Ще зовсім недавно, на початку XIX століття, вулиці навіть найбільших міст мостилися камінням, проїжджа частина являла собою бруківку.
Поступовий розвиток автомобільної промисловості зажадало нових рішень в облаштуванні доріг.
Починаючи з середини XIX століття у Франції, Швейцарії, США та ряді інших країн дорожнє покриття почали робити з бітумно-мінеральних сумішей, а в 1876 р вперше в США застосували литий асфальт, приготований з використанням нафтових бітумів.
Асфальтобетонне покриття вперше було застосовано для покриття тротуарів Королівського моста в Парижі.
Асфальт виявився найбільш підходящим матеріалом для дорожнього покриття з усіх випробуваних дорожніми будівельниками. Рівне покриття, що забезпечує непогане зчеплення автомобіля з дорогою, дожило до наших днів. Асфальтобетон визнаний оптимальної сумішшю для покриття доріг не тільки по співвідношенню "ціна-якість", але і за своїми властивостями, він досить швидко твердне і дозволяє швидко запускати рух транспорту по потрібній ділянці. Крім того, його легко ремонтувати, мити і на ньому добре тримається будь-яка розмітка.
Але жодна технологія - не вічна, на зміну їй приходять нові, ще більш вигідні та сучасні. Отже, що ми маємо на сьогоднішній день: асфальт і по цей час є основою всіх наших доріг. Змінюється склад сумішей і техніка укладання.
Умовно, техніка укладання асфальтобетонного покриття розділяється на "гарячу" і "холодну". Відповідно, з урахуванням температури, при якій відбувається укладання і ущільнення суміші, а також в'язкості бітуму розрізняють кілька сортів асфальту.
"Гаряча" укладання асфальтобетону - це те, що ми найчастіше бачимо, в жарку погоду змучені дорожні робітники б'ються над розпеченим асфальтом. Заснована вона на традиційних і всім зрозумілих фізичних процесах. Останнім часом гарячий асфальтобетон "ллють" лише при капітальному будівництві доріг. Для ремонту давно використовується "холодна" технологія.
Ось це вже нестандартне і нове рішення. Технологічний процес ремонту дороги для мало-мальськи навченого фахівця за такою технологією простий, як ніщо інше. Спеціальну суміш просто засипають на підготовлену поверхню і коткують. В "промислових" масштабах мегаполісів - спецтехнікою, в "побутових" - ніж під руку попадеться.
З ноу-хау, доступних для російських доріг за складом сумішей, можна відзначити поки тільки щебенево-мастиковий асфальтобетон. Основна відмінність ЩМА від звичайних асфальтобетонів полягає в його жорсткій каркасній структурі в шарі покриття. Така структура забезпечує передачу навантаження з поверхні в нижні шари через безпосередньо контактують один з одним окремі великі частки кам'яного матеріалу. Тим самим досягається істотне зниження деформації як в поздовжньому, так і в поперечному напрямку. Попросту кажучи, - на такому асфальт не буде колійності, він не тріскається і руйнується набагато повільніше.
У загальному і цілому, ця коротка інформація описує картину будівництва та ремонту доріг в Росії. Склади сумішей і технології "гостіровани", а робочі атестовані, в чому ж справа з дорогами? Чому, як і раніше вони залишаються однією з основних російських проблем?
Чому асфальт занадто швидко руйнується?
Тут грає роль порушення технології укладання, причому, справа не завжди в шляховиках. Як це не банально звучить, в усьому винен клімат. Середньорічна температура в Росії -5.5 градусів за Цельсієм, це при тому, що в Фінляндії, наприклад, вона становить 1,5 градуса. Але це не пояснює укладання асфальту на сніг, що досить часто можна побачити пізньої осені навіть в Казані.
Отже, вину за тріщини і ями приймає в основному клімат, розділяючи її з некомпетентними робочими, і це при тому, що ми умовно вважаємо виробників асфальтних сумішей ідеальними, тому що в цю область нам не дає проникнути комерційна таємниця.
Одне з рішень кліматичної проблеми, крім, природно, контролю за робочими, є технологія холодної регенерації. У двох словах: новий асфальтобетон в гарячому стані заливається на борозни старий шар асфальту. Такий метод дозволяє знизити втомна напруга, що призводять до руйнування, і підвищити водо- і морозостійкість покриття.
Звідки на асфальті хвилі?
Асфальт, з якої б технології він не був укладений, має цілком природну особливість - повторювати форму поверхні, на яку покладений. Тому в "ландшафтно-неврівноважених" місцях перед безпосередньою укладанням асфальтобетону крім щебеню використовується такий собі бетонний "фундамент", чого у нас часто не відбувається. Тому з часом на проїжджій частині з'являються дивні нерівності. За кілька років при недбалої укладання асфальту на проїжджій частині може вирости "стихійний" лежачий поліцейський. Що ми часто і спостерігаємо.
Чому десь асфальт гладкий, а десь майже бруківка?
Тут все залежить від фракції асфальтобетонної суміші. Причому до її якості це ніякого відношення не має, все використовувані суміші гостіровани.
Залежно від крупності зерен мінеральних складових асфальт може бути:
-крупнозернистий (40мм);
-середньозернистий (25мм);
-дрібнозернистий і піщаний (15 і 5 мм).
Доцільність використання різних сумішей залежить від умов укладання.
Що робити і хто винен?
Як це не дивно, але саме зараз Росія входить в стадію, яка обіцяє стати переломною саме для доріг. Територією нашої країни поступово пролягають сотні тисяч кілометрів нових трас. Вони замінюють радянські автодороги. Самого російського то якості ми, по суті, в масштабах країни ще не бачили, і обговорювати його рано.
Оцінити роботу, яку ведуть російські дорожники можна буде років через десять, а якщо працюють і справді добре, на що хочеться сподіватися, - через двадцять-двадцять п'ять, коли проявляться чітко визначені проблеми полотна, що укладається зараз. Залишається лише чекати.
Цікаві факти про сучасних дорожніх покриттях
(Віталій Ліпік, кандидат технічних наук)
Фахівці дорожнього будівництва кажуть, що асфальт на спеці "пливе". Екологи ж скажуть, що з асфальту виділяються шкідливі речовини.
Останнім часом стало модно лякати населення шкідливим впливом полімерів, синтетичних волокон, антропотоксинів, афлотоксину і іншими нововведеннями цивілізації. Цікаво, чи бачили противники вікон з ПВХ спектр речовин, що виділяються з дерев'яного вікна? Порівнював хтось їх за токсичністю? З різних точок зору можна поглянути і на проблему виділення шкідливих речовин з асфальту.
Все чудово уявляють, як в спеку пахне асфальтове покриття. Якщо ми можемо своїми органами почуттів відчути запах речовин, що виділяються, то які ж масштаби виділення шкідливих речовин з урахуванням величезної території, покритої асфальтом в місті? Ботаніки відзначають, що вихлопні гази і випаровування від асфальту призводять до появи в місті дерев-"мутантів" з дивною метлообразной формою гілок, яка закріплюється генетично. Медики говорять про шкідливий вплив асфальту, обережно припускаючи, що випаровування з асфальту і асфальтова пил можуть бути причиною ракових захворювань. Але в дзвони ніхто не б'є, тому що зрозуміло - відмовитися від асфальтових покриттів неможливо.
У той же час в найбільших містах Європи в даний час замість асфальту укладається бруківка, вартість якої в вісім разів вище. Неспроста велику увагу цьому питанню приділяють і влада білоруської столиці, змінюючи асфальт найбільших вулиць Мінська на плиткові покриття.
Асфальт - це будівельний в'яжучий матеріал
При приготуванні асфальтобетонної суміші в неї додають до 5 пластифікаторів і різні добавки. Виходить, що випаровування з асфальту є сумішшю нафтопродуктів. З водою, з урахуванням кислотності опадів, з асфальту пливуть солі нікелю, ванадію та інших металів. Деякі сполуки нікелю і ванадію відносяться до першого і другого класів токсичності і є канцерогенами.
Канцерогени з асфальту
Нафтові вуглеводні асфальту в значній мірі ароматичні (звідси специфічний аромат асфальту) і поліциклічні вуглеводні, серед яких також чимало канцерогенних сполук. На підтвердження цього дослідження казахстанських ветеринарів, які відстежили залежність високої частоти ракових захворювань, зокрема дихальних шляхів, у міських домашніх собак, з причини постійного обнюхування собакою території і втягування приземного повітря на зразок пилососа. І чим більше в житловій забудові відсоток асфальтованих покриттів, тим вище частота ракових захворювань тварин.
Добавки погані і хороші
Науковий прогрес не стоїть на місці, росте число пропозицій по модифікації асфальту різними добавками, зокрема найпопулярнішою - гумовою крихтою. Ніхто не сперечається, при введенні гуми асфальт по різних характеристиках кращає. Модифікація асфальтобетону гумовою крихтою покращує міцність до розтріскування, знижує рівень шуму, скорочує гальмівний шлях. Правда, знижується стійкість асфальту до холоду, що необхідно враховувати в умовах Білорусі. Все частіше і частіше говорять про застосування гумової крихти і у нас. Наводять показники міцності, водостійкості, коефіцієнта набухання і ніде не відзначені чинники виділення шкідливих речовин з такого асфальту, але ж гума сама по собі є джерелом виділення вуглеводнів. Що ж буде виділятися з дорожнього гумового покриття, яке під впливом сонця буде нагріватися в умовах Білорусі до 60 градусів, а з урахуванням руху і гальмування машин ще вище?
В асфальт намагаються додати різного типу відходи, наприклад, гальванічні металлсодержащие шлами. Дані дослідження проводилися в Польщі і Росії. У Франції в асфальт намагалися закатати золу від сміттєспалювальних заводів. Ці дослідження, безсумнівно, корисні і виправдані, оскільки дозволяють вирішувати проблему утилізації токсичних відходів. Але малодослідженим залишається часовий чинник. Що буде з цими токсичними добавками в асфальті через 5-10 років? Куди подіти потім асфальт з таким наповнювачем? Швидше за все, в умовах експлуатації при стиранні асфальтова пил, що виділяється в повітря, буде містити в собі метали, введені в суміш. Тому до цього питання необхідно підходити з великою обережністю, наприклад, асфальтувати експериментальні ділянки поза міською межею і т.п.