27.01.2012 00:40
Рубрика: Инновации

Свежий воздух новых технологий

В дорожном хозяйстве заметно возросла инновационная активность

Геосинтетика, ресайклинк, полимеры, цементобетон - в последнее время эти термины, обозначающие современные технологии дорожного строительства, прочно укоренились в лексиконе строительных подрядчиков. Спрос на новые строительные технологии стали предъявлять госзаказчики. Более того, на федеральном уровне создается система внедрения и тиражирования инноваций, аналогичная тем, которые действуют в технологически продвинутых зарубежных странах.

Нормативный балласт

Продолжительное время дорожно-строительная отрасль пребывала в технологическом ступоре из-за административной неразберихи. Профильные ведомства - минтранс и Росавтодор - не имели права формулировать техусловия дорожного строительства. Вопреки здравому смыслу отраслевые документы разрабатывал минрегион, унаследовавший эти полномочия от ликвидированного Росстроя.

Закономерно, что система технологического регулирования в дорожно-строительной отрасли обновлялась медленно. Новые стандарты периодически появлялись, однако на практике зачастую оказывались переписанными и незначительно откорректированными советскими нормативными документами. Лишь в середине 2011 году минтрансу при поддержке Владимира Путина удалось вернуть себе функции разработки норм и правил в области транспортной инфраструктуры и актуализации нормативной базы.

Из-за заскорузлости системы техрегулирования любые новации с трудом приживались на практике. А соблюдение старых нормативов не гарантировало качества выполненных работ: требования к качественным показателям материалов не всегда учитывали их физические свойства, климатические условия эксплуатации дорог, возросшие нагрузки от грузовых автомобилей. Специфической особенностью нормативов советского образца было описание подробных характеристик того или иного продукта. То есть, чтобы применить какие-то новые, современные подходы дорожникам приходилось согласовывать с Госэкспертизой (подконтрольной минрегиону) каждый чих.

Была оставлена единственная лазейка для внедрения новых технологий, не описанных ГОСТами и СНиПами - специальные технические условия (СпецТУ). Однако процедура их разработки и согласований - трудоемкий и дорогостоящий процесс, доступный только крупным игрокам строительного рынка, либо госкомпаниям. Например, один из подрядчиков, участвующий в строительстве вантового моста на остров Русский, только на разработку СпецТУ по этому объекту потратил около 43 млн рублей.

Отсутствует нормативная база для повторного применения СпецТУ. Чтобы оформить возможность повторного применения материалов и конструкций, созданных на основе специальных технических условий, требуется не менее полугода. При таком раскладе невозможно получить положительное заключение госэкспертизы по проектной документации, включить стройку в адресную инвестиционную программу.

Однако, несмотря на колоссальное количество административных барьеров и высокий уровень издержек, инновации все же стали проникать даже в традиционно консервативную дорожную отрасль. Активнее всего начал расти сегмент технологий, позволяющих минимизировать негативные последствия воздействия агрессивной природно-климатической среды, резких перепадов температур. Известно, что Россия - страна с рекордным количеством "переходов через ноль" - т.е. температурных перепадов, которые разрушительно воздействуют на дорожное полотно. Поэтому спрос на рецепты преодоления климатических рисков накопился колоссальный. Кроме того, выяснилось, что современные технологии помогают не только решить какие-то сверхзадачи в экстремальных условиях, но и позволяют оптимизировать эксплуатационные затраты за счет повышения прочности покрытий.

Заразились инновациями

Пока простые, но эффективные инновационные решения применяются скорее не массово, а в порядке исключений. Однако позитивные сдвиги - налицо. Одним из инновационных полигонов становятся федеральные автодороги. Характерный пример: проект по ремонту подъезда к международному аэропорту Домодедово, осуществленный осенью 2011 года. По словам начальника управления эксплуатации и сохранности автодорог Росавтодора Игоря Астахова, для устранения коллейности и предотвращения разрушения покрытия на этой трассе была применена технология ремонта с использованием щебеночно-мастичного асфальта, который широко применяется в Европе и США. Эта смесь дороже обычного асфальтобетона, однако на 40% прочнее, лучше противостоит коллейности - особенно на перегруженных участках дорог. Подъезд к Домодедово - один из таких маршрутов: по дороге ежедневно проезжает около 70 тыс. автомобилей, трафик превышает расчетные показатели в 5 раз.

Новые технологии стали активно применяться на объектах госкомпании "Автодор". "С 2011 года мы ввели дополнительные требования к качественным характеристикам и кондиционному состоянию конструкций дорожного покрытия. В верхних слоях покрытия используются только высокоплотные асфальтобетонные материалы с обязательным использованием полимерных добавок. Выдвигаются жесткие требования к материалам для асфальтобетонной смеси в части содержания глинистых частей, что позволяет повысить долговечность полотна. На всех объектах госкомпании используются только мытые каменные материалы", - рассказывает заместитель директора департамента ГК "Автодор" Сергей Иллиополов.

Широкое распространение при ремонте региональных участков федеральных трасс получила технология ресайклинга. Это метод, при котором для строительства новой дороги повторно перерабатывается старое дорожное покрытие, которое снимается с помощью специальной техники - ресайклера. Измельченный материал смешивается с вяжущим (битумом или цементом), а затем используется повторно. После уплотнения получается основание для нового асфальта. В частности, метод ресайклирования был применен в Рязанской области: он позволил увеличить несущую способность трассы, восстановить ее геометрические параметры. В Иркутской области дорожникам удалось сократить затраты на ремонт примерно в 1,5 раза по сравнению с традиционными технологиями за счет экономии строительных материалов, сроки исполнения контракта сократились в 5 раз. Стоит заметить, что технологии повторной переработки распространены за рубежом. По информации директора ФГУП "РосдорНИИ" Константина Могильного, в США при ремонте и строительстве дорог допускается использование в смеси от 30 до 50% вторичного материала от общей массы асфальтобетона.

При строительстве обхода Новосибирска и реконструкции участков автодороги "Дон" применены технологии строительства цементобетонных дорог, незаслуженно забытые в нашей стране. От асфальтобетона такое покрытие отличается тем, что в качестве вяжущего компонента использован не битум, а цемент. За рубежом цементобетон активно применяется при строительстве скоростных магистралей. Несущая способность цементобетона выше и почти не зависит от перепадов температур. При этом современные технологии позволяют применять цементобетон даже при температуре минус 100 [0] С. По данным первого проректора Московского автодорожного института (МАДИ) Павла Поспелова, строительство высокопрочных цементобетонных покрытий позволяет существенно увеличить срок службы дорог.

Притчей во языцех стало качество битума - оно оставляет желать лучшего. Если за рубежом битумы изготавливаются в основном из тяжелой нефти, то в России дорожные битумы производятся окислением остатков переработки нефти средней и низкой вязкости. Битум для нефтяников - остаточный продукт. Повысить качество битумов возможно с помощью полимерных добавок. Полимерно-битумное вяжущее повышает устойчивость покрытия к образованию коллейности в летний период, увеличивает трещиностойкость зимой. Межремонтные сроки службы дорожных одежд возрастают на 8-10%. Снижаются среднегодовые расходы на содержание дорог. Улучшаются потребительские характеристики (снижается шум).

Отделите зерна от плевел

Отраслевые эксперты уверены: чтобы придать инновационным процессам в дорожном строительстве новый импульс, нужна не только современная нормативная база, но также система отбора и тиражирования инноваций. Ведь большинство современных технологий имеют зарубежное происхождение и зачастую не учитывают местные гидрологические, климатические условия. В этом смысле показателен эксперимент, проведенный недавно в Рязанской области. На экспериментальном отрезке дороги было протестировано 12 видов геосинтетических материалов различных производителей. Геосинтетика позволяет воспринимать большие нагрузки и распределять их на большую площадь дорожного полотна. Однако многие заявленные производителями физико-механические характеристики не подтвердились в ходе испытаний. Проблема - отнюдь не в нарушении технологических процессов, а в том, что материалы были рассчитаны для применения в иных климатических условиях.

"Без апробации конструктивных решений в реальных условиях эксплуатации автомобильных дорог затруднена разработка современной нормативной базы, гармонизация с европейскими стандартами. Мы видим решение этой задачи через создание испытательного полигона", - уверен Сергей Иллиополов из ГК "Автодор".

В зарубежных странах, которые принято считать эталонами инфраструктурного развития, одним из ключевых элементов отраслевого технологического каркаса является сеть испытательных центров. Например, Федеральная дорожная администрация США имеет в своем составе специализированное управление по внедрению технологий, где работает около 150 сотрудников, Национальный дорожный институт, 55 центров внедрения технологий, которые созданы на федеральном, региональном и местном уровнях. Они изучают рынок технологий и материалов, осуществляют опытно-внедренческие работы, формируют банк данных.

В России пока нет системы сбора статистических данных по устойчивости различных типов покрытий на разных дорогах, апробации различных материалов для дорожного строительства. Однако минтранс уже приступил к созданию элементов будущей инновационной инфраструктуры. Их несколько. Во-первых, это база данных по технологиям, которые используются в отрасли. Она уже имеется в Росавтодоре. Она позволяет подразделениям дорожного агентства обмениваться информацией о практическом применении тех или иных технологий, конструктивных решений. Если какой-нибудь модификатор себя хорошо зарекомендовал в той или иной климатической зоне - там он и должен применяться. Если опыт отрицательный - от использования технологии отказываются. По словам российских дорожников, иногда их вопросы о том, как те или иные материалы, апробированные за рубежом, поведут себя в нашем климате, например, магаданском, - ставят западных поставщиков в тупик.

Во-вторых, это испытательные полигоны: как автономные, так и совмещенные с реальными условиями. То есть в виде параллельного участка автодороги, на котором будут тестироваться, например, различные составы асфальтобетона. Пока планируется построить три таких полигона - в Московской области, на северо-западе и юге страны (предположительно - на трассе М-4).

В-третьих, элементом глобальной системы станут лабораторно-испытательные центры. Их отличие от лабораторий, которыми оснащены все подведомственные учреждения Росавтодора, в том, что такие комплексы будут работать на перспективу, а не осуществлять текущий контроль. В них будет проводиться широкий спектр испытаний новых материалов. Всего запланировано 8 лабораторных центров.

Стоит заметить, что обновление технологического контура вряд ли возможно без финансового рычага. В последнее время минтрансу удалось добиться увеличения объемов финансирования научно-исследовательских разработок. Так, в 2012 году на НИОКР планируется выделить около 430 млн рублей- почти в два раза больше, чем в 2010 году. Однако по-прежнему это десятые доли процента от общего дорожного бюджета. Между тем за рубежом расходы на разработку и внедрение новых технологий составляют до 2,5-3,5% в структуре затрат на развитие дорожного хозяйства.