Традиции и достижения кафедры технологии дорожно-строительных материалов

ТРАДИЦИИ И ДОСТИЖЕНИЯ КАФЕДРЫ ТЕХНОЛОГИИ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

А.Н. Туренко, профессор, д.т.н., А.В. Космин, профессор, к.т.н., ХНАДУ

В ноябре 2007 года в Харьковском национальном автомобильно-дорожном университете отпраздновали двойной юбилей: 75-летие кафедры дорожно-строительных материалов и 110-летие со дня рождения известного ученого, педагога Михаила Ивановича Волкова.

Эта кафедра в составе дорожно-строительного факультета работает с начала создания университета (тогда ХАДИ). Основателем кафедры и ее первым руководителем был проф. Волков М.И. - ведущий специалист в Советском Союзе в области дорожного материаловедения. Отличительной особенностью его школы было тесное взаимодействие с производством, с другими научными коллективами и крупными учеными различных регионов страны. Продолжили развитие кафедры ученики Волкова М.И. - сначала проф. Грушко И.М. (1974 по 1992г), а в настоящее время проф. Золотарев В.А.

В разное время на кафедре работали также такие известные специалисты в области структуры, состава технологии и долговечности дорожно-строительных материалов: Сюньи Г.К., Борщ И.М., Королев И.В., Почапский Н.Ф., Братчун В.И.

Начиная с 1940 года по настоящее время на кафедре подготовлено 6 докторов и 131 кандидат технических наук, 19 выпускникам аспирантуры кафедры присвоено ученое звание профессора, 82 - доцента. Кафедра подготовила 15 кандидатов технических наук (докторов философии) для стран дальнего зарубежья - Китая, Непала, Йемена, Бангладеш, Бенина, Сирии, Чада, Иордании. Выпускники аспирантуры кафедры работали и работают в Москве, Киеве, Ташкенте, Бишкеке, Риге, Якутске, Саратове, Волгограде, Туле, во многих других городах Украины, стран СНГ и дальнего зарубежья.

В настоящее время на кафедре выполняется учебная работа по дисциплинам: строительное материаловедение; физико-химическая механика строительных материалов; производственная база строительства, инженерная геология, геология с основами геоморфологии, экологическое материаловедение, технология безотходного производства, основы научных исследований, ресурсосбережение и новые технологии, метрология и стандартизация. С 1960 г. на кафедре организовано дипломное проектирование. Это первый в стране опыт приобщения общетехнической кафедры к такого рода работе.

Коллектив кафедры известен своей активной учебно-издательской деятельностью. Первый учебник для автомобильно-дорожных институтов СССР «Дорожно-строительные материалы», написанный проф. Волковым М.И., вышел из печати в 1938 г. и до 1991 г. был переиздан 7 раз (общим тиражом 67 тыс. экз.). Все издания опубликованы в Москве. В 1954 -1955 гг. этот учебник переведен и издан в Китае. Последние два издания учебника «Дорожностроительные материалы» написаны авторским коллективом, состоящим из учеников проф. Волкова М.И. (Грушко И.М, Королев И.В., Борщ И.М. и Мищенко Г.М.) и изданы в 1983 и 1991 гг. Лабораторный практикум по испытанию дорожно-строительных материалов имеет 5 изданий: в 1952, 1961, 1974, 1985, 2007 гг. Его тираж составил 24,5 тыс. экз. Первые три издания подготовлены проф. Волковым М.И. с соавторами, последующие - авторскими коллективами под руководством соответственно проф. Грушко И.М. и проф. Золотарева В.А.

Дважды (в 1979 и 1983 гг.) в Киеве и один раз в Москве (в 1988 г.) было опубликовано учебное пособие «Основы научных исследований», подготовленное авторскими коллективами с участием проф. Грушко И.М. В 1997 г. в Белгороде издано учебное пособие под ред. доц. Ткачука Ю.П. «Охрана окружающей среды на производственных предприятиях дорожного строительства». В 1991 г. в Киеве вышло из печати учебное пособие «Проектирование производственных предприятий дорожного строительства» авторского коллектива кафедры (Ткачук Ю.П., Космин А.В., Пушкаренко А.С. и др.), а в 1992 г. также в Киеве это учебное пособие было издано на украинском языке. В 1987 г. в издательстве «Вища школа» издано учебное пособие «Дорожно-строительные материалы. Сборник задач» (Грушко И.М.,

Глущенко Н.Ф., Космин А.В.). В 2006 г. в Макеевке издано первое в Украине учебное пособие «Фiзико-хiмiчна мехашка будiвельних матерiалiв» (Братчун В.И., Золотарев В.А., Пактер М.К., Беспалов В.А.).

С момента основания кафедры и по настоящее время на ней проводятся интенсивные научные исследования. В период 1934 - 1941 гг. они были посвящены преимущественно изучению свойств грунтов и местных дорожно-строительных материалов, улучшению их различными добавками и вяжущими для условий грунтовых дорог. Но в предвоенный период были выполнены первые в стране исследования дорожных органических вяжущих и бетонов на их основе. По этой тематике были защищены первые две кандидатские диссертации под руководством проф. Волкова М.И.: по старению дегтей (Гельмер В.О.) и по деформативным свойствам асфальтобетона (Сюньи Г.К.). Обе диссертации были защищены в 1940 г.: первая в Ленинграде, а вторая - в Москве.

В первые послевоенные годы ученые кафедры уделяли особое внимание технологиям применения в дорожном строительстве местных материалов и побочных продуктов промышленности, что имело большое практическое значение. И параллельно с этим были начаты фундаментальные исследования в области структурообразования, прочности и долговечности бетонов на основе органических и минеральных вяжущих. Были установлены общие закономерности изменения свойств асфальтового бетона в зависимости от его структурных особенностей, которые характеризуются качественным и количественным соотношением составляющих в системе.

В 60-80-е гг. исследования структуры и свойств дорожного цементного бетона с целью совершенствования его технологии и повышения долговечности достигли своего апогея. Они выполнялись сначала под руководством проф. Волкова М.И., а затем Грушко И.М. Сформировалось и научное направление «Теоретические основы и способы создания высокопрочных цементных бетонов», которое получило широкое признание в СССР.

Важным и практически полезными в течение длительного периода были исследования скальных горных пород как сырья для производства щебня для дорожного строительства. В ходе этих исследований проф. Волков М.И. разработал систему оценки качества горных пород как исходного сырья для производства широкого круга каменных дорожно-строительных материалов.

Ряд аспирантов и научных сотрудников кафедры под руководством Королева И.В. выполняли исследования свойств асфальтобетонов на основе битумов пониженной вязкости, получаемых по так называемым «теплой» и «холодной» энергосберегающим технологиям. Применение подобных асфальтобетонных смесей позволяло расширить строительный сезон, снизить энергоемкость производства, улучшить экологическую обстановку при производстве работ и повысить трещиностойкость асфальтобетона в дорожном покрытии, что было особенно важно для северных с восточных регионов СССР.

Проблеме ресурсосбережения за счет использования в дорожных бетонах побочных продуктов промышленности были посвящены работы Грушко И.М. и его учеников. С этой целью использовали различные физические и химические воздействия, направленные на совершенствование технологии производства и повышение долговечности дорожных цементных бетонов, осуществлялись комплексные воздействия, что способствовало повышению эффективности влияния индивидуальных воздействий.

В конце 90-х гг. ХХ века аспиранты и исследователи кафедры под руководством проф. Золотарева В.А. параллельно с исследованиями реологии и долговечности начали систематические исследования влияния добавок ПАВ на водостойкость битумоминеральных систем. Для объективной оценки сцепления битума с твердой подложкой кафедра разработала экспериментальный метод, который был стандартизирован в Украине и находит всё большее применение в дорожных организациях России. Разработаны критерии и система оценки адгезионных свойств битумов и битумов с добавками ПАВ, основанные на учете межфазного взаимодействия (Космин А.В.).

Увеличение интенсивности дорожного движения и усложнение условий эксплуатации дорожных покрытий вызывает необходимость повышения когезии и деформативных свойств дорожных битумов при низких температурах. С этой целью в последнее время на кафедре развернуты масштабные исследования битумов, модифицированных полимерами типа СБС.

Под руководством проф. Золотарева В.А. разработаны технологии производства цветного асфальтополимербетона с применением пластифицированного гудрона, нефтеполимерных смол и термоэластопласта типа СБС. В последние годы практически во всех архитектурно значимых местах г. Харькова по технологии кафедры устроены тротуарные покрытия из цветного асфальтополимербетона.

Кафедра на протяжении последних трех лет изучает особенности состава и технологии щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА), который получил широкое распространение в странах Западной Европы. В 2006 и 2007 гг. впервые в Харькове при научном сопровождении кафедры были построены опытные участки дорожного покрытия из ЩМА.

По результатам научных исследований сотрудники кафедры издали 22 монографии и опубликовали более 2000 научных статей, получили более 150 авторских свидетельств на изобретения.

Кафедра инициировала и стала ведущим разработчиком трех государственных стандартов Украины на битумы и асфальтобетоны и соразработчиком государственных стандартов Украины на минеральные порошки и битумы, модифицированные полимерами.

Научные направления, разрабатываемые в настоящее время кафедрой:

- структурообразование, технология, свойства и долговечность дорожных цементных и асфальтовых бетонов;

- адгезионно-когезионные и реологические свойства органических вяжущих;

- деформирование и разрушение органических вяжущих и бетонов на их основе;

- битумы, модифицированные полимерами, асфальтополимербетоны;

- разработка государственных стандартов на дорожно-строительные материалы;

- некондиционные материалы и побочные продукты промышленности в технологии цементобетона;

- разработка показателей качества дорожно-строительных материалов и приборов для их определения.

Кафедра осуществляет сотрудничество с многими научно-исследовате-льскими и родственными кафедрами высших учебных заведений. Среди них СоюздорНИИ (г. Москва), ВНИИжелезобетон (г. Москва), ГосдорНИИ (г. Киев), ВНИИПАВ (г. Шебекино Белгородской обл.), БелдорНИИ (г. Минск), кафедра дорожно-строительных материалов и химии НТУ (г. Киев), кафедра дорожно-строительных материалов МАДИ (ТУ) (г. Москва), кафедра технологии строительных материалов, изделий и автомобильных дорог ДонНАСА (г.Макеевка), кафедра автомобильных дорог и аэродромов БГТУ им.Шухова В.Г. (г.Белгород) .

Международная деятельность кафедры велась на протяжении практически всего периода ее существования. Начиная с 1995 г. эта деятельность претерпела принципиальные изменения, в связи со вступлением Украины во Всемирную дорожную Ассоциацию и избранием проф. Золотарева В.А. членом ее Технического Комитета ТС 4.3 «Дорожные одежды» и членом-корреспондентом Комитета по терминологии и переводам той же Ассоциации (PIARC-AIPCR). Это позволило кафедре перевести, издать и распространить в странах СНГ пять отчетов Технических Комитетов ХХ Всемирному дорожному Конгрессу, «Стратегический план XXI Всемирного дорожного Конгресса», монографию «Модифицированные битумные вяжущие. Специальные битумы и битумы с добавками», статьи европейских коллег. Кафедра подготовила «Англо-франко-украинский словарь дорожных терминов PIARC-AIPCR» на 1640 терминов. Этот словарь размещен на сайте PIARC-AIPCR и доступен специалистам 138 стран мира. Проф. Золотарев В.А. опубликовал 23 статьи по материалам исследований кафедры в Канаде, Испании, Франции, Германии, Швеции, Швейцарии, Австрии, Польше, Венгрии, Болгарии, Сирии и принял участие в Конгрессах и конференциях: в Варшаве, Кельце, Познани, Монреале, Барселоне, Вене, Любляне, Цюрихе, Куала-Лумпуре, Нанте, Маастрихте, Париже, Дамаске, Люксембурге.

Кафедра поддерживает творческие контакты с Центральной лабораторией дорог и мостов Франции, с Лабораторией дорог и мостов Польши; с редакциями журналов «Revue generale des Routes», «Routes-Roаds», «ВиПейп de Liasion de Laboratoires», «Наука и прогресс в дорожной отрасли», «Автомобильные дороги», «Дороги содружества», «Транспортное строительство». На протяжении 42 лет кафедра систематически получает названные научные журналы из Франции. От Технического Комитета ТС 336 «Битумные вяжущие» Европейского

Комитета по нормализации кафедра получает стандарты на органические вяжущие, действующие в странах ЕС.

На кафедре технологии дорожно-строительных материалов с 1997 г. ежегодно проводятся Олимпиады для студентов 2 курса дорожно-строительной специальности по дисциплине «Строительное материаловедение», в которых охватываются важнейшие дорожностроительные материалы, знание свойств которых способствует улучшению знаний будущих специалистов и магистров.

В 2006 г. кафедра впервые организовала проведение международной Олимпиады на тему: «Органические вяжущие и бетоны», в которой помимо студентов ХНАДУ приняли участие студенты Донбасской национальной академии строительства и архитектуры (г. Макеевка) и Белгородского национального технического университета им. В.Г. Шухова (Россия).

В 2007 году кафедрой проведена II международная Олимпиада по строительному материаловедению, в которой приняли участие студенты ХНАДУ, Московского автомобильнодорожного института (Технического университета), Ростовского государственного строительного университета, Белгородского национального технического университета им. В.Г. Шухова, Белорусского национального технического университета (г. Минск), Национального транспортного университета (г. Киев), Донбасской национальной академии строительства и архитектуры (г. Макеевка), Горловского автомобильно-дорожного института Донецкого национального технического университета (г. Горловка).

Победители Олимпиады и первые в номинациях «За лучшие показатели в лабораторных испытаниях» и «За лучшие теоретические знания» были награждены дипломами, грамотами, наборами книг, а участники, занявшие первые три места, ценными подарками - часами от корпорации «Укравтодор».

Кафедра технологии дорожно-строительных материалов ХНАДУ занимала в СССР, а в настоящее время занимает в СНГ и Украине ведущее место в подготовке высококвалифицированных кадров для дорожного строительства, в научно-исследовательской и издательской деятельности. Выпускники кафедры известны своими научными достижениями в Украине и за ее пределами. Среди выпускников кафедры три ректора вузов и три проректора, пять деканов факультетов, два начальника Службы автомобильных дорог области.

Кафедра оснащена современными приборами и оборудованием, что позволяет осуществлять подготовку специалистов, которые соответствуют требованиям современного рынка труда, проводить научные исследования, направленные на развитие дорожной отрасли Украины.