Тренд задан. А что с внедрением? О новых материалах и решениях для дорожной отрасли

16.03.2022 Просмотров: 635

Дорожная отрасль считается консервативной с точки зрения применения новых технологий и материалов. Тем не менее в последние годы именно она становится центром притяжения новых идей в самых актуальных направлениях. Так, перспективным является применение вторичного сырья, к примеру, золошлаков, в строительстве автодорог. По-новому зазвучала технология укрепления природных и техногенных грунтов. Разрабатываются и успешно проходят испытания новые составы для содержания автомобильной сети, и, в частности, для обеспыливания дорог с твердым покрытием. Проблемой остается массовое внедрение этих и других инноваций, но тренд задан, и дорожная отрасль говорит новым технологиям "да".

"Бермудский треугольник"

Дискуссия о сути золошлаков идет давно. С точки зрения экологии - это крупнотоннажные отходы 5-го класса опасности. Однако при правильной переработке они могут стать заменой традиционных материалов, используемых в дорожном строительстве. У вторички - огромный потенциал, потому что традиционные материалы растут в цене, логистика усложняется, но при этом срыва реализации нацпроектов допустить нельзя. Масштабное использование золошлаков способствовало бы решению потенциальной экологической проблемы. В настоящее время в различных регионах России складированы более 1,5 млрд тонн таких отходов, и особенно эта проблема актуальна для Сибири и Дальнего Востока. В зарубежных странах есть схожая проблема, но там она решается: в Китае объем образования побочных продуктов сжигания угля (ППСУ) составляет 395 млн тонн, при этом объем утилизации достигает 67%; в странах ЕС - 100 млн тонн (утилизация 90%), США - 118 млн тонн (утилизация 42%). В Индии, например, на законодательном уровне введены механизмы, которые вводят карантин на применение ископаемых нерудных материалов, если вблизи есть вторичные материальные ресурсы. В России этот показатель не превышает 10%.

В чем причина? Ведь существующая нормативная база в дорожной отрасли России не запрещает использовать материалы техногенного происхождения. Однако на практике возможность их применения тонет в "бермудском треугольнике" между заказчиком, подрядчиком и поставщиком, которые не хотят рисковать с новыми материалами, рассказал генеральный директор ООО "Центр инноваций строительных материалов и технологий" Дмитрий Борисов. Если смотреть на экономику дорожно-строительного проекта, то материал на основе золошлаков используется в основании дорог, а это самое дешевое, и выгода он него минимальна, тогда как риски для участников процесса исчисляются десятками процентов относительно стоимости строительства. При этом меньше всего рискует поставщик ППСУ (угольные электростанции), поскольку для генерации это вспомогательное производство, а все затраты за утилизацию закладываются в тариф. "Так что смотреть надо именно на балансировку соотношения рисков и выгод", - рекомендует эксперт.

В России нет широкой практики применения вторичных ресурсов, как за рубежом, из-за административных барьеров, правовых коллизий и "серых зон" в законодательстве, соглашается заместитель директора Центра отраслевых исследований и консалтинга Финансового университета при Правительстве Российской Федерации Никита Осокин. Действительно, Федеральный закон № 488 "О промышленной политике в Российской Федерации" предлагает термин "вторичное сырье", приравнивает переработанный отход к продукту. Однако открытым остается вопрос: способна ли генерация создать такую ценность этого продукта, чтобы побудить потребителя его купить? Пока все участники процесса скорее инертны, однако эксперт подчеркивает, что именно энергетики первыми самостоятельно утвердили для себя целевой показатель по утилизации золошлаков: 15% - к 2024 году, 50% - к 2035 году. Впрочем, эта активность объясняется тем, что генерацию поджимают экологические требования: хранение в отвалах теперь становится дороже, а это уже лишние затраты, которых хочется избежать или минимизировать.

В поиске решений

В настоящее время вопрос использования вторичного сырья обсуждается в Минтрансе России совместно с ФАУ "РОСДОРНИИ". Причем вектор реализации совместных планов направлен не на теоретические изыскания, а на практическое применение этих материалов. "Испытаний и исследований проведено уже достаточно, а результаты НИОКРОов лежат на полке, - прокомментировал ситуацию начальник проектного офиса по науке ФАУ "РОСДОРНИИ" Юрий Рюмин. - Мы должны вписаться в концепцию комплексного плана Минэнерго России и определить пилотные проекты, проанализировать состав дорожных работ в рамках нацпроекта БКД, чтобы совместно с генерациями доказать эффективность применения золошлаков в дорожных проектах". При этом, будучи экспертным органом, РосдорНИИ предлагает выступить как площадка, которая объединит заказчиков, дорожно-строительные компании, проектные организации и генерации.

Дополнительной мерой для массового применения золошлаков в хозяйственном обороте России могла бы стать инициатива регулятора. Например, в рамках комплексного плана для муниципального заказа можно было бы установить такую меру, чтобы любые проекты дорожного строительства (или капитального строительства; рекультивации нарушенных земель; ликвидации свалок, полигонов и т. д.) в обязательном порядке предусматривали использование золошлаковых материалов при технологических возможностях. В настоящее время Минтранс России не готов рассматривать конкретные дорожные объекты, однако согласился с тем, что подобные проекты должны регулярно мониториться. На одном из совместных совещаний с Минэнерго России была достигнута договоренность, что в рамках перспективных проектов дорожного строительства на постоянной основе будет оцениваться возможность и целесообразность использования золошлаковых материалов. Со своей стороны, генерации планируют создание собственной ассоциации, в задачи которой будут входить развитие цикличной экономики и использование вторичного сырья.

Укрепление грунтов

Золошлаки - не единственный пример инноваций в сегменте дорожного строительства с применением вторичных ресурсов. Смежная тема - укрепление природных и техногенных грунтов. В частности, разработками материалов на основе конвертерных шлаков Новолипецкого металлургического комбината занимались компании ООО "Стрим" и ООО "БФБ". Общими усилиями был разработан модификатор для укрепления грунта "Акропол ГСМ", который позволяет повысить прочность получаемого грунтового композита в три раза, модуль упругости - почти в четыре раза, снижает водонасыщение и повышает долговечность конечного материала. Материал может применяться в разных областях, заменяя бетонирование и снижая стоимость выполнения строительных работ. Он подходит для выполнения всех видов дорожных работ - строительства, реконструкции, капремонта и ямочного ремонта - во всех климатических зонах. При этом экономия составляет от 30 до 70% в зависимости от региона, скорость выполнения работ возрастает до 6 раз по сравнению с традиционной технологией, рассказал генеральный директор ООО "Стрим" Андрей Глухов.

Казалось бы, подобной технологии должны дать "зеленый свет" во всех регионах, однако на практике все оказалось не так просто. "Как и все российские производители, мы сталкиваемся с проблемой доказательной базы эффективности технологии, - прокомментировал эксперт. - Представленные на отечественном рынке составы для укрепления грунтов зарубежных производителей декларируют свои характеристики и при этом воспринимаются как данность. В случае отечественного производства приходится каждый раз собирать огромную доказательную базу, проводить множество лабораторных и натурных испытаний. Ведь даже результаты исследований лаборатории одного региона не являются доказательством для применения этой новации в других субъектах".

Тем не менее разработчики последовательно продвигают свои наработки с применением золошлаков и отходов черной металлургии. Список объектов, выполненных с использованием модификатора грунта, постоянно пополняется, число успешных испытаний тоже растет. В частности, материалом интересуется МЧС. Также создана компания "Северное дорожное строительство", основным направлением деятельности которой станет работа с материалами на основе золошлаков. Работают специалисты и с другими вторичными ресурсами, например, перспективным является фосфогипс, а также вторичный материал, образуемый после сжигания нефтенесущих отходов. "В основании дорог всегда мы достигаем результатов более 7-8 Мпа, что обеспечивает снижение водонасыщения и, как следствие, долговечность и высокие эксплуатационные характеристики, которые увеличивают межремонтные сроки ремонта автодорог", - резюмировал Андрей Глухов.

Без шума и пыли

Еще одно направление в части инноваций для автомобильных дорог касается не строительства и ремонтов, а межсезонного содержания. В частности, речь идет о технологии обеспыливания автомобильных дорог общего пользования. Тема не нова: такие составы разрабатывали и раньше, но для грунтовых дорог, дорог с низкой интенсивностью движения, сельских, с переходным типом покрытия. Сейчас эта проблема приобрела особый размах и касается автодорог с асфальтобетонным покрытием, особенно в мегаполисах, где регулярно возникает смог из выхлопных газов и частиц пыли. При этом вещества, которые предложены для обеспыливания в отраслевых дорожных методических документах, нельзя использовать на автодорогах с асфальтобетонным покрытием в холодный период и межсезонье, поскольку они приводят к образованию скользкости.

"Совместно со специалистами Северо-Западного государственного медицинского университета мы исследовали дорожный смет, накапливающийся на улицах городов, и обнаружили серьезные концентрации тяжелых металлов, которые остаются на дорожной полосе в результате движения автотранспорта, - рассказала руководитель аппарата Национальной ассоциации зимнего содержания дорог Анна Климентова. - В составе смета были обнаружены мелкодисперсные частицы, которые появляются вследствие износа тормозных дисков, истирания шин, различные масла, пыль - довольно канцерогенные вещества. Они смешиваются с песком, который дорожные службы используют зимой в качестве противогололедного материала, измельчаются и поднимаются с потоками воздуха вверх, и этим дышат люди".

Поэтому возникла необходимость подобрать такой обеспыливающий раствор, который можно применять зимой и в межсезонье на асфальтовых дорогах. Подобный состав был разработан совместно с администрацией Новосибирска. "Мы выбрали один состав из четырех, который, с одной стороны, не снижал коэффициент сцепления, а с другой стороны, эффективно удерживал пыль на дороге, - рассказала Анна Климентова. - В 2020 году провели натурные испытания в Казани. Выяснилось, что состав надежно обеспыливает дорогу и выдерживает сильный дождь. Также провели эксперимент с вакуумным подметанием: после обеспыливания смет становится влажный, и его легко убрать механическим способом".

Впрочем, разработчики этой инновации также столкнулись с тем, что ее невозможно начать массово применять из-за отсутствия нормативных документов. "Поэтому мы разработали национальный стандарт, в который заложили технические характеристики для пылеподавления на грунтовых дорогах, угольных разрезах и карьерах. И отдельно сделали таблицу технических характеристик, которым должны соответствовать пылеподавляющие средства для асфальтовых дорог, - продолжает она. - В настоящее время они применяются в ряде российских городов и собирают хорошие отзывы".

Впрочем, проблема не только в отсутствии нормативки: дело в том, что пылеподавление в принципе не указано как вид работ при зимнем или межсезонном содержании, соответственно и средства под него не закладывают в сметы. Анна Климентова обращается к

РосдорНИИ с просьбой совместно решить эту проблему - чтобы инновации доходили до дорожных служб и их можно было законно использовать, повышая комфорт передвижения по автодорогам и уровень экологичности в городах.