CC BY
18УДК 625.8
О.Е. ХАРО, Н.С. ЛЕВКОВА, кандидаты техн. наук, ФГУП «ВНИПИИстромсырье» (Москва)
Нерудные материалы
для дорожного строительства
Планы дорожного строительства в цифрах, указывающие масштаб развития дорожной сети, определили и повышенный интерес нерудников к основному потребителю.
Ранее соотношение между дорожным и гражданским строительством определялось 40:60 или, по данным некоторых экспертов, даже 70:30, вероятно, в зависимости от регионов. В 2008 г., по данным Госкомстата, было произведено 428 млн м3 щебня, следовательно, дороги «съели» около 250 млн м3 нерудных строительных материалов (НСМ), включая около 25 млн м3, потребляемых при строительстве железных дорог. Нерудные материалы из природного камня, к которым относятся щебень из различных видов горных пород, песок природный, песок из отсевов дробления, песок дробленый, щебеночно-гравийно-песчаные смеси, минеральный порошок, широко используются в конструкциях дорожных одежд (в цементобетонных и асфальтобетонных покрытиях) и основаниях автомобильных дорог и аэродромов, при устройстве насыпей и откосов.
Большое внимание при производстве щебня для строительства дорог I и II категорий и изготовления асфальтобетона и цементобетона уделяется выбору исходной горной породы. Проведенные исследования определили целесообразность применения для этих целей габброидных пород (габбро-диабазов, габбро-норитов, габбро-диоритов и др.). Щебень этих пород обладает высокой прочностью (1200—1400 МПа) и морозостойкостью (Б300, Б200), низкими показателями истираемости (И1), шероховатой поверхностью, определяющей отличное сцепление с вяжущими и битумом, а при поверхностной обработке дорог улучшающей сцепление колес с покрытием. Поэтому антигололедные посыпки (фрикционные минеральные материалы) целесообразно производить из этих видов пород. Месторождения прочных изверженных пород распространены крайне неравномерно. При этом некоторые из них имеют небольшой объем запасов. К наиболее распространенным высокопрочным изверженным породам относятся граниты, гранито-гнейсы и т. п. породы. Наиболее богаты месторождениями прочных изверженных пород Республика Карелия, Ленинградская, Свердловская и Челябинская области. Фактически перечисленные материалы являются дальнепривозными и дорогостоящими, в том числе из-за постоянно растущих тарифов железнодорожных перевозок. В зависимости от удаленности предприятий величина тарифа составляет в среднем 73% от цены продукции, по данным обследования в 2007 г. 8 крупных предприятий, эксплуатирующих месторождения высокопрочных изверженных пород, и ежегодно повышается. Удорожание продукции не стимулирует снижения цены у производителей, так как тариф растет и сегодня, во время кризиса «съедая» возможности предприятий к увеличению объема поставок, не говоря уже о растущих тарифах энергетиков, нефтяников и других монополистов.
К 2010 г. планировалось строительство дорог с объемом поставок 455,6 млн м3 НСМ. И хотя многие проек-
ты заморожены, Московская область сохраняет темпы подготовки к строительству Центральной кольцевой автомобильной дороги (ЦКАД) Московской области с целью открытия движения в 2015 г. По планам строительства порядка 500 км и реконструкции около 700 км дорог в Московской области понадобится почти 50 млн м3 НСМ, не считая верхнего слоя асфальтобетонного покрытия, для производства которого понадобится не менее 10 млн м3 щебня. Эти ориентировочные расчеты дают представление об объемах необходимых поставок НСМ для современного дорожного строительства.
Для сохранения минерально-сырьевой базы РФ необходимо максимально использовать НСМ, получаемые из текущих отсевов производства щебня, отвалов и техногенных месторождений. Эти материалы, прошедшие все стадии измельчения, при рассеве могут дать до 15% щебня фракций 5—10 мм и 10—15 мм, стандартные фракции дробленого песка (наиболее востребованной фракции 2,5—5 мм и отсевы дробления от 0,071 до 5 мм в заданной пропорции), а также минеральный порошок, получаемый измельчением отсевов дробления щебня из карбонатных и изверженных пород или из аспирацион-ных систем.
Отметим также, что дорожники предпочитают для дорог I и II категорий не смеси фракций, а узкофракциони-рованные материалы 5—10 мм, 10—15 мм и 15—20 мм, а также песчаные фракции 2,5(2)—5 мм, необходимые для верхних слоев покрытия асфальтобетона, а также для производства фрикционных минеральных материалов, используемых в качестве противогололедных. Кроме стандартных фракций щебня из изверженных горных пород для дорожного строительства специалисты ОАО «СоюздорНИИ» считают целесообразным для асфальтобетона выпуск щебня более узких фракций 5—7,5 мм и 7,5—10 мм, с формой зерен I и II групп.
Дорожники постоянно повышают требования к используемым нерудным строительным материалам, в том числе к прочности, морозостойкости, долговечности исходных горных пород, зерновому составу, форме зерен, соотношению компонентов в смесях и т. д. Несомненно, эти требования обоснованы при строительстве федеральных и муниципальных главных дорог. По данным Росавтодора на 01.01.2005 г., протяженность сети автомобильных дорог общего пользования России составила 600,6 тыс. км, из которых на федеральные дороги пришлось 47,1 тыс. км, на территориальные — 553,5 тыс. км, то есть протяженность федеральных дорог составляет 5,4% от общей протяженности сети, но на них приходится 45—50% всех грузоперевозок автомобильным транспортом.
В то же время большинство предприятий нерудной промышленности переходит на выпуск продукции, необходимой для строительства дорог I и II категорий. Эта продукция более дорогая, так как требует дополнительных стадий переработки, более затратна и, кроме того, ведет к большим потерям минерального сырья. Только получение щебня 1-й и 2-й групп по содержанию зерен пластинчатой и игловатой форм увеличивает объем от-
www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал fö
4 январь 2010 ШГ^ШЫ *
ходов (отсевов дробления) в 1,5—2 раза. Развитие новых технологий, например на основе использования повышенного содержания щебня, отсевов дробления и минерального порошка (щебеночно-мастичная смесь), позволяет удешевить и улучшить дорожные сети. К сожалению, расчет экономической целесообразности выполнения этих жестких требований для дорог различных категорий в масштабах всей страны не производился. Однако очевидно, что покупка основного дальнепривозного материала (НСМ) становится для многих неподъемной. Факты сокращения количества ведомственных и частных дорог наблюдались уже в 2006 г. из-за нехватки средств у владельцев. Вследствие этого страна остается без ранее действующих дорог. Эти тенденции проявляются при кризисе еще острее.
Эти данные свидетельствуют о том, что экономика России будет подорвана кризисом еще в большей степени, если намеченная подпрограмма «Автомобильные дороги» не будет обеспечена финансированием. А уже сегодня известно, что заморожено строительство большого количества автомобильных дорог общего пользования и частных из-за отсутствия бюджетных денег и инвесторов.
Число предприятий НСМ различной мощности до кризиса составляло около 10 тыс. Открывались в предкризисный период новые карьеры, что связано не только с ростом объемов дорожного и других видов строительства, но и с истощением минерально-сырьевой базы. По данным М.И. Лопатникова, более 52% разведанных месторождений изверженных и прочных метаморфических пород Европейской части России и Урала являются малыми и очень малыми (менее 5 млн м3) и «не могут рассматриваться в качестве сырьевой базы крупных предприятий, вывозящих значительные объемы продукции за пределы региона».
Одно из перспективных направлений расширения минерально-сырьевой базы — использование отходов строительства, а именно щебня из бетона сносимых зданий и сооружений. Многие развитые страны активно применяют их в дорожном строительстве. По мнению немецких специалистов, конструкция дорожной одежды, выполняемая из этих материалов, должна быть толщиной не менее 1 м. Экономически целесообразно применять вторичные ресурсы для дорог более низких категорий.
ФГУП «ВНИПИИстромсырье» провел комплексные исследования качества щебня, песка и пылевидной составляющей из строительных конструкций и изделий разрушаемых пятиэтажек и по заказу Мосстройкомите-та совместно с СоюздорНИИ разработали нормативные документы ТУ «Смесь щебеночно-песчаная из отходов переработки бетонных и железобетонных изделий и конструкций для устройства оснований автомобильных внутриквартальных дорог и тротуаров города Зеленограда». На основании требований ТУ было дано разрешение на пересмотр проекта дорожной одежды с включением в него вторичных материалов. Совместно с фирмой «Дорога» было проведено обследование участка длиной 500 м с покрытием песчано-щебеночной смесью. Состояние дороги после года эксплуатации свидетельствовало о целесообразности применения указанных нерудных материалов из бетонного лома для устройства щебеночных оснований подъездных и малонапряженных дорог. Дорожное строительство является не только самой материалоем-кой областью использования вторичных заполнителей, но и одной из наиболее экономически выгодных для их применения.
Ключевые слова: нерудные материалы, дорожное строительство, щебень, асфальтобетон.
дная кон£
8-10
сентября 2010 г.
Казань
Оргкомитет: 140050, Московская обл., п. Красково, ул. К. Маркса, д. 117, ВНИИСТРОМ
Телефоны: (495) 557-30-11 E-mail: gips@rescom.ru
Российская гипсовая ассоциация Российское научно-техническое общество строителей Московский государственный строительный университет
ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова Научно-исследовательский институт строительной физики ГУП «НИИМосстрой»
Пятая Международная конференция
«Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий»
Конференция посвящена 125-летию со дня рождения П.П. Будникова Тематика конференции:
■ технический прогресс в области гипсовых материалов и изделий (исследования, производство и применение)
■ ангидритовые вяжущие
■ гипсовые материалы в малоэтажном строительстве
■ привлекательность и механизмы инноваций в гипсовой отрасли
■ современное оборудование для производства гипсовых вяжущих, материалов и изделий на их основе
■ лаборатории, менеджмент качества, экологический менеджмент и их роль в обеспечении качества и долговечности гипсовых материалов
■ нормативно-техническая документация в соответствии с современными требованиями
■ обучение и переподготовка специалистов в области производства и применения гипсовых материалов и изделий
В рамках конференции состоится:
• годовое собрание членов Российской гипсовой ассоциации
•тематическая производственная экскурсия на ОАО «Камско-Устьинский гипсовый рудник»
Генеральный информационный спонсор: журнал
С троите льные Материалы
■f: ■ научно-технический и производственный журнал www.rifsm.ru
¿U!' ® январь 2010 5
