Возможности применения американских стандартов в России
На основе ранее упомянутых «Рекомендаций по использованию полимерно-битумных вяжущих при строительстве и реконструкции автомобильных дорог» ОДМ 218.2.003-2007, а также сведений о распределении температур по России нами была построена, по аналогии с американской, карта для России, которая выглядит следующим образом:
Рис.2. Карта распределения типов битумных вяжущих в России согласно Американским стандартам PG (Grade Temperature).
На Рис.2, черным цветом отмечены точки, соответствующие маркам битумных вяжущих PG, которые приведены в Суперпейве (Superpave). Синим цветом отмечены точки PG, которые нижним краем отрицательных температур не переходят за границу минус 46°С. Красным цветом помечены значения, которые ниже температуры минус 46 °С. По нашим данным, промышленное производство битумных вяжущих материалов с указанными параметрами, обозначенными соответственно синим и красным цветом PG, если и производится, то крайне редко, как правило, из-за высокой стоимости такого рода продуктов.
Если внимательно посмотреть на карту (Рис. 2), то можно увидеть, что возможности применения предлагаемых в Америке материалов ограничиваются территориями России вдоль южной границы и Европейской части нашей страны (до Урала). Для всей территории Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера необходимых материалов не производят даже в США. Впрочем, точно такая же проблема существует для некоторых регионов Канады и Аляски.
Если обратиться к действующим стандартам качества (ГОСТ 22245-90 и ГОСТ 52056-2003), то можно увидеть, что для обычных минеральных окисленных битумов, которые в основном используются в дорожном строительстве на подавляющей территории России, интервал пластичности составляет около 60°С, а для полимерно-битумных порядка 80°С. Чтобы обеспечить нужное качество для всех регионов России, требуются материалы с интервалом пластичности порядка 100°С и выше (Рис. 2).
Из Рис. 1 видно, что для подавляющего большинства материалов, которые используются в различных штатах Америки, требуются материалы (по классификации Суперпейва) с интервалами пластичности от 80 до 98°С. Для северных штатов эта цифра увеличивается до 100 и даже до 104°С. Как уже было сказано выше, такие материалы практически не используют. Для достижения необходимого качества дорог в холодных климатических зонах специалисты дорожного строительства пошли по двум направлениям. С одной стороны, снизили требования к границам зимних температур используемых битумных вяжущих, с другой стороны, пошли по пути устройства многослойных покрытий.
Указанные на картах значения температуры PG (Рис. 1 и 2) определялись на основе статистических данных анализа самых холодных и самых жарких годовых температур за большой промежуток многолетних наблюдений. Представленные на Рис.2 значения соответствуют высокой степени вероятности покрытия, которая составляет величину 0.98 для дорог первой и второй категории и 0.92 для третьей и четвертой.
Из всего выше сказанного следует, что производство в России недорогих битумных вяжущих материалов с широким интервалом пластичности для регионов с низкими зимними температурами, имеет большое практическое значение. При этом гарантированные сроки эксплуатации дорожного полотна могут увеличиваться если не до 15-20 лет, как в США, то, по крайней мере, станут служить значительно дольше, чем современные.