|
Резинобитумное вяжущее (РБВ) |
Промежуточная стрессовоспринимающая мембрана | |
|
45 |
30 |
- |
|
60 |
30 |
- |
|
75 |
45 |
30 |
|
90 |
45 |
45 |
c)& Другие исследования.
Проводились лабораторные испытания, доказавшие увеличение прочности смесей при использовании резинобитума. Прочность зависит от толщины пленки вяжущего, его объемного содержания. Таким образом более высокая вязкость позволяет иметь более высокое содержание вяжущего во всех типах смесей, увеличивая показатель прочности. Также проводился анализ срока службы и стоимости эксплуатации, показавший, что использование резинобитума более рентабельно по сравнению с затратами на содержание и ремонт асфальтобетонного покрытия.
В заключении можно сделать вывод о преимуществах использования резинобитума:
·& Увеличение трещиностойкости
·& Сокращение окисления
·& Увеличение прочности смесей при использовании резинобитума
·& Уменьшение толщины дорожных одежд
·& Сокращение сроков производства дорожных одежд
·& Повышение безопасности
·& Экономия энергии и природных ресурсов
·& Снижение расходов на содержание
·& Использование переработанных материалов
Анализ свойств дорожных покрытий
1)& Использование динамического модульного теста (Dynamic Modulus Test) для оценки прочности (Mix Strength) горячих асфальтобетонных смесей[15]
Агентства, занимающиеся строительством автомагистралей, в течение долгого времени находились в поиске механического лабораторного теста, достоверно характеризующего прочность и сопротивляемость нагрузкам горячих асфальтобетонных смесей. В настоящее время исследователи пришли к выводу, что таким тестом является Динамичный модульный тест (Dynamic Modulus Test, Е*).
Динамический модуль – это линейное испытание на упругость для асфальтобетонных материалов, который был изобретен в Университете штата Огайо и признан Институтом асфальта как доступный модульный тест еще в конце 1960-х годов. Динамический модуль является простым методом исследования для прогнозирования уровня нагрузки дорожных покрытий из горячих асфальтобетонных смесей, причем ценность данного метода обусловлена точностью измерений.
Кроме того, он не относится к высокозатратным и сложным в проведении тестам.
Динамический (комплексный) модуль теста на вязкоупругость рассчитывается при синусоидальной нагрузке. Это действительно комплексный (сложный) модуль, поскольку он содержит как реальный, так и воображаемый компоненты модуля и обозначается обычно как Е* (или G*). В теории упругости абсолютная величина комплексного модуля Е* по определению является динамическим модулем. Однако в литературе термин «Динамический модуль» часто используется для обозначения любого типа модуля, который относится к нестатическим условиям нагрузки.
Протокол динамического модуля описывает линейное испытание на упругость для асфальтобетонных материалов, который был изобретен Коффманом (Coffman) и Пагеном (Pagen) в Университете штата Огайо в 1960-х гг. Тест можно проводить как в условиях сжатия, так и в условиях растяжения относительно оси. Большинство тестов, проведенных за последние 30-35 лет, проводились в условиях сжатия и определялись как Е* тест.
Суть операции сводится к тому, что на образец асфальтобетона при заданной температуре и с определенной частотой нагрузки оказывается сжимающее давление, воздействующее на синусоидальную ось. Давление, оказываемое на образец, и результаты восстановления оси образца от напряжения измеряются и используются для вычисления динамического модуля и фазового угла (Phase Angle). Фазовый угол ([phi]) определяет один из двух возможных вариантов результата динамического модульного испытания. Он является прямым индикатором свойств вязкости и упругости исследуемого материала. Если фазовый угол [phi] = 0, это означает, что материал имеет высокую степень эластичности (полностью эластичен). Если фазовый угол [phi] = 90, это означает, что материал имеет высокую степень вязкости.
Затем стомиллиметровые цилиндры образцов испытываютсяются для определения их свойств при различных температурах и под нагрузками разной величины и частоты. Результаты автоматически попадают в компьютер для подсчета результатов теста.
Для проведения теста необходимо следующее оборудование:
·& Тестовый прибор – подвергает образец расчетной синусоидальной сжимающей нагрузке частотой от 0,01 до 30 Герц и величиной до 2800 КПа.
·& Температурная камера - поддерживает температуру образца постоянной на уровне от –10 до +60°С. Камера должна быть достаточно просторной, чтобы вмещать тестируемый образец и дополнительный макет образца с вмонтированным внутри терморегулятором для проверки температуры.
·& Компьютерная система измерений - служит для измерения и записи примененной нагрузки и деформации оси. Давление измеряется электронным способом в контакте с поверхностью одного из образцов. Деформация оси измеряется линейными переменными дифференциальными преобразователями. Диски из закаленной стали передают давление от тестового прибора образцам.
·& Superpave Gyratory Compactor (SGC) – вращательный уплотнитель, используемый для супердорожного покрытия. Необходим для приготовления лабораторных образцов.
·& Пила и бур для вырезания сердцевины. Пила для каменных материалов и водоохлаждающий бур для вырезания сердцевины с алмазным режущим краем для работы с тестовыми образцами.
Два важных достижения в области исследований асфальтобетонных покрытий – вхождение Американской ассоциации дорожного хозяйства и должностных лиц транспортной отрасли (AASHTO – American Association of State Highway and Transportation Officials) в проект по моделированию структуры асфальтобетонных покрытий и разработка супердорожного покрытия[16] (Superpave™) – оба основываются на принципах Е* теста.
До того, как Е* тест был в 2002 г. принят Американской ассоциацией дорожного хозяйства и должностными лицами транспортной отрасли (AASHTO), минимум 15 штатов применили его в своей работе с целью убедиться в его практичности и достоверности показываемых результатов. Одним из преимуществ Е* теста является то, что более чем за 30 лет лабораторных наблюдений исследователи собрали ценную базу данных по практике его применения. Эта многолетняя база данных служила основой для прогнозирования эксплуатационных качеств материалов. База содержит сведения о более чем 200 видах асфальтобетонных смесей, в том числе о широком спектре модификаций асфальтобетона.
Институт транспорта Университета штата Коннектикут (СTI – Connecticut Transportation Institute) совместно с другими штатами проводили работу по сопоставлению результатов теста Е* с другими тестами, применяемыми ASTM International (American Society for Testing and Materials, см. описание выше). Целью данной работы была окончательная адаптация Е* теста для дальнейшего применения как подтвержденной AASHTO процедуры.
Проект I-37A Программы национальной кооперации по вопросам автомагистралей (NCHRP – National Cooperative Highway Research Programm) в 2002 году представил новую методику по новым и восстановленным дорожным покрытиям. Методика базировалась на принципах механики и использовала модуль, аналогичный тесту Е* применительно к стали для вычисления давления и напряжения в горячих асфальтобетонных покрытиях. В 1999 году NCHRP выбрала для этих целей тест Е*, основываясь на работе М. Витцака (M. W.Witczak), который сравнил тест Е* с косвенным диаметральным тестом (МR). Оба эти метода уже использовались исследователями в течение более чем 30 лет.
В настоящее время Динамический модульный тест Е* применяется для исследования смесей, используемых в строительстве связывающих штаты Америки автомагистралей и других высоко нагруженных магистралей, требующих улучшенных свойств по сопротивляемости нагрузкам.
Следует, однако, заметить, что многократные попытки применить подобные стабилизаторы грунтов в Российской Федерации не привели к положительным результатам, в связи с чем не представляется целесообразным рекомендовать данную тему в план НИОКР.
2.3. БЕЗОПАСНОСТЬ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
2.3.1. Оценка значимости направления
Вопросы безопасности дорожного движения обсуждались на 3 мероприятиях[17] зарубежной дорожной индустрии. Совокупное число докладов, посвящённых вопросам безопасности, составило 18.
1.& 4rd Road Safety PIN Conference / 4я Конференция по безопасности на дорогах
Вопросам безопасности дорожного движения посвящены все 13 презентаций конференции.
2.& Kuhmo Nectar Conference on Transport Economics 2010 and Summer School / Конференция и летняя школа по транспортной экономике – 2010
Вопросам безопасности было посвящено 2 из 99 докладов.
3.& The 11th International Conference on Asphalt Pavements (ICAP) /11-я Международная Конференция по асфальтовым дорожным покрытиям
Вопросам безопасности было посвящено 3 из 291 доклада конференции.
Главными организаторами и инициаторами темы «Безопасность дорожного движения», как правило, выступают государственные организации и международные отраслевые ассоциации.
2.3.2. Ключевые вопросы, обсуждаемые международным профессиональным сообществом
Теме безопасности дорожного движения была полностью посвящена 4rd Road Safety PIN Conference / 4-я Конференция по безопасности на дорогах. Мероприятие было организовано Европейским советом по транспортной безопасности (European Transport Safety Council).
В обсуждении вопросов безопасности дорожного движения внимание международного сообщества в третьем квартале 2010 года было сфокусировано на следующих тематических направлениях:
-& Меры по обеспечению безопасности дорожного движения в ЕС и снижению показателей смертности и травматизма в странах ЕС.
-& Анализ дорожно-транспортных происшествий (показатели смертности и травматизма, индекс дорожной безопасности) в странах ЕС.
-& Подготовка дорожно-транспортной инфраструктуры к чрезвычайным происшествиям (система экстренного вызова из автомобиля).
Ниже представлено краткое описание наиболее перспективных разработок в этих областях.
Анализ дорожно-транспортных происшествий
1)& Индекс дорожной безопасности (Road Safety Performance Index)
Индекс дорожной безопасности (Road Safety Performance Index) разработан Европейским советом по транспортной безопасности и является новым инструментом для повышения безопасности на дорогах стран - членов ЕС. Путем сравнения результатов он помогает выявить и популяризировать лучшие достижения в Европе и развить необходимый дух соревновательности между странами, в целях создания максимально безопасной транспортной системы[18].
Этот проект начат в 2006 году и охватывает все значимые аспекты безопасности, включая поведение на дорогах, инфраструктуру и транспортные средства, а также транспортную политику. Национальные исследовательские центры и независимые исследователи из 30 стран обеспечивают научную достоверность результатов, которые доносятся до европейских политиков, ответственных за принятие решений в транспортной сфере.
Проект осуществляется Секретариатом Европейского совета по транспортной безопасности (Брюссель). Чтобы облегчить сбор данных от 27 членов ЕС, а также Норвегии, Швейцарии и Израиля, были основаны национальные PIN центры, в составе которых национальные эксперты из 30 стран представляют различные организации, в том числе входящие в Европейский совет по транспортной безопасности. Авторитет экспертов служит гарантией того, что результаты заслуживают внимания на национальном уровне и уровне ЕС.
Информация об участниках проекта и другие документы по проекту PIN приведены в электронном архиве материалов конференции.
2)& Показатели смертности и травматизма на дорогах в странах ЕС
В рамках ЕС поставлена цель - снизить на 50% показатель смертности на дорогах в период гг. Страны, входящие в ЕС, приняли похожие внутринациональные обязательства. Начиная с 2006 года, Европейский совет по транспортной безопасности (European Transport Safety Council) отслеживает выполнение поставленной цели с помощью Индекса дорожной безопасности (Road Safety Performance Index).
В среднем в 27 европейских странах[19] смертность на дорогах в гг. сократилась на 36%. Наиболее значительное сокращение произошло в Латвии (54%), Испании (52%), Португалии и Эстонии (50%). Также значительного прогресса добились Франция, Литва (по 48%), Италия, Ирландия, Германия (43%, 41% и 40% соответственно), Словения и Словакия (38%). Наименьший прогресс в уменьшении смертности на дорогах наблюдался в Норвегии, Греции (23%), Польше (17%), Болгарии (11%), а в Румынии наблюдался рост смертности (14%) (см. диаграмму 1 в Приложении 3).
В 2009 году (по сравнению с 2008 годом) наибольшее снижение смертности на дорогах (более чем на 20%) наблюдалось в Словакии, Литве, Дании, Эстонии и Латвии. Меньше всего показатели снизились во Франции, а в Бельгии, Люксембурге и на Мальте наблюдался рост смертности на дорогах в 2009 году по сравнению с 2008 годом (см. диаграмму 2 в Приложении 3).
Таким образом достигнут существенный прогресс по сравнению с 2001 годом. В ЕС не осталось стран, в которых показатель смертности на 1 млн. жителей превышал бы 130 (см. диаграмму 3 Приложения 3); а в некоторых странах (например, Швеции, Британии, Голландии) этот показатель существенно ниже и не превышает 45.
Смертность на дорогах в 2000-х годах снижалась значительно более высокими темпами, чем в три предыдущие декады (1970-е, 1980-е 1990-е, см. таблицу 4), что показывает эффективность европейской программы. Так, в 15 странах ЕС смертность на дорогах сократилась на 42%. В 10 странах ЕС снижение происходило меньшими темпами, но в последние 2 года темп ускорился и достиг 27%[20].
Таблица 4
Влияние показателей, установленных для ЕС на снижение показателей
|
Период |
15 стран ЕС |
10 стран ЕС | ||
|
Снижение, в % |
Среднее снижение в год |
Снижение, в % |
Среднее снижение в год | |
|
19% |
2,4% |
Нет данных |
Нет данных | |
|
8% |
1,7% |
Нет данных |
Нет данных | |
|
22% |
4,0% |
18% |
1,5% | |
|
42% |
6,3% |
27% |
2,0% |
Снижение показателей смертности в период гг. было существенно выше, чем в предшествующие три десятилетия.
Помимо смертей (35 тыс. смертей на дорогах) также тщательно отслеживается уровень травматизма. Каждый год полицейские сводки фиксируют 1,7 млн. чел., получивших травмы в дорожно-транспортных происшествиях, из них 300 тыс. чел. – серьезные травмы. Таким образом на дорогах ЕС на одну смерь приходится 44 чел. с травмами, из них 8 чел. с серьезными травмами.
Тем не менее, данная статистика является неполной. Сравнение показателей в рамках всего ЕС затруднено разными подходами фиксации числа пострадавших официальной статистикой в отдельных странах (так, в Швеции на каждую смерть на дорогах приходится 23 пострадавших по данным больниц и только 8 по данным полиции). Существуют различные подходы к определению серьезности полученных травм. [21]. Данные о количестве пострадавших на дорогах в странах ЕС, использующих сходные определения серьезных травм, приведены на диаграмме 4, в Приложении 3.
Установление общих стандартов в отношении определения серьезных травм на дорогах позволит внедрить более эффективные меры безопасности на дорогах и максимально эффективно распределять ресурсы.
В Швеции, к примеру, в 2003 году была создана система STRADA (Шведская база данных о несчастных случаях на дорогах, Swedish Traffic Accident Data Acquisition system) с целью объединить данные полиции (содержат данные о ДТП) и медицинских учреждений (характер травм и получаемое лечение). На период гг. поставлена цель снизить показатель травматизма на дорогах на 25% и разработать новое определение серьезных травм, связанное с долговременной потерей здоровья[22].
Более подробная информация о показателях безопасности на дорогах в странах, участвующих в проекте PIN, приведена в Ежегодном докладе 2010 Европейского совета по транспортной безопасности (см. электронный архив материалов конференции).
Меры по обеспечению безопасности дорожного движения
1)& Опыт Испании по снижению смертности на дорогах.
В 2009 году Испания, наряду с Латвией, получила награду «Road Safety PIN Award», вручаемую Европейским советом по транспортной безопасности, за наибольшее сокращение показателей смертности среди стран ЕС. Напомним, что ЕС рекомендовано снизить показатель на 50%, то время как Испания за гг. сократила показатель на 52%.
Такой результат достигнут вследствие внедрения Стратегического плана по обеспечению безопасности на дорогах (Road Safety Strategy Plan) на гг. К моменту его подготовки в 2003 году показатель числа смертей на дорогах Испании равнялся 128 чел. на миллион населения. 16 из 25 стран ЕС имели показатели лучше, чем Испания. В результате в 2008 году показатель составил 68 смертей на миллион населения, и Испания переместилась с 17-го на 8-е место в ЕС.
Ключевые факторы успеха Стратегического плана:
v& Политические приоритеты
Ø& Вовлеченность президента, правительства и министра внутренних дел.
Ø& Создание постоянной комиссии по безопасности движения в Парламенте.
Ø& Главное управление безопасности дорожного движения (Dirección General de Tráfico) вело и координировало деятельность всех субъектов, отвечающих за безопасность дорожного движения.
v& Общественная осведомленность
Ø& Коммуникационная кампания.
Ø& Дискуссии в СМИ.
Ø& Постоянно увеличивающееся участие различных групп общества.
v& Активное сотрудничество с ассоциациями жертв ДТП
v& Отслеживание выполнения Стратегического плана с помощью системы ключевых показателей[23].
В Испании не останавливаются на достигнутом. На гг. в стране разрабатывается новая стратегия, которая ставит задачу снижения смертности еще на 35%.
2)& Меры по снижению травм и смертности на дорогах ЕС.
Каким образом европейским странам удается достигать таких результатов? Опыт Европейского совета по транспортной безопасности показывает, что существуют три основных фактора, влияющих на показатели смертности и травматизма на дорогах:
Ø& Скорость движения.
Более 2,2 тыс. смертей на дорогах могут быть предотвращены каждый год, если средняя скорость движения будет снижена всего на 1 км/ч на всех дорогах ЕС. Анализ показывает, что по сравнению с 2001 годом водители снизили скорость. Снижение скорости в среднем на 10 км/ч произошло благодаря повсеместному внедрению автоматизированных систем контроля скоростного режима, а также системы видеонаблюдения.
Тем не менее, порядка 30% водителей превышают скоростной режим на автомагистралях, а в некоторых странах доля водителей, превышающих скоростной режим, достигает 80% (Дания, Польша). Только во Франции удалось добиться повсеместного снижения скорости на всех типах дорог.
Ключевые факторы, способствующие достижению прогресса:
·& Автоматизированные системы контроля скоростного режима (Франция, Испания). Германия, Греция, Португалия, Словакия не используют системы контроля скорости, что лишает их важной обратной связи относительно эффективности внедряемых мер.
·& Введение более строгих санкций, штрафных баллов и т. д. (Франция, Испания, Чехия).
·& Принятие специальной директивы относительно скорости движения.
Ø& Употребления спиртных напитков за рулем.
По оценкам ЕС каждая четвертая смерть (примерно 7,5 тыс. в год) происходит вследствие употребления алкоголя.
Странам ЕС следует увеличить число проверок на алкоголь. Водители, останавливаемые полицией в Финляндии, Швеции, Норвегии, Литве, Австрии, Венгрии, Чехии, Ирландии, на Кипре, постоянно проходят тест на наличие алкоголя. Также следует принять меры по снижению числа незарегистрированных случаев смерти по причине алкоголя.
Страны ЕС должны использовать последовательные и эффективные меры в качестве сдерживающих средств алкоголизма за рулем.
ЕС следует принять показатель в 0,2 промилле допустимой концентрации алкоголя в крови и поддерживать внедрение системы Алколок (Alcolock), которая предназначена для блокирования автомобиля при алкогольном опьянении водителя.
Ø& Использование ремней безопасности.
12,4 тыс. пассажиров легковых автомобилей выжили в ходе ДТП, потому что они использовали ремни безопасности. 2,5 тыс. смертей можно было бы избежать, если бы 99% пассажиров использовали ремни безопасности. Этот уровень использования ремней безопасности может быть достигнут с помощью системы автоматического напоминания.
Для ассоциированных членов ЕС рекомендуется принуждать пассажиров использовать ремни безопасности как на передних, так и на задних сидениях. Ненадлежащее использование ремней безопасности должно преследоваться системой штрафов. Для членов ЕС рекомендуется принять нормы, согласно которым каждый автомобиль должен быть оснащен системой автоматического напоминания о ремнях безопасности[24].
Европейские чиновники отмечают новые направления по борьбе с увечьями на дорогах, на которых должно быть сосредоточено внимание стран ЕС:
·& Необходимость отслеживать хлыстовые травмы[25].
·& Улучшение планировки и устройства уличной сети городов для предотвращения травматизма на дорогах.
·& Безопасность езды на велосипедах (количество госпитализированных велосипедистов превышает число пострадавших водителей и пассажиров автотранспортных средств).
Европейскому союзу рекомендовано:
·& Принять показатели серьезных травм на дорогах до 2020 года, установленные в рамках Программы действий ЕС по обеспечению безопасности на дорогах на гг. (EU 4th Road Safety Action Programme), принятой в Брюсселе в 2008 году[26].
·& Работать в направлении принятия общего европейского подхода к определению серьезных травм на дорогах.
·& Способствовать развитию мониторинга и сбора данных о серьезных травмах на дрогах в странах ЕС.
·& Принять директиву по созданию «умных дорог» (кооперативных систем) (ITS Directive[27]) и сделать систему eCall обязательной для всех автотранспортных средств[28].
Подготовка дорожно-транспортной инфраструктуры к чрезвычайным происшествиям
1)& eCall (Emergency Call) – система экстренного вызова в автомобиле
Принцип работы eCall таков: если автомобиль попадает в дорожно-транспортное происшествие, система самостоятельно набирает номер 112 (европейский телефон службы экстренной помощи) и передает в ближайшую аварийную службу необходимую для оказания помощи информацию. Вызов может быть также сделан вручную водителем или пассажиром автомобиля, или автоматически, если никто в машине не может говорить. Одновременно система передает минимальную информацию (minimum set of data, MSD) о местонахождении автомобиля и его характеристиках в службу помощи. В систему включена и функция голосового вызова, которая дает возможность диспетчерам общаться с пассажирами и предварительно оценить серьезность происшествия. Очевидец ДТП также может сообщить о нем, послав сообщение с помощью нажатия кнопки в автомобиле. В обычном состоянии система eCall неактивна, и не позволяет определять местонахождения автомобиля. Принцип работы системы eCall приведен в Приложении 3. Европейская система аварийной связи является аналогом новой программы Федерального космического агентства «ЭРА ГЛОНАСС» (сокращенно от «экстренного реагирования при авариях»).
Спасательные службы без промедления узнают о ДТП, система существенно снижает время реагирования на аварийную ситуацию: на 60% в населенных пунктах и на 50% в безлюдной местности. По расчетам Европейской Комиссии, в случае оснащения автомобилей системой eCall, в странах ЕС можно снизить число ДТП со смертельным исходом до 25 тыс. в год и сохранить порядка 2,5 тыс. жизней, а тяжесть последствий уменьшить на 15%. Ознакомившись с выводами ЕвроКомиссии, было принято решение с 2010 года на все новые машины в Европе устанавливать eCall. Рекомендации ЕвроКомиссии по внедрению системы eCall приведены в электронном архиве материалов конференции.
Внедрение единого технического решения системы экстренного аварийного вызова на всей территории Европы включает 2 направления:
1.& Транспортный протокол, в котором фиксируется набор параметров, входящих в минимально необходимую информацию, направляемую посредством системы GSM в аварийно-спасательную службу.
2.& Содержание и формат, в котором передается минимальная информация.
Стандарты в отношении системы eCall приведены в электронном архиве материалов конференции. Координационный совет по внедрению системы eCall собирает представителей всех заинтересованных сторон и ассоциаций, а также представителей национальных систем, поддерживающих внедрение общеевропейской системы экстренных вызовов в автомобиле. Совет призван управлять внедрением системы, координировать действия и следить за тем, чтобы внедрение шло по плану во всей Европе. Всего прошло 3 заседания, все они состоялись в 2009 году в Брюсселе, Бельгия. Задачи по внедрению системы eCall приведены в электронном архиве материалов конференции. Пилотные проекты в тестовом режиме запущены в Германии, Чехии, Финляндии, Австрии[29]. Текущий статус внедрения системы экстренных вызовов eCall в странах ЕС приведен в электронном архиве материалов конференции.
2.4. ДОРОЖНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА
2.4.1. Оценка значимости направления
Вопросы дорожной инфраструктуры обсуждались на 1 мероприятии[30]. Совокупное число докладов по вопросам безопасности дорожного движения, презентованных в ходе рассматриваемых мероприятий, составило 4:
1.& Kuhmo Nectar Conference on Transport Economics 2010 and Summer School / Конференция и летняя школа по транспортной экономике – 2010
Вопросам дорожной инфраструктуры было посвящено 4 доклада мероприятия из 99.
2.4.2. Ключевые вопросы, обсуждаемые международным профессиональным сообществом
В рамках темы «Дорожная инфраструктура» обсуждался вопрос обустройства парковок.
В ходе анализа материалов зарубежных мероприятий в сфере дорожного хозяйства не было обнаружено интересных с точки зрения новизны материалов, которые могли бы быть включены в данный отчет.
2.5. РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ ПЛАТНЫХ ДОРОГ
2.5.1. Оценка значимости направления
Вопросы развития системы платных дорог обсуждались на 1 мероприятии[31] дорожной индустрии. Совокупное число докладов по теме - 18.
1.& Kuhmo Nectar Conference on Transport Economics 2010 and Summer School / Конференция и летняя школа по транспортной экономике – 2010
Обсуждению вопросов платных дорог были посвящены 18 из 99 докладов мероприятия.
2.5.2. Ключевые вопросы, обсуждаемые международным профессиональным сообществом
В третьем квартале 2010 года среди ключевых вопросов развития системы платных дорог и их эксплуатации можно выделить следующие:
-& Взимание платы и управление загруженностью дорог (определение оптимальной платы за проезд, оценка экономической эффективности проектов).
-& Общественная оценка перспектив развития платных дорог.
-& Взимание платы за транзит.
Ниже предлагается краткое описание наиболее интересных с точки зрения анализа и адаптации технологических разработок, представленных профессионалами дорожной индустрии на зарубежных отраслевых мероприятиях.
эффективность проектов по взиманию платы за проезд
1)& Эффективность взимания платы для регулирования загруженности дорог
Очевидный успех проектов по взиманию платы для регулирования загруженности в Лондоне (с 2003 года) и Стокгольме (с 2006 года)[32] подогрел интерес других городов к данному подходу.
Экономисты часто защищали этот подход, опираясь лишь на доказанную коммерческую эффективность. Результаты проведенных исследований демонстрируют, что внедрение платных дорог в городах затрагивает не только экономические вопросы, но и социальные, а именно возможность равного доступ всех участников движения и принятия проекта общественным мнением. В таблице 5 приведены данные о рентабельности проектов. Анализ показывает, что показатель экономии времени является ключевым для оценки инфраструктурных проектов или политических мер, таких как внедрение платы за проезд. Экономия времени владельцев машин и пассажиров автобусов и предсказуемость времени поездки составляет порядка 93% (79% - для автовладельцев). В случае со Стокгольмом цифры составляют 79% и 60% соответственно.
Таблица 5
Анализ рентабельности проектов по внедрению платы за проезд в Лондоне и Стокгольме
|
Показатель, суммарно в млн. € в год |
Лондон (плата в 5£) |
Стокгольм |
|
Выгоды | ||
|
Экономия времени поездки для автовладельцев |
284 |
55 |
|
Выгода от предсказуемости времени поездки |
39 |
8 |
|
Пассажиры автобусов (экономия времени и предсказуемость времени поездки) |
62 |
20 |
|
Общество (несчастные случаи и экология) |
25 |
22 |
|
Итого |
410 |
105 |
|
Издержки | ||
|
Затраты на взимания платы (амортизация + операционные расходы) |
-194 |
-28 |
|
Дополнительные автобусы |
-26 |
-60 |
|
Несовершенные поездки (для владельцев автомобилей) |
-29 |
-1 |
|
Затраты для автовладельцев по соблюдению правил |
-32 |
0 |
|
Всего |
-281 |
-89 |
Многие исследователи подвергли сомнению тезис об экономии времени, который является ключевым в анализе рентабельности таких проектов, а некоторые, например, Метц (Metz, 2008), объявили его мифом. Основные аргументы противников следующие. Эмпирические наблюдения говорят о постоянстве времени поездки и числа поездок, если рассматривать эти показатели на продолжительном отрезке времени. Имеющее место в кратковременной перспективе увеличение скорости автомобилисты используют для увеличения числа поездок, таким образом, ситуация возвращается в исходное состояние. В первую очередь это связано не с увеличением количества существующих поездок, а с поездками по новым направлениям (так называемый «стимулированный поток»), что влечет увеличение интенсивности движения, числа ДТП, выбросов в атмосферу, перечеркивающих первоначальные преимущества. Анализ рентабельности должен учитывать эти факты. Однако методики для подобных оценок пока не существует.
В целом необходимо признать, что, за исключением отдельных случаев прогулочных путешествий, ценность (с точки зрения эффективности использования времени) поездок низка или равна их бесполезности. Применительно к анализу платы за проезд для регулирования загруженности полезность поездок весьма ограничена. Что касается преимуществ из-за снижения числа ДТП и выбросов в атмосферу, то они составляют только 6% в случае с Лондоном (см. таблицу 5). С этой точки зрения Стокгольм более примечателен, так как снижение происшествий и выбросов в атмосферу составляют весомую часть выгод проекта (22%). В то же время увеличился поток транспорта в зоне, прилегающей к платной зоне, и есть основания считать это увеличение последствием внедрения платы за проезд, нежели естественного роста. Нельзя исключить вероятность того, что кратковременные выгоды от внедрения платы за проезд будут перечеркнуты издержками, вызванными стимулированным потоком.
Следует также помнить, что при оценке стокгольмского и лондонского опыта делалось различие между бизнес - и частными поездками при определении ценности времени, в то время как большинство поездок – это ежедневная маятниковая миграция[33]. Водители ценят потраченное на поездку время высоко и готовы платить больше.
Сэкономленное время лондонских водителей оценивается в €280 млн. в год. Как показано в Таблице 6, экономия времени при движении в центр составляет 0,06 минут/км, и 0,01 минуту/км – при движении из центра. Сопоставив с интенсивностью движения, получаем 14245 часов сэкономленного времени при движении в центр (в том числе 11953 – в платной зоне) и 5812 часов – из центра в день. Соотнеся с ценностью времени в этих зонах получим экономию времени равную примерно €117 и €37 миллионов в год, что сопоставимо с экономией, полученной в платной зоне (€135 млн.). Таким образом, экономия на километр поездки, получаемая при поездке в центр и из центра, сопоставима с экономией в платной зоне, то есть 0,59 минут/км.
Таблица 6
Распределение сэкономленного времени по зонам Лондона
|
Единица измерения |
Платная территория |
Поездка в центр |
Поездка из центра |
всего | |
|
Объем транспортного потока |
Тыс. в день |
1276 |
14722 |
32708 |
48706 |
|
Сэкономленное время для 1го транспортного средства на км |
минуты |
0,59 |
0,06 |
0,01 | |
|
Ценность времени для транспортного средства |
€ в час |
44 |
32 |
25 | |
|
Экономия времени |
Млн. € в год |
135 |
117 |
37 |
290 |
Таким образом, для поездки длиной в 10 км (средняя продолжительность – 30 мин.) экономия времени составит 36 и 6 секунд в центр и из центра соответственно. Очень маловероятно, что такая экономия является существенной и ее следует принимать во внимание. Таким образом, определяя экономию времени от внедрения платы за проезд в Лондоне следует опираться на цифру в €135 млн.
Поскольку показатель экономии времени занимает существенное место в анализе рентабельности проектов по внедрению платы за проезд, то следует выяснить, насколько оценки экономии подвержены ошибкам и неточностям. Для этого авторы проекта построили модель, которая была применена к анализу данных Лондона и Стокгольма.
Заложив исходные данные в модель (суммарный объем потока транспорта, средняя скорость движения – оба показателя до и после внедрения платы, а также стоимость за проезд), получили, что экономия времени составила €133 млн. в год, что близко к цифре, полученной ранее. Это косвенно подтверждает правильность модели.
Теперь можно оценивать чувствительность показателя экономии времени к различным показателям, учитывая ошибку в измерении показателя на 10%. Таблица 7 показывает, что наиболее чувствительный показатель - это скорость движения до и после внедрения платы за проезд. Изменение скорости на 10% меняет показатель экономии на 80-100%. В то же время, влияние загруженности или среднего размера оплаты почти никак не влияет на показатель экономии времени.
Таблица 7
Чувствительность монетизированной экономии времени к различным параметрам (Лондон)
|
Значение показателя |
Вариация показателя |
Влияние на экономию времени | |
|
Индивидуальная ценность времени (€/ч) |
37,00 |
+10% -10% |
12% -12% |
|
Средняя скорость до внедрения платы за проезд (км/ч) |
14,10 |
+10% |
-79% +102% |
|
Средняя скорость после внедрения платы за проезд (км/ч) |
16,40 |
-10% |
+72% -83% |
|
Интенсивность движения до внедрения платы за проезд (тыс. автомашин/км) |
15,31 |
+10% |
-5% +5% |
|
Интенсивность движения после внедрения платы за проезд (тыс. автомашин /км) |
1276 |
-10% |
+15% -15% |
|
Средняя стоимость за проезд (€/машинокилометр) |
0,85 |
+10% |
-2% +2% |
К Стокгольму была применена та же самая модель, с небольшим дополнением, учитывающим влияние интенсивности движения доступа к платной зоне на радиальных дорогах. Средняя скорость на радиальных дорогах до и после внедрения платы за проезд составила 49,87 и 51,05 км/ч соответственно, а в центе –23,72 и 26,19 км/ч соответственно. Средняя индивидуальная ценность времени составляет 97,6 шведских крон в час. Таким образом, экономия времени составляет €18 млн., что составляет примерно треть от оценок в €55 млн., сделанных Трансеком.
По аналогии с Лондоном было измерено влияние входных параметров на экономию времени (таблица 8).
Таблица 8
Чувствительность монетизированной экономии времени к различным параметрам (Стокгольм)
|
Значение показателя |
Вариация показателя |
Влияние на экономию времени | |
|
Индивидуальная ценность времени (€/ч) |
10,3 |
+10% -10% |
15% -14% |
|
Средняя радиальная скорость до внедрения платы за проезд (км/ч) |
49,48 |
+10% |
-60% +71% |
|
Интенсивность радиального движения до внедрения платы за проезд (тыс. автомашин/км) |
410 |
+10% |
-7% +21% |
|
Средняя радиальная скорость после внедрения платы за проезд (км/ч) |
51,05 |
-10% |
+57% -71% |
|
Интенсивность радиального движения после внедрения платы за проезд (тыс. автомашин/км) |
328 |
+10% |
13% -5% |
|
Средняя скорость в центре до внедрения платы за проезд (км/ч) |
22,89 |
+10% |
-89% +106% |
|
Интенсивность движения в центре до внедрения платы за проезд (тыс. автомашин/км) |
513 |
+10% |
-51% +298% |
|
Средняя скорость в центре после внедрения платы за проезд (км/ч) |
26,19 |
-10% |
+76% -95% |
|
Интенсивность движения в центре после внедрения платы за проезд (тыс. автомашин/км) |
431 |
+10% |
+102% -38% |
|
Средняя стоимость за проезд (€/машинокилометр) |
1,02 |
+10% |
-4% +5% |
Как и в случае с Лондоном, цифры показывают высокую чувствительность показателя экономии времени к скорости движения на радиальных дорогах (порядка 70-80% вариации при изменении показателя на 10%), и даже большую чувствительность – к скорости движения в платной (центральной) зоне (90-100% вариации при изменении показателя на 10%). Отличие лишь в том, что чувствительность показателя в Стокгольме оказалась сильнее, что объясняется различными уровнями загруженности этих городов (см. среднюю скорость движения).
Результаты моделирования показывают, что оценки экономии времени в очень большой степени зависят от показателей скорости и интенсивности движения до и после внедрения платы за проезд. Поэтому корректнее говорить об интервалах значений при расчетах рентабельности проектов. Кроме того, ценность оценки монетизированной экономии времени ставится под вопрос ввиду чувствительности полученных результатов[34].
модели ценообразования
1)& Определение оптимальной стоимость проезда для грузового и легкового автотранспорта в зависимости от загруженности дорог
C самого начала изучения вопроса стоимости проезда исследователи опирались на показатель времени поездки (travel time functions). Этот подход в наибольшей степени развит Бюро общественных дорог (Bureau of Public Roads) и определяет стоимость проезда в зависимости от интенсивности движения с целью снижения загруженности дорог (congestion cost of vehicular traffic).
При определении стоимости для дорог с различным типом транспорта (грузовые, легковые автомашины, автобусы) использовался показатель эквивалента пассажирской машины (Passenger Car Equivalent, PCE)[35], чтобы привести поток нестандартных транспортных средств различного вида к эквиваленту потока легковых автотранспортных средств. Этот подход долгое время использовался в транспортном моделировании и определялся как одномерная модель определения стоимости. Предполагалось, что стоимость проезда должна быть пропорциональна коэффициенту PCE. В таком случае оптимальная стоимость проезда с целью регулирования загруженности дорог будет равна PCE коэффициенту, умноженному на оптимальную стоимость проезда для легковых автомобилей.
Многомерная модель подразумевает, что время поездки – это многомерная функция транспортных потоков. Квадратичная функция времени поездки показывает, что соотношение оптимальной стоимости проезда для разных видов транспорта не является константой, как это было в одномерной модели. Более того, чем меньше поток грузовых машин, тем меньше должно быть это соотношение. Для оценки влияния интенсивности движения на оптимальную стоимость проезда вводится некое упрощение в виде коэффициента k, который равен отношению интенсивности движения легковых автомобилей к интенсивности движения грузовых автомобилей. Так как в большинстве городов доля грузовых автомобилей в потоке не превышает 5%, то параметр k равен 19.
Как видно из диаграммы 1в Приложении 3, в ситуации, когда k=1, плата за проезд грузовых автомобилей значительно больше, чем плата легковых автомобилей. Однако, если k=10, ситуация меняется и плата за проезд грузовых автомобилей ниже платы за проезд легковых автомобилей.
Диаграмма 2 в Приложении 3 показывает соотношение оптимальной платы за проезд для грузовых и легковых автомобилей. Если k=4,5 (доля грузовых автомобилей в потоке составляет 18%), оптимальная стоимость для легковых и грузовых автомобилей одинакова. Если k<4,5, плата за проезд для грузовых автомобилей должна быть ниже, чем для легковых автомобилей, а при показателе k >4,5 – выше.
Если рассматривать функцию в зависимости от среднего времени поездки, то получится примерно похожая картина. Для наглядности рассмотрена поездка на 20 миль. На диаграмме 3 (приведена в Приложении 3) видно, когда поток грузовых автомобилей равен потоку легковых автомобилей, оптимальная стоимость проезда для грузовых автомобилей на 45% выше, чем для легковых автомобилей.
Если сравнивать результаты с предыдущей функцией, то можно прийти к выводу, что более чувствительная функция среднего времени поездки показывает более высокую стоимость проезда для всех типов транспорта. Разница между оптимальной стоимостью проезда для k=1 и k=10 существеннее для функции среднего времени поездки, что определяет ее как более чувствительную.
Диаграмма 4 в Приложении 3 показывает, что при показателе k=5 оптимальная стоимость проезда равна для грузовых и легковых автомобилей. Для данной функции диапазон соотношения стоимости проезда грузовых и легковых автомобилей меньше (от 0 до 1,8 раз против 0-2,5 для функции общего времени поездки).
Анализируя сравнение можно сделать следующие выводы. Во-первых, чем больше показателей используется в многомерной модели, тем выше будет оптимальная плата за проезд. Во-вторых, несмотря на то, что плата за проезд для грузовых автомобилей будет ниже, разница будет уменьшаться по мере увеличения количества показателей в функции.
Использование одномерной функции определения стоимости проезда ведет к ее завышению, так как предполагается, что стоимость проезда для грузовых автомобилей пропорциональна показателю PCE, умноженному на оптимальную стоимость проезда для легковых автомобилей. Использование многомерной функции показывает, что стоимость зависит от доли автомобилей определенного типа в общем потоке автомашин, и с учетом доли грузовых автомашин на дорогах большинства городов, стоимость проезда для них должна быть ниже, чем для легковых автомашин[36].
Подробная информация об исследовании, включая математические выкладки, приведена в электронном архиве материалов конференции.
платные дороги и общественное мнение
1)& Плата за проезд в зависимости от дохода и ее общественное принятие
Функция полезности, зависимая от дохода (income dependent utility function), была применена на практике в Цюрихе (численность населения – 1 млн.), Швейцария.
Эксперимент включал всех жителей Швейцарии, которые находились в рамках воображаемой границы вокруг Цюриха в 30 км хотя бы один раз в день. Это составило 10% населения или 181725 респондентов.
Для определения дохода использовалась кривая Лоренца[37]. Сначала определялось место жительства каждого респондента, затем определялось медианное значение для муниципалитета, которое вместе с кривой Лоренца использовалось для определения дохода. Для определения дохода респондентов, живущих за пределами Цюриха, использовалось медианное значение дохода для всей Швейцарской конфедерации (43& 665 швейцарских франков в год на домохозяйство). Определив доход на домохозяйство для каждого участника проекта, определили ежедневный доход, разделив на 240 рабочих дней в году.
Чтобы оценить эффект от внедрения стоимости за проезд и общественное принятие этого решения, была разработана предполагаемая плата за проезд в утреннее время в зависимости от длительности поездки. Территория эксперимента включала все дороги в пределах муниципалитета Цюриха, за исключением ведущих в город магистралей, а также частично магистралей вокруг города, так как ими владеет конфедерация Швейцарии. Плата за проезд в эксперименте была определена от 0,35 швейцарских франков за километр до 44,8 франков/км, с удвоением последующего значения. Плата была внедрена в пиковые утренние часы с 6.30 до 9.00.
Было проанализировано 9 сценариев (один базовый и 8 – с увеличивающейся платой за проезд). Чтобы сравнить различные модели, «желание платить» (как показатель социального благосостояния) определялся на основе инновационного экономического подхода.
Доля поездок снизилась с 61% (исходное состояние) до 57% (для варианта внедрения максимальной платы за проезд). Скорость движения сначала снижается с 42 км/ч (в 6.00) до 34 км/ч (в 6.30), затем повышается до 37 км/ч и держится примерно на одном и том же уровне до пиковой вечерней нагрузки, начинающейся в 16.00.
В случае первого варианта платы за проезд в 0,35 франков/км, можно заметить небольшое увеличение средней скорости, начиная с 7.00 (см. диаграмму 5 в Приложении 3). При уровне оплаты в 2,8 франков/км, эффект еще более заметен. Высокие размеры оплаты могут рассматриваться как запретительные, при которых жители отказываются от поездок в центр. Так, если при уровне оплаты в 0,35 франков/км оплачивали проезд 11& 016 испытуемых, то при уровне оплаты в 44,8 франков/км – всего 1 877, соответственно 6% и 1% населения.
Как правило, при внедрении платы за проезд преследуются три основных цели: эффективное распределение ограниченных дорожных ресурсов внутри городов, уменьшение негативных последствий для окружающей среды и формирование дополнительных фондов общественных проектов в области транспорта. Вне зависимости от того, какие конкретно цели преследуются политиками при введении платы за проезд, это должно вести к улучшению системы. В этой связи проводится экономическая оценка нововведений, целью которой является оценка изменения уровня благосостояния населения.
Существует два подхода для определения изменения благосостояния. Первый подход (так называемый «индивидуальный выбор») подразумевает сумму индивидуальных желаний платить (willingness-to-pay), при этом полезность переводится в денежный эквивалент для каждого участника эксперимента в отдельности. В этом случае стоимость в 11,2 франка/км максимизирует изменение благосостояния.
Второй подход (так называемый «равный выбор») – сумма среднего желания платить за проезд. Полезность переводится в денежный эквивалент из расчета средней ценности денег. В этом случае максимальное изменение благосостояния достигается при стоимости в 5,6 франка/км[38].
Диаграмма 6 в Приложении 3 показывает готовность платить за проезд (при значениях полезности выше 0) и желание принять плату за проезд (при значениях полезности ниже 0). Синие точки обозначают показатель для платы за проезд в 0,35 франков/км, красные – для 44,8 франков/км. Линии между точками обозначены исключительно для облегчения восприятия. Видно, что только 20% испытуемых с верхним по уровню доходу показателем готовы платить за проезд. Остальные группы по уровням дохода либо теряют в денежном выражении либо их состояние остается неизменным. Таким образом, 50% населения потеряют от внедрения платы за проезд, благосостояние 30% останется неизменным и только 20% получат выгоду.
Плата за проезд, взимаемая с пользователя дорог, оказывает резко отрицательное влияние на благосостояние общества. То же самое следует сказать про все инвестиционные проекты в транспортную инфраструктуру, целью которых является сокращение времени поездки. По мнению авторов проекта, этот факт необходимо принимать во внимание при оценке транспортных проектов[39].
Полученные выводы помогают понять, почему проекты по внедрению платы за проезд пользователями дорог имеют низкий уровень принятия общественным мнением. Проблема достаточно проста: инфраструктурные проекты с недифференцированной системой оплаты за проезд приводят к резкому смещению полезности в пользу групп с высоким доходом. Финансирование таких проектов с помощью прогрессивной шкалы платы за проезд было бы более приемлемым.
В состав предложений НИОКР данная проблематика вряд ли может быть включена, ввиду того что в настоящее время она не относится к сфере компетенции Росавтодора, а является прерогативой Госкомпании «Автодор».
2.6. МОСТЫ И МОСТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ
2.6.1. Оценка значимости направления
Исследование информационного массива показало, что вопросы строительства и эксплуатации мостов и мостовых конструкций обсуждались на 2 мероприятиях[40]. Совокупное число докладов, посвящённых вопросам безопасности, составило 522:
1.& Fifth International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS 2010) / Пятая Международная конференция по обслуживанию, управлению и обеспечению безопасности мостов
Вопросам мостов и мостовых конструкций было посвящено 492 из 501 доклада конференции.
2.& GeoShanghai 2010 / ГеоШанхай 2010
Тема мостов обсуждалась в 30 из 370 докладов мероприятия.
2.6.2. Ключевые вопросы, обсуждаемые международным профессиональным сообществом
Тема мостов и мостовых конструкций была основной на Fifth International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS 2010) / Пятой Международной конференции по обслуживанию, управлению и обеспечению безопасности мостов.
На мероприятиях 3 квартала 2010 года профессиональное сообщество обсуждало следующие вопросы:
-& Системы мониторинга состояния мостов и мостовых конструкций (беспроводные технологии мониторинга, вероятностные системы оценки, мониторинг «структурного здоровья», система WIM, использование городских автобусов для оценки состояния мостов, вибрационные параметры для оценки структурной деградации, др.).
-& Технологии содержания и ремонта (технологии восстановления и продления срока службы мостов, использование полимербетонных материалов для сохранения мостов, др.).
-& Методы проектирования и строительства мостов (проектирование пожизненной нагрузки мостов (life load), проектирование железобетонных мостов, методы для определения нагрузки на магистральные мосты с высокой интенсивностью движения и др.);
-& Методы восстановления мостов (использование антикоррозийных сталей для усиления бетона, методы восстановления стальных мостов, восстановительные методы, направленные на преодоление усталости материалов и др.);
-& Безопасность мостов и риск-менеджмент (снижение рисков террористической угрозы, компьютерные методы для оценки устойчивости мостовых конструкций, европейские подходы к риск-менеджменту и др.);
-& Методы и модели мониторинга мостов и оценки повреждений (структурный мониторинг с помощью беспроводных сенсоров, применение модели износа мостов к различным скоростным сетям и др.);
-& Сейсмоустойчивость мостовых конструкций (методы оценки сейсмоустойчивости, сейсмоустойчивость стальных мостов, моделирование сейсмической нагрузки, сейсмоустойчивые материалы и др.).
-& Материалы для строительства мостов (применение текстиля для инжиниринга мостов, использование новейшего поколения высокотехнологичного бетона (high performance concrete), сверхлегкого бетона (light-weight concrete), композитные мосты, использование высокопрочных скользких материалов (high endurance sliding materials) и др.).
Ниже представлено краткое описание наиболее перспективных разработок в этих областях.
Материалы, используемые для строительства и реконструкции мостов
1)& Применение сверхпрочного фибробетона для реконструкции мостов (UHPFRC, Ultra High Performance Fibre Reinforced Concretes)
Усилия по улучшению деформационного поведения бетона путем добавления фиброматериалов привели к появлению сверхпрочного бетона (UHPFRC), который характеризуется очень низким соотношением вода/вяжущее и высоким содержанием фиброматериалов[41].
Такой бетон обладает свойствами повышенной прочности, большим сроком службы, исключительными механическими и защитными свойствами. За счет многоуровневого фибрового армирования он обладает свойством эластичного затвердевания (tensile strain hardening) и высокой прочностью (high strength). Это открывает возможности многообещающего сочетания UHPFRC с арматурой (reinforcement bars) для достижения предельной прочности при сжатии до 700 мПа и выше.
Новый материал также обеспечивает уникальную комбинацию отличных реологических качеств в исходном состоянии (excellent rheological properties in the fresh state) и исключительно низкую водопроницаемости (extremely low permeability).
UHPFRC отличается очень компактной структурой с исключительно низкой водопроницаемостью. Структура включает:
·& Микросилики[42], в соотношении к цементу от 0,05 до 0,26
·& Суперпластификаторы[43], в соотношении к цементу 1% (массовая доля, в сухом виде)
·& Соотношение воды и вяжущих – от 0,125 до 0,140. Такое низкое соотношение предотвращает полную гидратацию основной части цемента (порядка 70%), придает материалу необходимую гидрофильность (hydrophilic behaviour), а микротрещинам - свойства самовосстановления (самозаполнения) (self healing capacity)
·& Цемент – от 1051 до 1434 кг/м3.
В качестве фиброусилителей использовались:
·& Стальные микроволокна
·& Стальные волокна диаметром 0,2 мм и длиной 10 мм.
Общий объем усилителей – 468-706 кг/м3 (6-9% объема). Фиброусиление необходимо для механического упрочения (strain hardening response) при одноосном растяжении (uniaxial tension), что может быть сравнимо с необходимым «минимальным усилением» бетонных структур для предотвращения трещинообразования.
В структуре UHPFRC в разломе после проведения испытания на разрыв (приведено в Приложении 3) видно большое количество стальных волокон, торчащих из основы. Разрушить эти многочисленные микроусиления сложно, что объясняет предельно высокую энергию, необходимую для разрушения UHPFRC (до 30000 Дж/м2 по сравнению с 200 Дж/м2 для обычного бетона).
Для восстановления мостов предлагается использовать так называемое «долговечное зимнее пальто» (everlasting winter coat) только на тех участках, которые подвергаются механическими или климатическим перегрузкам. Необходимые ранее шаги процесса реконструкции, такие как накладывание водонепроницаемых мембран (waterproofing membranes) или виброуплотнение (compaction by vibration), теперь могут не использоваться. Процесс реконструкции становится быстрее, проще, с оптимальным использованием составных элементов (см. рисунок в Приложении 3).
Эта новая техника наилучшим образом подходит для мостов, однако может использоваться для туннелей, галерей и др. Водонепроницаемые свойства UHPFRC освобождают от необходимости использовать водонепроницаемые мембраны (см. рисунок в Приложении 3) и предотвращает образование скопления воздуха (formation of air pockets). Асфальтобетон может быть нанесен всего лишь через 8 дней после наложения UHPFRC. Более того, толщина асфальтобетона может варьироваться в зависимости от интенсивности движения.
Работы по восстановлению мостов более эффективны с применением UHPFRC. Сравнение приведено в таблице:
|
Традиционное
НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Реклама
Реклама на сайте, общая информация Контент-маркетинг Поддержите проект! Copyright © 2009-2026 Pandia. Все права защищены. Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Автоответчик: +7 495 7950139 228504 Написать письмо: [email protected] 
❮
❯
|