменена отечественными аналогами. В связи с этим невозможность применения тех или иных добавок не окажет влияния на ход дорожных работ», ― пояснил директор ассоциации производителей и потребителей асфальтобетонных смесей «Р.О.С.АСФАЛЬТ» Алексей Бунчик.

Важно вовремя заготовить

И это уже доказали в регионах, в которых начались работы по строительству, реконструкции и ремонту объектов нацпроекта. Они идут в соответствии с заключенными контрактами, несмотря ни на что. «Дорожники провели большую работу по подготовке к новому сезону: своевременно заключали госконтракты, подготовили материально-техническую базу в части обеспечения техники, заготовили необходимые материалы. Это позволяет обеспечить исполнение программы дорожных работ в полном объеме», ― рассказал зам.руководителя Федерального дорожного агентства Игорь Костюченко.

Например, в Волгоградской области дорожный сезон уже в разгаре: работы ведутся на 7 участках региональных дорог, 21 улице Волгограда и 16 улицах Волжского. По словам председателя регионального комитета транспорта и дорожного хозяйства Анатолия Васильева, для этого используется щебень из карьеров Волгоградской, Ростовской и Воронежской областей. Песок заготавливается также в местных карьерах, битум ― местного и саратовского производства.

Используемые при производстве работ композитные материалы, металлоконструкции (ограждения, водопропускные трубы, опоры для установки освещения и технических средств организации движения) и железобетонные изделия (водоотводные лотки, водопропускные трубы, плиты укреплений), а также технические средства организации дорожного движения (дорожные знаки, сигнальные столбики, светофоры, краска для разметки) ― все российского производства. «Уже несколько лет благодаря ранней контрактации нам удается приступить к началу сезона дорожного ремонта уже с наступлением благоприятной погоды, а в этом году получилось еще и удачно заготовить необходимые материалы, ― поясняет Анатолий Васильев. ― В рамках всех законтрактованных объектов материалы уже закуплены. Всего в текущем году в Волгоградском регионе приведем к нормативному состоянию порядка 300 км региональных дорог, 60 км улиц Волгограда и 40 км улиц Волжского».

Гарантии стабильности

В предстоящем сезоне в Костромской области только по нацпроекту «Безопасные качественные дороги» предстоит отремонтировать участки трасс общей протяжённостью более 200 км. «Залог успешной работы ― обеспеченность материалами. Их заготовку мы начали ещё в зимний период. На сегодняшний день на территории заводов, на участках ремонта сформированы запасы, необходимые для своевременного старта работ. Заготовка материалов продолжается, работаем по плану», ― отметил подрядчик.

Более половины всех объемов щебня разных фракций, песка завозят из местных карьеров. Самые крупные из них находятся в Судиславском, Чухломском и Нерехтском районах. Используемый в ремонте дорог более прочный гранитный щебень приобретается в Карелии и на Урале. В Ярославской и Нижегородской областях дорожники закупают битум и мазут. Применяемые в устройстве дорожной одежды геосетка (это полимерный рулонный материал с сетчатой структурой, служащий для укрепления щебеночного слоя) и геотекстиль (тканное полотно, защищающее щебень от перемешивания с грунтом, тем самым уменьшается толщина асфальтного покрытия без потери его качества) также отечественного производства.

«Многолетнее взаимодействие с отечественными и, прежде всего, местными товаропроизводителями имеет ряд экономических преимуществ, к тому же оно дает определенные гарантии, стабильность в работе, надежность и уверенность», ― рассказали в организации, выполняющей дорожные работы.

При реконструкции, строительстве и ремонте дорог Алтайского края в рамках нацроекта также используются дорожно-строительные материалы от региональных производителей. Щебеночно-песчаная смесь, щебень, песок, заготавливаются путем буровзрывных работ в 13 карьерах, которые расположены на территории региона, еще три находятся в соседней Новосибирской области.

«В текущем году потребность для выполнения годового плана ― более 2 млн тонн материалов, этот объем мы полностью покрываем благодаря нашим производителям», ― рассказал зам. начальника по строительству, качеству и техническим вопросам подрядной организации Евгений Строганов.

Современные решения

Сегодня импортозамещение как никогда важно в любой отрасли. Но всё-таки эффективность — на первом месте. Нацпроект «Безопасные качественные дороги» не исключение и его реализация напрямую зависит от качества работ. И большую роль в этом вопросе играет отказ от устаревших материалов и переход на современные решения. Для этого в 2019 году был создан Реестр новых и наилучших технологий, материалов и технологических решений повторного применения.

На сегодняшний день в нем содержится 792 наименования материалов, 256 конструктивных решений, 364 технологии. «Анализ по итогам 2021 года показывает, что в регионах наиболее востребованы технологии применения асфальтобетонных смесей, отвечающие современным требованиям, позволяющие повысить потребительские свойства покрытий и обеспечить нормативные сроки службы, ― рассказали в ФАУ „РОСДОРНИИ“. ― В 2021 году такие смеси применялись на 76% объектов от общего числа тех, где использовались новые и наилучшие технологии». В частности, это системы проектирования состава асфальтобетонных смесей по методологиям Маршалла и объемно-функционального проектирования, технология холодного ресайклинга, устройство тонких слоев износа, использование геосинтетических материалов и др.

«В целях реализации мероприятий нацпроекта ФАУ „РОСДОРНИИ“ проводит работу по анализу Реестра для выявления сведений о доле импортной составляющей в технологиях, материалах и конструкциях и о наличии их отечественных аналогов. По результатам будут подготовлены обоснованные предложения по оперативной актуализации информационной системы Реестра в части импортозамещения», ― отметили в учреждении.

Почему в России бо́льшая часть дорог покрыта асфальтом, а в США они в основном из бетона

Большая часть автомобильных дорог общего пользования в России покрыты асфальтом. Он прочный, но чтобы дольше служил, нужна хорошая подготовка грунта и подушки. За границей большая часть дорог выполнена в основном из бетона, а он, как мы знаем значительно крепче и долговечнее асфальта. Так стоит ли укладывать многослойные подушки перед укладкой асфальта или перейти на европейский образ постройки дорог из бетона. При укладке автомобильной дороги из бетона не требуется специальный асфальтный завод и минимум выбросов в атмосферу.

Лидером по бетонным автомобильным дорогам является Америка, более 65% всех магистралей покрыто именно им. Далее следует Китай с суммарным количеством чуть менее 65%. Замыкает тройку лидеров, Германия с 50 процентами автомобильных дорог выполненных бетоном. Если говорить про Россию, то у нас в стране бетонные автомобильные дороги не превышают 3% от всей протяжённости. А теперь спрашивается, почему в России бетон так не популярен на дороге, если он дешевле, надежнее и проще в обслуживании.

Большая часть автомобильных дорог, выполненных из бетона в России, это экспериментальный вариант, так и не прижившийся или взлётно-посадочные полосы. В России популярен асфальт, хотя мы все знаем, что от перепадов температуры летом и зимой он может рассыпаться даже без особой нагрузки.

Чтобы понять, почему он у нас так не популярен, стоит рассмотреть историю создания первых дорог, их стоимость, все плюсы и минусы.

В первые бетонная автомобильная дорога появилась в Америке в 1893 году, а в дальнейшем строительство таким методом распространилось в Европу. И по большей части Германии, когда создавались знаменитые автобаны. Один из самых первых автобанов построенных в Германии используются до сих пор и ему уже более 85 лет.

Возможно, не просто так в европейских странах начали развивать бетонные дороги. Особенно если учитывать, что стоимость километра бетонной дороги значительно дороже асфальтной, но окупаемость проходит быстрее. Обслуживание бетонной дороги выходит дешевле примерно в два раза по сравнению с асфальтной, а это содержание и ремонт. Всё потому, что срок службы бетонной дороги 2-3 больше, чем у асфальтной. Второй фактор, на который стоит обратить внимание, это именно срок службы автомобильной дороги. К примеру, у автомагистрали срок службы дорожного покрытия 5-7 лет, тогда как бетонная дорога будет служить 20-25, при должном уходе. Обычно асфальтной дороге требуется ямочный ремонт уже через несколько лет, потому как слой разбивается неравномерно. В России эти строки могут быть совсем минимальным и после некачественной постройки дороги она может развалиться уже через год. К примеру, в Германии при должном обслуживании и качественном дорожном покрытии, дорога может служить и 50 лет без ремонта.

Бытует мнение, что постройка автомобильной дороги из бетона значительно дороже и сложнее. Но в сравнении со скорым ремонтом асфальтной дороги — это всё окупается. Да и как мы знаем, подрядчику невыгодно делать надолго, лучше каждый год делать ремонт и получать «выхлоп». А с бетонной дорогой так не прокатит.

Для прокладки бетонной дороги требуются именно определённая марка цемента, которую в России производят, но довольно мало. Опять же потому, что она не пользуется спросом. Зачем производить то, что не потребляют. А цемент данной марки довольно недёшево стоит. Если с цементом проблема решится, то потребуется специализированная техника для его укладки. И тут обычная техника для укладки асфальта уже не подойдёт. Стоит она чуть дороже, чем обычные асфальтоукладчики. А вы представляете, сколько потребуется техники закупить.

При несоблюдении технологии подготовки грунта и укладки асфальта возникают проблемы, но появятся они лишь после окончания гарантийного срока. Обычно на асфальте появляется колейность, ямы или полное рассыпание. Всё это можно восстановить сняв часть верхнего слоя и уложить новый. Так поступают неответственные подрядчики, старающийся заработать как можно больше денег. По возможности берущие ямочный ремонт или кусками.

При укладке бетона это не работает, бетон не разрушается так как асфальт. Если не соблюдается технология правильно замеса и компонентов, то цемент будет расслаиваться или слоиться. Твёрдые частицы опустятся, а мелкие более лёгкие будут вверху слоя. А при некачественном материале и укладке скоро появятся повреждения. А вот ремонтировать бетонную дорогу, как асфальтную нельзя и не получится. Придется полностью убирать значительный участок и застилать новый слой. А это довольно большие деньги. Поэтому сэкономить не получится, да и брать на себя такую ответственность думаю, мало кто будет. Асфальт в этом отношении значительно проще. Его даже в некоторых случаях можно использовать повторно, да и восстановительные работы занимают считанные часы. А вот бетонную дорогу после укладки можно использовать не ранее чем 3-4 дня.

В летнее время, особенно в южных районах может плыть. И это очень заметно на солнечных склонах. С бетоном такая штука не проходит и он себя чувствует довольно хорошо. В зимнее время для очистки бетонных дорог и обслуживания требуется меньше трудозатрат, но нужны специальные реагенты, которые дороже обычной «соли» и песка используемые на асфальте. Да и как себя поведет бетонная дорога под шипованной резиной тоже загадка. Ведь заграницей зимою в основном ездят на липучке.

Подводя итоги, можно выделить, что у бетонных дорог довольно много положительных качеств: лучше сцепление с колесами автомобиля, меньше шума во время езды. Она не расползается в летний период как асфальтная и значительно лучше выдерживает зимний период. Но есть и отрицательные. Это сложность и стоимость постройки дороги. Да и при ремонте требует значительных вливаний. Такие дороги не приживутся у нас, так как компания строящая дорогу не заинтересована, чтобы она служила годами. Нужны новые вливания на ремонт и модернизацию. Да и асфальт значительно дешевле в производстве и укладке, особенно на старые слои дороги. В основу входит битум, который производят из нефти, а нефти в России пока много.

Как делают дороги в России

Люди видят лишь верхнее покрытие и бордюры, а как делают дороги в России многие не знают и даже не догадываются. На деле это весьма сложный и ответственный процесс. Дорожное полотно состоит из нескольких слоев, и для закладки каждого используют различные материалы и спецтехнику. В итоге готовая конструкция обеспечивает комфортное передвижение и равномерное распределение нагрузки автотранспорта на грунт.

Основные этапы строительства

Строительство автотрасс включает несколько этапов, которые идут в определенной последовательности. Как только выходит постановление о появлении новой дороги, команда специалистов начинает формировать общий план работ с учетом категории будущего полотна и места расположения. После этого проводят геологические изыскания, чтобы определить:

• рельеф территории;
• свойства и состав почвы;
• состояние грунта;
• глубину залегания проточных вод;
• особенности климата;
• условия эксплуатации дороги и прочее.

В процессе рассматривают возможность сноса зданий, необходимость в вырубке лесов и отвода земельного участка. На основании полученных данных создают проект, в котором все прописанные работы строго регламентированы и соответствуют законодательным нормам. Остальную работу можно поделить на следующие этапы:

1. Подготовительный. Включает в себя вырубку лесов, осушение болот, снос различных сооружений и другие действия по расчистке выделенного участка.
2. Земельные работы. Заключаются в вывозе/завозе почвы, укреплении, увлажнении или осушении грунта, сооружении насыпей и водоотводов.
3. Прокладка инженерных коммуникаций в зоне строительных работ.
4. Создание основания. Слой песка, щебня или бетона фиксируется методом цементирования, перемешивания, пропитки или заклинивания.
5. Укладка асфальта.
6. Благоустройство прилегающей территории, установка ограждений и бордюров, нанесение разметки и прочее.
7. Установка шумозащитных экранов и замена окон в домах, расположенных рядом с дорогой.

Устройство дороги

Раньше для строительства дорог использовали цементобетон. Но из-за ситуации в стране и технического прогресса появились новые технологии. В итоге цемент заменили асфальтом. Но нужно знать, как делают дороги в России, и понимать, что асфальт – это только верхнее покрытие. А все полотно состоит из нескольких слоев, чтобы нагрузка на грунт распределялась равномерно. Но дорожное основание имеет свойство проседать, поскольку через некоторое время щебень и песок перемешиваются и уходят в почву, и на трассе появляются ямы. Чтобы это предотвратить слои разделяют и армируют. Для этого используют геотекстиль и пластиковую георешетку. За счет этого удается зафиксировать слои, которые между собой сцепляются битумной мастикой.

Асфальтирование

Укладка верхнего слоя считается очень важным этапом обустройства дорог. Горячий асфальт заливают поверх хорошо подготовленного и укрепленного основания из земляного полотна. Смесь для полотна готовят на специальных заводах, которые чаще всего являются мобильными. Этого требует технология, чтобы сократить время доставки асфальта до строительной площадки. Толщина финишного слоя зависит от условий эксплуатации трассы.

Процесс строительства дороги продолжается круглосуточно, но с оговоркой на погодные условия. Запрещено класть асфальт в дождь или снегопад, а также в сильный мороз, поскольку смесь должна иметь определенную температуру, это очень важно и отражается на качестве полотна.

Давно известно, как делаются дороги в России и что их состояние часто оставляет желать лучшего. Долговечность полотна зависит от качества используемых смесей и уровня профессиональности проводимых работ. Но дороги также могут разрушаться из-за природных сил и слишком интенсивного движения. Разработчики пробуют новые материалы и комбинации, ищут иные способы укладки, чтобы покрытия становились более устойчивыми к различного рода воздействиям.

Как строят дороги

Строительство дороги дорогое и непростое дело. Сама дорога сложное инженерное сооружение, из которого мы видим только верхнюю часть: покрытие, да бордюры. Сама дорога — это многослойный пирог. Задача сложной конструкции дороги перераспределить нагрузки от машин на грунт. В зависимости от конструкции дороги бывают жесткие цементнобетонные, и не жесткие асфальтобетонные.

Цементнобетонные дороги

У цементнобетонной дороги связующим служит цемент. Главный плюс жесткой цементнобетонной дороги — долговечность. При правильной эксплуатации капитальный ремонт цементобетонным трассам требуется лишь через 24 года, а асфальтовым дорогам он требуется через 10 лет (да и то при соблюдении технологии).

В конце 60-х в СССР начали активно заниматься цементобетоными дорогами. Но цемента не хватало, шло массовое строительство жилья. Зато нефть была дешева и были открыты новые месторождения и стали развивать технологии строительства асфальтобетонных дорог. Однако, цементобетон успел получить большое распространение на Севере и в Сибири как основание при строительстве дорог и эти дороги стоят до сих пор.

Существуют два варианта строительства дорог из цементобетона. Первый – это монолитный бетон, вложенный в заготовку и твердеющий в естественных условиях. Второй сборный из железобетонных плит. Монолитный бетон отливается на месте. Однако в России нормальные условия для твердения бетона могут быть обеспечены в летний период, когда температура окружающей среды составляет не менее 15-17 град. С. Монолитная технология изготовления бетона непосредственно на трассах сильно ограничивает скорость строительства дорог и масштабное строительство в России затруднено. Второй способ строительства дорог из цементобетона это собирать дороги из преднапряженных железнобетонных плит сделанных на заводе. Заводские условия позволяют получить намного лучший бетон с заданными характеристиками, которые нереально получить в полевых условиях.

Таких дорог раньше много строили и в России. Вспомним, что МКАД раньше был построен из бетонных плит назывался «бетонкой» (сейчас так все еще продолжают называть Большое и Малое кольцо в Московской области). Однако у старой технологии был существенный недостаток: плиты разъезжались, поскольку требовали такого основания, чтобы одна плита не осаживалась относительно другой. Особенно эта проблема возникала при эксплуатации трасс большегрузными автомобилями.

Сборка дороги из сборного цементобетона. Видны каналы и шпунты

Сегодня проблема основания полностью преодолена. Железобетонные плиты для дорог снабжены сквозными каналами в средней части диаметром 15-25 мм и шпунтованными боковыми гранями. Через каналы протягивают стальные тросы, покрытые защитной смазкой, которая обеспечивает им защиту от коррозии, а напрягаемая арматура располагается в полиэтиленовых трубках. За счет этого напрягаемой арматуре обеспечивается свободное перемещение, как в процессе натяжения, так и при эксплуатации конструкции. Между торцами железобетонных плит помещается герметик. Себестоимость таких дорог по новой технологии в среднем в два раза ниже, чем асфальтобетонных, поскольку радикально сокращаются затраты на подготовку основания.

В США 80% покрытий дорог – цементобетон. Асфальт используют только как верхний смягчающий слой для движения. В США впервые использовали эту технологию в 1921 году. Сегодня в США тысячи «вечных» автодорог и покрытий построены из сборного преднапряженного железобетона. Бельгия построила свой первый участок дороги из напряженного железобетона в 1950 году и интенсивно использует эту технологию с 1970 года. Причем, строятся не только магистрали, но и дороги регионального и местного значения. Во Франции эту технологию впервые применили в 1947 году, а повсеместно стали внедрять с 1983 года.

Видео о том как ремонтируют цементнобетонную дорогу:

Асфальтобетон

Сейчас в России жестких бетонных трасс всего 2-3%, в Германии — более 40%, причем все возводимые у нас новые дороги — асфальтовые. Возможно потому, что битум для асфальта — серьезная статья доходов нефтяного бизнеса.

Устройство дороги с асфальтобетонным (мягким) покрытием

Самый нижний слой – слой основания – грунт, следующий слой – песок, затем идет щебень и последний верхний слой – дорожная одежда – или асфальт. Когда разрушается асфальт, возникают трещины и небольшие ямы на дороге, которые мешают передвижению, но, как говорится, «не смертельно». В любом случае асфальтобетон это сложная смесь из битума, бетона и наполнителя. От качества ингредиентов зависит долговечность слоя, поэтому дорожники проверяют покрытия, вынимая образцы асфальта.

Видео о том как делают асфальт для дорог:

Основание дороги

Хорошее основание — залог хорошей дороги. В зависимости от предстоящего режима эксплуатации выбирается толщина щебеночного основания, количество слоев и размер щебенки. При укладке каждый слой щебня необходимо уплотнятся катком. Для повышения качества уплотнения основание проливают водой.

Основание дороги из разных слоев щебенки

Георешетки и геотекстиль

Однако даже хорошо уложенное основание проседает: щебень уходит в песок, а песок перемешивается с грунтом, в верхнем слое появляется колея, на дороге образуются ямы.

Ямы на дороге от интенсивного движения грузовиков

Что бы этого избежать придумали армировать и разделять слои дороги. В 70-х годах 20 века придумали иглопробивной геотекстиль (в СССР он шел под названием «Дорнит»). Этот материал использовался на границе грунта с песком и не позволял этим слоям смешиваться, кроме того, в геотекстиле использовались дренирующие свойства, и он был способен выводить воду из полотна дороги. В тот момент это была прорывная технология.

Казалось, что она решает проблему некачественных дорог раз и навсегда. Но с течением времени нагрузки на автомобильные дороги возросли и применения геотекстиля стало уже недостаточным. Тогда стали применять плоская пластиковую георешетку между слоями песка и щебня. Эта технология дает эффект «заклинивания и фиксации». Щебень попадает в решетку и создает очень плотный слой. Такой слой намного менее восприимчив к динамическим нагрузкам в различных плоскостях.

Георешетка в основании дороги надежно удерживает слой щебня

Строительство с использованием новых материалов получило в развитых странах повсеместное распространение. Так, в Канаде, стране с похожими на российские климатическими условиями, геотекстиль применяется более чем на 90% федеральных дорог, георешетка – на более чем 60%. В США похожая картина. В Германии вообще почти 100% дорог с асфальтобенным покрытием строится с использованием геотекстиля и более 80% дорог с дополнительным армированием георешеткой.

В последнее десятилетие свою инфраструктуру начал активно развивать Китай, и там также активно используют геоматериалы. Как же обстоят дела в России? В 2011 году в РФ на федеральных дорогах 1 и 2 категории геотекстиль использовался меньше, чем в 50% случаев, а плоская георешетка – менее чем в 10% случаев! Фактически мы продолжаем строить дороги по технологиям прошлого столетия.

Укладка покрытия

После того, как уложена основа из щебня, ее проливают специальной смоляной мастикой и приступают непосредственно к асфальтированию. Толщина асфальтобетонного покрытия так же, как и толщина щебеночного основания, зависит от интенсивности планируемой эксплуатации. Для придомовой территории обычной жилой многоэтажки, где движение фур не планируется, можно прекрасно обойтись одним слоем мелкозернистого асфальта толщиной 4-5 см. Для более серьезных условий необходимо уложить два слоя асфальта – нижний слой из крупнозернистого асфальтобетона толщиной 4-5 см, а верхний – из мелкозернистого тоже 4-5 см. Третий слой асфальта укладывается для особо напряженных дорог. Для особо напряженных дорог под асфальт укладывается армирующая металлическая сетка, которая перераспределяет нагрузку в верхнем слое. Слои асфальта сцепляются между собой битумной мастикой.

Асфальтобетонная смесь готовится на асфальтовых заводах. По большему счету это огромный миксер, который смешивает компоненты асфальтобетона и разогревает их. Заводы часто делаются мобильными, что бы сократить время доставки смеси, поскольку смесь укладывается в горячем виде.

Асфальтовый завод

Обычно на объект смесь доставляется самосвалами. Из 1 тонны асфальта получается в среднем 10 м2 асфальтобетонного покрытия толщиной 4 см. Итак, асфальт привозят, затем вручную или с помощью специальных машин – асфальтоукладчиков – распределяют по заданной территории, разравнивают, планируют и уплотняют с помощью катков, виброплит, трамбовок.

Процесс укладки асфальта зависит от погоды. Нельзя укладывать асфальт в сильный дождь. Кроме того, асфальтобетонная смесь – продукт горячий. В горячем состоянии ее отгружают на асфальтобетонном заводе и как можно быстрее, не давая ей остыть, ее нужно довезти, выгрузить, укатать. Особенно это актуально для холодного времени года.