Сибирские ученые предложили новые дорожные материалы

Однако, они опасаются, что в удешевлении строительства не заинтересованы подрядчики дорожных работ.

В Новосибирске начал работу второй международный форум «Городские технологии». Работу секции «Транспортные системы и дорожное строительство» модерировал директор Института химии твердого тела и механохимии СО РАН академик Николай Ляхов, сообщает издание «Наука в Сибири».

По словам академика, преобладание в России асфальта как внешнего покрытия не соответствует мировому тренду: в США 80 % всех дорог имеют полотно из цементобетона, в Германии ― 40 %, а в нашей стране ― только 3%, причем это трассы, проложенные 20—30 лет назад. Профессор Владимир Викторович Ларичкин, заведующий кафедрой инженерный проблем экологии НГТУ, привел другую статистику ― в Китае строительство одного километра четырехполосного шоссе обходится в 3 миллиона долларов, в США стоит 4 миллиона, а в РФ ― все 12.

— Дешевые дороги невыгодны тем, кто берет на них подряды, ― констатировал Николай Ляхов.

Между тем, современная наука предлагает разработки, способные как удешевить дороги, так и сделать их намного более стойкими.

Кандидат технических наук Николай Русаков из тюменского Института криосферы Земли СО РАН рассказал о разработанном там теплоизоляционном материале «ДиатомИК», избавляющем от деформации шоссейные и железные дороги, построенные на вечной мерзлоте. Он представляет собой, по существу, вспененное стекло и производится из распространенных в Сибири диатомитов и родственных пород, которые можно добывать карьерным способом. Применение нового термоизолятора, по словам Н. Русакова, удешевляет строительство примерно на 20 %. В 2016 году «Тюменское инновационное предприятие Института криосферы ― 1» при ИКЗ СО РАН в партнерстве запустило опытное производство «ДиатомИКа» мощностью 25 кубометров в сутки. Этот материал не только запатентован, но и включен в государственные технико-экономические нормативы, что открывает возможности его крупнотоннажного производства и широкого применения.

— Лучше использовать отходы, чем вскрывать новые карьеры, ― считает Владимир Ларичкин, предложивший альтернативу: такое же вспененное стекло, но из отходов.

По словам Владимира Ларичкина, с добавлением специальной эмульсии (менее 1 % от общего объема) этот материал становится пригодным для так называемого холодного ресайклинга грунтовых дорог. Профессор НГТУ показал фильм про опытный участок в Тверской области: обычный пыльный просёлок на экране преобразился в чистую твердую трассу. Именно отходы, по мнению ученых, являются наиболее перспективной основой для создания новых дорожных материалов. Заместитель директора ИХТТМ СО РАН доктор химических наук Александр Немудрый рассказал о возможностях использования зол уноса ТЭЦ. Они оседают на электрофильтрах при сжигании угля и обладают, по словам ученого, «отрицательной стоимостью», поскольку требуют затрат на складирования и платежей за экологический вред.

 По химическому составу и консистенции зола с фильтра самого высокого, 4-го уровня приближается к чистому цементу. У этого сырья есть и свои минусы: необходимость контроля однородности частиц и содержания окиси кальция, которую Александр Немудрый назвал «бомбой замедленного действия». Эти особенности сказались на результатах эксперимента, проведенного в новосибирском Академгородке.

— Покрытие частично разрушилось, ― констатировал Николай Ляхов и назвал основную причину: несоответствие условий натурных и лабораторных испытаний, ранее давших впечатляющие результаты.

— Мы сделали выводы, ― сказал учёный. ― Зола должна применяться только с фильтров 4-го уровня (либо в смеси, но предварительно измельченная), перемешивание допустимо исключительно механическое (а не ручное), укладка ― катком, а на вибротрамбовкой, и при ночных температурах не ниже + 5 градусов.

Фото: издание «Наука в Сибири»