Автор: Дейв Жонсон ( Dave Johnson), АКШдагы Асфальт институтунун улук инженери.

Асфальтты жол курууда колдонуу боюнча эң алгачкы документтелген маалымат б.з.ч. 625-жылы Вавилон империясында катталган. Заманбап доорлорго келсек, Европада асфальт төшөлгөн биринчи жолдор 1830-жылдары курулган. Америка Кошмо Штаттарында болсо асфальт менен жол салуу 1870-жылдардан бери аткарылып келет. Ошентип, биз бүгүнкү күндөгүдөй асфальт жолдорду төшөөнүн экинчи кылымында бара жатабыз.

Ошентсе да, узак кызмат кылган асфальт жолдордун саны улам көбөйүп жаткан учурда да, тилекке каршы, биз кээде жолдордун мөөнөтүнөн мурда бузулган учурларына күбө болобуз. Мындай учурларда эң көп берилген суроолор: “Эмне туура эмес болду?” жана “муну келечекте кантип алдын алса болот?”

Булар – маанилүү жана туура суроолор. Алардын жооптору келечектеги жолдордун кызмат мөөнөтүн узартып, мүмкүн болуучу бузулууларды азайтуу үчүн сөзсүз аныкталышы керек.

Бул суроолордун баарына жоопту бир эле макалада берип коём дегенден алысмын. Бирок мен асфальт жолдордун сапатына чоң таасир тийгизе турган, бирок көп учурда мааниси жетиштүү бааланбай калган беш негизги аспектиге токтолгум келет.

Бул беш фактор, албетте, сапаттуу жол курууда эске алынууга тийиш болгон жалгыз гана нерселер эмес. Бирок аларды эске албоо же начар аткаруу – жолдун сапатынын талаптагыдай болбой калышына алып келет.

Ошондо, ал беш фактор кайсылар?Ар бирин кезеги менен карап чыгалы.

 

1. Асфальт аралашманын курамы

 

Жол төшөө боюнча ар бир долбоордун аралашмасы үчүн өз курамы болот. Бул долбоорго атайын түзүлгөн курам болушу мүмкүн же ишти аткаруучу тарап (подрядчы) бир нече жумуштарда колдонгон жалпы курам да болушу мүмкүн. Кайсынысы болбосун, аралашманын курамы тууралуу биз эске алышыбыз керек болгон бир нече маанилүү жагдайлар бар.

Биринчи кезекте, аралашманын курамын көп учурда «оптималдуу» курам деп атайбыз. Аралашманын курамы жөнүндө сөз болгондо же ойлонгондо, “бул ким үчүн оптималдаштырылган?” деген суроону өзүбүзгө берүү акылдуулук деп ойлойм.

Менимче, бул адилеттүү суроо, анткени жолдун ээси менен подрядчы оптималдуу курам эмнени билдирерин ар башкача түшүнүшү мүмкүн.

Подрядчынын көз карашынан алганда, алар үчүн асфальт аралашмасынын курамы долбоордун келишимдик талаптарына ылайык сапаттуу жол төшөй алгыдай, ошол эле  учурда өздөрүнүн баа сунуштарында атаандаштыкка туруштук бере алгыдай болушу керек.

Бул көбүнчө алар асфальт аралашманын курамын чыгымды төмөндөтүү максатында тандап алышына алып келет.  Мындай нерсе байыткычтын (асфальт аралашманын курамындагы), өзгөчө жаңы байыткычтын азайышынан  көрүнөт. Бул подрядчынын күнөөсү эмес. Бул – алар үчүн жумушту алуу жолдорунун бири.

Жолдун ээси үчүн болсо оптималдуу курам – эң жогорку сапат жана узак кызмат кылууга ылайыкташтырылганы. Алар өз объекттеринин талаптарын канааттандыра турган долбоор спецификацияларын түзүп, ошол эле учурда мүмкүн болгон подрядчыларга реалдуу талаптар менен чектөөлөрдү коюуга аракет кылышат.

Бул эки мыйзамдуу көз караштын ортосунда назик тең салмак бар, ал асфальт  аралашмадагы жаңы байыткычтын көлөмүнө байланыштуу маселе.

Жолдун ээсинин көз карашынан караганда, белгилүү бир чектен ашпаган көлөмдө көбүрөөк асфальт колдонуу жолдун узак мөөнөттүү кызмат кылышына алып барышы мүмкүн.

Подрядчы үчүн болсо жумушту алып, пайда көрүү, аралашманын чыгымдарын так эсептеп билүү керек. Ал эми чыгымдар көбүнчө аралашмадагы жаңы байыткычтын көлөмүнө байланыштуу болот. Жаңы байыткычтын көлөмүн азайтуунун бир жолу – аралашмага кайра иштетилген асфальт материалдарын кошуу.

Бул өзү жаман нерсе эмес, анткени биз тармак катары экологияны коргоону улантуудабыз. Бирок жаңы байыткычтын көлөмү азайып, анын ордуна кайра иштетилген байыткыч кошулганда, долбоорчу  бул кайра иштетилген байыткычты туура эсептеп, аралашманын сапаты жоголбогонун көрсөтүшү же жогорку сапаттагы, узак кызмат кылуучу продуктуну алгыдай технологияны колдонушу керек.

 

2. АСФАЛЬТ КАТМАРДЫН КАЛЫҢДЫГЫ ЖАНА НОМИНАЛДУУ МАКСИМАЛДУУ ДАН ӨЛЧӨМҮ

 

Асфальт дүйнөсүндөгү ушул конкреттүү бөлүк боюнча адистер конструкциялык долбоорлоо инженерлери. Алар жол структурасынын катмарларынын калыңдыгын аныктоо үчүн күтүлгөн трафиктин болжолдору менен курулуш материалдарынын касиеттери боюнча  маалыматтарды колдонушат.

Катмардын калыңдыгын долбоорлоодо, аралашманын гранулометриялык курамы менен белгиленген тыгыздалган катмар калыңдыгынын ортосундагы байланыш негизги мааниге ээ.

Бул маселе гранулометриялык курамдагы номиналдык максималдуу дан өлчөмү (НМДӨ) менен тыгыздалган катмар калыңдыгынан башка жагдайларды камтыса да, аталган байланыш жол каптамасынын иштөө сапатына тийгизген таасири жагынан алганда салыштырмалуу жөнөкөй.

Асфальт төшөөдөгү негизги максаттар – жакшы тыгыздыкка жана тегиздикке жетүү.

Керектүү тыгыздыкка жетүү мүмкүнчүлүгү негизинен аралашмадагы дан өлчөмү (щебень же гравийдин) менен төшөлүүчү катмардын калыңдыгынын ортосундагы катыштан көз каранды.

Белгиленген номиналдык максималдуу дан өлчөмү (НМДӨ) үчүн катмар жука болсо, аралашманы натыйжалуу тыгыздоо кыйынчылык жаратат.

Аралашма  сыйлыгышып, жайгашып,  тыгыздалышы үчүн орун керек.

Мындай «сыйлыгышып, кыймылдоого» орун болбогондо, аралашма тыгыздоого каршылык көрсөтөт. Көбүрөөк олуттуу учурларда дандары (щебень же гравий) сынып кетиши мүмкүн. Сыныктар алардын (битум же байланыштыргыч менен) жабылбай калышына жана нымдуулук алып келүүчү зыяндарга себеп болушу ыктымал.

Мындан тышкары,  аралашманы тыгыздоо кыйынчылыгынан улам, дандын өлчөмү (щебень же гравийдин өлчөмү) менен катмар калыңдыгынын оптималдуу катышы бар вариантка караганда тыгыздык төмөн болушу мүмкүн деген реалдуу коркунуч бар.

Ушул маселеге байланыштуу көпчүлүк талкуулар Улуттук асфальт технологиялары борборунун NCHRP 9-27 долбоору (NCHRP 531 отчету) боюнча мыкты ишинин жыйынтыгында камтылды.

Бул иште асфальт төшөлмөлөрүндөгү аба боштуктарынын пайызы, катмар калыңдыгы жана сууну сиңирүүсү ортосундагы байланыш изилденди.

Айрым изилдөөчүлөр катмар калыңдыгы номиналдуу максималдуу дандын (щебень өлчөмү) өлчөмүнөн үчтөн бешке чейин көбөйгөндө бул байланыштар кандай өзгөрөөрүн караштырышты.

Проблемалар бул ишти туура түшүнбөгөндүктөн келип чыгат. Изилденген катмар калыңдыгы менен номиналдуу максималдуу дан (щебень өлчөмү) өлчөмүнүн катышы 5:1 болчу. Көпчүлүк муну катмарды ийгиликтүү төшөө жана тыгыздоо үчүн максималдуу катыш деп ойлошкон. Бирок изилдөөдө мындай жыйынтык болгон эмес! Тескерисинче, акыркы изилдөөлөр өтө калың катмарларды да мыкты тыгыздык менен жайгаштырууга болорун көрсөтүп жатат.

 

3. ЖАБЫШТЫРУУ КАТМАРЛАРЫ

 

Мен жабыштыруучу катмарлар темасына абдан кызыгам. Себеби төшөлмөлөрдүн катмарынын бири-бирине бекем жабыштырылышы менен анын сапатынын байланышы өтө ачык көрүнөт. Жакшы жабышуу – жакшы сапат. Жаман жабышуу – начар сапат. Бул айтылгандарда талаш жок. Талаш болгон жагдай – кантип туура жабышууга жетүү керектиги.

Жабыштыруучу катмарлар темасы бир макалада толук камтыла тургандан алда канча кеңири. Ошондуктан азырынча менин комментарийлерим кыска болот. Бизде, Асфальт институтунда ушул темага арналган өзүнчө веб-баракчабыз да бар: https://www.asphaltinstitute.org/engineering/tack-coat-information/.

Баса белгилеп кетким келет, жабыштыруучу катмарлар подрядчыларды көп түйшүккө салат.

Алар катышы үчүн убакыт талап кылат, бул каптоону төшөө учурунда кыйынчылыктарды жаратышы мүмкүн. Мындан тышкары, алар бут кийимге же техникага жабышып, колдонулган беттен ажырап кете алышат, бул алардын натыйжалуулугун азайтып, подрядчыларды нааразы кылат.

Бирок Асфальт институтунун көп мүчөлөрүнүн эмгеги аркылуу кургоо же катуу убактысын кыскартууга жана бут кийим менен техникага жабышуусунан качууга жардам берген жаңы чечимдер иштелип чыкты. Андан сырткары, анчалык жаңы эмес материалдарды да эффективдүү колдонсо болот. Кандай материал тандалбасын, толук жабышууга жетишүү керек.

Структуралык жактан бекем жабышууга жетишүү үчүн каражатты таза жана кургак бетке тегиз колдонуу зарыл. Структуралык ишенимдүү байланышты камсыздоо үчүн жетиштүү көлөмдө «клей» талап кылынат, ал калдык асфальт (остаточный асфальт – residual asphalt) аркылуу камсыздалат. Асфальт институту бул максатта төмөнкүдөй жабуу нормаларын сунуштайт:

 

Жол каптамасынын түрү	Калдык ченем: бир квадрат метрге литр менен
Жаңы  асфальт	0.0757 – 0.1703
Бар болгон асфальт каптамасы	0.1514 – 0.2649
Фрезерден өткөн асфальт	0.1514 – 0.3028

 

4. УЗУНДУК ТИГИШТЕРИ

 

Узундук тигиштери  көптөн бери эле асфальт төшөлмөлөрүнүн алсыз жери деп эсептелет. Бул жерде адатта тыгыздык төшөлмөнүн башка бөлүктөрүнө караганда төмөн болот. Көптөгөн изилдөөлөр көрсөткөндөй, тыгыздык канчалык төмөн болсо, төшөлмөнүн кызмат мөөнөтү ошончолук кыскарат. Чын эле, төшөлмөнүн тыгыздыгы болгону 1% төмөндөгөндө, кызмат мөөнөтү болжол менен 10% кыскарган болот. Узундуктук тигиштери боюнча маалыматтар алардын тыгыздыгы адатта төшөлмөнүн башка бөлүктөрүнө караганда 2% же андан да  көбүрөөк  төмөн экенин көрсөтөт. Бул тигиштердин кызмат мөөнөтү калган төшөлмөгө караганда кеминде 20% аз болот дегенди билдирет.

Тыкан, кылдат иш алып баруу жана заманбап технологиялар тигиш зонасындагы тыгыздыктын кадимки төмөндөшүн азайтып же толугу менен жок кыла алышат. Суу өткөрүмдүүлүктүн төмөндөшү тигиштин да, калган төшөлмөнүн да кызмат мөөнөтүн бирдей деңгээлде сактоого чоң жардам берет. Боштуктардын санын азайтуучу асфальттык мембраналар төшөлмөнүн сапатын жакшыртууда барган сайын жакшы жыйынтыктарды көрсөтүүдө. Ошондой эле, байкоолор көрсөткөндөй, асфальттын бетине колдонулган герметиктер да кызмат мөөнөтүн узартууга көмөктөшөт.

Кийинки катмарды төшөгөнгө чейин тигишти кайра ысытуу да тыгыздыкты бир топ жакшыртат. Акылдуу тыгыздоо технологиясы  да тигиштин сапатына оң таасирин тийгизиши мүмкүн, анткени ал каток операторлоруна тыгыздоо энергиясын тигишти бойлой бир калыпта колдонууга жардам берет.

Тигиштин тыгыздыгынын маанилүүлүгүн эске алганда, кошумча чыгымдар төшөлмөнүн кызмат өтөө мөөнөтүн узартууга салыштырмалуу анча чоң эмес. Колдонулган технологияларга карабастан, талап кылынган сапат көрсөткүчтөрүнө жетиш үчүн  тапшыруучу менен подрядчик тигишти куруу жана тыгыздоо боюнча алдын ала так иштелген план түзүшү керек

 

5. БИРДЕЙ ТЫГЫЗДЫК

 

Мурунку бөлүмдө айтылгандай, тыгыздыктын жоголушу төшөлмөнүн кызмат мөөнөтүн олуттуу начарлатат. Тыгыздык- жолду курууда анын узак мөөнөттүү болушуна таасир эткен эң маанилүү фактор. Азыр көптөгөн уюмдар мурдагы кездерге салыштырганда  минималдуу тыгыздык талаптарын кыйла жогору коюп жатышат. Бул – төшөлмөнүн кызмат мөөнөтүн узартуу жана ремонт чыгымдарын азайтуу үчүн аракет жана биздин тармак үчүн жакшы жаңылык. Бирок тыгыздык тегиз болбосо, иштин сапаты да жакшырбайт.

Андыктан, төшөлмө туруктуу иштөөсүнүн ачкычы – бир калыптагы тыгыздык. Бир калыптагы тыгыздык аралашманы физикалык же температуралык жактан бөлбөстөн, туруктуу түрдө жаап, катоктор аркылуу бирдей басым менен кысуу аркылуу жетишилет. Бул – акылдуу кысуу технологиясынын эң маанилүү артыкчылыктарынын бири.

Катоктун өтүү карталарын өтүүлөрдүн саны менен эсептөө – акылдуу кысуу технологиясын колдонууда подрядчыларга асфальтты бирдей тыгыздоого жардам берүү үчүн абдан эффективдүү ыкма.

Заманбап технологиялар бул маселе боюнча да маанилүү ролду ойной баштады. Атап айтканда, көптөгөн транспорт департаменттери георадар (GPR) технологиясын колдонууга өтүүдө.

Жөнөкөй сөз менен айтканда, GPR технологиясы жаңы эле төшөлүп, дагы эле ысык турган асфальттын катмарын сканерлөөгө мүмкүндүк берет. Эгерде төмөн тыгыздыкка ээ аймактар аныкталса, анда түзөтүү иштерин жүргүзүп, тыгыздыкты жогорулатууга мүмкүнчүлүк түзүлөт.

 

ЖЫЙЫНТЫК

 

Жол төшөлмөсүн курууда бул макалада каралган беш фактор гана эмес, башка дагы көп факторлор маанилүү жана эске алынат.

Асфальт аралашманын жакшы ойлонулган курамына, эксплуатациялык касиеттер менен бекемдик жагын оптималдаштырып, инновацияларды киргизүү мүмкүнчүлүгүн сактап калуу менен жетишүүгө болот.

Колдонулган гранулометрияга ылайык келген жетиштүү калыңдыктагы жол катмарын түзүү, жогорку тыгыздыкты камсыздоого чоң салым кошот.

Жолдун бардык катмарларынын ортосунда структуралык жактан бекем байланыш түзүү – битумдук эмульсияны туура колдонуу технологиясы аркылуу камсыздалуучу ишенимдүүлүктүн дагы бир маанилүү фактору.

Узундук тигиштерине көңүл буруу, заманбап технологияларды колдонуу менен кошо, бул потенциалдуу алсыз участок келечекте көйгөй жаратуусунун ыктымалдыгын минималдуу деңгээлге түшүрүүгө жардам берет.

Ушул сыяктуу эле, каптаманын бүт бети боюнча максималдуу бир кылка тыгыздыкка умтулуу анын узак мөөнөттүү кызмат кылуусуна олуттуу артыкчылыктарды  алып келет.

Асфальт тармагы ишенимдүү жана экономикалык жактан натыйжалуу жол каптамаларын куруу жана сактоо боюнча мыкты эле иш алып барды.

Төшөлмөнүн сапатына таасир эткен бардык факторлорго кылдат мамиле кылуу – экономика үчүн, айлана-чөйрө үчүн да пайдалуу.

 

Эскертүү: Бул макала  алгач АКШдагы Асфальт институтунун (Asphalt Institute) “Асфальт” журналында жарыяланган.

 

Илимий  терминдерге түшүндүрмө:

 

Асфальт аралашмаcынын номиналдуу максималдуу дан өлчөмү (НМДӨ) – долбоор боюнча шагылдын (щебень же гравий)  бардык даналары өтүшү керек болгон эң чоң элек өлчөмү. Бул параметр асфальт каптамасынын бир катар касиеттерине таасир этет.  Мисалы: тыгыздыкты жоготууга туруктуулук, суу өткөрүмдүүлүк жана жүктүн басымына туруштук берүү мөөнөтү.

Узундук тигиштери – жолдун узун багытында, башкача айтканда транспорттун кыймылы менен параллель жайгашкан эки асфальт тилкесинин туташкан жерлери. Алар адатта асфальт төшөгүчтүн кийинки өтүүсү жасалган жерде болот. Узундуктук тигиштери асфальттын алсыз жери деп эсептелет, анткени аларды тыгыздоо төшөлмөнүн калган бөлүгүнөн кыйыныраак.

Калдык асфальт – бетондоштурулган аралашма колдонулгандан же иштетилгенден кийин  калып калган жука асфальт катмары. Бул катмар жаңы жана эски каптама катмарларынын ортосунда жакшы жабышууну камсыз кылып, бекем байланыш түзөт. Башкача айтканда, калдык асфальт – анын бетинде «калган» жана жабыштыруучу битум же клей аркылуу жол катмарларынын ортосундагы ишенимдүү байланышты камсыздоого жардам берген материал.

Асфальттык  мембраналар –  нымдуулуктан коргоо үчүн  колдонулуучу суу өткөрбөс материалдар. Алар асфальттан жасалат жана анын сапаттарын жакшыртуу үчүн ар түрдүү кошулмалар менен модификацияланган. Бул кошумчалар мембраналарга ийилгичтик (эластичность), бекемдик жана аба ырайынын таасирине туруктуулук сыяктуу касиеттерди берет.

Герметиктер – атайын курамдар (көбүнчө битум, акрил же чайырлардын негизинде жасалат), алар асфальт каптамасынын үстүнө колдонулат. Бул герметиктердин негизги максаты – каптаманы коргоо жана анын кызмат мөөнөтүн узартуу. Алар асфальтты нымдуулуктан, ультрафиолет нурлануусунан (күндүн таасири), майлардын жана химиялык заттардын сиңишинен, эскирүү жана жарака пайда болушунан сактоого жардам берет.

 

Шилтемелер:

1. Макала АКШдагы Асфальт институтунун “Асфальт” журналынын asphaltmagazine.com интернет баракчасынан которулду.
2. Макаланын түп нускасы https://www.asphaltmagazine.com/fivekeys/
3. Башкы сүрөт unsplash.com сайтынан алынды, автору Сollab Media.
4. Макала ичиндеги сүрөт «Асфальт» журналынын интернет баракчасынан asphaltmagazine.com/smart-asphalt-rutting-test/ алынды.
5. Илимий терминдерге түшүндүрмөнү Эл Илим коомдук фонду даярдады.