Асфальтоукладчики забетонируют дороги
Использование асфальтоукладчиков при прокладке бетонных дорог

Что же лучше – асфальт или бетон?

Технологий дорожного строительства много. «Тело» дороги, ее сечение, конструкция – эти характеристики для каждой дороги свои, вариантов очень много, но все же дороги делят по материалу верхнего покрытия на 2 основные группы: асфальтовые и бетонные. В асфальтовых покрытиях вяжущим веществом является битум, в бетонном – цемент.

Одним из главных преимуществ бетонных дорог, безусловно, является долговечность их эксплуатации: первые 10–12 лет ее эксплуатации, как правило, никаких дефектов вообще не возникает, использование современных технологий гарантирует срок службы такой дороги не менее 40–50 лет, даже при движении по ней грузового транспорта с нагрузками в 120–130 кН на ось. На бетонных дорогах практически отсутствует колейность, поскольку износостойкость бетона в несколько раз выше сопротивления износу асфальтобетона. Даже безопасность движения на бетонных трассах выше: поверхность светлых тонов обеспечивает хорошую видимость даже при неблагоприятных погодных условиях.

Асфальтовое покрытие нуждается в ремонте буквально после 2–4 лет после сдачи дороги в эксплуатацию: устранение трещин, «залатывание» ям и т. п. На асфальтовое покрытие гарантийный срок не превышает и 10 лет.

Почему же не переходим на бетонные дороги? Почему по состоянию дорожного фонда находимся в конце мирового рейтинга?

Бетонное покрытие дороже асфальтового на 70–80%. Покрытие из асфальта хоть и менее прочное, но легко ремонтируется, на нем хорошо держится разметка благодаря необходимой шероховатости. Немалым преимуществом асфальтобетона является то, что буквально по только уложенному покрытию можно сразу открывать движение, не дожидаясь окончательного затвердения, в то время как цементобетон набирает эксплуатационную прочность только на 28-й день.

Но звучат и другие аргументы: специалисты утверждают, что асфальтобетонное покрытие оказывается дешевле в случаях, когда речь идет о больших проектах, но при постройке местных дорог практика показывает обратное: бетонные дороги дешевле. Дело в том, что технология укладки асфальта требует обширных мероприятий, и прежде всего это связано со сложностью доставки горячей смеси на объекты, удаленные от мест производства асфальта. К тому же при покрытии бетоном дорог с низкой транспортной нагрузкой для успешной их эксплуатации достаточно слоя бетона даже меньшей толщины, чем толщина ранее наносившегося слоя асфальта. В целом же лет через 7–9 расходы на постройку асфальтовой и бетонной дорог практически уравниваются, и в последующие годы бетонная дорога экономит средства государству, а расходы на ремонт асфальтовой с каждым годом растут.

Можно также поспорить и с утверждением о долгом достижении прочности бетонного покрытия. Традиционная, классическая технология строительства дорог из бетона, обозначаемая за рубежом аббревиатурой PCC (Portland Cement concrete – бетонное покрытие из портландцемента), заключается в заливке бетона в границах опалубки. Полученный слой бетона действительно долго высыхает, приобретая необходимую эксплуатационную твердость, поверхность считается готовой для приема транспортного потока, как писалось выше, почти через месяц.

Но в США, Канаде, Германии, Франции и других промышленно развитых странах с 70-х гг. прошлого века все шире ведется строительство конструктивных слоев дорожных одежд из жестких цементобетонных смесей, уплотняемых катками. В странах Европы и Северной Америки укатываемый бетон широко используется при устройстве слоев покрытий дорог, рассчитанных для движения автомобилей большой грузоподъемности, дорог с высокими транспортными нагрузками, взлетно-посадочных полос аэродромов и т. д.

Технология работы с укатываемым бетоном обозначается в западной литературе как RCC (Roller-compacted concrete – уплотненный катком бетон) и успешно используется там, где требуется в сжатые сроки получить прочную бетонную поверхность. В технологии используется бетон со специальными свойствами, твердеющий значительно быстрее, чем используемый в традиционной технологии PCC. Уже через два дня после укладки бетона в соответствии с технологией RCC по новой дороге разрешается движение легкового транспорта, а через неделю трасса может использоваться без каких-либо ограничений.

Конечно, не все так просто в технологии RCC, но тем не менее все необходимые строительные материалы в стране имеются, как и необходимое оборудование. При строительстве практически всех дорог, построенных в США по технологии RCC, использовались асфальтоукладчики, оборудованные следящими системами, обеспечивающими распределение бетонной укатываемой смеси точно на проектную высоту. Оснащенные вибрационными и трамбующими брусами, асфальтоукладчики создают необходимую текстуру поверхности и оптимальное первоначальное уплотнение. Окончательное уплотнение осуществляется дорожными катками.

Wirtgen демонстрирует профессиональный подход

Группа компаний Wirten Group производит практически все нужное технологическое оборудование для строительства современной дороги. Известно, что хорошо уплотненное, устойчивое и ровное основание дороги позволяет надеяться, что процесс укладки следующих слоев дорожных одежд будет выполнен успешно. Обычно основание, на которое затем укладывается марочный бетон, выполняется из т. н. тощего бетона. Отличительными чертами тощего цементного раствора являются однородный состав смеси, чрезвычайная легкость укладки и высокая прочность.

В Wirten Group для укладки оснований предлагают использовать асфальтоукладчики компании Vögele, например Vögele Super 2500. Эта машина может укладывать щебень, тощий бетон или асфальтобетон с точно заданным профилем слоя, оптимальным уплотнением и отличной ровностью поверхности. Привод Super 2500 с регулируемой мощностью обеспечивает безотказное выполнение рабочих функций, даже если асфальтоукладчик используется с максимальной нагрузкой длительное время.

После устройства основания к процессу распределения бетонной смеси подключаются бетоноукладчики Wirtgen. По объемам производства укладчиков бетона со скользящими формами компания Wirtgen, входящая вместе с компанией Vögele в Wirten Group, лидирует в Европе. Сегодня Wirtgen производит серию SP 80 из трех моделей бетоноукладчиков для малых форм и 9 широкозахватных бетоноукладчиков серии SP с шириной укладки от 1 до 16 м и толщиной укладки бетона 0,4–0,45 м.

Рассмотрим модель SP 500, она хорошо подходит, по оценкам дорожников, для бетонирования дорог местного значения, а по комплектации этой модели можно судить и о других моделях серии SP. Универсальный бетоноукладчик SP500 оснащен тремя, а опционно можно установить и четыре гусеничные тележки, и прочной, жесткой телескопируемой рамой, которая позволяет регулировать ширину обработки дорожной поверхности от 2 до 6 м за один проход. Мод. SP 500 может наносить слой бетона толщиной 0,4 м. Конструкцией предусматривается возможность установки на SP 500 закладчика дюбелей DBI (dowel bar inserter) и поперечной выглаживающей плиты. Поперечная плита также нужна при укладке смесей с низким соотношением вода/ цемент.

Автоматически, с высокой точностью закладчик погружает дюбели в предварительно уплотненный бетон и остается на месте погружения, несмотря на движение машины, до окончания процесса заглубления дюбеля, как того требует технология создания бетонных дорог. В оснащение SP 500 также может входить закладчик анкеров, устанавливающий анкеры для повышения надежности соединения слоев бетона. Кроме того, SP 500 может комплектоваться вибраторами, освобождающими раствор от лишнего воздуха, продольной выглаживающей плитой, производящей дополнительное разравнивание всей укладываемой поверхности. Бесконтактная система 3D-нивелирования AutoPilot, разработанная инженерами Wirtgen, используя возможности GPS-модулей, расширяет спектр применения бетоноукладчика. Так, становится возможной прецизионная укладка оснований ж/д путей с высочайшей точностью без значительных затрат на производство специальных измерений и монтаж т. н. копирных струн, предусмотренных традиционной технологией. Кроме того, в SP 500 скользящие формы навешиваются на боковую сторону бетоно­укладчика, таким образом, появляется возможность устройства различных монолитных профилей.

В 2013 г. модельный ряд бетоноукладчиков Wirtgen был расширен уже упомянутой серией SP 80, в которой три модели: SP 81, SP 82, SP 84. Все модели связывает единая модульная конструкция. Мод. SP 81 создавалась для укладки малых форм, модель наносит слой бетона шириной в 2,3 м и толщиной 0,3 м. Модели SP 82 и SP 84 впервые были представлены на Bauma 2013 в Мюнхене. Это модели с двумя (SP 82) и четырьмя (SP 84) гусеничными тележками, укладывающие слой бетонной смеси толщиной до 0,46 м на ширину от 1,8 до 7,9 м. В конструкциях машин новой серии появилась эффективная система самодиагностики, постоянно контролирующая функционирование всех основных агрегатов. Режим ECO следит за тем, чтобы уровень шума был низким, а расход горючего экономным. В машинах также используется система Smooth Slope, предотвращающая опрокидывание машины и позволяющая уверенно работать на подъемах-спусках. Система 3D-управления машиной получила в серии SP80 новый сертифицированный интерфейс Easy Connect.

Асфальтоукладчики Bomag: укладываем бетон ничуть не хуже асфальта

Отлично укладывает и предварительно уплотняет тощий бетон асфальтоукладчик Bomag BF 800C. Бетонная основа укладывается машиной практически так же успешно, как она справляется и с укладкой асфальтобетонной массы. Причем модель в классе 20 т может быть полезной как в крупных проектах, при строительстве автомагистралей и основных дорог, так и при бетонировании городских дорог.

В качестве главного привода установлен дизельный двигатель Deutz TCD 6.1 мощностью 140 кВт, он позволяет гусеничному движителю развивать скорость до 4,5 км/ч. Снаряженная масса машины – 18,9–21,3 т в зависимости от исполнения. Большая масса позволяет сделать максимально эффективным предварительное уплотнение, вплоть до 95%. Двигаясь со скоростью до 1,5 км/ч, оператор одновременно может укладывать полосу бетона шириной до 10 м, базовая же ширина укладки – 2,5 м. Самая длинная гусеница в этом классе машин гарантирует хорошую устойчивость машины и мощное тяговое усилие, что выражается в высокой ровности покрытия.

Бункер объемом 7,2 м³, вмещающий до 15 т смеси, позволяет не прерывать процесс укладки даже во время смены грузовиков, загружающих бетонную смесь в бункер. Скорость укладки впечатляет: лента дорожного полотна с бетонным покрытием растет прямо на глазах. Причем практически сразу после укладки слоя бетона средней толщиной 170 мм по дороге начинают ходить люди, что уже характеризует прочность и состояние положенного покрытия. Укладка может происходить непрерывно, лишь бы самосвалы успевали подвозить бетонную смесь. Существует возможность менять положение шнека по высоте, используя гидропривод, что позволяет быстро и легко изменить толщину укладки бетона.

Используемая в машинах Bomag система Ecomode согласует уровень мощности двигателя с действующей конкретной нагрузкой. За счет работы системы снижается расход топлива, понижается шумовой фон работы двигателя. Действующая система бокового обзора дает возможность оператору полностью контролировать процесс укладки бетона, наблюдать за загрузкой бункера.

Асфальтоукладчики Volvo незаменимы при укладке бетона

Одной из наиболее популярных моделей гусеничных асфальтоукладчиков серии AVG, разработанных Volvo Construction и использующихся в том числе и при строительстве бетонных дорог, является модель Volvo 6820C ABG. Эта машина массой более 14 т с главным приводом, дизельным двигателем Volvo D6 мощностью 142 кВт, отвечающим требованиям COM III/EPA Tier 3, обеспечивает укладку бетонного покрытия на ширину до 9 м, создавая при этом слой бетона до 300 мм. Теоретическая производительность машины – до 600 т/ч бетонной смеси. Конструкторы расширили опции асфальтоукладчика возможностью работать в режиме Smart Power, что позволило снизить расход топлива примерно на 15%.

Электронная система управления машиной EPM, как заявляет производитель, позволяет эффективно управлять оборудованием даже оператору, не имеющему большой профессиональной подготовки. Значения всех переключателей и действия рычагов интуитивно понятны, а электроника обеспечивает оптимальный контроль за всеми процессами укладки и «запоминает» данные для последующего их анализа в случае необходимости. Управляемый электроникой независимый привод ходовой части создает равномерное тяговое усилие, мягкое трогание машины с места, движение по прямой без смещения и ювелирно точное, «как по чертежу», выполнение поворотов без смены при этом постоянной скорости укладки. Возможность управления настройками режимов работы Setting Manager повышает производительность благодаря возможности быстрого выбора рабочих функций, обеспечивающих укладку бетонной массы с требуемыми параметрами, из числа заранее запрограммированных.

В серию AVG входят еще две модели асфальтоукладчиков: это мод. P7820C AVG, обеспечивающая укладку на ширину до 11 м, и мод. P7820C AVG с шириной укладки до 13 м. Машины могут качественно уложить многие виды дорожных материалов, от верхнего и промежуточного слоев дорожного покрытия до основания. Известны примеры, когда с помощью этих машин наносили слой защиты от промерзания на цементной основе. 

Atlas Copco: создадим больше бетонных дорог

В принципе, для укладки бетонной смеси можно использовать любой гусеничный асфальто­укладчик из ассортимента Atlas Copco, утверждают специалисты компании. Но наиболее популярной при укладке укатываемого бетона оказалась модель Dynapac SD 2500C. В сериюSD входят самые современные асфальтоукладчики с электронной системой управления. Гусеницы новой формы, используемые в серии, повышают усилие сцепления с поверхностью. Применение траков повышенной толщины и ширины увеличивает тягу, удлиняет эксплуатационный ресурс, улучшает маневренность при укладке в поворотах.

Собственная масса SD 2500C  – 18,5 т, причем ширина обрабатываемой полосы дорожного полотна может меняться от базовой в 2,55 м до рабочей в 9 м. Во время укладки Dynapac SD 2500C движется с рабочей скоростью до 1,68 км/ч, а транспортная скорость машины может достигать 4 км/ч. Все механизмы асфальтоукладчика заставляет работать в полную силу двигатель Cummins QSB 6/7-C173 мощностью 129 кВт.

В бункер SD 2500C загружается до 15 т бетонной массы, его вместимость – 6,5 м³. Таким образом, асфальтоукладчик может эффективно перерабатывать до 650 т бетона в час. Высота разгрузки смеси из бункера составляет 555/ 560 мм (по центру/ по краям), при этом машина производит качественную укладку слоя покрытия толщиной до 320 мм. При разгрузке самосвалов с бетонной смесью нередки случаи ударов кузова о бункер асфальтоукладчика, приводящие к возникновению дефектов на поверхности дорожного полотна. Конструкторы Atlas Copco оборудовали асфальто­укладчики отбойными роликами и гидравлическми амортизаторами, которые успешно демпфируют возможные воздействия.

Особенностью модели является гидравлически сдвигаемая кабина. Нажатия кнопки оператором достаточно, чтобы сместить кабину за внешний край любого борта на расстояние до 0,5 м. Причем для удобства работы оператор может поменять положение кресла, развернуть панель управления, обеспечив наилучший обзор.

В России с ее огромными просторами долговечные дороги из бетона просто необходимы. Ежегодный ремонт асфальтовых покрытий, учитывая общую протяженность наших дорог и увеличивающиеся год от года объемы, с каждым годом становится все «неподъемнее». Бетонная дорога строится на основе асфальтовой. Как следует из статьи, функции специальных бетоноукладчиков могут вполне выполнять и гусеничные асфальтоукладчики, которые у нас давно не редкость. Дело, как говорится, за малым – изменить существующие стандарты и создать новые стандарты строительства и ремонта автодорог. И тогда новые дороги будут создаваться из железобетона, а асфальтовые при ремонте станут бетонными. Всё вроде бы просто...