Хидравличното стабилизиране на място е екологична и икономически ефективна алтернатива

ас. д-р инж. Марин Дончев, Катедра Пътища и Транспортни съоръжения към Факултет по Транспортно Строителство на УАСГ София

Инж. Дончев, бихте ли запознали читателите на сп. Инфрабилд с технологията „Хидравлично стабилизиране на място“ при ремонтите на асфалтови настилки в експлоатация?
Технологията за възстановяване на асфалтови настилки в експлоатация „Хидравлично стабилизиране на място“, както бе упоменато на 13-тата конференция по Транспортна инфраструктура тази година, е често приложим в България при пътните рехабилитации. Тя е частен случай на регламентирания от 2014 г. в Техническа Спецификация на АПИ метод за ремонт на пътища - „Студено рециклиране на място“. През последното десетилетие в България рециклиращата технологията за ремонти на настилките с висока степен на разрушение в свързаните пластове набра доста голяма скорост с използването на хидравлични свързващи вещества, именно по тази причина тук става дума за хидравлично стабилизиране на място. При тази технология, горната разрушена част от съществуващата пътна конструкция се смила и паралелно с това хомогенизирания материал се полага отново, след което новоизградения основен пласт се профилира и уплътнява. В резултат се получава нов пласт от настилката с подобрена носимоспособност, а ако се изпълни асфалтово покритие върху него, той започва да работи като основен, при което общата еквивалентна носимоспособност на настилката е възстановена. От гледна точка на сместа за стабилизация, при необходимост, за осигуряване на плътна структура на минералния скелет, се коригира зърнометричния състав, което се нарича механична стабилизация, а ако се добави и свързващо вещество в процеса на смилане, това вече е химична стабилизация. Още през 2012 г., в зората на рециклирането при пътните ремонти в България, в тогавашната катедра „Пътища“ с проф. д.ик.н. инж. Николай Михайлов започнахме да правим научно-приложни разработки в областта. Тогава в Република България основните ремонти по метода „Студено рециклиране на място“ все още не бяха официално регламентирани и поради големия интерес към тази технология, както от страна на възложителите, така и от страна на изпълнителите, ние се заехме да изградим стабилни научно-приложни основи във връзка приложението на метода „Студено рециклиране на място“ с хидравлично свързващи вещества и го нарекохме „Хидравлично стабилизиране на място“. Това понятие е абсолютно коректно, но към момента все още не е официално прието в България.

Кога е целесъобразно да се прилага технологията хидравлично стабилизиране на място при ремонти на асфалтови настилки с висока степен на разрушение?
Стабилизирането на място е бърза, екологична и икономически ефективна алтернатива на традиционната реконструкция на асфалтовата настилка, когато разрушенията са в свързаните пластове, но не и когато са в подосновните и/или в земната основа. По принцип целесъобразността на избрана технология за ремонт винаги предварително се доказва чрез технико-икономически анализ базиран на необходимите предварителни проучвания. Рециклирането на място има генерално икономическо и екологично предимство пред традиционната реконструкция, тъй като използва изцяло материала наличен на място. Това спестява процесите на демонтаж, извозване и депониране, както и доставка и полагане на нов материал. В частност, хидравличното стабилизиране на място на асфалтови настилки в експлоатация има икономическо предимство пред органичното, предвид различните цени на свързващите вещества на тон и приблизително еднаквия порядък на количеството свързващо вещество в рецептата, което намаля инвестицията за изпълнение на квадратен метър. Тук е важно да се упомене обаче, че хидравличното стабилизиране на място при ремонтите на настилки е изключително чувствителна технология и изисква много инженерен ресурс, за да бъде крайния продукт с необходимото качествено и дълготрайност.

Вашият доклад на конференцията беше свързан с определянето на критерии за приложението на технологията при ремонтите на асфалтови настилки в експлоатация! Ще споделите ли на нашите читатели малко повече подробности в тази връзка и защо е толкова важно?
Да разбира се! Отговорът на този въпрос е свързан с целесъобразността за приложение на технологията. Както бе упоменато и по-горе, качеството и дълготрайността на хидравличната стабилизация е свързано основно със съществуващата носимоспособност под нея. Ако например стабилизираме горната част от настилката (горните 15 до 30 см), а в същото време долната част заедно със земната основа нямат достатъчна носимоспособност, тогава стабилизацията ще се разруши много бързо и ще трябва да ремонтираме настилката отново. Това означава, че трябва да се прави ремонт на ремонта. Генерална поправка в ранен период от експлоатационния живот на хидравлично стабилизиран пласт е влагане на нежелан допълнителен финансов, времеви и социален ресурс, тъй като тук става дума за поправка на повреден циментобетонен композит при условия на съществуваща слаба основа под него. Най-общо казано, въвеждането на ясен критерии за прилагането на технологията стабилизация на място и в частност с хидравлични свързващи вещества при ремонтите на асфалтови пътни конструкции с висока степен на разрушение в свързаните пластове, е превантивна мярка срещу ранни разрушения и деформации на новорехабилитираната настилка. В съвместния ни доклад с проф. Михайлов, ние предлагаме, да бъде въведен критерий за минимално допустима еквивалентна носимоспособност на остатъчната част от настилката под стабилизацията, в зависимост от нейните проектни - дебелина и категорията на движението. Извеждането на подобен критерии е свързано и с меродавните за оразмеряването механични параметри на хидравлично стабилизираната смес за рециклиране, в чийто минерален състав присъства и фрезован асфалт. Меродавния оразмерителен модул на даден пласт от настилката е един от най-важните входни параметри при аналитичното оразмеряване на пътната конструкция. За извеждането на предложения от нас критерии, ние сме използвали експериментално изведени стойности на меродавния за оразмеряване модул на хидравлично стабилизирания композит. Определянето на тези стойности е генералната цел на моя дисертационен труд, който беше една успешно завършена съвместна разработка на катедра „Пътища и Транспортни съоръжения“на УАСГ-София и „Институт по Пътища“ на ТУ-Виена.

Няколко думи в обобщение на проведената дискусия?
В обобщение бих казал че прилагането пътни ремонти по технологията рециклиране на място с хидравлични свързващи вещества е колкото важна, толкова и комплексна инженерна задача, чийто входен параметър е оразмеряването на настилката, но само и единствено ако се използва обосновани стойности за меродавната оразмерителна коравина на циментобетонния композит, както и за еквивалентната носимоспособност под стабилизирания пласт. Ако в тази посока се отделя необходимия инженерен ресурс, най-важните проблеми свързани с появата на нежелани разрушения и деформации в ранния период след въвеждането на реконструираната настилка в експлоатация, още на ниво проектиране ще бъдат решени превантивно.