Новые и перспективные технологии, материалы и оборудование

Новые и перспективные технологии,
материалы и оборудование,
применяемые при строительстве,
ремонте и содержании
автомобильных дорог
и искусственных сооружений
55
56
ГРАНУЛИРОВАННОЕ РЕЗИНОБИТУМНОЕ ВЯЖУЩЕЕ
Описание материала и область применения
Представляет собой гранулированный концентрат резинобитумного вяжущего, приготовленного горячим способом в
специальной установке. Предназначен для модификации битума в составе асфальтобетонной смеси в процессе ее приготовления. В качестве модификатора битума используется мелкодисперсная резиновая крошка белорусского производства, полученная путем дробления автомобильных шин и других резиновых изделий. Подача резинобитумного гранулята в мешалку
асфальтосмесительной установки осуществляется по линии
введения целлюлозных добавок. Модификация вяжущего асфальтобетонной смеси осуществляется в процессе ее приготовления при смешении горячего битума и гранулированного
резинобитумного вяжущего в соотношении 2:1.
Преимущество над аналогами
Применение гранулированного резинобитумного вяжущего позволяет:
- изготавливать асфальтобетонные смеси на модифицированном вяжущем без модернизации
существующих асфальтобетонных заводов;
- отказаться от применения дорогостоящих импортных полимерных модификаторов битума.
Применение гранулированного резинобитумного вяжущего увеличивает стоимость традиционной
асфальтобетонной смеси на 10 %. Модификация смеси импортными полимерами типа SBS увеличивает стоимость на 30 %;
- отказаться от применения стабилизирующих целлюлозных добавок при приготовлении щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей;
- шире использовать в дорожном строительстве вторичные продукты.
Внедрение
Выпуск гранулированного резинобитумного вяжущего будет осуществляться на
опытно-экспериментальном
производстве «МАДИКОР»,
где в соответствии с государственной
инвестиционной
программой, утвержденной
Указом Президента РБ, осуществляется монтаж оборудования. Запуск производства
намечен на 4 кв. 2011 года.
Наличие нормативного документа
ДМД 02191.2.035-2009 «Рекомендации по приготовлению и применению гранулированного
резинобитумного вяжущего».
57
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
В КОНСТРУКЦИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Описание технологии и область применения
Решить проблему повышения качества сооружения земляного полотна в сложных грунтовогидрологических условиях и снижения стоимости
производства работ возможно, если проектирование
дорожных конструкций в республике будет вестись
на новом качественном уровне, включающем применение в конструкции земляного полотна геосинтетических материалов, способствующих:
- повышению его прочности и устойчивости;
- защите от переувлажнения во время эксплуатации поверхностными и грунтовыми водами;
- снижению влажности грунтов во время строительства;
- созданию условий для поддержания свойств
грунтов в требуемых расчетами интервалах;
- обеспечению защиты верхней части и откосов
от размывов и выносу частиц грунта с грунтовыми
водами и др.
Геосинтетические материалы и изделия на их
основе (композиционные материалы) применяют
для устройства:
- обратного фильтра под сборные и монолитные бетонные укрепления откосов и конусов у мостовых сооружений;
- дренажей глубокого и мелкого заложения для
перехвата и понижения уровня грунтовых вод, а
также осушения откосов выемок и конструктивных
слоев дорожной одежды;
- капилляропрерывающих и гидроизолирующих прослоек, препятствующих переувлажнению
грунтов земляного полотна капиллярной, пленочной
и парообразной влагой;
- защитных покрытий откосов насыпей и водоотводных сооружений от размывов поверхностной
водой;
- дренирующих прослоек для осушения грунтов земляного полотна и дополнительных слоев дорожной одежды;
- армирующих прослоек для обеспечения
устойчивости откосов насыпей, а также самих насыпей на слабых грунтах и др.
Преимущество над аналогами
При использовании геосинтетических материалов в конструкции земляного полотна достигается:
- снижение толщины дренирующего слоя дорожной одежды;
- уменьшение высоты насыпи на участках местности 2 и 3 типов по степени увлажнения;
58
- исключение применения фракционированного щебня в конструкции обратного фильтра под
сборные и монолитные бетонные покрытия укреплений откосов и конусов у мостовых сооружений;
- снижение затрат на устройство дренажей для осушения земляного полотна и конструктивных слоев дорожных одежд;
- повышение прочности дорожных одежд в неблагоприятные по степени увлажнения периоды года и др.
Опыт применения
Автомобильные дороги: М-9 Кольцевая автодорога вокруг г. Минска (участки прохождения
болот в пойме р. Цна, выемка в урочище Куропаты, путепровод на пересечении с ул. Казинца), Р-93
Могилев – Бобруйск (мост через р. Березина), Р-43 гр. Российской Федерации - Кричев – Бобруйск
– Ивацевичи (путепровод через железную дорогу), Р-78 Олекшицы - Волковыск – Порозово (мост
через р. Рось, водоотводные сооружения), М-4 Минск – Могилев (км 168,10 – км 180,05), Р-110 Глубокое – Поставы – Лынтупы – гр. Литовской Республики (км 70,4 – км 71,8), обход территории
Национального парка «Беловежская пуща», проспект Победителей в г. Минске и др.
Разрабатываемый нормативный документ
Разрабатывается дорожно-методический документ «Рекомендации по применению геосинтетических материалов в конструкциях укреплений земляного полотна и дренажей».
ПОЛУЖЕСТКИЕ ЦВЕТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ УЧАСТКОВ ДОРОГ
С ОСОБО ТЯЖЕЛЫМИ УСЛОВИЯМИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Описание технологии и область применения
Для обеспечения нормативных сроков службы асфальтобетонных покрытий на участках дорог с особо тяжелыми условиями эксплуатации (места стоянки автотранспорта, остановки общественного транспорта, регулируемые перекрестки и т.д.) необходимо значительно повысить прочностные свойства асфальтобетона. Одним из способов повышения, наряду с применением модифицированных битумов или битумов с высокой вязкостью, является использование технологии
пропитки асфальтобетона специальными гидравлическими вяжущими.
59
Основные физико-механические свойства асфальтобетона,
пропитанного специальными гидравлическими вяжущими
Наименование показателя
Асфальтобетон,
приготовленный по
технологии пропитки
Традиционный
асфальтобетон
типа Б
Водонасыщение, % по объему
Предел прочности при сжатии при температуре 50оС, МПа, не
менее
Предел прочности при сдвиге при температуре 50оС, МПа, не
менее
Коэффициент температурного расширения*
Предполагаемый срок службы на участках дорог с особо тяжелыми условиями эксплуатации, лет
* Коэффициент температурного расширения цемента 5 · 10-6.
1-4
2,4-3,5
1-3
1,0-1,5
4,5-6,5
2,5-3,7
-5
1,5 · 10
Более 15
-5
2,5 · 10
2-4
Цветные асфальтобетоны, приготовленные по технологии пропитки
Технико-экономический эффект, преимущество над аналогами
Для устройства полужесткого покрытия по технологии пропитки не требуется специальное
дорогостоящее оборудование.
Применение асфальтобетона, пропитанного специальными гидравлическими вяжущими,
позволяет увеличить срок службы дорожных покрытий в местах концентрации транспортной
нагрузки с 1-2 лет до 5-7 лет за счет повышения прочностных свойств в 2-3 раза.
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ БИТУМОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАСТО-ЭЛАСТОМЕРНЫХ ДОБАВОК
И ГРАНУЛИРОВАННОГО РЕЗИНОБИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО
Описание технологии и область применения
Разработанные составы, а также технология получения и применения модифицированных
битумов могут использоваться при строительстве и ремонте различных слоев асфальтобетонных
покрытий на автомобильных дорогах Республики Беларусь с высокой интенсивностью движения и
транспортной нагрузкой.
60
Преимущество над аналогами
Применение модифицированных битумов с использованием пласто-эластомерных добавок и
гранулированного резинобитумного вяжущего способствует повышению сдвигоустойчивости и
коррозионной устойчивости асфальтобетонных покрытий под действием тяжелой транспортной
нагрузки и при высокой интенсивности движения, что обеспечивает продление срока службы асфальтобетонных покрытий на 20-25 %. Увеличение межремонтных сроков при строительстве и ремонте этих покрытий позволит снизить стоимость на 10-15%.
Разрабатываемые нормативные документы
Разрабатываются: дорожный методический документ и технические условия.
СОСТАВЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
СОВРЕМЕННЫХ ТИПОВ БИТУМНЫХ ЭМУЛЬСИЙ
Описание технологии и область применения
Разработанные составы, технология получения и применения анионных битумных эмульсий
используется при строительстве и ремонте местных автомобильных дорог. В качестве эмульгаторов могут использоваться химические реагенты, выпускаемые предприятиями Республики Беларусь.
61
Преимущество над аналогами
Применение анионных эмульгаторов, производимых в Республике Беларусь, и существующего технологического оборудования при производстве данных видов эмульсий позволит снизить
их стоимость на 10-15% по сравнению со стоимостью применяемых катионных эмульсий.
Разрабатываемый нормативный документ
Разрабатывается дорожный методический документ «Рекомендации по технологии приготовления и применения анионных битумных эмульсий» и технические условия.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЦЕМЕНТО- И АСФАЛЬТОГРАНУЛЯТА
В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Технология и область применения
Повторное использование при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог
материалов переработки старого асфальто- и цементобетона является одним из источников экономии материальных и энергетических ресурсов. Кроме этого, использование таких материалов
решает экологические проблемы в части утилизации старых, отработанных материалов и конструкций.
Учитывая физико-механические свойства этих материалов, направления их использования,
как показывает практика, многоцелевые.
Асфальтогранулят применяется для:
- устройства оснований дорожных одежд автомобильных дорог 3-4 категории, а также оснований (покрытий) дорожных одежд проездов, тротуаров, велодорожек и прочих объектов благоустройства территорий;
- расклинцовки щебеночных оснований дорожных одежд;
- укрепления обочин автомобильных дорог;
- приготовления органоминеральных смесей, применяемых для устранения мелких деформаций и повреждений в виде выбоин, ямок, просадок на автомобильных дорогах 3 категории и
ниже;
- приготовления литых горячих асфальтобетонных смесей.
Цементогранулят применяется для устройства оснований автомобильных дорог 3-4 категории дорожных одежд.
На сегодня у нас нет нормативного документа, где регламентировались бы правила производства работ по применению этих материалов. В действующих СТБ 1705-2006 «Асфальтогранулят
для транспортного строительства. Технические условия» и ТУ BY 200020341.635-2009 «Щебень рециклированный для транспортного строительства (опытная партия)» оговорены только направления использования без конкретных технологических требований.
62
Асфальтогранулят, размер зерен 0-5 мм
Асфальтогранулят, размер зерен 5-20 мм
Цементогранулят, размер зерен 5-20 мм
Цементогранулят, размер зерен 20-40 мм
Эффективность
Каждое из направлений использования цементо- и асфальтогранулята имеет свои преимущества перед аналогами. Главным из которых является ресурсосбережение. По предварительным
подсчетам суммарная экономическая эффективность от использования переработки старого асфальто- и цементобетона в пересчете на 7000 квадратных метров покрытия автомобильной дороги в среднем составит около 500 $.
Разрабатываемый нормативный документ
Разрабатывается дорожно-методический документ «Рекомендации по применению цементо- и асфальтогранулята в дорожном строительстве».
КОНСТРУКЦИИ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ
ОКАЙМЛЕНИЕМ И РЕЗИНОВЫМ КОМПЕНСАТОРОМ С УЧЕТОМ ОПЫТА
СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ
Описание конструкции и область применения
Деформационный шов с металлическим окаймлением и резиновым компенсатором (ШМРК)
представляет собой конструкцию, включающую металлическое окаймление, жестко прикрепляемое к пролетному строению, и лоток-компенсатор, выполненный непрерывным по всей длине шва.
63
1
20
20
6
8
6
5
8
10
5
55
10
40
3
80
20
2
8
155
4
2
115
4
12
7
7
45
100
1 – горизонтальная металлическая пластина окаймления; 2 – вертикальная металлическая пластина
окаймления; 3 - шестигранник; 4 – горизонтальная удерживающая пластина; 5 – стержневой анкер;
6 – пластинчатый анкер; 7 – несъемная опалубка; 8 – резиновый компенсатор
Может применяться на железобетонных, стальных и сталежелезобетонных пролетных строениях мостовых сооружений с асфальтобетонным и цементобетонным покрытием для восприятия
линейных перемещений от 10 до 80 мм.
Преимущество над аналогами
Сопрягающие участки устраиваются из дисперсно-армированного бетона, что позволяет
увеличить долговечность при высоких динамических нагрузках. Металлическое окаймление изготавливается из стандартных прокатных элементов. Производство резинового лотка-компенсатора
– налажено на белорусском предприятии. Применение данных конструкций способствует повышению долговечности и увеличению межремонтных сроков деформационных швов в сравнении с
аналогами до 25%.
Опыт применения
В проектах:
- мост через р. Ипуть на автомобильной дороге Н-4102 Новобелица – Кленки - Рудня Споницкая, км 2,24.
Разрабатываемый нормативный документ
Разрабатывается дорожный методический документ.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ
И ОСНОВАНИЙ МОСТОВ НА ОСНОВЕ ИМЕЮЩИХСЯ СОВРЕМЕННЫХ
ДИАГНОСТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Описание технологии и область применения
При строительстве новых сооружений, капитальном ремонте или реконструкции сооружения, разработке маршрутов провоза тяжеловесных и сверхнормативных нагрузок возникает потребность в определении: фактической глубины погружения и конфигурации буровых столбов,
свай; выявлении пустот в теле бурового столба и других разрывов сплошности бетонного заполнения; определении несущей способности опор сооружения. Решение данного вопроса возможно с
помощью использования современной технологии ударного воздействия и ультразвукового сканирования.
64
Эффективность
Данная технология позволит повысить эксплуатационную надежность реконструируемых и
капитально ремонтируемых сооружений, снизить затраты на уширение (усиление) опор на основе
реальной информации, снизить затраты на усиление опор мостов при пропуске тяжеловесных
нагрузок, а также позволит осуществлять контроль качества устройства фундаментов мостов при
строительстве.
Наличие нормативного документа
Разрабатывается дорожный методический документ.
МАТЕРИАЛЫ ЛЕНТОЧНЫЕ И ЗНАКИ ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ РАЗМЕТКИ
Описание материала и область применения
Ленточные материалы и знаки, заранее изготовленные в стационарных условиях, предназначены для устройства временной и постоянной горизонтальной дорожной разметки.
Готовые знаки и символы позволяют наносить разметку с повышенными эксплуатационными
характеристиками в кратчайшие сроки без использования специальной техники и открывают новые перспективы цветной разметки не только на автомобильных дорогах, но и на детских и спортивных площадках, объектах придорожного сервиса и т.п. Линии, стрелы, цифры, буквы, логотипы,
пиктограммы и другие знаки и символы могут быть изготовлены в любой композиции и любого
размера.
65
Преимущество над аналогами
Применение ленточных материалов и знаков имеет следующие преимущества:
- сокращение времени нанесения разметки;
- расширение сезона проведения разметочных работ;
- возможность изготовления линий, стрел, цифр, букв, логотипов, пиктограмм в любой композиции и любого размера;
- возможность выполнения работ по нанесению разметки одновременно с работами по
устройству асфальтобетонного покрытия;
- более высокую видимость дорожной разметки в темное время суток, в том числе при мокром покрытии (удельный коэффициент силы света белой ленты в два раза выше, чем у традиционной разметки).
Опыт применения
Тестовые испытания разметки, устроенной из ленточных материалов, были проведены на автомобильных дорогах М-1/Е30 Брест – Минск - граница Российской Федерации, М-4 Минск - Могилев и М-6 Минск - Гродно.
Наличие нормативного документа
СТБ 2122-2010 «Ленты и знаки для горизонтальной дорожной разметки. Технические условия».
66
Государственное предприятие «БелдорНИИ» является ведущей
научно-исследовательской организацией Республики Беларусь в области строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог и мостов.
Система менеджмента качества института сертифицирована на соответствие
требованиям СТБ ИСО 9001-2001.
Испытательный центр аттестован в системе Госстандарта Республики Беларусь на соответствие требованиям СТБ ИСО/МЭК 17025-2007.
Основными направлениями деятельности предприятия являются:
- разработка и внедрение инновационных технологий и материалов, применяемых при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог и
искусственных сооружений;
- создание дорожных конструкций, устойчивых к современным транспортным
нагрузкам;
- создание эффективных технических средств обеспечения безопасности дорожного движения;
- инженерно-техническое сопровождение проектов строительства, реконструкции и ремонта дорог и мостов;
- мониторинг экологической безопасности на автомобильных дорогах и производственных базах;
- улучшение условий и охраны труда в организациях дорожного хозяйства;
- разработка технических нормативно-правовых актов и дорожных методических документов;
- стандартизация и сертификация материалов, изделий и конструкций в дорожном хозяйстве;
- информационное обеспечение предприятий дорожного хозяйства.
В состав государственного предприятия «БелдорНИИ» входит опытно-
экспериментальное производство – филиал «Мадикор».
На производственных мощностях филиала "Мадикор" осуществляется:
- выпуск опытных партий дорожно-строительных материалов, разрабатываемых в подразделениях института;
- отработка технических параметров, внедрение в производство новых дорожно-строительных материалов и технологий;
- серийный выпуск дорожно-строительных материалов (все виды битумных мастик и герметиков, битумная лента для сопряжения смежных полос асфальтобетонных покрытий и т.д.).
67
Контакты
Директор
Шумчик Виктор Касперович
+375 (17) 207-25-41
Приемная
+375 (17) 259-82-05
Первый заместитель директора
Богданович Сергей Валерьевич
+375 (17) 259-82-02
Заместитель директора
Зубович Владимир Вячеславович
+375 (17) 259-82-03
Дорожное управление
+375 (17) 259-82-07
Мостовое управление
+375 (17) 259-82-08
Управление безопасности и содержания дорог
+375 (17) 259-82-12
Управление инженерно-технического сопровождения
+375 (17) 259-82-11
Управление охраны труда и окружающей среды
+375 (17) 259-82-09
Отдел научно-технической информации
+375 (17) 259-82-14
Отдел научно-технического обеспечения
+375 (17) 259-82-13
Информационно-аналитический отдел
+375 (17) 259-83-52
Отдел правового развития дорожного хозяйства
+375 (17) 259-83-95
Отдел стандартизации и метрологии
+375 (17) 259-83-57
Отдел сертификации и подготовки технических
свидетельств
+375 (17) 259-83-65
Филиал «Мадикор»
+375 (1715) 4-84-41
e-mail: beldornii@dor.mtk.by
http://beldornii.by/
Специалисты государственного предприятия «БелдорНИИ»
окажут вам необходимую помощь во внедрении собственных
разработок.
68