Российские ученые готовы удешевить строительство дорог в несколько раз

Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) создали инновационное оборудование, которое принципиально меняет технологии строительства дорог и повышает качество дорожного покрытия, сообщает пресс-служба ЮУрГУ.

«Инновация позволяет как минимум в три-четыре раза сократить затраты на строительство дорог и повысить производительность путем оптимизации процесса укладки дорожного полотна с помощью инновационного оборудования», — рассказал «Стимулу» руководитель группы разработчиков доцент кафедры гусеничных машин Политехнического института ЮУрГУ Евгений Кромский.

Под его руководством ученые совместно со студентами института Андреем Жаковым и Ильей Воторопиным создали совершенную модель современной дорожно-строительной машины, позволяющую уплотнять трудно деформируемые смеси и работать с различным бетоном: от жидкого до труднодеформируемого твердого, — применяемая в России техника этого не может. Инновационное изобретение было запатентовано в 2018 году (патент № 176735).

По словам Евгения Кромского, в России сейчас используется классическая технология укладки при помощи нескольких машин — сам бетоноукладчик и три-четыре дорожных катка, следствием чего является высокая себестоимость работ (труд рабочих, амортизация машин, топливо и т. д.). Бетоноукладчик, разработанный в ЮУрГУ, за счет уникального сменно-рабочего оборудования производит весь комплекс работ в один проход (однократно), при этом получатся такой же или более высокий коэффициент уплотнения дорожного покрытия по сравнению с комплексной механизацией процесса (в три-четыре агрегата).

Протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием в России в перерасчете на миллион человек населения в семь раз меньше, чем в развитых странах Европы и США. Из-за крупных и частых дефектов дорожного покрытия средняя скорость автоперевозок по дорогам России в два-три раза ниже, чем в развитых странах. Эксперты также указывают, что движение по дороге длиной один километр с дефектами покрытия влечет за собой износ транспорта за один год на 80 млн рублей, причем эти потери резко возрастают в последующие три года.

Повсеместно применяемая технология уплотнения дорожно-строительных материалов основана преимущественно на деформациях сжатия, таким образом, значительная часть воздуха остается в объеме уплотняемого материала.

«Одна из главных причин низкого качества автомобильных дорог — недостаточное уплотнение всех конструктивных слоев: земляного полотна, цементобетонного и асфальтобетонного твердых покрытий. Современные дорожно-строительные машины отечественного и зарубежного производства обеспечивают высокий уровень механизации, но не в полной мере отвечают возросшим показателям качества строительства автомобильных дорог. Наш автотранспорт в пересчете на подвижную единицу перевозит самый маленький объем груза в мире. Однако у нас чрезвычайно высок процент износа и поломок транспортных средств — это результат движения по дорогам со значительными дефектами дорожного покрытия», — рассказывает Евгений Кромский.

Поэтому ученые ЮУрГУ предложили новую технологию уплотнения, использующую преимущественно сдвиговые деформации, — по сути, это «воздухоудаляющая» технология.

У модернизированного учеными ЮУрГУ бетоноукладчика рабочая поверхность плиты нагнетателя разбита на несколько участков с различными уклонами, что позволяет обеспечить принудительную подачу материала из бункера в рабочую зону нагнетателя, поэтапное увеличение плотности материала при его прессовании, а также заглаживание и затирку поверхности уплотненного материала.

Специалисты отмечают, что в перспективе эксплуатация нового изобретения увеличит срок службы дорожного полотна и позволит реже производить ремонтные работы. Результаты, полученные в ходе эксперимента, позволяют утверждать, что асфальт с помощью разработанного механизма будет уплотнен более качественно. Потенциальными заказчиками инновационного устройства нового поколения могут стать различные российские дорожно-строительные организации, а также министерства дорожного хозяйства и транспорта регионов РФ. Производство этой техники в сотрудничестве с ЮУрГУ готов запустить механический завод «Новатор» (г. Копейск, Челябинская область).

«Ученые ЮУрГУ совместно с сотрудниками завода “Новатор” изготовили опытный образец уникального бетоноукладчика, который сейчас находится в университете, — рассказал “Стимулу” Евгений Кромский. — Завод готов незамедлительно приступить к массовому производству в случае заинтересованности потенциальных заказчиков».