В России будут строить дороги из пластика
В России будут строить дороги из пластика
Статья о том, что в России планируют перенять голландский опыт по укладке дорог из переработанной пластмассы. В конце статьи — интересное видео о пластиковых дорогах в Голландии.
Тестирование нового дорожного покрытия началось еще в 2015 году. Высокопрочный пластик предполагается создавать из переработанных отходов, получая на выходе очень надежный материал со сроком службы, превышающим долговечность асфальтного покрытия в 3 раза.
Теперь же пластик для дорог намерены всесторонне изучить московские специалисты из «Центра экспертиз, исследований и испытаний в строительстве». Они планируют приобрести материал для тестирования на прочность, ровность покрытия, толщину и даже на реакцию на перепад температур, чтобы вынести собственное мнение.
Преимущества строительства дорог из пластика
Проведенные лабораторные исследования позволили установить, что по показателям прочности и несущей способности пластик практически не отличается от асфальта и бетона. При этом такой материал характеризуется великолепный прочностью и износоустойчивостью. Планируется, что при соблюдении технологии работы автомобильные трассы из полимеров прослужат в несколько раз дольше, нежели чем дороги из асфальта.
Несомненным преимуществом такой технологии выполнения дорог из пластмассы является скорость обустройства дорожного полотна. Если на строительство дороги по классической технологии уходит от нескольких недель до 2-3 месяцев, то выложить поверхность пластиком будет в 2-3 раза быстрее. Также следует отметить доступную стоимость этого материала, что позволяет существенно сократить затраты на дорожное строительство.
Технология строительства таких пластиковых дорог не отличается сложностью. Сами плиты дорожного полотна изготавливаются в заводских условиях, после чего укладываются на предварительно выровненное основание. При помощи специальных установок плиты скрепляются в единое целое и дополнительно армируются для обеспечения необходимой прочности. Внутри пластиковых панелей располагаются пустоты, в которых могут располагаться инженерные коммуникации. Это позволяет избавить от необходимости последующего вскрытия дорожного полотна для ремонта коммуникаций.
В настоящее время пластиковые дороги с успехом эксплуатируются в Нидерландах, Германии, Франции, Италии и Японии. В ближайшее время в Москве будет запущен пилотный проект, в рамках которого несколько городских улиц будут выложены новым полимерным составом.
Пластиковый асфальт в России
Технологии применения переработанных полимерных материалов в дорожном строительстве в России разрабатывала компания ОАО «Роснано».
Была создана программа «Инновационная дорога», в рамках которой новые покрытия должны были использованы при строительстве магистралей в Татарстане, Москве, Рязанской области.
Проект остался на стадии разработки, столкнувшись с необходимостью корректировки ГОСТов, СНиПов, технических регламентов.
В России улучшают качество покрытия для дорог с помощью пластиковых добавок, разрабатываемых компанией «СИБУР Холдинг».
Полимер-битумные вяжущие выпускаются из нефтепродуктов.
Рециклинг пластика в компании не внедряется, объясняется это высокими затратами и отсутствием в стране реализованных технологий по массовому сбору полимерных отходов.
Разрабатываются технологии, аналогичные индийским и канадским, в Ярославле и Новосибирске. Планируется использование асфальтобетонных смесей на основе переработанного пластика для ремонта дорог, а в дальнейшем – для прокладки магистралей.
Для реализации проектов требуется внедрение технологий по сбору и сортировки пластиковых отходов, изменение действующего законодательства.
Преимущества пластиковой дороги
Технология укладки дорог из пластика предполагается более упрощенной по сравнению с другими покрытиями. Для цементобетонных дорог в плитах предусматривают сквозные каналы, через которые тянут покрытые антикоррозийной смазкой стальные тросы, а напрягаемую арматуру убирают в полиэтиленовые трубки для ее свободного перемещения. Торцы между плитами заливают герметиком. Таким образом создается экономия на устройство основания для дороги.
А что же пластиковые дороги? Им не нужна такая многослойность, они отлично лягут на песочную подушку даже в регионах с весьма переменчивым климатом и разноплановыми осадками. Это делает строительство не только быстрым, но и необычайно простым и дешевым. Пластику не только не страшны осадки, но и попадание горючих веществ, автомобильных масел и электролитов. Стойкость к любому температурному воздействию, будь то +80 или -40 градусов, делает пластиковое покрытие незаменимым в российских реалиях.
Наличие полости внутри пластика даст возможность удобно разместить там любые коммуникации: газ, водопровод, линию связи, электрику. В северных регионах можно даже предусмотреть возможность подогреваемой дороги, основательно снизив аварийность в суровые зимы.
На литые дорожные панели, устанавливаемые «стык-в-стык», предполагается сразу наносить всю необходимую дорожную разметку, которая продержится существенно дольше обычной краски. А в грандиозных планах авторов этого проекта – функция изменения цвета дороги в зависимости от температуры окружающей среды для сообщения водителям, например, о наледи.
Тесты показали, что фрикционные возможности автомобильных шин на пластиковом покрытии ничем не уступают сцеплению на асфальте. Хотя пластик не является гигроскопичным материалом, эксперименты технологов вполне могут привести его к нужной степени «шершавости». А в случае осадков влагу с поверхности предполагают отводить путем большого количества маленьких отверстий, либо посредством иного способа дренажа.
1. Дороги из пластмассы по всему миру
Шотландская компания MacRebur придумала способ создания дорог с использованием переработанного пластика. Эти дороги из пластмассы ,прочнее и долговечнее, чем дороги, построенные с использованием асфальта. Асфальтированные дороги треснут во время дождей и не продержатся долго, а пластиковые — на 60% прочнее и должны прослужить примерно в 10 раз дольше. А самое главное, они решают проблемы загрязнения окружающей среды. Дороги сделаны из материала MR6, так его называют в MacRebur. MR6 смешивается с другими материалами строительства и заменяет необходимость в расточительном материале битуме. Эти дороги выдерживают вес любого грузового автомобиля. Грузо перевозки по таким дорогам наиболее комфортны. Водителей не трясет ,ни при каких условиях. Нет ям и ухабов.
В Нидерландах группа компаний KWS (часть VolkerWessels), Wavin (часть группы Mexichem) и Total образовали консорциум PlasticRoad, организовав проект эко-дорог для своей страны.
А в Исландии, Jamie McQuilkin с ReSource International получили разрешение от исландской дорожной и прибрежной администрации, чтобы провести предварительные исследования, и проверить, можно ли использовать переработанный пластик вместо асфальта.
2. Пластмассовые дома
Наверное не легко сразу представить пластиковую бутылку в роли кирпича. А вот у Мирро Дэвида из Кампалы (Уганда), проблем с фантазией нет! Он построил дом с использованием пластиковых бутылок, и решил не только проблему отходов, но и проблему жилья.
Конкуренты пластиковой дороги
Канадское дорожное полотно из бытовых отходов
Канадские инженеры первыми начали экспериментировать с разнообразными дорожными покрытиями. В Ванкувере уже замостили несколько улиц усовершенствованным материалом, состоящим из сочетания асфальта с бытовыми отходами – пластиковыми стаканчиками и бутылками, молочными пакетами и прочим мусором. Смесь составлена в пропорции 80:20, что выдает в итоге вполне привычный глазу серый асфальт, чья прелесть состоит в том, что несколько его километров помогают очистить кубометры земли от мусора. Кроме того, для его производства требуется меньшая температура по сравнению с традиционным асфальтом, что ощутимо снижает энергетические затраты.
А тот факт, что производство пластиковой дороги обходится на 3% дороже асфальтовой, вполне оправдывается экономией на утилизации огромных свалок пластикового мусора.
Американская дорога из полиэтилена
Американские технологи давно уже внедрили альтернативное покрытие EcoRaster. Удивительное водонепроницаемое полотно состоит из соединенных в единую систему решетчатых плит, созданных из переработанного полиэтилена. Ячейки блоков заполняют галькой, гравием и даже растительностью, которая спасает от эрозии почвенные покровы, а ливневые воды очищаются от загрязнения посредством природной фильтрации.
Трасса из резиновых покрышек в Аризоне
В американском же штате Аризоне применяют еще один вид асфальтового покрытия – с переработанными резиновыми покрышками. Столь необычная добавка делает дорогу быстросохнущей после осадков или случайного разлива жидкости, а также менее скользкой по сравнению с традиционной асфальтированной трассой.
️ ПЛАСТИКОВЫЕ ДОРОГИ: В ЧЕМ СУТЬ?
Суть пластиковых дорог отражается в самом их названии. Это дороги, которые изготавливаются либо целиком из пластика, либо из композитов пластика с другими материалами.
Строят такие дороги, в основном, из переработанного пластика: бытовые отходы, одноразовая посуда, крышечки бутылок, колпачки, соломинки, пластиковая мебель и т.д.
В ЧЕМ ИХ ПРЕИМУЩЕСТВО?
Одно из главных преимуществ для окружающей среды – пластиковые дороги создают из вторсырья , которое, в противном случае, просто окажется на свалке. Вместо того, чтобы загрязнять землю и океан, старый пластик переработается и будет приносить пользу.
Например, пластмассово-битумные композитные дороги могут использовать различные виды пластмассы, тем самым увеличивая повторное использование пластика. Ведь большинство пластиковых отходов не рециркулируются, потому что они обычно смешиваются с различными типами пластика и не-пластика (например, с бумажными этикетками), и до сих пор процесс разделения трудоемок.
В случае с пластиковыми дорогами, после окончания срока службы пластиковых панелей сырье опять можно подвергнуть переработке для создания новых сборных элементов.
Кроме того, пластиковые дороги — это решение в пользу уменьшения использования асфальта, что экономит природные ресурсы. Ведь асфальтобетон требует нефти, которая становится все более дефицитной.
Еще один плюс — выброс парниковых газов при производстве дорог из пластика на 30 тонн меньше, потому что 10% битума в них заменено переработанным пластиком.
Практические исследования показали, что пластиковые композитные дороги демонстрируют характеристики, превосходящие обычные асфальтобетонные дороги . В частности, они показывают лучшую износостойкость и требуют минимального технического обслуживания.
Тесты показали, что пластиковые дороги более устойчивы к погодным воздействиям и температурам. Кроме того, разработчики разных стран говорят о более высоком сроке бесперебойной работы пластиковых дорог. Так, в сравнении с асфальтовым и бетонным покрытиями, пластиковое не дает широких трещин и выбоин (неплохие новости для Украины). Это связано с тем, что полимерно-битумные композитные дороги, в отличие от стандартных асфальтобетонных, не впитывают воду, обладают большей гибкостью, что приводит к уменьшению повреждений и потребности в ремонте. Дорожные покрытия остаются гладкими, требуют меньшего ухода и лучше поглощают звук.
Стоит отметить, что уменьшение количества повреждений дороги повышает ее безопасность , поскольку это автоматически уменьшит количество дорожно-транспортных происшествий и вероятность пробок.
Еще одним огромным преимуществом современных пластиковых дорог является высокая скорость их монтажа . Например, нидерландская компания KWS строит модульные пластиковые дороги, которые легче и быстрее укладывать. Если для создания асфальтовых и бетонных дорог требуются месяцы (если не годы), то пластиковые дороги построят за несколько недель.
Создатели технологии утверждают, что скорость монтажа пластиковых дорог быстрее, чем обычных, ведь нет необходимости проведения землеройных и дорожно-строительных работ. Так голландские разработчики подняли скорость работ на 70%.
Значительным плюсом модульных конструкций является их полая структура, где можно размещать различные коммуникации, кабеля и водоотводы . Кроме того, конструкция дает возможность для дальнейшей модификации : установки датчиков движения, подключения обогрева дороги.
Еще одним, приятным для автомобилистов, плюсом пластиковых дорог является то, что они по своей природе проницаемы и обеспечивают меньшую задержку движения, что снижает потребление бензина .
В ЧЕМ МИНУСЫ?
Несмотря на значительные преимущества пластиковых дорог и позиционирование их как 100% экологичных, абсолютной панацеей для экологии их считать нельзя. В чем же подвох?
Дороги, которые создают из чистого пластика, требуют использования совместимых пластмасс, поскольку при расплавлении пластмассы разных типов могут разделяться по фазе, тем самым вызывая структурные недостатки, которые могут привести к преждевременному разрушению .
Кроме того, пластмасса в дороге может распадаться на микропластик , частицы которого проникают в почву и водоемы. Этот микропластик может также поглощать другие загрязнители.
Микропластик уже внутри нас: откуда и что это значит
Еще одним минусом является то, что эта технология не проверена временем . Разработчики уверяют, что ожидаемый срок службы пластиковых дорог составит примерно 30 лет, однако подтверждения этому нет, ведь сама технология относительно новая.
Бесспорно, пластиковые дороги помогают в вопросе утилизации старого пластика, однако полное влияние самих дорог на экологию еще не изучено.
Пластиковых дорог
Дороги будут состоять из отдельных полых секций, соединенных между собой. Переработанный пластик, не поддающийся коррозии и воздействию атмосферных условий, способен выдерживать температуры от минус 40 до плюс 80 градусов Цельсия. Срок эксплуатации такого покрытия может быть примерно в три раза больше, чем у асфальтового. Отсутствие необходимости проводить постоянный ремонт снизит количество дорожных пробок.
Другим преимуществом пластиковой дороги является её легкость монтажа в песчаную и истощенную почву. Кроме того, полые ниши внутри панелей могут служить для отвода воды, а также применяться для прокладки труб и кабелей.
Экологичность
Для производства пластиковых дорог применяется процедура переработки пластиковых отдохов
Скорость
Монтаж готовых пластиковых секций требует в разы меньше времени и финансовых затрат
Надежность
Пластиковые дороги имеют огромный срок службы в отличии от классических дорог
Потенциал нашей концепции очень велик. В дальнейшем мы рассчитываем привлечь к разработкам новых партнеров, а также перерабатывающие пластик предприятия, что будет способствовать развитию всей индустрии.
Поставщиком материала для производства дорожных блоков PlasticRoad станет океан, в котором скопилось огромное количество пластиковых отходов. Помимо чистки окружающей среды, при условии широкого распространения данная технология к тому же обеспечит сокращение вредных выбросов.
К слову, на асфальт приходится 2% всего углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу мировой транспортной системой.
В Китае дороги строят из мусора, в Голландии — льют из пластика, собранного в океанских водах, в США дорожную одежду делают из отслуживших шин и шины же кладут в основание дороги. Какие из этих технологий годятся для России?
Современные технологии позволяют существенно увеличить срок службы дорог — но применимы ли они у нас?
Шинами по шинам
Самые интересные и полезные — технологии, которые позволяют использовать вторсырье. Например, в состав так называемого резиноасфальта входит резиновая крошка, получаемая из старых покрышек. Такой асфальт подходит для любого климата, обеспечивает превосходное сцепление, уменьшает тормозной путь на 15%, снижает шум, выдерживает большие нагрузки и не склонен к образованию колеи. Крайне важно и то, что он позволяет решить одну из экологических проблем за счет утилизации старых шин, которых лишь в США ежегодно накапливается около 300 миллионов!
Впрочем, уже сейчас при строительстве автодорог в России широко применяют модификатор асфальтобетонных смесей Унирем, получаемый из старых покрышек. По утверждению разработчиков, активный (с добавками) резиновый порошок на 25% повышает долговечность дорожного покрытия, вдвое снижает колейность и не требует изменения технологии производства асфальтобетона. Однако асфальт с модификатором, который острословы уже обозвали «наноасфальтом», требует безукоризненного соблюдения технологии укладки. Иначе дорога покрывается волдырями и ездить по ней становится невозможно, как это случилось в Уфе и Иркутске. Обратный пример — трасса M10 «Россия» (386–388 км, возле придорожного комплекса «Полпути»), где «наноасфальт» лежит с 2005 года, не требуя замены. А ведь ежедневно по этому участку проходят тысячи легковушек и тяжелых грузовиков.
Зато с 2014 года у российских дорожников в ходу американское словечко superpave (в переводе — суперпокрытие) — так назвали метод объемного проектирования асфальтобетона, позволяющий повысить его качество, использовать местные материалы без снижения износостойкости покрытия (например, идущий в асфальтобетон камень может уступать по плотности камню из другой местности). Суперпейв дает возможность спроектировать состав так, что прочностные характеристики дорожного покрытия будут соответствовать заданным — и не потребуется сложная логистика и дополнительные затраты.
Когда б вы знали, из какого сора…
Два года назад в китайской провинции Шаньси построили 122‑километровую скоростную автомагистраль, использовав для ее основания 6 млн тонн строительного мусора. Благодаря этому китайцы сэкономили примерно 47 млн долларов, 3,4 млн кубометров песка, 32 тонны угля и, что очень важно, 200 гектаров земли, которые потребовались бы для захоронения отходов. У нас тоже идет в дело строительный мусор — своего рода «шашлык» из нанизанных на арматуру кусков бетона, но для легковых машин такие «дороги» непригодны. Они сооружаются как временные в ходе строительства. А если их заливали бы асфальтобетоном, который тоже можно делать из вторсырья, получилась бы вполне пригодная для массовой эксплуатации дорога. Ведь существуют технологии регенерации дорожного покрытия, которые позволяют применять значительную часть старой асфальтобетонной смеси для производства новой (в первую очередь в заводских условиях, после переплавки).
Технология холодного рециклинга еще более интересная и экологически чистая. Старый асфальт срезают, измельчают в крошку и, перемешав с новым связующим материалом, прямо на дороге изготавливают новое покрытие. В 2014 году руководителю Росавтодора демонстрировали такую технологию в Хабаровске, и сейчас российским дорожникам предписано максимально использовать старый асфальт — так удастся сэкономить на материалах до 40%. Сегодня в России некоторые фирмы ремонтируют дороги по технологии холодного рециклинга, но пока это исключение, а не правило.
Голландская компания Royal VolkerWessels
По заверению авторов проекта, производство таких плит гораздо экологичнее асфальтового, а их укладка проще и быстрее: требуется только хорошо утрамбованная песчаная подушка.
Пластиковыми дорогами можно заменять и обыкновенные, асфальтовые, сняв все верхние слои и выровняв основу. При правильном монтаже получается практически идеальная поверхность с малозаметными стыками. Поврежденные сегменты легко заменить, а так как плиты полые, внутри разместятся электрические кабели и линии связи, канализация и газовые магистрали. При необходимости можно сделать даже обогрев.
Но в России, по мнению экспертов, такая технология вряд ли приживется. Хотя бы потому, что в Нидерландах запрещены шипованные шины, а у нас они широко используются. Кроме того, как утверждает начальник столичной лаборатории испытаний строительных материалов Рауф Юсифов, пластиковое покрытие даже летом не способно обеспечить достаточный для безопасного движения коэффициент сцепления, не говоря уж о зиме: «Можно создать макрошероховатость за счет формирования продольных и поперечных канавок, которые окажутся под колесами, но микрошероховатость, необходимую для удаления пленочной воды, искусственно не создать». В таком же ключе высказывается Юрий Васильев, профессор кафедры «Дорожно-строительные материалы» МАДИ. Он напоминает также, что бытовые отходы по-прежнему не сортируются и отделить пластиковый мусор от прочего затруднительно. А использовать новую пластмассу для производства дорожных плит — слишком дорого.
Применять покрытие из пластика можно лишь на тротуарах, пешеходных дорожках, аллеях, на проезжей части с продольным уклоном не более 20% и низкой скоростью движения (до 40 км/ч). То есть в парках, а не на скоростных магистралях.
Впрочем, пластики в дорожном строительстве у нас уже используют, и в таком объеме, что позавидуют иные зарубежные дорожники. Например, для строительства мачт электроосвещения и их опор, шумозаградительных щитов, мостовых переходов. Композитные материалы идут на опалубку, напрягаемую арматуру, перильные ограждения, щиты, светящиеся краски на основе люминофоров.
Мечты, мечты
В Нидерландах дорожникам снится светящаяся разметка, реагирующая на изменение температуры, — такую уже испытывают на одной из трасс на юге страны. Британцы грезят о разметке, которая накапливает энергию днем, а ночью светится тем сильнее, чем темнее ночь. Существует идея умных дорог, предупреждающих водителей о необходимости снизить скорость, зажигая надписи на покрытии, когда на него ступает пешеход или животное. Многие мечтают о дорогах со встроенными солнечными панелями: накапливаемой ими энергии должно хватить и для освещения дороги, и даже для бесконтактной подзарядки проезжающих электромобилей. Например, в штате Айдахо (США) создали дорожное покрытие из солнечных панелей, выдерживающих грузовики массой до 115 тонн.
Британские компании Carbon Trast и Lafarge Tarmac продвигают энергосберегающее покрытие из низкотемпературного асфальта, которое позволит экономить при строительстве дорог и уменьшить вредные выбросы в атмосферу.
Наши дорожники говорят, что их дело консервативное — общий принцип строительства дорог не изменился со времен Римской империи. Принцип, безусловно, остался прежний, а вот технологии шагнули далеко вперед. Хотя и в самой современной технологии основополагающим является старое правило: если хочешь построить хорошую дорогу, точно следуй всем инструкциям и предписанным методам — иначе и нанотехнологии не помогут.
Инновации в строительстве автомобильных дорог
Технологии не стоят на месте, специалисты активно ищут замену классическому покрытию. И их разработки действительно впечатляют!
Самоисцеляющийся асфальт
Разработка ученых из Нидерландов. На этапе укладки асфальт насыщают токопроводящими волокнами. Если начинает образовываться трещина, через волокна пропускается электрический ток в непосредственной близости от дефекта. Ток генерирует внутреннее тепло, расплавляя битум – он склеивает обе поверхности трещины. Похожее покрытие разработали и швейцарцы, только в состав асфальта включили мелкие частицы железа и подвергли их воздействию переменного магнитного поля.
Дороги с отведением грунтовых вод
Ученые предлагают использовать проницаемые мостовые материалы для уменьшения ливневых стоков. Также такое свойство не позволит образовываться льду на асфальте. Покрытие спроектировано с пустотами, через которые влага проникает к основанию и выводится через траншею в линию сточных вод.
Дороги с функцией «антизаморозка»
В Японии, где часто наблюдаются снегопады, стали использовать технологию «снежных» труб. В структуру дорожного полотна встраиваются коммуникации, по которым идет горячая вода. Температуры трубы достаточно, чтобы растопить снег. Особо загруженные и важные трассы дополнительно подогревают циркулирующей горячей водой. Другой пример – Solar Roadways, дорожные панели с нагревательными элементами и светодиодами. Вся площадь покрытия превращается в единый нагреватель, под действием постоянного тока 48 вольт асфальт просто не дает скапливаться снегу и влаге. Правда, и цена удовольствия в 2,5 раза выше обычного асфальтобетона.
Дорога для электромобилей
Нет, это не персональное шоссе для электрокаров, это трасса, которая способна подзаряжать аккумулятор транспортного средства. В покрытие встроен специальный рельс, передающий автомобилю электричество во время движения. Такую дорогу построили в Швеции, электричество подается только, когда над рельсом проезжает машина.
Дороги из пластика
Разработчики из Голландии уверяют, что такие дороги будут более дешевыми, экологичными и прослужат не менее 80 лет. Проект известен под названием PlasticRoad. Испытания нового покрытия уже ведутся, но пока компания не раскрывает «волшебную формулу». Плиты будут производить из переработанных пластиковых отходов. Укладка таких дорог занимает в 2-3 раза меньше времени, чем асфальтовых. Разработчики заверили, что пластик выдержит температуру до +80 градусов и не накапливает тепло. Для прокладывания коммуникаций будут предусмотрены специальные полости.
Предлагаются решения и для уже существующих дорог. Голландские разработчики создали состав Ecosel Asphalt Protection – им обрабатывают поверхность для предотвращения обледенения. Это снижает риск ДТП и уменьшает время и расходы на чистку дорог.
Разработчики из Нидерландов создали специальную краску для разметки дорог. С наступлением темноты она начинает светиться. Также в состав включен компонент, который реагирует на снижение температуры: как только она снижается до 0 градусов (дорога становится скользкой), на разметке появляются снежинки, предупреждающие водителей об опасности. Состав уже протестировали, сделав разметку на одном из шоссе возле границы с Бельгией.
Использование инноваций экономически оправдано: такие дороги более безопасны и долговечны, вот только приживутся ли такие технологии в России – покажет время.
