Долговременная надежность ЩМА

rd1

В конце 1980-х и начале 1990-х, спустя больше чем 20 лет после укладки первого покрытия из щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА) никто не сомневался, ЩМА — превосходный, долговечный способ дорожного строительства строительства — почти все слои износа, положенные в первые годы начала использования этого метода, показали себя превосходно даже в условиях усиленных транспортных нагрузок. При этом считалось, что необходимо выполнять все необходимые правила использования строительных компонентов смеси и технологии ее укладки.

После воссоединения Германии были приложены дополнительные усилия в новых федеративных землях для создания сети дорог единого высокого качества с выдерживанием стандартов, которые игнорировались в ГДР. Случались, однако, и взлеты, и падения. Не все компоненты нужного качества были доступны в требовавшихся объемах. Имевшиеся заводы и оборудование не соответствовали западным стандартам, и в спешке  применения технологии не всегда выдерживались необходимые параметры.

Часто для прокладки и реконструкции дорог или даже ремонта существующих выбиралась технология ЩМА, но по указанным выше причинам зачастую использовались смеси и компоненты, не имеющие ничего общего с «классической» технологией ЩМА.

Что и следовало ожидать: многие из примеров использования неверной технологии потерпели неудачу, не соответствуя требованиям транспортировки грузов. Появлялись многочисленные колеи, и неопытные эксперты, незнакомые с особенностями этого способа строительства, возлагали вину на саму технологию ЩМА. В результате в январе 1996 года был принят «Основной циркуляр Федерального министерства транспорта» за номером 5/96″ с названием «Критерии выбора и оценки различных способов строительства для покрытия Федеральных трасс с двусторонним движением». В нем содержались нормы, устанавливавшие, что покрытия асфальтированной дороги, сделанные с помощью ЩМА для слоя износа должны были стоить приблизительно на 1.80 €/м ² меньше, чем другие сопоставимые дорожные покрытия (например, слой износа из литого асфальтобетона).

Эта мера подняла активное обсуждение с целью отмены дискриминации в отношении способа ЩМА. Обсуждение не могло прийти к результату, и тогда Институт Асфальта посчитал нужным учредить крупномасштабный проект по документированию регламентов и требований к надежности покрытий ЩМА на дорогах с двусторонним движением. Профессор Хайнц Пэцолд из Технического колледжа в Нинбурге и профессор Герд Штайнхофф из университета Зигена выполнили исследовательский проект, включивший в себя исследования федеральных земель Баден-Вюртемберга, Баварии и Нижней Саксонии.

В основе исследования, которое было произведено в сотрудничестве с Федеральным министерством транспорта, лежал анализ повреждений и деформации дорожного трансверсального следа (поперечной шероховатости), или, другими словами, колейности дорожного покрытия. Были собраны данные в администрациях строительства дорог или в главных офисах заведования автострадами в выбранных регионах. Была проанализирована документация выполненных проектов по строительству новых и ремонту и восстановлении старых дорог с использованием метода ЩМА. В рассмотрение принимались проекты, выполненные с учетом введенного стандарта ZTV bit 84, — т. е. те, в которых выдерживались нормы  технического регламента.

Было рассмотрено и проверено около 700-800 эпизодов в каждой федеральной земле — в общей сложности были проанализированы более чем 2000 случаев применения технологии. Для уточнения результатов фокус был переведен на анализ первых рядов (основных рядов) дорог, и количество эпизодов сократилось до 250 на регион. Вариации составов смеси ЩМА в 3 регионах не выявили принципиального отличия в результатах проявления деформации (формирования колеи).

Оценка строительных материалов показала, что в рамках существующих технических регламентов можно получить покрытия ЩМА с высоким сопротивлением деформации.

Исследование привело к следующим результатам (Пэцолд/Штайнхофф, Трассы+Автострады 8/99):

  • Глубина колеи для зарегистрированного периода времени (приблизительно 10 лет) составляет в среднем между 4 и 5 мм с отклонением приблизительно 1.5 мм. В то же время усилия от интенсивного движения и температуры (лето 1995 года) показывают замеры чрезвычайно крупных шкалах.
  • Больше чем в 75% учтенных записей интенсивность движения (DTV (SV) 1995) превысила 4500 транспортных средств за 24 часа (самая высокая — 18 000 транспортных средств за 24 часа). По этой причине нельзя установить предел интенсивности транспортных грузов для покрытий, построенных методом ЩМА.
  • Есть тенденция проявления трансверсальная шероховатости с увеличением срока полезного использования дорожного покрытия. Величина увеличения составляет 2 мм в год периодом за 10 лет (т.е. приблизительно 0.2 мм/Па).
  • Из-за относительно низкого распространения трансверсальной шероховатости не обнаружена связь между материальными данными и размером деформации.

Таким образом было доказано, что замечания Федерального министерства транспорта относительно ограничений метода ЩМА не имеют под собой оснований — при условии соблюдения технического регламента.