Проверка на прочность: технология КМВ получит применение на железнодорожных путях и в различных климатических зонах России

Shutterstock/FOTODOM Строительный холдинг ЦЕМРОС уже несколько лет применяет комплексные минеральные вяжущие (КМВ) для укрепления конструкций автомобильных дорог на территории страны. Поскольку технология доказала свою эффективность, в частности, дороги стали более прочными и увеличились межремонтные сроки, компания решила внедрить КМВ на железнодорожных путях. Но для начала необходимо провести опытно-промышленные испытания, после чего технологию станут использовать повсеместно.

В воде и на воздухе

КМВ — готовая к применению строительная смесь, содержащая минеральные компоненты, представляет собой порошкообразный вяжущий материал, позволяющий выполнить осушение, стабилизацию, а также укрепление грунта земляного полотна.

Основа КМВ — портландцементный клинкер, дополненный минеральными компонентами: известью, а также крупнотоннажными отходами, такими как зола-унос, золошлаковые смеси с ТЭЦ или доменный гранулированный шлак. Эти компоненты выступают в роли функциональных добавок.

Грамотно подобранный состав с применением КМВ также позволяет активировать вяжущие свойства минералов, содержащихся в грунтах. Как писала ранее «Стройгазета» со ссылкой на пресс-службу «Союзцемента», который разработал единый стандарт для применения вяжущих, цель технологии укрепления грунта — кардинальная оптимизация строительного процесса за счет перехода на ресурсосберегающую модель.

Основное преимущество

Ключевое преимущество технологии заключается в том, что слабый грунт не вывозится, а превращается в надежное основание на месте. Это позволяет добиться синергетического эффекта — резко ускорить темпы строительных работ, значительно снизить затраты, минимизировать логистическую нагрузку и уменьшить экологический след.

Как отмечали в пресс-службе «Союзцемента», применение данной технологии обеспечивает сокращение стоимости устройства дорожного основания на 20% и ускоряет строительство автодорог в 4-5 раз. Объем земляных работ и потребность в привозных материалах (песок, щебень) снижаются до 15 раз, что, в свою очередь, в 3-4 раза уменьшает количество рейсов грузового автотранспорта к объекту. Следствием этого является шестикратное снижение расхода топлива строительной техникой и сокращение углеродного следа при строительстве автодороги на 10-20%.

«Использование КМВ повышает прочность покрытия автодорог, увеличивает срок их эксплуатации, сохраняет целостность дорожных одежд в условиях сурового климата и при больших перепадах внешних температур», — рассказал «Стройгазете» председатель комитета по дорожному строительству НО «Союзцемент», первый вице-президент холдинга «Сибирский цемент» Валерий Бодренков.

А еще применение КМВ позволяет снизить накопленный вред за счет использования в качестве минеральных компонентов техногенных отходов. Таким образом, технология комплексно решает задачи экономической эффективности, скорости и экологической ответственности.

Причина и следствие

Как сообщил «Стройгазете» руководитель проекта строительства транспортной инфраструктуры ЦЕМРОС Леонид Соловьёв, основной причиной переноса технологии КМВ с автодорог на железные дороги стал успешный многолетний опыт применения вяжущих материалов для усиления и ремонта дорожных одежд автодорог, «где КМВ доказали свою эффективность в увеличении межремонтных сроков».

По словам Леонида Соловьёва, железнодорожный путь — это сложная инженерная конструкция, подверженная динамическим нагрузкам, вибрациям, воздействию воды и мороза. «Мы видим значительный потенциал в переносе этих технологий для решения схожих задач — укрепления земляного полотна и подбалластного защитного слоя», — отметил он и добавил, что перенос технологии — логичный шаг в поиске современных, долговечных и экономически эффективных решений для инфраструктуры с высокой интенсивностью использования.

При этом Леонид Соловьёв считает, что автомобильные и железные дороги довольно сильно различаются по степени воздействия. Если на автомобильных дорогах преобладают статические и относительно плавные динамические нагрузки, на железнодорожных путях — ударные, циклические нагрузки от колесных пар. То есть создается совершенно иной режим эксплуатации, а значит, технология строительства с применением КМВ должна быть другой.

«При устройстве оснований автомобильных дорог методом холодного ресайклинга слой покрытия из асфальтобетона перемешивается с добавлением КМВ в определенной лабораторными испытаниями пропорции. В случае железнодорожных путей мы говорим об укреплении балластного слоя или стабилизации грунта земляного полотна», — пояснил он.

Начало будет положено

Начать опытно-промышленные испытания КМВ на железнодорожных путях планируют в ближайшее время. Конкретное место и параметры пока находятся в процессе согласования с отделом железнодорожной инфраструктуры компании, сообщил Леонид Соловьёв, добавив, что для старта будет сделано несколько сотен метров пути, где будут опробованы различные варианты применения КМВ. Работы собираются вести в строго регламентированные «окна», часто ночью, с жесткими требованиями по скорости выполнения и готовности пути к пропуску поездов.

«В зависимости от результатов эксперимента мы планируем серию более масштабных испытаний на других грузонапряженных направлениях. Каждый тип пути имеет свою специфику, и нам важно отработать технологии для различных условий эксплуатации», — пояснил эксперт, уточнив, что технология укрепления КМВ земляного полотна и подбалластного защитного слоя при этом может применяться в различных климатических зонах России.

Результат на полотно

Как подчеркнул Леонид Соловьёв, после испытаний эксперты планируют подтвердить вывод о том, что КМВ является эффективным способом укрепления грунта не только на автомобильных дорогах, но и на других объектах дорожной инфраструктуры. Укрепленное земляное полотно и стабилизированный балласт — это фундамент пути. Если повысить его стабильность, можно добиться сразу нескольких важных составляющих. Во-первых, снизить риск деформаций пути (просадок, перекосов), которые являются основной причиной введения скоростных ограничений. Во-вторых, повысить долговечность верхнего строения пути за счет равномерного распределения нагрузки. И наконец, сократить количество и продолжительность «окон» для текущего содержания, что повысит пропускную способность и грузооборот на железнодорожных путях.

«Таким образом, эксперимент направлен не просто на ремонт, а на повышение капитальности и надежности железнодорожной инфраструктуры в целом, что является ключевым фактором безопасности и экономической эффективности», — резюмировал Леонид Соловьёв.