Антигололедный асфальтобетон
Ученые БГТУ имени Шухова разработали антигололедный асфальтобетон. Многолетние наблюдения за эксплуатацией в реальных условиях подтвердили эффективность такого дорожного покрытия.
В чём суть разработки
Состав асфальтобетонной смеси зависит от того, на дороге какой категории она будет использоваться, в какой дорожно-климатической зоне. Затем подбирается состав из материалов: щебень, песок и минеральный порошок, чтобы он имел определенную плотность. После того, как состав асфальтобетона подобран, в него вводится соль. Достаточно всего 5 % соли (NaCl), чтобы такое дорожное покрытие само боролось с образующейся наледью.
Покрытие работает в большом диапазоне низких температур — от 0 до 10-15 градусов мороза. Если температура воздуха опускается не ниже этих показателей, налипающий на покрытие снег за счет содержащейся в нем соли просто подтаивает, главное — своевременно убирать такой накат.
«Такой асфальтобетон не вызывает плавление всего льда или снежного покрова, его задача – ослабить сцепление верхнего слоя асфальтобетона и образующегося снежно-ледяного покрытия. Это позволит оторвать образующийся накат от асфальтобетона и существенно снизить затраты на зимнее содержание таких дорог», — пояснил кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации и организации движения автотранспорта БГТУ имени Шухова Андрей Котухов.
Антигололедный асфальтобетон от обычного можно отличить визуально — на такой дороге будут видны мелкие белые вкрапления. Летом он ведет себя как обычный асфальтобетон, а в холодное время года превращается в инновационное покрытие, которое препятствует образованию наледи. По мере того, как покрытие изнашивается, содержащаяся в нем соль за счет стремления к выравниванию концентрации поднимается наверх и таким образом постоянно оказывается на поверхности дороги, сохраняя антигололедный эффект. То есть свои антигололёдные свойства покрытие будет сохранять на протяжении всей эксплуатации.
Как возникла идея
Самый популярный способ борьбы с гололёдом — использование реагентов на основе хлоридов, как это делают, например, в Москве, Санкт-Петербурге и других городах, а также пескосоляной смеси, которая состоит из песка и соли в соотношении примерно 9:1. Согласно нормам для Белгородской области, за сезон работники ЖКХ должны обрабатывать дороги такой смесью примерно 55 раз. Только в областном центре на борьбу с гололедом ежегодно тратится около 16 тыс. куб. метров пескосоляной смеси.
Такой способ борьбы с гололедом имеет ряд недостатков. Во-первых, он предполагает достаточно большие финансовые и трудовые затраты. Во-вторых, частицы этой смеси свободно разносятся ветром по округе и оседают на сельскохозяйственных полях. В-третьих, пескосоляная смесь достаточно агрессивна: автомобилисты жалуются на очень быструю коррозию, поражающую поддоны машин, не говоря уже о пешеходах, подошва обуви которых точно так же разъедается реагентами, а на самом материале обуви остаются почти не выводимые разводы.
А главное, использование соли или пескосоляной смеси не способно полностью решить вопрос с гололедом. То есть даже после обработки скользкость полностью не уйдет, а значит, риск дорожно-транспортных происшествий и получения травм все равно остается. К тому же принимаемые меры могут «опаздывать», что тоже увеличивает потери.
Есть ли аналоги
В Австрии, Финляндии, Германии используют фрикционный метод, соединяя песок и каменную крошку и обрабатывая полученным составом дороги и тротуары. Это достаточно экологичный вариант, но такая смесь задерживается на проезжей части не более получаса.
В США, Канаде, Новой Зеландии применяют альтернативные химикаты — хлорид магния (MgCl2). Это очень эффективный способ, но такой вариант гораздо дороже, чем техническая соль. Кроме того, хлорид магния вызывает еще более сильную коррозию металлов.
В Швеции используют специальный раствора: мелкий песок в пропорции 7 к 3 смешивают с горячей водой 90–95 °С и разбрызгивают на улицах. Горячий песок вплавляется в снег и делает поверхность шероховатой.
Такой обработки хватает на 3–7 дней с ежедневным трафиком около 1,5 тыс. автомобилей. Или пока не пройдет новый снегопад.
Кому полезна разработка
Разработка белгородских учёных будет в первую очередь полезна в дорожном строительстве центральной части России: трассы здесь отличаются интенсивным движением, а погодные условия часто меняются.
«Антигололёдные асфальтобетон может применяться на высокоинтенсивных дорогах, на опасных участках в Центральной полосе России, где наблюдается частые колебания температуры воздуха вокруг нуля, ледяные дожди и др. Во время эксплуатации такого покрытия будет заметно снижена нагрузка на дорогу и на обслуживающие компании за счет уменьшения затрат на пескосоляную смесь и ее распределение, а также значительное сокращение потерь от ДТП. Это даст не только экономический, но и экологический эффект: снизится загрязнение придорожной полосы», — отметил кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации и организации движения автотранспорта БГТУ имени Шухова Андрей Котухов.
Развитие проекта
В городе Алексеевка Алексеевского городского округа Белгородской области для проведения эксперимента был выделен небольшой участок второстепенной дороги протяженностью 200 метров. За несколько лет его эксплуатации претензий к новому покрытию нет: оно действительно успешно борется с гололедом без всяких побочных эффектов для участников движения и окружающей среды.