Данные испытания являются основной частью обширной программы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), осуществляемых специалистами НИУ МГСУ и МАДИ с целью последующего расширения применения Свода правил 443 «Мосты с конструкциями из алюминиевых сплавов. Правила проектирования» на автодорожные мосты. СП 443, разработанный по заказу компании РУСАЛ, был утвержден Минстроем России в апреле 2019 года. В настоящее время документ распространяется только на пешеходные мостовые конструкции из алюминиевых сплавов.

Алюминиевая Ассоциация принимает непосредственное участие в НИОКР в качестве координатора проекта. В соответствии с программой работ являющиеся членами Ассоциации предприятие КраМЗ произвело методом экструзии из сплава 6082 Т6 спроектированные НИУ МГСУ компоненты ортотропных плит, а завод «Сеспель» завершил их изготовление с применением инновационной технологии – сварки трением с перемешиванием. Входящий в состав Алюминиевой Ассоциации Институт легких материалов и технологий (ИЛМиТ) также участвует в НИОКР и в соответствии с утвержденной программой проводит испытания материала на своей исследовательской базе с целью определения характеристик усталости выбранных решений.

В рамках программы НИОКР ортотропные плиты подвергались трем видам статических и усталостных испытаний – без дорожного покрытия и с двумя видами покрытий, традиционного асфальтобетонного и современного – синтетического, на эпоксидной основе. Испытания продолжались несколько недель, плиты с успехом и без повреждений выдержали прикладываемую к ним на специализированном стенде испытательную нагрузку. Максимальная нагрузка при статическом нагружении составила 85 тонн, что многократно превышает планируемую эксплуатационную нагрузку, при циклическом нагружении плиты также без образования трещин выдержали нормативное число циклов нагружения – 2 млн циклов.

Ортотропная плита без повреждений выдержала максимальную статическую нагрузку 85 тонн.

Испытания основных конструктивных элементов автодорожных мостов из алюминия проводились на базе полигона НИУ МГСУ в Мытищах.

Одновременно в соответствии с программой НИОКР НИУ МГСУ проводит лабораторные испытания свойств алюминиевого сплава 6082 Т6 и выполненных на его основе конструктивных узлов.

Полученные в ходе натурных и лабораторных испытаний данные войдут в новую редакцию СП 443 в части автодорожных мостов из алюминиевых сплавов. Документ будет представлен на утверждение в Минстрой России. Также результаты тестирования мостовых конструкций будут учтены в специальных технических условиях (СТУ) при проектировании первого в России автодорожного моста для Нижегородской области.

«Автомобильные мосты из алюминиевых сплавов – это пример развития современных строительных технологий, – говорит заведующий научно-исследовательской лабораторией НИУ МГСУ, д.т.н., профессор Андрей Коргин.– Конструкция получается легкая, фактически в два с лишним раза легче, чем стальная, поэтому может быть целиком и качественно изготовлена на заводе, а затем, на трейлере доставлена на строительную площадку, последующая сборка и установка занимает всего несколько часов. Это экономия времени и средств. А далее такой мост практически не требует эксплуатационных затрат, в отличие от стальных мостов, которым необходимо регулярное восстановление антикоррозийного покрытия».

Руководитель проектов транспортной инфраструктуры Алюминиевой Ассоциации Евгений Васильев в свою очередь отмечает: «Ассоциация работает над совершенствованием нормативной базы применения алюминиевых решений в мостостроении. У этой работы есть заметные результаты – в последние три года в Москве, Нижнем Новгороде, Красноярске и Туле установлено уже 8 пешеходных мостов из алюминиевых сплавов. Сегодня на повестке дня алюминиевые автодорожные мосты. Их широкое внедрение в практику мостостроения будет способствовать развитию дорожной инфраструктуры в рамках нацпроекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги».

Для строительства автодорожных мостов будут использоваться пустотелые алюминиевые плиты с продольными вертикальными и наклонными ребрами внутри.

Ортотропные плиты испытывались как без дорожного покрытия, так и с двумя видами покрытий – традиционным асфальтобетонным и синтетическим, на эпоксидной основе.

СПРАВКА

Свод правил 443.1325800.2019 «Мосты с конструкциями из алюминиевых сплавов. Правила проектирования» утвержден Минстроем России в апреле 2019 года. В подготовке документа участвовали специалисты НИУ МГСУ, компании РУСАЛ и Алюминиевой Ассоциации. Значительную поддержку этой работе оказал технический комитет по стандартизации «Строительство» ТК-465. Ранее проектирование и возведение мостов из алюминиевых сплавов существенно осложнялось необходимостью отдельной разработки специальных технических условий (СТУ) для каждого проектируемого моста, что увеличивало стоимость и сроки проектирования.

Ортотропная плита – пустотелая плита для восприятия нагрузок от дорожного полотна с продольными вертикальными и наклонными ребрами между верхней и нижней горизонтальными панелями. Ортотропная потому, что ее жесткость в продольном и поперечном направлениях различна. Алюминиевые плиты состоят из небольшого числа (7-10) экструдированных (выдавленных) пустотелых элементов, соединенных современным методом сварки трением с перемешиванием. Данный метод обеспечивает более высокое качество соединения, чем традиционная аргонодуговая сварка.