Придумано нами. Антигололедный асфальт

В России, как известно, две беды. И дорожная проблема особенно усугубляется зимой, когда из-за снегопадов, перепадов температур на дорогах образуется наледь. В регионе с этой проблемой пока борются традиционным методом, разбрасывая на опасных участках пескосоляную смесь. Однако группа ученых БГТУ им. Шухова под руководством кандидата технических наук, профессора Георгия Духовного разработала куда более действенный способ борьбы с этой проблемой – антигололедный асфальтобетон. Это покрытие уже прошло апробацию на опытном участке в Алексеевском районе. Результаты более чем впечатляющие.

Методы борьбы с гололедом: традиционные и не очень

На сегодняшний день в мире существует несколько основных способов борьбы с гололедом. Все они имеют определенные преимущества и недостатки. В Австрии, Финляндии, Германии используют фрикционный метод, а именно соединяя песок и каменную крошку и обрабатывая полученным составом дороги и тротуары. Это достаточно экологичный вариант, но вот эффективность его не очень высокая: такая смесь задерживается на проезжей части не более чем на полчаса.

В США, Канаде, Новой Зеландии разработали альтернативные химикаты: в этих странах для очистки улиц и тротуаров используют 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 придумали свой способ борьбы с гололедом. Метод, который носит имя местного ученого Торгейра Ваа, предполагает использование специального 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. Пока этот метод внедряется в экспериментальном порядке.

Пожалуй, самым популярным способом является борьба с гололедом при помощи соли (NaCl), как это делают, например, в Москве, Санкт-Петербурге, Киеве, а также пескосоляной смеси, которая состоит из песка и соли в соотношении примерно 3:1.

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 массу недостатков. Во-первых, он предполагает достаточно большие финансовые и трудовые затраты. Во-вторых, частицы этой смеси свободно разносятся ветром по округе и в достаточно большом количестве попадают на сельскохозяйственные поля, оседая на них. В-третьих, пескосоляная смесь является достаточно агрессивной: 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, он недостаточно эффективен – песок или специальная смесь на его основе не способны полностью решить вопрос с гололедом. То есть даже после обработки скользкость полностью не уйдет, а значит, риск дорожно-транспортных происшествий и получения травм, хоть и в меньшей степени, но остается.

Асфальт с противогололедным эффектом

Профессор Георгий Духовный всю свою жизнь посвятил дорожному строительству. Разработкой антигололедного асфальтобетона он занимался более 10 лет. В этом ему помогали кандидат технических наук, доцент Андрей Котухов и заведующий лабораторией кафедры автомобильных и железных дорог Максим Самойлов.

Вывод: при производстве асфальтной смеси достаточно добавить в нее всего 5 % соли (NaCl), и такое дорожное покрытие сможет своими собственными силами бороться с образующейся наледью. В 2015 году для продолжения работы над этим асфальтом был выделен грант губернатора Белгородской области – около 200 тыс. рублей. Технология производства такого инновационного покрытия достаточно проста.

«Состав асфальтобетонной смеси зависит от того, на дороге какого типа она будет использоваться, какой вязкости должен быть битум. Затем подбирается состав из материалов: щебень, песок, порошок, чтобы он имел определенную плотность. После того, как состав асфальтобетона подобран, в него вводится соль», – рассказал Георгий Духовный.

Покрытие работает в достаточно большом диапазоне низких температур – оно эффективно даже при 17-20-градусном морозе. Если температура воздуха опускается не ниже этих показателей, налипающий на асфальт снег за счет содержащейся в нем соли просто подтаивает, и главная задача – своевременно убирать такой накат.

Антигололедный асфальт от обычного можно отличить визуально – на такой дороге будут видны мелкие белые вкрапления. Летом он ведет себя как обычный асфальт, а в холодное время года превращается в инновационное покрытие, которое препятствует образованию наледи. По мере того, как покрытие истирается, содержащаяся в нем соль за счет миграции воды поднимается наверх и таким образом постоянно оказывается на поверхности дороги, сохраняя антигололедный эффект.

Опытная партия была изготовлена при помощи стандартного смесителя, используемого в дорожном строительстве; соль при этом подавалась вручную, а ее распределение в смеси осуществлялось с помощью обычного размешивания.

Антигололедный асфальтобетон уже опробовали на практике. Так, в Алексеевском районе, а именно, в самой Алексеевке, для проведения эксперимента был выделен небольшой участок второстепенной дороги, которая ведет от районного центра к местному полигону ТБО. Этот отрезок пути имеет протяженность 200 метров. За четыре года его эксплуатации претензий к новому покрытию нет: оно действительно успешно борется с гололедом без всяких побочных эффектов для участников движения и окружающей среды. Однако Георгий Самуилович уверен: чтобы протестировать разработку по максимуму, масштаб эксперимента нужно увеличить.

«Все недостатки можно было бы выявить, если бы этот асфальт был уложен на дороге с серьезной транспортной нагрузкой, по которой ездит большое количество автомобилей», – считает Георгий Духовный. Речь идет о дорогах с большой пропускной способностью, федеральных трассах.

Экономический эффект

Что касается конечной стоимости такого продукта, то тонна антигололедной асфальтобетонной смеси будет стоить всего на 8-9 рублей (!) дороже традиционного варианта. Учитывая, что цена тонны асфальтобетонной смеси типа ЩМА (щебеночно-мастичный асфальтобетон) сейчас около 3,5 тыс. рублей, разница в конечной стоимости этих двух продуктов будет очень незначительной.

В промышленных масштабах создание такого антигололедного асфальта серьезных преобразований производства не повлечет: для подачи соли в готовящуюся асфальтобетонную смесь нужен минимальный набор несложных приспособлений.

Такой асфальт позволяет сэкономить 260 тыс. рублей на 1 км дороги. И это только с учетом затрат на мероприятия по борьбе с гололедом (закупка смеси, привлечение специальной техники, труд работников ЖКХ и др.). Если сложить все эти показатели, экономическая выгода разработки получается колоссальной. И главное – не забываем об экологическом эффекте: такое покрытие совершенно безвредно для окружающей среды.

Предлагаемый антигололедный асфальтобетон – это тот редкий случай, когда действительно инновационная разработка, которая может полностью перевернуть представление о методах борьбы с гололедицей на дорогах, не требует сложной технологии производства, не нуждается в больших затратах. Асфальт с антигололедным эффектом существует, он эффективен, он сделан в Белгородской области.

Фото: Максим Самойлов