Якість дорожніх покриттів — це не лише про зручність пересування, а й про економічну ефективність і безпеку транспортної системи. Колектив науково-дослідної лабораторії дорожньо-будівельних технологій, конструкцій, виробів, матеріалів і ґрунтів (НДЛ-26) кафедри автомобільних доріг та мостів Інституту будівництва, інфраструктури та безпеки життєдіяльності Національного університету «Львівська політехніка» сьогодні працює над науковою проблемою «Розроблення ефективних технологій і матеріалів для будівництва та ремонтів дорожніх конструкцій». Основну увагу науковці зосереджують на розробленні інноваційних матеріалів і технологій, що базуються на органічних та мінеральних в’яжучих. Докладніше про цей дослідницький та інші практичні напрями роботи лабораторії розповідають наукова керівниця НДЛ-26, завідувачка кафедри автомобільних доріг та мостів Інституту будівництва, інфраструктури та безпеки життєдіяльності, докторка технічних наук, професорка Христина Соболь і доцент кафедри автомобільних доріг та мостів, кандидат технічних наук Юрій Сідун.
— Христино Степанівно, які сучасні напрями досліджень у дорожньо-будівельних технологіях сьогодні найактуальніші?
— Сучасні напрями досліджень у дорожньо-будівельних технологіях охоплюють кілька сфер, які визначають розвиток галузі. Насамперед це інноваційні матеріали. Науковці працюють над створенням покриттів, здатних витримувати значні навантаження та екстремальні погодні умови. Не менш важливий напрям — екологічні технології. Сучасне дорожнє будівництво щораз більше орієнтується на зменшення негативного впливу на довкілля. Актуальною залишається і сфера безпеки руху. Окремо треба згадати про технології швидкого відновлення шляхопроводів і доріг. Розвиваючись у згаданих напрямах, дорожнє будівництво забезпечує якість інфраструктури, а також комфорт і захист для учасників дорожнього руху.
— У якому напрямі рухається НДЛ-26?
Христина Соболь: — Команда лабораторії працює за кількома стратегічними напрямами, які визначають майбутнє дорожнього будівництва. Я відповідаю за перший напрям — гідравлічні в’яжучі та дорожні бетони. Дослідники активно впроваджують відходи виробництва у створення нових матеріалів. Це не лише знижує собівартість, а й сприяє екологічній утилізації вторинних ресурсів. Особливу увагу науковці кафедри надають бетонам із підвищеною тріщиностійкістю. Саме в НДЛ-26 розроблено теоретичні засади та технологію виготовлення дорожніх бетонів, які витримують значні навантаження завдяки особливим процесам структуроутворення. Дослідники підрозділу визначили закономірності взаємозв’язку між структурою, міцністю та тріщиностійкістю бетону, а також дослідили реологічні й фізико-механічні властивості модифікованих композиційних цементів і бетонів з комплексними добавками, що тверднули за різних температурних умов. Водночас вони запропонували новий підхід до оцінювання довговічності бетону за енергетичними критеріями.
За другий блок досліджень, які стосуються матеріалів і технологій на основі органічних в’яжучих, відповідає Юрій Сідун. Науковці вдосконалюють нафтові бітуми та бітумні емульсії, створюючи матеріали з підвищеною стійкістю до навантажень і кліматичних коливань. Вони також проєктують склади гарячих, теплих і холодних асфальтобетонних сумішей, що дає змогу адаптувати технології до різних умов експлуатації та зменшити енерговитрати під час виробництва.
Третій напрям охоплює дослідження ґрунтів і кам’яних матеріалів. Тут застосовують сучасні методи як у лабораторних, так і в польових умовах, а це дає змогу комплексно оцінювати властивості природних матеріалів та їхню придатність для дорожнього будівництва. Відповідальними за цей напрям є доценти: Юрій Новицький, Наталя Топилко, Надія Петровська та Юрій Турба.
Четвертий напрям — вишукування та проєктування автомобільних доріг і вулиць — очолює ГІП Ярослав Балабух. Колектив проєктного бюро, яке функціонує при лабораторії та кафедрі, виконав чималий обсяг робіт щодо розроблення проєктно-кошторисної документації, залучаючи до їх виконання також студентів.
Не менш важливим напрямом досліджень є вивчення мостових споруд методом цифрової кореляції зображень під керівництвом професора Ярослава Бліхарського. У межах цієї роботи він зосереджується на сучасних підходах до моніторингу деформацій та оцінювання технічного стану конструкцій із застосуванням безконтактних методів. Такий підхід забезпечує отримання високоточної інформації про «поведінку» мостів під навантаженням, що має ключове значення для підвищення їхньої безпеки та довговічності. Дослідження професора поєднують ґрунтовну теоретичну базу з практичним упровадженням інноваційних технологій у галузі будівництва. Ці напрацювання відкривають шлях до створення дорожніх конструкцій нового покоління — міцних, довговічних і «поблажливих» до довкілля.
— Які практичні завдання виконує НДЛ-26 у сфері дорожнього будівництва?
Христина Соболь: — Науково-дослідна лабораторія виконує низку важливих функцій. Одна з них — здійснення контролю за якістю матеріалів на відповідність будівельних матеріалів державним стандартам і технічним вимогам. Важливе місце в діяльності лабораторії посідає моніторинг технологічних процесів під час спорудження шарів дорожньої конструкції. Це своєрідний нагляд за тим, щоб кожен етап робіт був виконаний правильно, без порушень технологій. Адже кожна помилка може призвести до передчасного руйнування дороги. Втім НДЛ-26 не обмежується лише контролем. Лабораторія активно впроваджує сучасні цифрові рішення — системи автоматизованого проєктування автомобільних доріг, міських вулиць і мостових споруд. Завдяки цьому процес проєктування стає швидшим, точнішим і ефективнішим. Крім того, лабораторія залучена до вишукування та паспортизації об’єктів, що дає змогу створювати повну картину стану дорожньої інфраструктури.
— До яких вітчизняних проєктів залучена науково-дослідна лабораторія?
Юрій Сідун: — НДЛ-26 бере участь у проєкті Національного фонду досліджень України «Інноваційні комплексні підходи для відновлення транспортних споруд». Цей проєкт є масштабною науково-дослідною ініціативою, спрямованою на розроблення сучасних технологій для ремонту та відновлення доріг, мостів і транспортної інфраструктури, що зазнала значних пошкоджень унаслідок війни та зношеності. Проєкт фінансує НФДУ в межах конкурсу «Дослідницькі інфраструктури для проведення передових наукових досліджень». Науковий керівник проєкту — директор Інституту будівництва, інфраструктури та безпеки життєдіяльності, доктор технічних наук, професор Зіновій Бліхарський. До реалізації проєкту залучені науковці Львівської політехніки та інших установ.
— Які цілі й завдання у межах проєкту стоять перед науковцями НДЛ-26?
Христина Соболь: — Спектр завдань є надзвичайно широким: від розроблення інноваційних матеріалів для дорожнього будівництва та впровадження комплексних методів аналізу їхньої якості до створення нових технологій відновлення мостів і транспортних споруд, що забезпечують довговічність і стійкість до навантажень.
— У чому важливість проєкту?
Христина Соболь: — В умовах воєнних руйнувань проєкт має особливе значення для України. Завдяки його реалізації можна буде швидко та якісно відновлювати критично важливу інфраструктуру. Водночас проєкт об’єднує науку і виробництво: результати досліджень одразу знаходять практичне застосування. Це не лише підвищує безпеку на дорогах і робить пересування людей зручнішим, а й сприяє модернізації всієї дорожньої галузі.
— Іншою важливою для України програмою, в якій бере участь Львівська політехніка, є Міжнародний проєкт «Безпечна, стійка та швидка відбудова України» (Safe, Sustainable and Swift Reconstruction of Ukraine, S3RoU). Яку роль у ньому відведено НДЛ-26?
Христина Соболь: — Проєкт об’єднує провідні університети та наукові установи з Великої Британії, Нідерландів і України. Його мета — перетворити будівельні відходи й уламки зруйнованих споруд на нові, екологічно чисті матеріали для будівництва. Координатором S3RoU є University of Sheffield (Велика Британія), а фінансування забезпечує уряд Великої Британії. Серед головних українських партнерів — Національний університет «Львівська політехніка», який працюватиме над технологіями перероблення відходів, створенням низьковуглецевих матеріалів та їх тестуванням для відбудови інфраструктури. Особливу роль у проєкті відіграє НДЛ-26 Львівської політехніки: команда досліджує властивості нових матеріалів, розробляє технології для їх використання в дорожньому та будівельному секторі, а також надає практичні рекомендації для реальних проєктів відновлення. Керівник проєкту від Політехніки — доцент кафедри автомобільних доріг та мостів, кандидат технічних наук Олексій Гуняк.
— Однак участю в цих проєктах діяльність лабораторії не обмежується…
Юрій Сідун: — У межах виконання держбюджетних робіт науковці кафедри працюють над сучасними технологіями для дорожнього будівництва, зокрема в напрямі «Інноваційні методи модифікування дорожніх бітумних матеріалів епоксидованими сполуками, одержаними з відпрацьованих рослинних олій». Мета досліджень — зробити бітум більш міцним, довговічним і екологічним. У науково-дослідній лабораторії дорожньо-будівельних технологій, конструкцій, виробів, матеріалів і ґрунтів епоксидовані сполуки з відпрацьованих рослинних олій перетворюють на корисний матеріал для доріг. Так вдається «одним пострілом убити кількох зайців» — поліпшити якість доріг, підвищити екологічність, зекономити на сировині й водночас дати «зелене світло» впровадженню зеленої хімії в дорожньому будівництві.
Крім того, за кураторства доцента кафедри Юрія Собка триває співпраця з німецькою фірмою IBS щодо укріплення ґрунтів основ автомобільних доріг за технологією NovoCrete та зі швейцарськими компаніями CAS Rebuild Ukraine, BKW, S4U, Caritas і EBP — за проєктом «PV-Facades 2-й навчальний корпус НУ ЛП». Торік колектив НДЛ-26 також виконав низку госпдоговірних робіт, замовниками яких були: Західний офіс Держаудитслужби в Україні, Державне спеціалізоване господарське підприємство «Ліси України», ТОВ «АВТОМАГІСТРАЛЬ-ПІВДЕНЬ», ТОВ «ГК АВТОСТРАДА», ЛКП «Шляхово-ремонтне підприємство Шевченківського району», Залізнична районна адміністрація Львівської міської ради, Шевченківська районна адміністрація Львівської міської ради, ПП «РОМА», ТОВ «Кременчуцький завод технічного вуглецю», ПрАТ «Запорізький абразивний комбінат» та ТОВ «АВАКС ПРОФ».
— З якими лабораторіями співпрацює НДЛ-26?
Юрій Сідун: — Передусім НДЛ-26 входить до Західноукраїнського центру відновлення і розвитку інфраструктури (керівник — проф. Зіновій Бліхарський), у межах якого співпрацює з науково-дослідною лабораторією попередньо напружених залізобетонних конструкцій (НДЛ-23), науково-дослідною лабораторією інноваційних підходів і технологій у дорожньому будівництві «SUPERPAVE R&D LAB» (НДЛ SUPERPAVE R&D LAB), науково-дослідною лабораторією технології нафтогазової сировини (НДЛ-12) та лабораторією прототипування сталих технологій рециклінгу (СТР Лаб) Deep Tech Центру. Важливим напрямом діяльності є також співпраця з виробничими та незалежними лабораторіями, зокрема з ПП «Лабораторія ЗахідДорСервіс», ТОВ «Незалежний дорожній контроль», ТОВ «ЕКСПЕРТ БУД КОНТРОЛЬ», для спільного тестування матеріалів у реальних умовах.
— Сьогодні неможливо собі уявити якісні дослідження в науці без сучасного лабораторного обладнання. Наскільки структурний підрозділ забезпечений сучасним устаткуванням?
Юрій Сідун: — Науково-дослідну лабораторію постійно доукомплектовуємо сучасним обладнанням. Це стратегічний ресурс для науки, що дає змогу проводити дослідження на високому рівні, забезпечуючи надійність результатів. Нещодавно матеріально-технічну базу лабораторії поповнено крайніми приладами, зокрема електромеханічним гіраторним компактором GALILEO Research 78-PV20R02 (СONTROLS, Італія) та автоматичним асфальтозмішувачем RT-MA-007 (ТОВ «Радіалтек», Україна).
