Публикаций: 90
21.01.2015Асфальтовые дороги с использованием пластика
Несколько лет назад на мировом строительном рынке благодаря американской компании Purus-North America появился инновационный материал EcoRaster, предназначенный для создания автомобильных дорог.
Говорят, впрочем, что собственно бизнес-идея - родом из Канады.
Инновационный материал представляет собой смесь асфальта и пластиковых бутылок, пакетов из-под молока и одноразовых стаканчиков в соотношении 80:20. Получается обычный темно-серый асфальт с шершавой поверхностью.
Главное преимущество инновационного материала состоит в том, что появилась неожиданная и оригинальная возможность переработки использованной пластиковой упаковки с выгодой для экономики и окружающей среды.
Второе преимущество - более низкая температура производства покрытия (120 градусов против 160, необходимых для производства традиционного асфальта). Энергетические затраты ниже, и опять экономия.
Водонепроницаемая система EcoRaster является прекрасной альтернативой традиционному асфальту. Новое дорожное покрытие представляет собой соединенные в массивы решетчатые блоки, изготовленные из переработанного полиэтилена. Ее ячейки могут заполняться не только привычными галькой и гравием, но и растительным покровом. Последнее помогает защищать почву от эрозии, а ливневые стоки, путем естественной фильтрации, от загрязнения.
При изготовлении нового оригинального дорожного покрытия пластик разогревают до состояния пасты, которая смешивается с традиционными компонентами, в результате чего получается долговечная и прочная асфальтовая дорога. Именно благодаря пластику асфальт получает дополнительную прочность. Это увеличивает срок службы, и как следствие сокращает расходы на содержание дорог. Полимерное дорожное покрытие, ко всему прочему, очень просто ремонтируется. Если обычный асфальт при его замене дробят отбойными молотками, затем разводят гудрон, и вновь раскатывают по дороге горячую смесь, то асфальт с использованием пластика после нагрева растягивают по дороге подобно пластилину. Ремонт дорог с пластиковым покрытием длится не более трех дней. Быстро и недорого!
Два года назад в канадском городе Ванкувере решили провести эксперимент по использованию нового вида асфальта. В декабре 2012-го года по новой технологии была целиком заасфальтирована одна улица. На тот момент только одна, но в перспективе до 2020-го года все улицы в городе площадью более 110 квадратных километров будут покрыты "гибридным" асфальтом. И это несмотря на то, что стоимость этого вида работ чуть дороже - на 3 процента относительно обычного асфальтирования.
Любое начинание, как это часто бывает, имеет не только своих сторонников, но и противников. Так, некоторые скептики в том же Ванкувере заявляют, что новое дорожное покрытие из-за присутствия в нем пластика, дескать, очень токсично. Но сторонники новинки возражают: и асфальт, и пластик - это углеводороды, получаемые из нефти. Значит, их смешивание не особо опасно. Что же до увеличения расходов на производство "пластикового" асфальта, так они, эти расходы, с лихвой окупаются утилизацией пластикового хлама. Специалисты доказали также, что при использовании системы EcoRaster выброс парниковых газов снижается на 300 тонн в течение 1 года. К слову, в американском городе Финикс (штат Аризона) городские власти используют асфальт с примесями резиновых покрышек, что делает дорогу менее скользкой и быстро высыхающей после дождя. Подобный бизнес в дорожном строительстве может быть актуален и для России. Протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием в нашей стране составляет более 900 тыс. километров. Из-за постоянного ремонта дорог Россия ежегодно теряет порядка 1,8 трлн рублей или 3 процента ВВП.
Однако пока доля использования асфальта с полимерами составляет у нас всего 5 процентов, в Китае и США - 15 процентов, в Европе это показатель равен 20 процентам. Монопольным производителем полимерных добавок, предназначенных для дорожных покрытий, в нашей стране является Группа компаний "СИБУР Холдинг". Годовой объем производства полимеров здесь составляет 30 тыс. тонн. Но СИБУР не хочет выпускать так называемый модифицированный битум, потому, во-первых, что считает этот бизнес непрофильным для себя, во-вторых, в России отсутствует нормативная база для дорожного покрытия с полимерами. Необходимы технические стандарты по обязательному введению в асфальт полимерных добавок. А для введения техрегламента, в свою очередь, нужно утвердить ГОСТ. Разработкой ГОСТа занимается СоюздорНИИ, входящий в состав Федерального дорожного агентства (Росавтодор). Некоторые специалисты считают, впрочем, что применять полимерный асфальт по всей России едва ли получится: этому наверняка воспротивятся дорожные строители, лобби которых очень сильно. Разве что возможен компромисс и использование модифицированного асфальта лишь на некоторых трассах.
Подошла к проблеме очень серьезно и комплексно. Суть проекта заключается далеко не только в том, чтобы сделать дорожное покрытие более качественным. Это лишь часть большой идеи компании.
Дороги PlasticRoad будут сделаны таким образом, что внутри останутся пустые пространства, в которых в любое время соответствующие службы смогут проложить кабель или трубы. При этом им не придется разбивать асфальт и раскапывать все вокруг, создавая многокилометровые пробки. Впрочем, авторы идеи смотрят гораздо дальше: когда в будущем автомобили будут объединены в сеть, то можно будет модернизировать и пластиковые дороги.
Например, под дорожным покрытием будет очень просто разместить датчики, которые помогут собирать данные о транспортном потоке. Дождевая вода будет стекать с дороги через пустые пространства, а сам пластик можно подогревать, чтобы избегать образования наледи в зимнее время. Как это будет работать? Каждый автомобиль, проезжающий по дороге, создает колебания, которые можно преобразовать в электроэнергию.
У концепции есть и другие преимущества. PlasticRoad состоит из готовых модулей, которые объединяются в дорогу, не требуя постепенной ее укладки слой за слоем. Это сокращает сроки строительства с нескольких месяцев до нескольких недель. Конечно, для пластиковых участков дороги также требуется надежная основа, но спецаилисты VolkerWessels заявляют, что это может быть просто очень хорошо утрамбованный песок.
Пластик - это высокостойкий материал. Он практически не деформируется под воздействием автомобильного потока и даже под воздействием температур. Он может выдерживать температуры от -40 до +80 градусов Цельсия.
Кроме того, пластиковое покрытие долговечное. Потенциально PlasticRoad может служить в три раза дольше по сравнению с асфальтовым покрытием, которое требует замены или ремонта после 12 лет использования. Средний срок службы пластиковой дороги составляет около 30 лет, поэтому реализация проекта сможет привести к очень существенной экономии.
Конечно, для создания дорог, полностью состоящих из переработанных материалов, необходимо переработать огромное количество пластиковых бутылок. VolkerWessels предлагает собирать их в океане, где при помощи другой нидерландской технологии (Ocean Cleanup) уже вылавливают мусор из воды при помощи огромных сетей.
Когда речь заходит о защите окружающей среды, снижение выбросов CO2 также имеет значение. При обработке асфальта выделяется огромное количество углекислого газа. Каждый год во всем мире выделяется 1,6 миллиона тонн CO2 при строительстве дорог. Это примерно 2% от всех выбросов, вызванных дорожным движением.
Дорога, полностью состоящая из переработанных материалов, может появиться уже в ближайшие три года. Но сначала необходимо построить прототип для проверки конструкции, дренажной системы и того, как PlasticRoad справляется с загруженностью в различных погодных условиях.
Первые проверки будут проводиться на тестовой площадке в Роттердаме. Однако для реализации этой идеи VolkerWessels требуется больше партнеров - в частности, компаний, которые хорошо знакомы с процессом переработки пластика.
Статья о том, что в России планируют перенять голландский опыт по укладке дорог из переработанной пластмассы. В конце статьи - интересное видео о пластиковых дорогах в Голландии.
Тестирование нового дорожного покрытия началось еще в 2015 году. Высокопрочный пластик предполагается создавать из переработанных отходов, получая на выходе очень надежный материал со сроком службы, превышающим долговечность асфальтного покрытия в 3 раза.
Теперь же пластик для дорог намерены всесторонне изучить московские специалисты из «Центра экспертиз, исследований и испытаний в строительстве». Они планируют приобрести материал для тестирования на прочность, ровность покрытия, толщину и даже на реакцию на перепад температур, чтобы вынести собственное мнение.
Экология и экономия
Зарубежные специалисты намного больше российских озабочены состоянием окружающей среды и внедрением способов ее сохранения. Привычный всем асфальт состоит из гравия, песка и битума, получаемого из таких полезных ископаемых, как сланец, уголь, нефть. Все эти ресурсы из года в год все более истощаются, становясь все дороже.
При этом поля, леса и даже океаны покрываются толстым слоем твердых отходов, в том числе изобилием пластиковых. Этот факт навел химиков и технологов на идею использовать мусор во благо, очищая планету и одновременно создавая идеальные автобаны.
Plastic Road родился в очень авторитетном проектном бюро Royal VolkerWessels Stevin N.V, чьи сотрудники считаются ведущими в Европе по портовому и мостовому, спортивному и дорожному строительствам, телекоммуникациям и энергоснабжению на протяжении последних 160 лет.
Преимущества пластиковой дороги
Технология укладки дорог из пластика предполагается более упрощенной по сравнению с другими покрытиями. Для цементобетонных дорог в плитах предусматривают сквозные каналы, через которые тянут покрытые антикоррозийной смазкой стальные тросы, а напрягаемую арматуру убирают в полиэтиленовые трубки для ее свободного перемещения. Торцы между плитами заливают герметиком. Таким образом создается экономия на устройство основания для дороги.
Асфальтобетонные дороги требует более тщательной подготовки. Сначала готовится многослойное основание, состоящее из грунта, песка, щебня, затем базовый слой, промежуточный и, наконец, финишное покрытие.
А что же пластиковые дороги? Им не нужна такая многослойность, они отлично лягут на песочную подушку даже в регионах с весьма переменчивым климатом и разноплановыми осадками. Это делает строительство не только быстрым, но и необычайно простым и дешевым. Пластику не только не страшны осадки, но и попадание горючих веществ, автомобильных масел и электролитов. Стойкость к любому температурному воздействию, будь то +80 или -40 градусов, делает пластиковое покрытие незаменимым в российских реалиях.
Наличие полости внутри пластика даст возможность удобно разместить там любые коммуникации: газ, водопровод, линию связи, электрику. В северных регионах можно даже предусмотреть возможность подогреваемой дороги, основательно снизив аварийность в суровые зимы.
На литые дорожные панели, устанавливаемые «стык-в-стык», предполагается сразу наносить всю необходимую дорожную разметку, которая продержится существенно дольше обычной краски. А в грандиозных планах авторов этого проекта – функция изменения цвета дороги в зависимости от температуры окружающей среды для сообщения водителям, например, о наледи.
Тесты показали, что фрикционные возможности автомобильных шин на пластиковом покрытии ничем не уступают сцеплению на асфальте. Хотя пластик не является гигроскопичным материалом, эксперименты технологов вполне могут привести его к нужной степени «шершавости». А в случае осадков влагу с поверхности предполагают отводить путем большого количества маленьких отверстий, либо посредством иного способа дренажа.
Недостатки пластикового покрытия
При таком количестве неоспоримых преимуществ каковы же недостатки? Пока имеются сомнения относительно предельной массы, которую способно выдержать пластиковое полотно. Например, какова будет длительность эксплуатации крайних полос скоростных трасс, по которым курсируют междугородние автобусы и груженые самосвалы. Сможет ли выдержать пластик столь большую ежедневную нагрузку?
Возможно ли в принципе строить пластиковые многополосные дороги? Или все же этот материал окажется более практичных на не самых загруженных дорогах или вовсе – проселочных маршрутах?
Найти ответы на все эти вопросы голландские проектировщики планируют решить опытным путем с помощью крупной строительной компании KWS Infra, вызвавшейся помочь в пилотном строительстве первой пластиковой дороги в Роттердаме.
Конкуренты пластиковой дороги
Канадское дорожное полотно из бытовых отходов
Канадские инженеры первыми начали экспериментировать с разнообразными дорожными покрытиями. В Ванкувере уже замостили несколько улиц усовершенствованным материалом, состоящим из сочетания асфальта с бытовыми отходами – пластиковыми стаканчиками и бутылками, молочными пакетами и прочим мусором. Смесь составлена в пропорции 80:20, что выдает в итоге вполне привычный глазу серый асфальт, чья прелесть состоит в том, что несколько его километров помогают очистить кубометры земли от мусора. Кроме того, для его производства требуется меньшая температура по сравнению с традиционным асфальтом, что ощутимо снижает энергетические затраты.
Безусловно, не обошлось и без критики в адрес нового покрытия. Скептики выдвинули предположение, что наличие в асфальтовом полотне пластика делает его более токсичным, а, значит, опасным для здоровья людей и окружающей среды.
Специалисты спешат уверить, что в составе асфальта и пластика присутствуют одни и те же углеводороды, выделяемые из нефти. Так что никакого отличия в уровне токсичности между материалами нет.
А тот факт, что производство пластиковой дороги обходится на 3% дороже асфальтовой, вполне оправдывается экономией на утилизации огромных свалок пластикового мусора.
Американская дорога из полиэтилена
Американские технологи давно уже внедрили альтернативное покрытие EcoRaster. Удивительное водонепроницаемое полотно состоит из соединенных в единую систему решетчатых плит, созданных из переработанного полиэтилена. Ячейки блоков заполняют галькой, гравием и даже растительностью, которая спасает от эрозии почвенные покровы, а ливневые воды очищаются от загрязнения посредством природной фильтрации.
Для производства уникального покрытия пластик подвергают сильному нагреву, превращая в пасту, а затем смешивают с традиционными составляющими обычной дороги. Таким образом получается все та же асфальтовая дорога, улучшенная, более прочная и долговечная именно благодаря пластиковому компоненту. А так как срок эксплуатации возрастает, государство экономит бюджет за счет ремонтных работ.
Даже если в каких-то местах такое дорожное покрытие повредится, его ремонт займет минимум времени, сил и материальных затрат. Асфальт приходится дробить отбойным молотком, замешивать горячий гудрон и заделывать им выбоины или заливать новое полотно. А пластик всего лишь необходимо разогреть до определенной температуры и, словно детский пластин, растянуть по поврежденному участку дороги.
За время использования EcoRaster ученые провели исследование и подсчитали, что всего за один год эксплуатации уровень парниковых газов снизился на 300 тонн.
Трасса из резиновых покрышек в Аризоне
В американском же штате Аризоне применяют еще один вид асфальтового покрытия – с переработанными резиновыми покрышками. Столь необычная добавка делает дорогу быстросохнущей после осадков или случайного разлива жидкости, а также менее скользкой по сравнению с традиционной асфальтированной трассой.
Российские реалии
Если бы российское дорожное строительство начало перенимать опыт зарубежных стран, это позволило бы сэкономить колоссальные суммы на ремонте дорог. Почти миллион километров автомобильных трасс ежегодно требует вливаний, измеряющихся 1-2 триллионами рублей.
На данный момент доля модифицированных дорог с добавлением полимеров в России составляет лишь 5% по сравнению с 15% в США и Китае или 20% в Европе.
Пока в нашей стране существует единственная компания-монополист, выпускающая дорожные полимерные добавки. Однако в компании «СИБУР Холдинг» понимают, со сколькими трудностями ей придется столкнуться, и поэтому не планирует выпускать инновационный продукт. Отсутствие нормативной базы и технических стандартов по работе с полимерами для дорожного покрытия выводит проблему пластиковых дорог на законодательный уровень. Внесение изменений в технический регламент требует соответствующего ГОСТа, для этого нужно одобрение СоюздорНИИ, а ему – вышестоящего Росавтодора. А на последнего будут давить дорожно-строительные компании, отстаивающие свои интересы.
Поэтому пластиковые дороги Россия увидит еще не скоро.
Видео о пластиковых дорогах в Голландии:
Вы когда-нибудь задумывались, что происходит с пластиковыми мешками, посудой, бутылками и другими продуктами из пластмассы, которые вы используете и выбрасываете практически ежедневно? Пластмасса – продукт, которому требуется от 500 до 1000 лет чтобы полностью разложиться, так как в нём присутствует множество сложных полимеров. Это означает, что каждая вещь из пластика, изготовленная и использованная нами, всё ещё существует где-то на планете.
А теперь представьте себе, что строительство качественной автотрассы займёт всего несколько дней, а не месяцев. Обслуживание, длинные и сложные графики работы – пережитки прошлого в дорожном строительстве, а проблемы с кабелями и трубопроводами, а также проблемы городской воды -решаются в одночасье.
Это может показаться сценами из далекого будущего, но многие страны мира уже начали строительство дорог из переработанной пластмассы! И приступили к решению проблем, связанных с экологией и потребительством.
1. Дороги из пластмассы по всему миру
Наверное не легко сразу представить пластиковую бутылку в роли кирпича. А вот у Мирро Дэвида из Кампалы (Уганда), проблем с фантазией нет! Он построил дом с использованием пластиковых бутылок, и решил не только проблему отходов, но и проблему жилья.
Пластмассовые дома становятся все популярнее
В его городе, люди выбрасывают бутылки где им вздумается, а когда идёт дождь, все бутылки попадают в канавы для слива, засоряют их, и это приводит к наводнению. Мирро захотел решить эту проблему, и к нему пришла идея создания дома из пластиковых бутылок. Строительство дома - это простое заполнение тары - землёй. Этот опыт послужил примером безотходного производства в строительстве, и обезопасил окружающую среду. «Пластиковые» дома еще и экономически эффективны, поскольку используемые материалы легко доступны для всех. Мирро распространяет свою идею в лагерях для беженцев, и обучает местную маргинализированную молодежь тому, как использовать бутылки в строительстве домов.
«Мы обучали их, переезжая с места на место, и объясняли им, как с лёгкостью они могут использовать имеющиеся ресурсы для строительства своих домов, и защитить окружающую среду от наводнений и засорений. Мы просто поняли, что решения находятся рядом с нами», – сказал Мирро Дэвид в интервью мировому сообществу новостей.
Добавьте описание
3. Море, реки, водоёмы и лодки из пластиковых бутылок
Лодки из пластиковых бутылок для мореходов, теперь являются ключевой частью рыболовного флота в республике Камерун (Африка). Эти лодки спасают бедное население рыбаков, и помогают защитить окружающую среду.
Ведь вместо того, чтобы забивать местные водные пути, выброшенные бутылки теперь переправляют людей по морям и рекам, а строят их студенты из Камеруна.
Или другой случай использования бутылок, 22-летний студент Ян Кара и 22-летний автомеханик Якуб Бурес построили 10-метровую шлюпку из 5000 пластиковых бутылок, привязанных к деревянной раме. Они и еще двое мужчин прокатились от своего родного города Нимбурк (Чехия), вниз по реке Эльба, до Гамбурга (Германия), чем привлекли внимание властей к растущему загрязнению пластиком в Европе.
4. ReTuna, торговый центр утилизированных продуктов
Швеция известна как одна из лучших в мире перерабатывающих стран, которая заменяет старые вещи на совершенно новые. Она твердо привержена своей политике в области переработки отходов. Менее 1% шведских отходов поступает на свалки! И даже этот мусор сжигается для получения энергии!
И конечно же, совсем не удивительно, что прогрессивная скандинавская нация открыла торговый центр ReTuna , революционный аналог торговым центрам бессмысленного потребления. В этом центре можно найти всё, что добывается из переработанных материалов, а само здание состоит из . ReTuna продаёт отремонтированные или переработанные продукты, а также работает с экологически чистыми продуктами. В нём есть ресторан, залы для отдыха и торговые помещения для местных предпринимателей и ремесленников. ТЦ создал 50 рабочих мест и учебный колледж для изучения переработки отходов.
Уже в 2018 году в Европе могу появиться первые дороги из пластика. Голландские разработчики уверяют, что они будут куда более качественными, чем асфальтовое покрытие, экологичными, а их строительство будет обходиться гораздо дешевле.
Строительная компания VolkerWessels из Нидерландов представила свой инновационный концептуальный проект по созданию дорожного покрытия нового типа. Проект получил название PlasticRoad. Новое дорожное покрытие предлагается создать из пластмассы. Сейчас компания ведет активные испытания нового покрытия, и не исключено, что уже в скором будущем оно заменит асфальт и пешеходную плитку.
В отличие от асфальтных дорог пластиковые будут иметь широкий перечень качественных преимуществ. Первым и наиболее важным достоинством PlasticRoad станет их низкая стоимость. Создавать такие дороги и тротуары будут главным образом из вторичного пластика. Производство покрытия также станет прекрасным источником утилизации мусора.
Второе достоинство – это темпы производства и сопутствующее загрязнение. Установка пластиковых дорог будет занимать в 2-3 раза меньше времени, чем укладывание асфальтного покрытия. Производственный процесс более не будет сопровождаться выбросом паров вредных газов и шумом. Третье достоинство PlasticRoad заключается в их долговечности. Такие дороги будут существовать на 30-40% дольше, чем самые современные асфальтные.
Создатели PlasticRoad заверили, что созданный ими дорожный пластик подойдет не только для холодных стран, но и для жаркого климата. Дороги будут выдерживать температурную нагрузку до 80 градусов по Цельсию. Более того, они не будут накапливать тепло, как это делает асфальт. Внутри дорожное покрытие будет полым, что позволит проводить и ремонтировать без особого труда коммуникации.
