Научно-исследовательские работы, выполняемые институтом направлены на решение следующих проблем дорожной отрасли:
Для экспериментального изучения водно-теплового режима автомобильных дорог в течение 2020-2021 годов АО «КаздорНИИ» были оборудованы 28 измерительных станций, снабженных датчиками температуры и влажности, работающих в автоматическом режиме и расположенных по всей территории Республики относительно равномерно. Практическая ценность работы заключается в том, что позволяет получить реальную картину промерзания и оттаивания дорожных конструкций автомобильных дорог, экспериментальным путем, максимально охватывая все региональные особенности Казахстана. Получаемая информация обрабатывается на предмет учета результатов при проектировании земляного полотна и дорожных одежд.
Разработано районирование РК по требованиям к битумным вяжущим с учетом эксплуатационных температур покрытия.
Разрабатываются составы асфальтобетонных смесей с повышенной температурной устойчивостью, прочностью и долговечностью.
С применением новых технологий и инновационных решений, разработанных АО «КаздорНИИ», на автомобильных дорогах международного, республиканского и местного значения было построено 177 участков, в том числе: с разными видами асфальтобетонов – 92, с пропитывающими составами – 24, с геосинтетическими материалами – 12, с ремонтными составами для цементобетонных покрытий – 16, с защитными слоями – 18 и др.
Для улучшения транспортно-эксплуатационных характеристик, а также улучшения адгезионных свойств при приготовлении асфальтобетонных смесей широкое внедрение в практику строительства и ремонта автомобильных дорог имеют использование в их составе адгезионных добавок, а также применение полимеров в щебеночно-мастичном и полимер-мастичном асфальтобетонах.
Для обеспечения герметизации асфальтобетонного покрытия при текущем ремонте широко используются различные пропиточные составы. Для обеспечения стабилизации грунтов, дренирования, армирования слоев и прослоек конструктивных слоев дорожных одежд используются геосинтетические материалы. Для улучшения лучшего сцепления с поверхностью покрытия, его герметичности используются тонкие слои износа (микросюрфейсинг - полимерно-битумная эмульсия, которая подбирается с учетом не только климатических, но и погодных условий в момент производства работ).
В настоящее время активно внедряются нанотехнологии в дорожной отрасли. Создана установка по получению нанопорошка из казахстанского угля. Добавка наноуглеродного порошка позволяет получать модифицированные битумы и асфальтобетоны с повышенными прочностными и эксплуатационными характеристиками. Результатом введения углеродных надомодификаторов в асфальтобетонную смесь является улучшение прочности и упругости, повышение водостойкости и морозостойкости дорожных композитов.
Разработана технология по получению компаундированного (разжиженного) и модифицированного битума, использование которого, на реальных объектах страны, существенно улучшит качество построенных и отремонтированных автомобильных дорог, тем самым повысит технический, социальный и экономический потенциал страны. Битумные заводы могут, используя данный продукт, производить дорожные битумы улучшенного качества, удовлетворяющие требования климатических условий регионов Казахстана.
Применение стабилизаторов грунтов, которые могут быть ионными, химическими и полимерными, и могут применяться комплексно со скелетными добавками или без них в составах грунтовых смесей, апробировано более 10, отечественных и зарубежных производителей. Перечень апробированных стабилизаторв постоянно растет и обновляется. Стабилизаторы решают вопрос снижение применения цемента на 2-3%, такой стабилизатор, как Скрептон, позволяет работать без применения цемента. Стабилизаторы грунтов обеспечивают значительное улучшение трещиностойкости грунта с приданием ему требуемой прочности, водо- и морозостойкости.
Технология стабилизации грунтов успешно апробирована и внедрена в практику дорожного строительства, с разными добавками построено от 10 до 500 км автомобильных дорог в разных регионах Казахстана. В среднем затраты снижаются на 15-20 %, а межремонтные сроки увеличиваются на 2 -3 года.
Применение резиновой крошки, которая является продуктом переработки изношенных шин и покрышек автомобилей со специальными компонентами производителей ТecRoad (Австрия), SAS CR (РК), АРП (РК), КМА (РФ) решает экологические вопросы по утилизации и снижению шума на 4-8 Дб. По проведенным в АО «КаздорНИИ» исследованиям - применение резиноасфальтобетона позволяет увеличить прочностные характеристики от 20 % до 40 %; устойчивость к колееобразованию от 1,5 до 4 раз; устойчивость к трещинообразованию до 20 %. Экономическая эффективность покрытий при прочих равных условиях достигается при межремонтном сроке службы резиноасфальтобетонного покрытия, который на 1 - 1,5 года больше, чем традиционного из горячего асфальтобетона.
Проводятся исследования технологии приготовления и применения теплых асфальтобетонных смесей с целью снижения энергоемкости и улучшения экологической обстановки.
Разработаны рекомендации:
Р РК 218-129-2016 Альбом рациональных конструкций дорожных одежд с учетом природно-климатических условий и категорий дорог.
В альбоме приведены конструкции дорожных одежд для автомобильных дорог I, II, III, IV, V технических категорий в III, IV, V дорожно-климатических зонах (согласно действующему дорожно-климатическому районированию) с учетом требований Р РК 218-96-2013 «Районирование территории Казахстана по расчетным температурам асфальтобетонных покрытий». При разработке альбома рациональных конструкций дорожных одежд были учтены климатические условия, транспортные нагрузки и результаты испытаний битумов, битумов модифицированных полимерами, асфальтобетонов и полимерасфальтобетонов, укрепленных оснований и рабочего слоя земляного полотна.
В рекомендациях приведены базовые конструкции дорожных одежд для автомобильных дорог местного значения III, IV и V категорий. Для интенсивностей движения от 1000 до 2000 авт/сут и от 2000 до 3000 авт/сут (III категория) и от 100 до 500 авт/сут и от 500 до 1000 авт/сут (IV категория) базовые конструкции представлены отдельно.
Выполняется анализ причин образования дефектов. Апробируются различные инновационные материалы и технологии на цементобетонных покрытиях. Институтом апробированы: пропиточно-защитный состав «СТРОП» (Казахстан); мастика серии Biguma «TL-82» и «Arctic», защитный слой, износа типа «Микросюрфейсинг», Герметик «MASTERFLEX 472», пористо-мастичная асфальтобетонная смесь (ПМА10), пропиточный состав «PAVIX CCC100» (США), силиконовые герметики «Crafco Road Saver» и др.
Разработаны, рекомендованы к широкому внедрению и применению в проектах новые конструкции и материалы (полиуретан) опорных частей пролетных строений повышенной долговечности.
Разработаны типовые конструкции водопропускных труб круглого и арочного гофрированного металла и рекомендации по их проектированию и строительству на автомобильных дорогах
Разработаны рекомендации по устройству сопряжений автодорожных мостов, путепроводов и искусственных сооружений с подходной насыпью»; и рекомендации по применению различных конструкций сопряжения мостов, путепроводов и искусственных сооружений с насыпью в зависимости от инженерно-геологических и природно-климатических условий.
Разработка и переработка сборников сметных норм и расценок на текущий ремонт, содержание и озеленение автомобильных дорог. Разработка нормативов финансирования на текущий ремонт, содержание и озеленение автомобильных дорог.
Разработаны Методические положения внедрения годового и месячного абонементов на платных участках дорог для местного грузового транспорта и многоместных автобусов.