Дороги: вообще-то успехов немного, но главное — есть к чему стремиться
O прoблeмax, сущeствующиx в oтeчeствeннoм дoрoжнoм стрoитeльствe, и иx прoисxoждeнии знaют нe тoлькo в вeдoмствax и стрoитeльныx упрaвлeнияx, нo и в кузницах кадров, готовящих специалистов для этой отрасли. Здесь не только констатируют проблемы, но и учат студентов решать их в реальных условиях российской экономики. Об общих для промышленности и учебного процесса заботах нашему корреспонденту в сегодняшнем интервью рассказал сотрудник Ивановского государственного политехнического университета, декан автодорожного факультета, к. т. н., доцент Владимир Вячеславович Кузьмин.
— Владимир Вячеславович, от каких материалов больше всего зависит качество дороги?
— На качество дороги оказывают влияние все применяемые в ее конструктивных слоях дорожно-строительные материалы. К примеру, использование пылеватых грунтов в рабочем слое земляного полотна дороги приводит к образованию пучин и разрушению всей конструкции дорожной одежды, а низкопрочный щебень, заложенный в основание дорожных покрытий, ведет к формированию колейности, к появлению дефектов на покрытии дороги.
При этом необходимо учитывать, в какой климатической зоне (а их в России пять) строится дорога. Каждая зона имеет свои специфические требования, предъявляемые к строительству и эксплуатации дороги. Например, в I зоне (тундра и лесотундра) нужно укладывать теплоизоляционные прослойки, а во II (леса с избыточно влажными грунтами) необходимы более толстый песчаный подстилающий слой и устройство продольного водоотвода.
В. Кузьмин: «Половина всех производимых в стране битумов недотягивает до требований ГОСТа 22245-90 “Битумы нефтяные дорожные вязкие” (по данным Центрдорконтроля РДА), и задача реконструкции отечественных битумных производств до сих пор не решена».
— А как сейчас обстоят дела с обеспечением отрасли таким материалом, как битум?
– В нашей стране битум производится на 37 нефтеперегонных заводах (НПЗ). Но этот материал не считался приоритетным для отечественной нефтехимической промышленности. Поэтому и инвестиции в битумные производства были недостаточным, что привело к стагнации соответствующих производственных мощностей. Это не замедлило отразиться и на качестве самого продукта: сейчас оно не на уровне современных запросов. НПЗ не видят целесообразности в модернизации этих подразделений, поскольку их продукция по стоимости мало отличается от сырой нефти и попадает в разряд невыгодных товаров. Российские НПЗ предпочитают концентрироваться на переработке легкой нефти, которая содержит около 60% светлых нефтепродуктов, по стоимости вчетверо превышающих битумы. Такая ситуация вовсе не способствует увеличению доли качественного битума в общем ассортименте.
В результате половина всех производимых в стране битумов недотягивает до требований ГОСТа 22245-90 «Битумы нефтяные дорожные вязкие» (по данным Центрдорконтроля РДА), и задача реконструкции отечественных битумных производств до сих пор не решена.
— То есть попросту речь идет о реальном дефиците битума?
— Ситуация здесь сложилась парадоксальная: формально необходимое количество продукта выпускается, но его все же… не хватает. Согласно официальным данным Министерства энергетики РФ, потребляется 6 млн тонн битума, а российские НПЗ производят 11 млн тонн этого продукта в год. Объясняется все особенностями потребления: годовой объем битума потребляется за 6 сезонных месяцев, в которые строятся дороги, а производимые 11 млн тонн равномерно распределены по 12 месяцам. На сезон получается около 5,5 млн битума, что ниже планки потребностей дорожной отрасли. Кроме того, производимые его объемы имеют тенденцию к сокращению, поскольку нефтеперерабатывающие предприятия тяготеют к более глубокой переработке нефти.
Здесь более уместной была бы другая схема: когда НПЗ в самом начале технологического цикла целенаправленно резервируют определенную часть нефти для изготовления качественного битума. Ведь он в постоянно растущем спросе со стороны дорожных строителей.
— А каковы реальные последствия отклонения битумов от нормативов качества?
— Несоответствие ГОСТу 22245-90 означает отсутствие достаточных для условий России параметров, которые обеспечили бы должные свойства адгезии, трещиностойкости, эластичности. Без них довольно быстрому разрушению подвергается асфальтобетон всех назначений (в дорогах, аэродромах и т. п.), что требует больших расходов на восстановительные работы.
Правда, имеются способы «вытягивать» качество битумов и «на месте» — за счет добавления поверхностно-активных веществ (ПАВ). Эти модификаторы доступны по ценам. Целесообразность их применения диктуется как нынешним состоянием битумного производства, так и современными разработками ПАВ.
В. Кузьмин: «Асфальтобетон сейчас доминирует в составе дорог федерального и регионального значения, а также и городских улиц, несмотря на то что у него малая трещиноустойчивость и высокая уязвимость (сдвиги, трещины, выбоины), требующая частых и дорогих ремонтных работ».
— Как распределяются доли асфальтового, асфальтобетонного и цементобетонного покрытий в общем объеме российских дорог?
— Давайте вначале определимся с самими терминами: асфальт может быть искусственным и природным.
Природный асфальт — это тяжелые фракционные части нефти, образовавшиеся после испарения всех ее составляющих и окисления. Представлен залежами в проницаемых пластах или в местах природного выхода нефти.
Искусственный асфальт — это асфальтобетонная смесь, включающая в себя щебень, песок, минеральный порошок и битум.
Асфальтобетонный тип покрытия стал главным выбором при строительстве дорог в 1960-х годах из-за своей дешевизны. Но сейчас битум вырос в цене, и этот критерий не представляется уже безоговорочно целесообразным.
На рынок вышли цементобетон и другие материалы. И все же асфальтобетон сейчас доминирует в составе дорог федерального и регионального значения, а также и городских улиц, несмотря на то что у него малая трещиноустойчивость и высокая уязвимость (сдвиги, трещины, выбоины), требующая частых и дорогих ремонтных работ.
Цементобетон более прочен и проявляет высокую стойкость к образованию колейности и изгибов, что снижает на 15–20 % потребление топлива транспортными средствами. Да и сырье для производства бетона легче добыть, чем произвести продукты нефтепереработки.
В России, согласно информации Росавтодора, длина автодорог федерального и регионального значения составляет 505 тыс. км, из них с цементобетонными слоями — только 1,5 % (8000 км). В Германии же их гораздо больше — 31 %, в США — 35 %, а в Бельгии — 41 %
Сейчас цементобетонные и асфальтобетонные покрытия по стоимости своего строительства почти сравнялись. Например, 1 кв. м цементобетонной автодороги I технической категории стоит 1352,13 руб., а асфальтобетонной — 1378,70 руб.
В. Кузьмин: «Переход на цементобетонные покрытия весьма проблематичен. Автодороги в большинстве регионов России на 95% асфальтобетонные. Если идти на их реконструкцию, то прежде всего потребуется отвод земель и их выкуп по направлениям реконструкции, строительство цементобетонных заводов по выпуску бетонов дорожного назначения, арматурных цехов, а также оборудования для обустройства покрытий из цементобетона — это огромные средства».
— Иными словами, можно ожидать прироста и в российском семействе цементобетонных трасс?
— Простое сопоставление свойств этих типов дорожных покрытий указывает на явное преимущество цементобетона, особенно по длительности безремонтного периода эксплуатации. К тому же он более экологичен и более безопасен для транспортного движения.
Но, несмотря на эти преимущества, переход на цементобетонные покрытия весьма проблематичен. Автодороги в большинстве регионов России на 95% асфальтобетонные. Если идти на их реконструкцию, то прежде всего потребуется отвод земель и их выкуп по направлениям реконструкции, строительство цементобетонных заводов по выпуску бетонов дорожного назначения, арматурных цехов, а также оборудования для обустройства покрытий из цементобетона — это огромные средства. Укладка цементобетонных покрытий может осуществляться только на основании технико-экономического обоснования.
— Как распределяются предпочтения российского подрядчика между отечественным и импортным дорожно-строительным оборудованием?
— В дорожном строительстве задействован обширный парк машин самого разного назначения: оборудование для подготовки полотна, землеройные агрегаты, уплотняющие покрытие катки, асфальтовые машины и т. п.
В условиях дорогостоящих банковских гарантий и высоких требований к качеству со стороны заказчика дорожно-строительные компании чаще всего делают выбор в пользу техники зарубежного производства. Импортное оборудование позволяет лучше справляться с задачами обеспечения качества дороги, доводя его до мирового уровня, и удержания стабильно высокой производительности. Отечественные машины в своем большинстве уступают по техническим данным зарубежным и обладают меньшей отказостойкостью.
Отсутствие аналогов импортного оборудования по основным ассортиментным позициям дорожно-строительной техники не позволяет быстро реализовать импортозамещение. Для этого нужны другие экономические условия.
— Какие из новейших технологических достижений строительной науки ваши выпускники могут применять на практике уже сейчас?
— В качестве примеров можно привести следующий ряд новых технологий и материалов:
- кубовидный щебень — его использование в строительстве автомагистралей I категории увеличивает их долговечность в 2–3 раза;
- фибробазальтовый шлако-щелочной бетон — увеличивает прочность за счет волокон из базальта и повышает кислотостойкость благодаря щелочи;
- применение технологии ANT (дает понижение стоимости покрытия более чем на 30 %, сокращение периода строительства в несколько раз, не допускает скопления влаги и разрывов полотна);
- технология Сларри-Сил — надежная защита дорожных слоев от погодно-климатических условий и быстрого старения;
- геосинтетика — решает широкий класс задач (армирование, дренирование, фильтрование, гидро- и теплоизоляция), позволяет сэкономить до 40 % грунта и щебенки;
- система Superpave (SP) — позволяет учесть климатические условия, интенсивность транспортного движения, характер местных стройматериалов при подборе оптимального состава смесей для дорожного строительства и создать особо прочное покрытие.
Кроме того, никто не отменял и организационно-технологические мероприятия по использованию отходов промышленности, рационализации сезонных графиков работ — с постепенным переводом их в круглогодичный режим, внедрение новых конструкций и т. п.
В. Кузьмин: «Стоимость строительства 1 км автомобильной дороги III категории составляет 33–37 млн руб., а ремонт 1 км автомобильной дороги этой же категории составляет 4–6 млн руб.».
— Каковы критерии, согласно которым дорога уже требует ремонта? Что в России легче: отремонтировать старую дорогу или построить новую?
— Главная цель ремонта — восстановить параметры дороги и дорожной инфраструктуры до уровня, гарантирующего исполнение нормативов в межремонтное время при расчетной транспортной загрузке.
Дорогу нужно ремонтировать тогда, когда форма поверхности покрытия и возможность обеспечить должное сцепление достигли предельно разрешенных нормативами значений, или при накоплении дефектов и разрушений, не подверженных устранению мероприятиями по обслуживанию дороги — в силу экономической нецелесообразности.
Особых проблем с ремонтом дорог нет. Наглядное представление о затратах дает следующий пример: стоимость строительства 1 км автомобильной дороги III категории составляет 33–37 млн руб., а ремонт 1 км автомобильной дороги этой же категории составляет 4–6 млн руб. — в 5–6 раз дешевле и, безусловно, менее материалоемко.
Владимир БРЕУС