Бетонные дороги

  Известно, что во всем мире непрерывно возрастает количество дорог с бетонным покрытием, которые все более становятся основным видом магистралей. По статистике, в США бетонные дороги занимают 60%, в Германии — 38%, в Австрии — 46%, в Украине — всего лишь 3%.

Но незаслуженно игнорируемые в Украине бетонные дороги имеют перед асфальтом целую массу неоспоримых преимуществ:

Эксплуатационные

Дороги из бетона в несколько раз долговечнее асфальтовых. Качественно построенную бетонную дорогу можно эксплуатировать без капитального ремонта до 40 лет. И если движение по асфальтовым дорогам, как минимум, раз в год ограничивается или прекращается, бетонные используются практически непрерывно.

Со временем асфальт сильно сильно прогибается, на нем появляются колеи и волны, что естественно приводит к увеличению расхода топлива. На бетонном покрытии подобные прогибы образуются гораздо в меньшей степени, что приводит к экономии топлива проезжающих по ним транспортных средств. Движение по “бетонке” намного безопаснее, чем по асфальту. В сырую погоду многочисленные выбоины и ямки на асфальте заполнены водой, что крайне опасно из-за глиссирования колес. При температурах ниже нуля вода в выбоинах замерзает, что приводит к снижению коэффициента сцепления с дорогой и многочисленным авариям. На гладком бетоне вода практически не задерживается в разы снижая аварийность на дорогах. На бетонном покрытии значительно лучше светоотражающий эффект, чем на асфальтовом, что приводит к лучшей видимости в темное время суток и позволяет снизить уровень освещения на 20%.

Экологические

Экологичность бетонных дорог связана сразу с несколькими факторами. В частности, нефтепродукты, которые применяются в асфальте со временем вместе с водой проникают в почву, что приводит к загрязнению почвы нефтепродуктами, как вокруг дорог, так и под асфальтовым покрытием. Меньший расход топлива, благодаря отсутствию неровностей на бетонном покрытии, приводит к меньшему выбросу вредных веществ в атмосферу. Некоторые противники бетонных дорог приводят аргумент, что они достаточно «шумные». Но как показывают исследования, движение по “бетонке”, хоть и создает несколько больше шума, но в среднем всего на 5 децибел больше, чем по асфальту.

Экономические

Прочный, износоустойчивый и долговечный бетон показал, что его применение в строительстве дорог дает существенную экономию средств на ремонт и строительство.  Как говорят проведенные исследования, укладка бетонного покрытия обходится дороже укладки асфальта в 1,5–2 раза. Но с другой стороны, асфальтовое покрытие требует ремонта уже через 3–4 года после ввода в эксплуатацию , и то, если оно было уложено с выполнением всех необходимых требований. Бетонная дорога первые 10–12
лет практически не требует никакого ремонта и ухода: только пыль сдувай. Фактически примерно через 8 лет общие затраты на бетонную и асфальтовую дороги уравниваются. А в дальнейшем бетонное покрытие становится все дешевле и дешевле. Конечно, затраты на обслуживание бетонных дорог тоже есть, они значительно меньше затрат на асфальтовые.

Если вы были в Америке или Канаде, то, скорее всего, обратили внимание, что большинство дорог имеют не асфальтовое, а бетонное покрытие. В Северной Америке бетонные дороги появились более 50 лет назад, и за это время накоплен колоссальный технологический опыт в строительстве и ремонте дорожных бетонных покрытий.

Так чем же бетонные дороги лучше асфальтовых? Какова технология строительства бетонных дорожных покрытий? С какими проблемами приходится сталкиваться при эксплуатации дорог из бетона? Как их ремонтировать? Какой инструмент применяется?

В данной вводной статье мы расскажем лишь о преимуществах бетонных покрытий. А в дальнейшем будем возвращаться к технологиям строительства и ремонта бетонных дорог неоднократно — тема действительно очень интересная и перспективная…

Итак, чем же бетон лучше асфальта?

И бетон, и асфальт — надежный и прочный материал, который широко используется в строительстве. Но эти материалы имеют различные свойства.

Главное преимущество бетонного покрытия перед асфальтовым — долговечность. Срок службы бетонной дороги без капитального ремонта — не менее 20-25 лет. В США можно встретить дороги с бетонным покрытием, которое было уложено в 60-х годах прошлого века, и оно не разу не менялось!

Второе преимущество бетонных дорог — более редкий ремонт и, как следствие, более низкие эксплуатационные расходы. Тяжелые погодные условия (дождь, снег и перепады температур) — главный враг асфальта. Что происходит с асфальтом летом, мы все прекрасно знаем. Бетон, с этой точки зрения — более прочный и долговечный материал.

По этой же причине бетонное покрытие на протяжении длительного времени остается более гладким и ровным, нежели асфальтовое. Меньше трещин, выбоин, рытвин, ям… Прибавьте сюда еще колеи от колес автомобилей… А безопасность дорожного движения является, пожалуй, одним из самых главных факторов.

Еще одно интересное преимущество, про которое необходимо знать — бетон отражает на 30-50% больше света, чем асфальт. Это преимущество становится особо актуальным в темное время суток — бетонную дорогу лучше видно, а значит, повышается безопасность движения. Кроме того, можно получить экономию за счет уличного освещения.

Кроме того, бетонное покрытие обеспечивает более высокий коэффициент трения. На сложных участках дороги (подъемы, спуски, крутые повороты) на бетонное покрытие можно нанести текстуру (например, пропилить параллельные канавки многодисковой фрезой), что обеспечит еще более лучшее сцепление колес автомобилей с дорожным покрытием.

Ремонт бетонной дороги сводится к минимальным трудозатратам. Швонарезчик, выемка поврежденного участка, заливка бетоном, шлифовка…

Также не стоит забывать, что в основе производства асфальта лежат нефтепродукты. Нефть постоянно растет в цене, что влечет за собой и увеличение стоимости производства асфальта. Прибавьте сюда экономию на содержание и ремонт бетонных дорог, экономию при освещении… Кроме того, старый бетон прекрасно поддается переработке и повторному использованию.

В современном дорожном строительстве Украины задействованы две технологии укладки дорожного покрытия: С использованием традиционных асфальтобетонных покрытий, в которых связующее вещество – битум; С применением цементно-бетонных покрытий, в которых используется так называемый дорожный бетон. Технология цементно-бетонных покрытий не является новинкой, ее полномасштабное применение в США и Канаде началось еще в 60-х годах прошлого столетия. Там уже практически все автомобильные дороги имеют бетонное покрытие. Опыт североамериканских дорожных строителей перенимают европейские страны, с конца 80-х годов активно включившиеся в замену асфальтовых шоссе на бетонные автобаны. Теперь и наши «дорожники» начинают применять методику прокладки бетонных дорожных покрытий для перспективного решения Украинских дорожных проблем. Бетон или асфальт? Категорично утверждать, что бетон лучше асфальта, не следует. И асфальт, и бетон являются надежными материалами для дорожного строительства. Однако, у них различные свойства, что определяет различные рамки применимости. Свое веское слово вносит экстремальность эксплуатации Украинских дорог, которая отличается следующими негативно влияющими факторами: Циклически изменяющимися замораживаниями и оттаиваниями; Увлажнениями и высыханиями; Непрерывными динамическими нагрузками.   Для таких условий традиционная асфальтовая укладка не слишком пригодна, дороги постоянно ремонтируются, но качество их от этого не улучшается. Более того, сама асфальтобетонная технология дискредитирована неправильным применением. В европейских странах асфальтобетонные автобаны представляют собой бетонное основание, на котором нанесен тонкий слой асфальта. На Украинских асфальтовых дорогах, кажется, делается все, чтобы их качество стало наихудшим: В асфальтовом покрытии связующее – битум самого низкого качества; Вместо монолитного основания хотя бы из низкокачественного бетона асфальт укладывают на гравийную или песочную подсыпку.   Естественно, что переход на дороги с бетонным покрытием требует определенных расходов, но оно того стоит. Ведь большая часть трасс федерального значения в Украины уже имеет бетонное покрытие. А оставшиеся дороги пока влачат жалкое существование, абсолютно не соответствуя современным транспортным нормам. По мнению ряда специалистов, продолжение асфальтобитумной стратегии в строительстве Украинских автодорог никогда не позволит выбраться из замкнутого круга «укладка-ремонт», хотя ежегодно выделяются огромные средства на содержание дорог. Преимущества дорог с бетонным покрытием Технико-экономические преимущества цементно-бетонных покрытий перед асфальтовыми неоспоримы. 1. Главный козырь бетонного дорожного покрытия – прочность и долговечность. На многих североамериканских «бетонках», уложенных еще в 60-х годах, покрытие ни разу не обновлялось. Срок службы бетонной дороги без капремонта – не менее 25 лет. Срок эксплуатации определен в 50 лет. 2. Благодаря своей прочности, бетонный автобан способен пропускать тяжелую автомобильную технику на высоких скоростях движения. Динамические нагрузки, возникающие в процессе движения многотонных грузовых автофур, в считанные дни способны разрушить асфальтовое покрытие. Бетонному покрытию эта участь не грозит. 3. Малый износ и низкая истираемость дорожного полотна, соответственно, мало пыли, ее практически нет. 4. Минимальные трудозатраты на текущие ремонтные работы. Да и сам ремонт можно свести к локальным мероприятиям, связанным с вырезом и выемкой поврежденного участка, заливкой его бетоном и последующей шлифовкой. 5. В соответствии с вышесказанным, более низкие эксплуатационные расходы по сравнению с асфальтовым покрытием. 6. Бетонное покрытие обладает повышенной стойкостью к агрессивному воздействию окружающей среды, чего нельзя сказать об асфальте. Любые некомфортные погодные условия – жара, сопровождаемая высокой температурой, снег и последующая оттепель, дожди- являются врагами асфальта. Бетон в этом плане более надежный и долговечный материал. Сюда же приплюсуем влагоустойчивость бетона. 7. Раз уж заговорили о дождях – высокая шероховатость бетонного дорожного покрытия позволяет автотранспорту «летать» на приличных скоростях даже в дождливую погоду, чего не скажешь об асфальтовом шоссе, которое в дождь при экстренном торможении соперничает по скольжению с ледяными катками. 8. Морозостойкость бетонного покрытия. 9. Преимущество, на которое в условиях города не обращают внимания, но чрезвычайно ценится на Украинских просторах, — бетон отражает на 30-50% больше света, чем асфальт. В ночное время суток бетонную дорогу лучше видно, что позитивно отражается на безопасности движения. 10. Бетонное покрытие дольше остается гладким, без трещин и выбоин, ям и рытвин, чем асфальтовое. 11. На бетонном покрытии можно обеспечить более высокий коэффициент трения, что особенно актуально на сложных участках дороги (спуски, крутые повороты, подъемы). Для лучшего сцепления колес автомобиля с покрытием дороги можно даже пропилить канавки. 12. В производстве асфальта задействованы нефтепродукты. Рост цены на нефть повлечет удорожание стоимости производства асфальта. 13. Бетон является экологически безвредным строительным материалом, не представляющим опасности для почвы и грунтовых вод. 14. Технологический аспект – возможность механизации работ на всех этапах строительства дорожного полотна.   Резюме Превосходство бетонного дорожного покрытия перед асфальтовым подтверждается не только прямыми технико-экономическими показателями. Позитивным фактором в пользу разворачивания строительства бетонных автобанов является возможность использования имеющихся в регионе бетонных заводов либо запуск быстромонтируемых бетонных заводов производства ЗЗБО серии «КОМПАКТ», способных в течение одного дня сменить место дислокации и уже на следующий день выдавать качественный бетон на очередном участке бетонной автомагистрали. Параллельно эти заводы могут обслуживать окружающую инфраструктуру, способствуя динамике социального развития региона.

В Украине изучается вопрос о строительстве вместо асфальтовых дорог бетонных, сообщил замминистра инфраструктуры в ходе форума развития инфраструктуры Украины. По его словам, в строительстве асфальтовых дорог значительный объем занимают импортные составляющие, тогда как бетонные дороги имеют больший срок эксплуатации и их строительство позволит изменить структуру расходов в сторону украинского производителя. «Строительство бетонных дорог мы видим в привлечении внутреннего резерва. Те асфальтовые дороги, которые сегодня строятся в Украине, имеют более 70% импортных составляющих. У бетонных дорог структура будет совершенно другой», — сообщил Омелян.

Власти могут отказаться от применения асфальтобетона при строительстве и ремонте дорог, заменив его бетонным покрытием.

По его словам, современный бетон — довольно надежный и универсальный материал, у которого дольше срок службы. «Асфальт – материал, подверженный нагреванию. Бетон нагревается в меньшей степени. Современная химия позволяет создать полимербетон – верхнее покрытие, которое не трескается и не скользит. Есть сверхпрочные бетоны, которые можно использовать в наших климатических условиях. Переход от асфальтобетона к бетону рассматривают и в Белоруссии».

При этом, хотя укладка бетона дороже, чем стандартного асфальтобетона, эксплуатация такой дороги обходится существенно дешевле. Менять участки покрытия из асфальтобетона приходится каждые 4-8 лет, а капитально реконструировать — каждые 15 лет. Цементобетон может прослужить 25 лет.

Америке

В Украине начнут строить дороги из бетона. Одна из них появится на отрезке в 300 км: Херсон — Николаев — Кировоград. Об этом заявил глава департамента автомобильного транспорта и стратегического развития автомобильных дорог Мининфраструктуры — Роман Хмиль.

«Есть проект, где используют эту технологию. Это подходы к морским портам на юге страны, отрезок дороги Херсон — Николаев — Кировоград, который сейчас проектируется в бетоне. Там фермеры возят зерно с элеваторов в порты в радиусе 300 км, поэтому легче везти по дороге, чем по ж/д путям», — заявил Хмиль. Автомобильные эксперты поддерживают инициативу министерства и уверяют: бетонные дороги прочнее асфальта и дешевле.

«В асфальте есть битум, который изготовляется из дорогого импортного сырья, вроде нефти. Так что бетонные дороги будут действительно дешевле. Но они также требуют правильной укладки — нормальных «подушек» из щебня, чтобы дорога не вымывалась», — говорит эксперт по дорожной безопасности Богдан Аганин. По его словам, бетонные дороги хорошо строить там, где есть большой поток транспорта, а также возле речных и морских портов. «Вот, к примеру, параллельно трассе Житомир — Киев — Львов можно было бы построить бетонную дорогу Киев — Коростень — Луцк. Этот путь смог бы разгрузить основную дорогу», — считает Аганин.

Ранее Власти задумались о платном проезде по трассе «Львов — Краковец»

Опыт строительства бетонных дорог взяли в Америке. Там бетонные трассы строят с 30-х годов прошлого столетия. Их строительство проходит дольше, однако они служат по 30 лет. Тем более если изнашивается верхний слой, то его покрывают асфальтом — до капитального ремонта. Такие дороги считаются более износостойкими и пригодными к тяжелому транспорту.

Бетонные дороги прочнее и долговечнее асфальтовых. Почему же в Украине делают асфальтовые? Официальная версия – бетонные дороже и требуют дополнительного оборудования. Что на самом деле мешает строить более качественные дороги в Украине, разбирались Олег Радзиевский и Ростислав Чайкивский

Большой проблемой Украины являются плохие дороги и огромные потери средств из-за так называемого ямочного ремонта. Основной проблемой чиновники называют недостаточность финансирования дорожной сферы, хотя на самом деле проблема лежит значительно глубже, а именно в дорожных технологиях, которые сейчас применяются в Украине.

Типы дорог

Есть два основных типа конструкций дорожной одежды (КДО) – нежесткая (асфальт) и жесткая (цементобетон). При этом опыт эксплуатации показывает, что в любых климатических условиях, при любой интенсивности и любом составе движения – цементобетонные покрытия являются более долговечными (20 – 30 лет), чем асфальтовые (8 -12 лет).

Бетонная дорога в Миссури, построенная еще в 1924-1925 годах

Кроме значительно более высокой надежности, цементобетонные покрытия имеют еще ряд важных преимуществ, таких как:

  • создание новых рабочих мест благодаря почти полной локальной составляющей себестоимости;
  • расход топлива автомобилями, которые движутся по бетонной дороге, является более низким— а это является дополнительной существенной выгодой для общества.

Учитывая вышесказанное, возникает закономерный вопрос – почему же в мире так много асфальтовых дорог, если в цементобетонных так много преимуществ? На самом деле, ответ прост – стоимость асфальтовых дорог всегда была несколько ниже с точки зрения краткосрочной перспективы. И для большинства чиновников бюджет текущего года значительно важнее, чем огромная экономия несколько позже.

Но даже несмотря на это, например, в США большинство дорог с существенной нагрузкой из-за значительного машинопотока цементобетонные. А вот Индия недавно вообще решила перейти на строительство 100% дорог из цемента. Кроме того и технологии не стоят на месте. Современные цементобетонные дороги дешевле асфальтовых. К примеру,Мировой банк рекомендует их для создания дешевой и надежной инфраструктуры в бедных регионах.

Преимущества цементобетонных дорог признаются и отечественными чиновниками, но, к сожалению, эти технологии в Украине не используются, в частности из-за существования ложных мифов о том, что эти дороги дороже асфальтовых, очень сложная технология их строительства и что для этого нужно дополнительное оборудование на миллиарды долларов США.

Ниже более детально рассмотрим эти мифы и то, имеют ли они под собой реальную почву.

Миф 1 – цементобетонные дороги дороже асфальтовых

Для асфальтовой дороги используется битум, который является продуктом переработки нефти, где Украина сильно зависит от импорта и мировых цен. На начало 2016 года стоимостный диапазон цен по регионам Украины на битум составлял 7500 – 9350 грн / т; в то время как стоимость одной тонны асфальта составляет примерно 1200 грн.

Что касается цемента, то стоимостной диапазон цен по регионам Украины такой:

  • цемент М400 – 945 – 1300 грн / т;
  • цемент М500 – 1050 – 1400 грн / т;
  • дорожный цементобетон 800 – 1000 грн / м³.

Для рассмотрения целесообразности строительства жесткого дорожного покрытия с экономической точки зрения сравним стоимость нежесткого покрытия (асфальт) с жестким покрытием (цементобетонным) для дороги первой категории:

Асфальт Цементобетон
Толщина покрытия, см 26 26
Средняя плотность материала, г/см³ 2,36 2,4
Средняя по Украине цена смеси без стоимости доставки 1200

грн/т

900

грн/м³

Стоимость квадратного метра, грн 718 234

Итак, мы видим, что цементобетонное покрытие значительно дешевле асфальта и это без учета того, что срок его службы в разы больше, чем асфальта.

Цена строительно-монтажных работ и ежегодные расходы на эксплуатационное содержание 1 км автомобильной дороги с различными типами конструкции дорожной одежды находятся примерно на одном уровне (см. ниже). Но расходы на обеспечение функционирования 1 км автомобильной дороги с асфальтовым покрытием существенно увеличиваются через 12 лет эксплуатации (проведение капитального ремонта) и в разы превышают расходы по сравнению с цементобетонным покрытием.

Кроме того, в летний период асфальтовое покрытие значительно нагревается вследствие аккумуляции солнечной радиации его темной поверхностью, поэтому органическое вяжущее переходит в размягченное состояние (температура размягчения для битума БНД 90-130 составляет 40 – 42 ° С), из-за чего ухудшаются его характеристики. Движение большегрузного транспорта в таких условиях приводит к разрушениям КДО – появлению пластических деформаций (фото ниже), и, как следствие, разрушению целых участков автодорог. У цементобетонного покрытия нет такого рода проблем.

Отмеченное выше дает понимание того, какой путь лучше выбрать для дальнейшего развития дорожной инфраструктуры в Украине.

Миф 2 – сложность технологии строительства бетонных дорог и необходимость новой дорогостоящей техники

Для строительства современных цементобетонных дорог стоит внимательно присмотреться к технологии “укатываемого бетона” или комбинированного покрытия, строительство которого не требует большого количества техники (требует техники такой же самой, какая уже есть в наличии в Украине, и применяется при строительстве покрытия из асфальта).

Эта технология уже активно используется в США. Она практически не отличается от технологии строительства асфальтовой дороги. Например, на видео показано строительство дороги комбинированного типа, где основу составляет укатываемый бетон, а на поверхность нанесен тонкий слой износа из асфальта: Строительство комбинированного покрытия в США (в пределах города).

Комбинированный тип покрытия используется в тех случаях, когда нет возможности осуществлять уход за бетонным покрытием (включая уход за швами сжатия), в пределах того города (пгт, села), где проводится реконструкция или ремонт дорожного покрытия.

Укатываемый тип покрытия можно использовать для строительства как местных дорог, так и региональных, поскольку возможный диапазон прочности на сжатие слоя покрытия от В5 до В40 (от 6,5 до 52,3 МПа). Также укатываемый бетон можно использовать в качестве верхнего слоя двухслойного покрытия (достигая достаточного качества поверхности покрытия). Строительство дорожного покрытия из укатываемого бетона в США .

Таким образом, это позволяет использовать данную технологию для строительства дорог от 1-й до 5-й категории.

Выводы

Цементобетонные дороги дешевле и надежней в сравнении с асфальтовым. Также современные технологии позволяют строить их с использованием уже имеющейся в дорожном хозяйстве Украины техникой. Кроме того, чрезвычайно высокая локальная составляющая себестоимости цементобетонных дорог ведет к созданию новых рабочих мест и уменьшает зависимость страны от импорта. Эти аргументы, а также пример других стран, говорят о том, что Украине следует изменить свою стратегию в пользу строительства бетонных дорог.

  • Главная
  • Последние новости Украины

Украинские дороги зальют бетоном

Километр бетонной трассы в десять раз дешевле

Украинские дороги решили залить бетоном. В профильном министерстве уверяют – этот материал в два-три раза долговечней асфальта и в 10 раз дешевле. Такие магистрали строят в Европе и Америке. Приживутся ли у нас?

Первые бетонные дороги появились в США в 40-х прошлого века. Летом под колесами грузовиков асфальт быстро расплывался. И  покрытие приходилось ремонтировать каждые три – четыре года.

«Бетон лучше подходит для трасс, по которым ездят тяжелые машины.  Он не подвержен разломам. Если грамотно спроектировать, то такая дорога может прослужить 30 лет. В лаборатории разные виды бетона мы проверяем на прочность. Это помогает найти марку самого лучшего качества»,   – говорит научный сотрудник Департамента транспорта штата Вирджиния Шабир Хуссейн.

В Украине бетонных дорог не прокладывали, потому что из-за сильных морозовматериал крошится. Но современные технологии позволяют производить высокопрочные образцы. Доказательство тому – взлетные полосы в аэропортах Львова и Киева. Использовали – отечественное сырье. К тому же, бетон дешевле асфальта.

«Основная составляющая асфальто-бетона – это мазут, а битум – это нефть – это или мировые цены на нефть, или привязка к валюте. Средний бетон, который по прочности должна соответствовать и подходить для строительства дорог, он стоит 1000 гривен за метр кубический», – говорит гендиректор компании-производителя бетона и бетонных конструкций Сергей Пилипенко.

Сейчас строительство одного километра асфальтированной дороги в среднем обходится в три миллиона долларов. Километр бетонной трассы в десять раз дешевле.

«Это отечественный материал, отечественные составляющие. Мощности украинские очень высокие. до 20 млн тонн производим … это так чтоб вы понимали  – на 20 тысяч километров ежегодно»,  – отметил Олег Островский.

Правда, вся  техника украинских дорожников рассчитана на укладку асфальта. Новая стоит десятки миллионов долларов. Деньги на эксперимент выделил – мировой банк.

«Финансирует сегодня большой проект по строительству новой дороги Киев-Харьков – о том, что мы рассмотрим вариант эксперимента на определенном участке этой дороги – положим железобетонный участок, посмотрим, во что это выльется финансово, и как это будет выглядеть качественно»,  – говорит первый заместитель Министра инфраструктуры Украины Владимир Шульмейстер.