Применение современных композитных материалов в дорожной инфраструктуре

Перспективные разработки:
1. Для железнодорожной отрасли предлагаем бетонные опоры
контактной сети, армированные преднапряженной композитной
арматурой.
2. Дорожное строительство – композитные опоры освещения, стойки дорожных знаков, композитная арматура, композитная сетка и энергонезависимое освещение автодорог.
Использование композитных
материалов

Композитные материалы
Для железных дорог

ОПОРЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
Преимущества композитных опор контактной сети
Обладают диэлектрическими свойствами – не проводят электрический ток
Устойчивы к износу, не подвержены коррозии, негативным атмосферным явления
Не требуют специального обслуживания (чистка от ржавчины, покраска и т.д.)
Рассчитаны на применение во всех ветровых зонах
Чрезвычайно удобны и малозатратны в монтаже, легко транспортируются
Экологически безопасны
Долговечные

Применение
композитных изделий в дорожном строительстве

1. Композитная арматура
Композитные стержни базальтопластиковые
огнестойкость (кислородный индекс) – не менее 45%
прочность на разрыв – не менее 1000 Мпа
прочность на изгиб – не менее 1000 Мпа
модуль упругости – не менее 54 ГПа
теплопроводность – не более 0,5 Вт/м2 К
Отличительные характеристики:
абсолютная коррозионная стойкость (более высокая долговечность),
наилучше соотношение веса и усилия на разрыв (более легкие прочные конструкции),
долговечность в среде бетонов (щелочестойкость),
низкая плотность (сокращение транспортных расходов),
эффективно решаются проблемы энергоэффективности, экологичности и безопасности
Стержни из базальто-, стекло- или углепластика, изготовленные методом пултрузии
Ø от 2,5 до 32 мм
длина до 12 м (или скручены в бухты)
различное финишное покрытие

Композитная арматура.
Сравнение с аналогами
* при однократном воздействии с последующим разрушением

Композитная сетка
Применение в различных слоях дорожной конструкции
по земляному полотну
для повышения его несущей способности, особенно при повышенной влажности и сезонных изменениях водно-теплового режима
на основаниях дорог из крупнофракционных материалов или цементобетона
в качестве трещинопрерывающей прослойки
Изготовливается из базальто-, стекло- и углепластиковых стержней с различным финишным покрытием
двухосно ориентирована
одинаковые механические свойства в продольном и поперечном направлениях
низкий модуль упругости
быстро и без последствий гасится вибрация
сводообразование
при нарушении бетонной конструкции сохраняет свою форму, предотвращает трещинообразование
2. Композитная сетка

Жилищно-гражданское и промышленное строительство
Горнодобывающая промышленность
Дорожное строительство
Мостостроение
Армированные бетонные емкости, хранилища очистных сооружений и химических производств
Объекты ЖКХ
Канализация, мелиорация и водоотведение
Укрепление береговой линии
Морские и припортовые сооружения
Фундаменты ниже нулевой отметки залегания
Опоры контактной сети
Строительство моста, Канада
Области применения
Барьер моста, Канада
Туннельная железная дорога под
рекой Темза, Лондон
Реставрация на реке Facia, Сухой док #4,
Перл-Харбор, Гаваи

Новый однопролетный мост на двух полосной дороге класса А в Co. Fermanagh, Северная Ирландия
Композитная сетка.
Реализованный проект: Thompson Bridge
Новый мост в Co. Fermanagh, Северная Ирландия
Стержни в настиле нового моста
в Co. Fermanagh, Северная Ирландия
*Proceedings of Bridge Management, Fifth International Conference on Bridge Management, University of Surrey, April 2005.
Композитная арматура отобрана благодаря долговечности и отличному сопротивлению коррозии
надстройка из бетонных плит,
армированных композитной арматурой

Автодорога «Европа-Западный Китай»,
14-ый км автомагистрали Шали (М-7) – Бавлы (М-5),
Республика Татарстан
Композитная сетка.
Реализованный проект: автомагистраль Шали – Бавлы
Уникально для мирового строительного рынка!
Новейшее поколение арматуры для бетона, долговечности в несколько раз превосходит металлические аналоги
Укладка композитной сетки
на опытном участке дороги Шали-Бавлы
Сетка из композитных стержней, закладка на опытном участке
Закладка опытного бетонированного участка с применением наноструктурированных композиционных материалов
трасса 1-й технической категории – строительство соответствует международными стандартами
при участии
Министерства транспорта и дорожного хозяйства Республики Татарстан
Департамента стимулирования спроса «Роснано»
Министерства промышленности и энергетики Чувашской Республики

Преимущества композитных опор освещения
устойчивы к износу, не подвержены коррозии, негативным атмосферным явлениям, в том числе ультрафиолету
не требуют специального обслуживания (чистка от ржавчины, покраска, заделывание трещины и т.д.)
рассчитаны на применение во всех ветровых зонах
чрезвычайно удобны и малозатратны в монтаже, легко транспортируются
позволяют без усилий сверлить отверстия и каналы для кабелей, навесного оборудования
не горят!
экологически безопасны
Безопасность!
Ударобезопасны по сравнению с железобетонными и металлическими аналогами.
Не наносят травм участникам движения и серьезных повреждений транспортным средствам при ДТП.
В случае наезда сильному механическому повреждению подвергается опора, а не автомобиль с водителем и пассажирами.
3. Композитные дорожные
опоры освещения
Важная роль в организации человеческой деятельности
Основные требования: долговечность, простые условия эксплуатации, низкая стоимость, эстетичный
внешний вид
Существующие типы опор: бетон, металл, древесина
Используются для крепления осветительных элементов (лампы, прожекторы и т.п.) , линий электропередач, систем кабельного телевидения, телефонных кабелей, знаков дорожного движения, сезонных и праздничных украшений

Композитные дорожные опоры
Основные области применения
магистральное освещение
дорожные знаки
линии электропередач и телефонной связи
опоры для флагов, рекламные щиты
освещение удаленных участков и внутриквартальное
Представляют собой конические стеклопластиковые опоры освещения, выполненные в форме цилиндров или конусов из стеклопластика.
Основные параметры
Фланцевая опора

Типы фундаментов для опор освещения
фундамент для опоры
фланцевой
фундамент для опоры
проямостоечной
фундамент для опоры
проямостоечной,
стаканный тип
*расчеты ОАО «Чувашавтодор»

Дорожные опоры освещения:
сравнение с аналогами
*данные УПРДОР «Волга»
На примере 11 метровой
(над землей) несиловой опоры освещения

4. Композитные стойки дорожных знаков
Технические характеристики
устойчивы к воздействию коррозии
легче металлических аналогов
экологически безопасны
низкие себестоимость монтажа, эксплуатационных расходов
экономия времени при установке
полностью соответствуют требованиям
общественных, частных и коммунальных организаций
Безопасность!
Ударобезопасны по сравнению с металлическими аналогами.
Не наносят серьезных повреждений транспортному средству и травм участникам движения при ДТП.
В случае наезда сильному механическому повреждению подвергается стойка, а не автомобиль с водителем и пассажирами.
Стойки для дорожных знаков
из композитного материала
Преимущества стоек для дорожных знаков из композитного материала:
при весе 1 метра 4,2 кг и диаметре 140 мм самые легкие опоры на рынке
легкий вес: легкая транспортировка, нет погрузочно-разгрузочных механизмов, легкая установка
поставляются Ø 140, 168 и 219 мм длиной от 3,5 до 9,0 м, возможны заранее оговоренные размеры
при установке используются стандартные фундамент, крепеж и захваты
различные финишные цвета и покрытия

Солнечная батарея
Аккумулятор
Светодиодный светильник
Ветротурбина
Преимущества
Отсутствует необходимость
в подведении электроснабжения
Сокращение сроков и затрат на монтаж
Срок службы от 20 000 часов
ГОТОВОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ
мест отдыха и удаленных остановок общественного транспорта!
5. Энергонезависимое освещение
на автодорогах
Применение
идеальны для пешеходных/велосипедных дорожек, автостоянок, мест отдыха, проселочных дорог и т.п.
дешевая альтернатива установкам электроснабжения

Ветровой генератор
бесшумный, компактный, Ø <1 м, подзарядка при скорости
ветра 2.5м/мин., достаточен легкий ветерок
Солнечная панель
фотоэлектрическая панель, пиковая мощность 60-100 Вт,
резервная энергия летом и в зимние морозные дни
Энергоэффективный фонарь
автовключение при наступлении сумерек, встроенный датчик,
тройная люминесцентная лампа 18 Вт или светодиодный
светильник, встроен отражатель, водонепроницаемый кожух
Батарея
герметизированный необслуживаемый аккумулятор, резерв энергии на случай слабого ветра и солнечного света, расход резерва зависит от погодных условий, стандартно 5-14 дней
Контроллер
связывает все компоненты системы, регулирует напряжение для предотвращения перезарядки и глубокой разрядки батареи, встроенный ЖК-таймер позволяет задавать часы освещения, минимизирует энергопотребление
GSM-модуль
для мониторинга активности установки
Цена вопроса!
прокладка кабеля подземным способом 3х50 1 км – не менее 0,5 млн.рублей
Составляющие энергонезависимого освещения