Повышение технического уровня объектов транспортной сети, мостовых сооружений и подземного строительства за счет использования водостока на основе монолитных конструкций из высокопрочного полимербетона (из опыта работы) Татлыева Гульсина Загидулловна канд.техн.наук., специалист ООО «Фратрес», г. Самара, Talieva Gulsina Zagidullovna candidate.tech.sciences. specialist OOO "Fratres", Samara, E - mail.ru: [email protected] Черкасов Дмитрий Анатольевич, технический директор, Dmitry Cherkasov, technical Director, E – mai:l.ru [email protected] Аннотация: В статье описывается влияние на эксплуатационное состояние мостов водоотводных устройств, приведены основные требования по устройству системы водоотведения мостового сооружения, характеризуются цели внедрения канала из полимербетонных моноблоков в современном дорожном строительстве, как инновационного решения задач повышения технического уровня объектов дорожного строительства и реализации программ импортозамещения. Приведены технические характеристики промышленного полимербетона, как материала конструкций изделий для системы дорожного водостока, описаны конструкционные особенности и сравнительные преимущества системы водоотведения "Водоотводной Монолитный блок" и «Водоотвордной бордюр» из полимербетона торговой марки «Фратрес». Приведены варианты установки системы каналов ВМБ и ВБР. Abstract: the article describes the impact of drainage devices on the operational state of bridges, the basic requirements for the device of the drainage system of the bridge structure, characterized by the purpose of the introduction of the channel of polymer-concrete monoblocks in modern road construction, as an innovative solution to the problems of improving the technical level of road construction and implementation of import substitution programs. The technical characteristics of industrial polymer concrete as a material of structures of products for the road drainage system are given, the design features and comparative advantages of the drainage system "drainage Monolithic block" and "waterBased border" from polymer concrete of the trade mark "Fratres"are described. Given the mounting options of the canal system VMB and FBG. Ключевые слова: техническое состояние мостов, водоотведение, промышленный полимербетон, водоотводной монолитный блок, водоотводной бордюр, конструкция дренажной системы из ВМБ, схемы сборки водоотводных бордюров. Key words: technical condition of bridges, water disposal, industrial polymer concrete, drainage monolithic block, drainage border, design of drainage system from WMB, schemes of Assembly of drainage borders. Все мосты кроме несущих конструкций имеют ряд частей и элементов, без которых не обходится ни одно сооружение. Их иногда даже называют второстепенными, тем не менее именно от них в большой степени зависит общее состояние моста, его долговечность и нормальные условия эксплуатации. Особенно большое влияние на эксплуатационное состояние мостовых сооружений оказывают ездовое (дорожное) полотно, деформационные швы, гидроизоляция, бортовые ограждения и водоотводные устройства. Система водоотведения мостового сооружения – это система элементов, встроенных или закрепленных к конструкциям моста и обеспечивающих сбор и удаление воды с моста далее в водосточную систему. Основные требования по устройству системы водоотведения мостового сооружения представлены в СП35.13330 - 2011. С позиций этих требований ООО "Фратрес" предлагает к применению в отечественном мостостроении систему " Водоотводной Монолитный блок" из полимербетона. Канал из полимербетонных Моноблоков - это комплексная высокотехнологичная инженерная система водоотведения, адаптированная под современное дорожное строительство, отвечающая требованиям отечественных и мировых стандартов. Ее внедрение поможет одновременно решить множество задач, начиная от повышения технического уровня транспортных объектов, снижения строительных и эксплуатационных расходов и до обеспечения экологических и эстетических требований на этих объектах. Как любой продукт цивилизации, линейный водоотвод с развитием инженерных технологий прошел путь от сточных канавок вдоль улиц древних городов до модульных поверхностных систем водоотвода, изготовляемых из особо прочных с высокой надежностью материалов. В настоящее время в дорожном строительстве могут быть использованы водоотводные лотки из бетона, фибробетона, армированного бетона, пластмассы (ПП и ПЭ), металлические, композитные (СТПЛ и ПБ). Каждый из них обладает своими положительными и отрицательными качествами, а значит и соответствующую область применения. Результаты сопоставительного анализа показывают, что именно промышленный полимербетон на основе синтетических термореактивных смол удачно сочетает в себе наиболее важные технико — экономическим характеристики и функциональные возможности (данные табл.1, рис.1). Полимербетон представляет собой универсальный композитный материал, полученный путем смешивания минеральных веществ (кварцевого песка, базальта и гранита) со связующими смолами. В полимербетонах в отличие от обычных бетонов кроме крупного и мелкого заполнителя (песка) применяют еще тонкодисперсный (порошкообразный) наполнитель, что приводит к значительному увеличению прочности, коррозионной стойкости и улучшению других эксплуатационных характеристик изделий, их долговечности. Таблица 1 Основные технические характеристики промышленного полимербетона Показатель Значение Единицы измерения -1- -2- -3- Плотность 2100 - 2400 кг/м3 Прочность на сжатие > 90 Мпа Прочность на изгиб > 22 МПа Модуль упругости 300 000 - 350 000 кг/см2 Удельная ударная вязкость до 30 кг/см2 Истираемость < 0,7 г/см2 Коэффициент температурного расширения 14,5 *10-6 /°С Температурные пределы от - 50 до + 110 °С Коэффициент теплопроводности от 0,05 до 0,85 Вт/м·К Водопоглощение < 0,2 % Водонепроницаемость W 18 марка Химстойкость Высокая, длительно устойчив ко всем видам химически агрессивных веществ, кислот, щелочей, органических веществ, окислителей и растворов солей Атмосферостойкость Устойчивость к УФО, перепаду температур, атмосферной влажности -1- -2- -3- Морозостойкость до F 700 класс Ресурс, расчетно минимум 25 лет Экологичность Не токсичен, высокие утилизационные показатели Качество поверхности Глянец, глубина неровностей около 25 мкм Адгезия Высокий уровень сцепления с любой поверхностью и строительным материалом Рисунок 1 Основные характеристики промышленного полимербетона в сравнении В отечественной практике дорожного строительства полимербетонные лотки применяются сравнительно недавно, однако, уже накоплен опыт их производства, внедрения, разработаны государственные нормативно - технические и методические документы (раньше: ТУ, немецкий стандарт EN 1433, теперь: ГОСТ 32955, ТР ТС 014, ОДМ 218.2.057 и т.д.). Компания "Фратрес" производит всю линейку полимербетонных изделий системы водоотведения, представленную на отечественном и мировом рынке. Продукция компании позволяет решить проблему профессионального водоотвода для создания дренажных систем в жилой зоне, частных постройках, для обустройства линейного водоотвода в парках, АЗС, стадионах, на территориях промышленных предприятий, в условиях повышенной нагрузки (на взлетных полосах аэродромов, в речных и морских портах, грузовых терминалах), а так же - и в первую очередь, - в дорожном строительстве, в том числе на таких сложных участках, как транспортная развязка, мостовое сооружение, подземный переход, ж/д и автомобильные тоннели. Начав свою деятельность в 2009 году с производства открытых водоотводных лотков из полимербетона, ООО «ФРАТРЕС» организовал разработку и внедрение новых водоотводных конструкций, таких как "Система Водоотводных Монолитных Блоков" (ВМБ), водоотводные бордюры (ВБ). Это был успешный опыт! Выбранный инновационный путь развития, ориентированность на реальные потребности рынка, настойчивость и последовательность в решении поставленных производственных и инвестиционных целей, позволили предложить потребителям комплексное и профессиональное решение задач отвода сточных вод на любых объектах. За что ООО «Фратрес» в 2013году стал победителем в номинации «Инновационная деятельность» конкурса «Лучший предприниматель года». Предприятие стало единственным на тот момент в России производителем водоотводных полимербетонных моноблоков и отводных бордюров в России. Изделия прошли все необходимые в тот момент сертификационные испытания, имеют разрешительные документы. Первые моноблоки были установлены на промышленном складе в Люберцах, на автодороге Москвы, парковке в городе Рязани, грузовом терминале логистического центра в Подмосковье, на территории автосервиса в г.Люберцы, на автозаправочных станциях Минска, Гродненска. Была создана компания - дистрибьютор Самарского завода Фратрес на территории России, стран СНГ и Прибалтики — Торговый дом «Фратрес». Моноблоки стали демонстрироваться на выставках «BUILDEX' 2013» г. Москва, «Стройиндустрия» в г.Самара, «ДорКомЭкспо 2013» г. Москва. Имеются положительные отзывы потребителей, рекомендательные письма. В 2014 году в связи с участием в в ыполнении Госзаказов на изготовление кормушек для скота, производство было переориентировано на выпуск изделий для агропромышленного комплекса, производство водостоков был значительно сокращено и по некоторым позициям вообще приостановлено. В настоящий момент ООО «Фратрес» возобновило и наращивает выпуск полимербетонных изделий для поверхностного водоотведения, делая ставку на Водоотводные Монолитные Блоки и Бордюры, привлекая к сотрудничеству проектные, строительные и торгующие организации. Условия производства ООО «Фратрес», обеспечивающие выпуск соответствующих современным требованиям изделий 1. Высокие прочностные характеристики получаемого полимербетона — разработанная рецептура смешивания (смолы не более 9-10% от массы), оптимизированная для данных производственных условий, успешно применяется длительное время. 2. Полное импортозамещение по сырью и материалам — продукция разработана в рамках программ импортозамещения и развития Национальной Технической Инициативы РФ, предприятие много лет работает только на отечественных смолах, наполнителях, заполнителях и реагентах, что значительно снижает себестоимость продукции и отвечает внешнему запросу. 3. Высокая производительность, серийность - в производстве используются технология машинного вибролитья с использованием двух установок непрерывного смешивания с заданной дозацией компонентов Rеrspekta производительностью от 8 до 15кг полимербетна в минуту. Одна из машин с функцией покраски, что дает возможность изготавливать большие партии разных групп изделий за короткий срок. 4. Отсутствие влияния человеческого фактора - большая часть операций от момента загрузки до съема изделий после термообработки механизирована и автоматизирована. 5. Трудовые кадры, глубоко вовлеченные в сложившуюся систему производственных процессов — на протяжении многих лет на заводе «Фратрес» работает один и тот же небольшой (из 15 чел) производственный коллектив, в котором, не смотря на то, что у каждого работника имеются непосредственные должностные обязанности и своя зона ответственности, существует полная взаимозаменяемость рабочих. Формовщики, опиловщики, механики, слесаря — это достаточно профессиональные, с большим опытом рабочие. Есть работники со специальными знаниями, включая инженеров и специалистов с ученой степенью. 6. Материально - техническая база - общая территория которой 2,5 тыс.м2, где кроме производственного цеха, размещены оборудованные склады, служба контроля, транспортный цех, механический участок, а так же участок подготовки производства, где силами работников предприятия изготавливаются и ремонтируются многооборотные матрицы. У предприятия есть возможности изготовления индивидуальных, нестандартизированных изделий по заказу или чертежам потребителя. Особенности Системы Водоотводных Монолитных Блоков производства ООО «Фратрес» 1. ВМБ - это линейки цельнолитых каналов из полимербетона с классом нагрузки до F 900. Данная система водоотвода имеет усиленную конструкцию и обладает особенно высокой надежностью. ВМБ — российский аналог водоотводной системы ACO Monoblock, широко востребованной в мировом дорожном строительстве, особенно в местах с повышенными требованиями к прочности и с очень высокими нагрузками (например при строительстве и реконструкции взлетно-посадочных полос аэропортов). 2. ВМБ можно использовать в качестве лотков мостового полотна, устанавливая поперек и вдоль проезда транспорта, откосных лотков на дорогах, автострадах и других объектах с высокими нагрузками и скоростными режимами проезда транспорта. 3. Современный высокотехнологичный и перспективный материал изготовления ВМБпромышленный полимербетон, - обеспечивает их повышенную прочность, химстойкость, долговечность. 4. Монолитность увеличивает общую прочность и жесткость конструкции, что в сравнении с традиционными лотками такого же класса прочности делает моноблок более предпочтительным. 5. Сравнительно низкая себестоимость — большую часть стоимости составляет цена полимерного связующего, однако, количество НПС не более 10% по общей массе. С учетом получаемых эксплуатационно — технических свойств изделия (увеличение прочности, химстойкости, долговечности) очевидна высокая рентабельность. Отсутствие встроенной металлической или чугунной решетки (монолитность конструкции) еще больше удешевляет ВМБ за счет отсутствия решетки. 6. При равной с традиционным бетоном плотности полимербетонный ВМБ легче аналогов такого же класса нагрузки с чугунными решетками, что облегчает монтаж и удешевляет транспортировку. 7. В связи с отсутствием у ВМБ съемных деталей из металла или чугуна устраняется риск возникновения коррозии, изделие приобретает антивандальные признаки, поскольку не представляет интереса для собирателей лома. 8. Наличие в боковых стенках моноблока конструкционных дополнительных ребер жесткости не просто увеличивает прочность конструкции в целом, но и способствует более жесткому фиксированию изделия на рабочем месте, ограничивает его смещение при внешних эксплуатационных нагрузках. 9.Технологический способ окрашивания изделия, когда окрашивается вся масса, делает окраску моноблока равномерной и устойчивой. Это позволяет одновременно использовать канал из ВМБ и в качестве дорожной разметки без периодического внешнего подкрашивания. 10. За счет пониженного коэффициента шероховатости внутренней поверхности блока (при формовке образуется глянец) начинает работать принцип самоочищения, когда вода и грязь отталкиваются, не зацепляются на поверхности. Это положительно сказывается на водотоке, облегчает проведение очистки. 11. Широкий выбор аксессуаров и дополнительных элементов позволяет проектировать ветку под любые потребности. 12. Высокая экологичность и утилизационная возможность отработанных или отбракованных изделий - ВМБ на 90 % состоит из натуральных компонентов, - и после вторичной переработки может быть использован в качестве строительной смеси. Конструкция дренажной системы из ВМБ Система ВМБ - это линейный водоотвод, он представлен набором изделий, дополняющих друг друга своим функциональным предназначением: ВМБ, Ревизионный лоток, Пескоуловитель, Заглушки, Каскадные элементы, Адаптеры), и обеспечивающих беспрепятственный проток воды. По условиям эксплуатации элементы канала подразделяются на классы нагрузки: от класса С 250 (до 25 т) до F 900 (до 90 т). Важным критерием водоотвода, является его пропускная способность (количество воды за единицу времени), она напрямую зависит от площади гидравлического сечения лотка. Упрощённо - чем больше лоток – тем больше воды он может отвести. Разделяют ВМБ по сериям пропускной способности: от Dn 110 до Dn 500. Быстрый отток воды по каналу обеспечит поверхность с уклоном. Организовать наклон можно использованием естественного уклона, путем создания уклона земляными работами, подбором лотков с разными высотами и с разным внутренним уклоном, что увеличивает пропускную способность канала и формирует поток жидкости в заданном направлении. 1- торцевая заглушка, 2 - заглушка с выпуском, 3 - нижняя часть с выпуском 4- канал монолитный из полимербетона, 5- канал ревизионный 0,5 м со съемной чугунной решеткой, 6 - адаптер для смены направления потока Варианты установки системы каналов ВМБ Особенности Водоотводных Бордюров Водоотведение с может быть решено не только традиционным способом (через ливнеприемную решетку с колодцем), но и при помощи бордюра со встроенным водоотводом. Такая система принимает дождевую воду равномерно со всей территории, поэтому про лужи можно будет забыть. Водоотводной бордюр (ВБР) – элемент системы водоотведения с бордюрным профилем, имеющий прерывистые отверстия для приема сточной воды. Внутренняя полость бордюра используется для водоотведения. Преимущества ВБР: 1. Преимущества полимербетона, как материала конструкции: экономичность, повышенная прочность (на 50% прочнее бетонного бордюрного камня), превосходная химическая устойчивость, уменьшение веса из- за пустотелости конструкции; 2. Совмещение в конструкции функций бордюрного камня и водоотвода обеспечивает высокую производительность водоотвода и дает возможность установки на прямых и криволинейных участках дороги или модифицировать изделия под условия эксплуатации в тоннелях или на мостах; 3. Технологический способ окрашивания всей масса изделия делает окраску ВБР равномерной и устойчивой, не требующей подкрашивания во время эксплуатации 4. Сравнительная легкость, компактность ВБР облегчают транспортировку и монтаж (скорость укладки до 200 м в день), т.е сокращает затраты на строительство и эксплуатацию. 5. Эстетичный внешний вид - это отличительная особенность полимербетонного бордюра. Линейка изделий системы Водоотводной Бордюр представлена Бордюрным элементом, Ревизионным бордюром, Пескосборником, Колодцем тротуарным, Доборными элементами. Система ВБР рассчитана на класс нагрузки Е600 (до 60тн) и соответствует всем требованиям дорожного строительства. Гидравлические сечения (пропускная способность) DN 100. Примеры установки Водоотводных бордюров Схемы сборки водоотводных бордюров 1. Через ревизионный бордюр 2. Через колодец 3. Стыковка с водоотводной трубой Система полимербетонных Водоотводных Монолитных блоков - это перспективное комплексное и профессиональное решение задач отвода сточных вод на любых объектах. Она может с успехом применяться при строительстве или реконструкции мостовых сооружений. Современные возможности производства ООО "Фратрес" позволяют изготавливать единичные или серийные изделия системы ВМБ, меняя их конструкцию и функциональные показатели, в соответствии с конкретными условиями эксплуатации или по требованию заказчика.
