Инж. К. КУПРЕЯНОВ
ОГРОМНОЕ большинство наших дорог (99%) почти первобытного грунтового типа и ездить по ним может лишь наша телега. Но даже и выносливая конструкция телеги не гарантирует ее от застревания в грязи и поломок. Для покойной и легкой езды необходимо укрепление грунта дороги дешевыми и практическими приемами; к числу их относится промасливание дороги.
Правильные идеи очень часто имеют началом непосредственную наблюдательность рабочих на тех участках производства, на которых они заняты. Так, в № 8 журнала "За Рулем" за прошлый год, была помещена заметка тов. "Паровозника" под названием "Пропадающие ценности", в которой наш рабкор писал о целесообразности использования для грунтовой дороги балласта (песка), пропитываемого нефтью железнодорожных нефтяных хранилищ.
Если бы читатели журнала почаще сообщали свои практические наблюдения, то из них можно было-бы сделать немало общеполезных заключений.
Как и многие полезные открытия, улучшение грунтовых дорог промасливанием было найдено случайно, при разлитии нефти, перевозимой по грунтовым дорогам в нефтяных районах Америки. Неизвестно кем и где именно впервые было произведено специальное промасливание грунтовой дороги и, повидимому, этим приемом стали пользоваться почти одновременно в различных местах С.-А. С. Ш.
В первое время натуральная нефть применялась для разливки ее по поверхности дороги только для борьбы с пылью. Скоро было установлено, что промасливание нефью делает дорогу водонепроницаемой. При этом широко применялся метод смешения: — грунт разрыхлялся в мелкий порошок на глубину нескольких сантиметров, обильно поливался нефью, последняя смешивалась с грунтом посредством дисковой бороны и, наконец, поверхность укатывалась катком. Этот способ дает хорошие результаты в сухих местностях с умеренным количеством осадков. В местах же сырых и морозных он давал худшие результаты и обходился дороже, чем пропитка грунта дороги посредством обыкновенной поверхностной поливки, являющейся в настоящее время наиболее распространенным приемом: при чем в таких случаях грунт не только не разрыхляется но наоборот, уплотняется. Мы остановимся только на этом приеме, как наиболее подходящем к климатическим условиям Советского Союза.
Главным врагом дороги является вода, а потому основная цель промасливания грунтовой дороги — сделать ее водонепроницаемой. Если поверхность водонепроницаема, возможность напитывания дороги водой сильно уменьшится и дорога будет все время в хорошем состоянии.
Промасленная дорога должна иметь цельную поверхность (без ям, выбоин и колей), по возможности, на долгое время. Кроме того, дорога должна быть построена так, чтобы влага не могла поступать в нее снизу, из подстилающего грунта, иначе польза от промасливания будет уничтожена.
Важно, чтобы промасленный грунтовой слой был-бы способен противостоять действию проезда и чтобы он был весьма водонепроницаемым. Затем этот слой не должен сильно отличаться от грунта лежащего под ним, иначе он отделится от него под действием влаги, морозов и проезда и может сломаться. Более того, слой должен быть таким, чтобы при случайном местном прорезе или разрушении его, он снова слился-бы и уплотнился под действием проезда того или иного экипажа.
Все эти свойства зависят, главным образом, от способа производства работы и состояния обрабатываемой поверхности, а также от характера грунта, промасливающего материала (тип и количество) и от способа поддержания дороги.
Работы по промасливанию распадаются на две главнейших операции: подготовка дороги к промасливанию и самое промасливание.
Промасливаться должны только предварительно спрофилированные дороги, т.-е. имеющие выпуклую проезжую часть и боковые лотки для отвода стекающей воды. Но этого мало. Даже и такую дорогу до промасливания нужно соответственно подготовить.
Подготовка должна дать гладкую, плотную и беспыльную поверхность. Промасливание рыхлой или плохоуплотненной дороги — грубая ошибка. Пыль мешает маслу достигнуть плотного грунта и пропитать его. При непрерывном обслуживании дороги ремонтирами она может промасливаться непосредственно после стаяния снега и просыхания. Если дорога плохо спрофилирована, может потребоваться несколько проходов струга (один-два) для получения правильного ската. За этим должен последовать регулярный уход за поверхностью дороги при помощи струга, утюга и пленера, после каждого дождя. Этот процесс может потребовать от 1 до 2 месяцев. Особое внимание должно быть обращено на плохие места дороги. Если есть выбоины, их надо заполнить грунтом, если поверхностная вода пересекает дорогу, — нужно сделать поперечные лотки, чтобы перепустить воду, или же устроить трубы под полотном для проводки воды снизу, иначе в промасленной дороге неизбежно появятся дефекты. А непромасленная дорога, свободная от колей и ям, предпочтительнее, чем хорошая промасленная дорога, но испещренная отдельными непроезжими местами.
Промасливание должно производиться немедленно после утюжки. Если этого почему-либо сделать невозможно и поверхность станет пыльной, пыль должна быть сметена так, чтобы масло разливалось непосредственно на плотный грунт. Прицепной струг или автоструг очень полезны для удаления пыли, а также для россыпи ее обратно поверх полива масла. После полива пыль может быть вообще рассыпана поверх масла: при этом она смешивается с маслом и уплотняется. Если пойдет дождь, когда дорога подготовлена к промасливанию, лучше всего обождать до конца дождя, затем проутюжить ее еще раз, и, как только гудронатор (машина для поливки) сможет двигаться без порчи поверхности и дорога просохнет, делать поливку маслом. Лучше и дешевле уплатить деньги за простой, чем разливать ценный материал на плохо подготовленную. негладкую, или сырую поверхность!
Промасливание производится так: доставленное заводом на дорожную базу масло нагревается до разжижения и перекачивается насосом в гудронатор. Эта машина имеет бак емкостью от 500 до 2.000 и больше литров с несколькими подогревающими примусами, которые во все время переезда от базы к дороге и полива поддерживают масло в горячем состоянии, облегчающем прохождение масла в грунт. Машины снабжаются распределительным механизмом с давлением, который равномерно льет масло на дорогу. Сопла, из которых вытекает масло, могут быть отрегулированы так, чтобы скорость вытекания дала-бы любую желаемую порцию масла на 1 кв. единицу поверхности. Особо тщательно необходимо следить, чтобы между отдельными поливами не было бы незалитых соединительных швов.
Ширина, на которую дорога промасливается, должна быть достаточна для того, чтобы две повозки могли раз'ехаться, исключая дорог с малым движением.
Поперечный скат промасленной грунтовой дороги должен быть тот же, что и для непромасленной спрофилированной дороги, т.-е. от 4 до 6% — лучше в сторону меньшего предела.
Вода, стекающая с промасленной поверхности, не должна задерживаться на обочинах, поэтому растительность, колеи и пр. должны устраняться. Не делая промасленную полосу круче, чем указано, скат обочины можно для быстрого стока воды увеличить до 8%, предполагая, что проезд не пользуется обочинами.
После производства поливки дорога должна быть, если возможно, закрыта для проезда на 2—3 дня, чтобы дать маслу проникнуть в грунт и пропитать его.
Промасливание может быть сделано в любое время после весеннего периода, но при условии, что дорога хорошо уплотнится и станет гладкой. Все попытки промасливать рыхлую или даже недостаточно плотную поверхность, оказывались неудачными. Часто делают три поливки: одну вначале лета, другую в середине и третью — перед осенью.
Так как грунты очень разнообразны по типу, то, прежде всего, возникает вопрос какие из них лучше всего промасливать.
Практически все виды грунта, исключая чисто песчаный, могут быть промасливаемы с большим или меньшим успехом при условии очень хорошего водоотвода и тщательной подготовки. Те грунты, которые легко уплотняются и выглаживаются и которые представляют хорошее сопротивление проезду и действию влаги, всегда дадут наилучшие результаты при промасливании. Грунты, которые способны к грязеобразованию во влажном состоянии, или имеют способность к сильному высыханию, или же очень пористы — масло держат плохо. Тщательная подготовка дороги, промасливание в соответствующее время и увеличение количества масла часто дают хорошие результаты с очень плохими грунтами.
Дорогу, грунт которой составлен из искусственной песчано-глинистой смеси, можно промасливать с наибольшим успехом. Но, вследствие большой плотности этой коры масло должно разливаться в несколько приемов маленькими порциями, чтобы оно хорошо пропитывалось. Отличные результаты получаются, если сначала пропитать маслом, затем сделать поверх россыпь песка или гравия в количестве ½ куб. м. на 100 кв. м.
Соединение песка с маслом дает кору высокого качества.
В первое время для промасливания применяли естественную нефть, но в дальнейшем были разработаны специальные типы масел, дающие лучший эффект.
В Америке применяют промасливающие материалы двух главнейших видов: каменно-угольные легкие дегти (из каменного угля) и специальные нефтяные масла, получающиеся из нефти путем продувания воздухом при перегонке. От нефти при этом процессе отделяются самые легкие продукты, имеющие специальное назначение (бензин и пр.). По мнению американского профессора Уайлея 1) наилучшим промасливающим материалом является материал, получающийся в остатке при указанном процессе из некоторых американских нефтей (semiasphalt-residue) 2).
Если дорога просмаливается впервые, то употребляется 2—2,5 кг. на кв. м, при чем предпочтительно применять его в два приема по 1—1,25 кг через 2—4 дня. Этого достаточно для летнего сезона. Перед осенью делается еще одна поливка в количестве 1—1,25 кг на кв. м. Таким образом, при обыкновенных условиях применяется около 3—3,75 кг на 1 кв. м. Если дорога была предварительно промаслена и вышла из зимы в хорошем состоянии, первая поливка вначале лета может быть уменьшена и сделана в количестве от 1 до 1,5 кг. Пористые грунты требуют больше масла для получения тех же результатов. Но больше 2—2,5 кг на кв. м не употребляется в один прием, так как значительное количество стекает с дороги вместо того, чтобы пропитывать ее. Для пористых грунтов может потребоваться масла от 3 до 7 кг на кв. м.
Чем меньше промасленная дорога выглаживается и профилируется — тем лучше. Обочины, должны содержаться гладкими для облегчения стока воды, а поддержание дорожной полосы и сооружений — то же, что и для других типов дорог. Обочины должны регулярно выутюживаться, но при этом непромасленный материал обочин не должен сдвигаться на промасленную поверхность, которую вообще надо тревожить как можно меньше. Особенное внимание должно быть обращено на канавы, чтобы вода не застаивалась и быстро стекала. В промасленной поверхности часто образуются ямы, особенно в результате наличия слабых мест в грунте, или же рыхлого материала на дороге во время промасливания. Эти больные места очень трудно лечить. Хороший результат дает пропитка этих мест маслом на глубину от 1 до 3 см и затем заполнение ямы гравием. Если таких плохих ям много — наилучший путь промасленную полосу проутюживать слегка, но часто, до тех пор, пока ямы заполнятся и уплотнятся, а затем полить всю поверхность дороги маслом в количестве от 1 до 1,5 кг на 1 кв. м.
Если не считать стоимости профилировки дороги (около 500 р. за км), стоимость промасливания составится: из стоимости непосредственной подготовки дороги, самого масла и его разливки. Обычно в подготовку включается уход за дорогой в течение трех месяцев, который можно принять в 50—100 р. за км. Считая, что масло будет стоить у нас 150 р. за тонну, включая нагревание и разливку, а ширина промасливания будет равняться 4 м с расходом 4 кг на 1 кв. м, мы получим стоимость самого промасливания — 2.400 р. на 1 км. Полная стоимость работы — 1450—2.500 руб. за км, а включая стоимость профилирования, полная стоимость дороги будет до 3 тысяч руб.
Это недорого, но если принять во внимание, что в дальнейшем поливку надо производить ежегодно, расходуя каждый год не менее 600 р., то следует, пожалуй, поставить перед Нефтесиндикатом задачу возможного снижения цены на масло.
Удачно промасленная грунтовая дорога приятна для езды, не требует большого тягового усилия — упруга и гладка. Вдобавок к этому, она беспыльна (конечно, исключая моментов продолжительной засухи) и ей мало вредят обычные дожди. При тщательном уходе и среднем движении можно ожидать, что промасленная дорога будет успешно противостоять зимнему сезону. В среднем один год считается нормальным сроком отличной службы между двумя пропитками; нормальный проезд может быть от 200 до 300 единиц в день, без особо-узких железных ободьев конных подвод и тракторов без шпор.
Инж. К. Купреянов
1) C. Willey "Principles of Highway Engineering" № 1 — 1928, р. 160. (стр. 7.)
2) Характеристика этого материала: удельный вес — 0,96; растворимость в СS2 — 99%; содержание асфальтенов — 3%; летучесть — 4,5%; вязкость по Энглеру при 60°Ц — 25; "связанный углерод" — 2,5%. (стр. 7.)