Бетонная дорога технология строительства

Бетонная дорога технология строительства

Бетонная дорога — 5 этапов технологии заливки дорожного полотна

Повсеместное строительство в Европе и США также поднимает дорожный вопрос и у славянских народов, а, между тем, его решением являются бетонные дороги. Обладая высокой прочностью, гладкостью и отражающими способностями, они делают управление транспортным средством легким и приятным. Благодаря распределению нагрузки по большей части основания, снижается прогиб дорожного полотна, при этом расход топлива авто снижается до 20%.

Когда нужны?

Строительство бетонных дорог уместно на взлетных полосах в аэропортах, а также на автодромах, поскольку выдерживают высокие нагрузки. Набережные и прибрежные дороги из бетона выдерживают частые контакты с водой и постоянную влажность. Цементно-бетонное покрытие в местах стоянки транспорта, пешеходных тротуарах и велосипедных дорожек решит проблему ремонтов за счет длительного срока эксплуатации.

Что учитывать при строительстве?

В зависимости от рельефа местности, где строится бетонная дорога, применяется соответствующая технология. Например, строительство магистралей в горной местности предполагает создание некой равнины путем среза холмов и засыпкой впадин, а сквозь горные массивы прокладываются туннели. Через водоемы воздвигаются мосты, а над оврагами сооружаются эстакады. При небольших неровностях в ландшафте укладка автодорог может повторять местный рельеф.

Туннель сооружается в случае необходимости прокладки пути сквозь горный массив.

Для безопасности движения и поддержания определенного темпа скорости при строительстве дорог стремятся избежать крутых поворотов, спусков и подъемов.

Стоимость бетонной дороги в разы выше асфальтной, однако срок службы полностью оправдывает затраченные на строительство средства. К тому же бетонированная дорога при качественной укладке не потребует капремонта как минимум 10 лет с момента сдачи в эксплуатацию. Кроме этого, бетонирование автомагистралей имеет ряд преимуществ по сравнению с асфальтированием:

  • Простота приготовления бетонного раствора.
  • Заливка полотна занимает немного времени.
  • Гладкая и ровная поверхность обеспечивает хорошее сцепление с автошинами.
  • Цементобетонное покрытие отличается прочностью, на нем не остаются следы от колеи при высоких нагрузках, как на асфальтированной, и срок службы гораздо дольше.
  • Обладает отражающими свойствами, что положительно сказывается на видимости в темное время суток.

Инструменты и материалы

Технология заливки дорог предусматривает использование бетона марки М400. Он довольно прочен, чтобы выдержать нагрузку движения автотранспорта в населенных пунктах. Раствор состоит из таких компонентов: цемент, песок, щебень (соотношение 1:2:5). Для усиления прочности добавляются пластификаторы. Смесь бетона реально сделать своими руками, однако целесообразнее использовать готовый заводской раствор, поскольку даже на маленький участок его потребуется довольно много.

Плиты тоже используются с такой целью, но из строя они выходят гораздо раньше цельного полотна.

Для строительства автомагистралей зачастую используют специальные бетонные плиты. Они подвержены быстрому износу, а монолитное полотно прослужит гораздо дольше. С целью его заливки монтируется опалубка, для создания которой потребуются штыри для установки каркаса, доски от 50 мм толщиной, крепеж и стальные уголки. Кроме этого, понадобится арматура и герметик для гидроизоляции температурных швов.

Подготовительные работы

На определенный для строительства участок наносится разметка. По ней производится выемка грунта. Снимается слой толщиной примерно 50—100 см. Грунт должен быть довольно плотным, это скажется на прочности бетонирования. Для этого он укатывается, а на него подсыпается гравийно-песчаный, а затем и щебневый слой, при этом каждый утрамбовывается по отдельности. А также на подготовительном этапе укладываются дренажные трубы, которые соединяются в единую систему водоотведения.

Для качественного уплотнения грунт должен быть влажным. Для этого сухая почва смачивается водой, а чрезмерно влажная подсушивается методом рыхления и смешивания с песком или шлаком. Проверяется трамбовка стальным прутом диаметром примерно 10 мм, который должен с трудом входить в грунт на глубину 60—70 см.

Этапы работы

Отвод воды

Водоотведение повышает срок эксплуатации дорожного полотна. Вода на дороге представляют собой опасность в виде брызг, ухудшающих обзор водителю транспортного средства. Со снижением температуры она превращается в лед, тем самым разрушая покрытие. Во избежание пагубного действия осадков, еще на этапе подготовки грунта создается небольшой наклон дорожного полотна, прокладывается дренажная система, места возможного скопления воды разравниваются. Вдоль дороги обустраиваются желоба или откосы для стока воды в грунт или приемник.

Подстилочный слой

Создание песчаной подушки препятствует появлению трещин и впадин, существенно улучшает дренаж. А также она вбирает в себя избыток влаги, проступающей на поверхность. Подстилочный слой из песка имеет толщину 20—40 см. Засыпается крупными камнями или гравием в случаях, когда грунт накапливает воду и содержит в себе глину или торф. Камни при этом скрепляются вяжущими средствами, такими как цемент, известняк или золя. Подкладка из геотекстиля защитит от растений.

Сбор опалубки

Каркас для заливки сооружается исходя из ее высоты. При этом для повышения прочности учитывается необходимость на краях ребер. Доски для опалубки должны быть не менее 50 мм толщиной. После установки они покрываются специальной жидкостью, облегчающей распалубку. Если планируется применение тяжелой вибротехники, для предотвращения деформации опалубку изготавливают из стали. По внешней стороне короба фиксируются металлическими штырями и выстраиваются в одну линию. При строительстве пешеходных тротуаров или стоянок опалубкой могут быть бордюры.

Заливка дорожного полотна

Любые изделия из бетона, в том числе и дороги, необходимо заливать быстро и непрерывно, препятствуя схватыванию на необработанных участках. С этой целью заранее заготавливается необходимое для строительства количество в полном объеме. При масштабном строительстве зачастую поблизости монтируются мобильные установки для замеса раствора, делается это для сокращения расходов на транспортировку.

Финишный слой раствора должен покрыть армировку.

В среднем толщина бетонированной дороги составляет 12 см. На основание с подсыпкой заливается бетон М200-М300, а на него в два слоя укладывается материал марки М400. Толщина первого слоя варьируется от 30 до 40 мм, поверх него проводится армирование и заливается финишный слой. Сразу после заливки проводится вибропрессование, которое уплотняет покрытие и удаляет из него воздух.

Финишная обработка

Как только бетон наберет примерно половину своей прочности и сможет выдерживать вес человека, он нарезается на сегменты для предотвращения образования трещин. При изменении температуры бетон сжимается или расширяется, поэтому нарезаемые швы получили название температурных. Для защиты от воды они заполняются герметиком. Дополнительная обработка не требуется, когда технология укладки и подготовительные работы были выполнены правильно. В заключение наносятся рельефные разметки и устанавливаются лежачие полицейские.

Устройство бетонного покрытия — советы специалистов

При строительстве бетонной подъездной дороги особое внимание следует уделять качеству грунта находящегося под ней. От этого будет зависеть как долго, дорога вам прослужит.

Если посмотреть послойно, то конструкция бетонной дороги состоит из основного бетонного слоя толщиной 150-200 миллиметров, затем идет гравийное основание, прослойка камней (толщина 200-300 мм) со средним диаметром фракции 40 мм и наконец так называемая «постель» которой служит утрамбованный грунт.

Толщина слоев при строительстве бетонной дороги зависит от основания, на котором она будет расположена. Самым подходящим основанием является гравийный или песчаный грунт так как он обеспечит естественный отвод воды, из под нашей конструкции.

Но геологические условия везде разные и возможно вам попадутся глинистые, торфяные и другие виды грунтов хорошо задерживающие влагу. В таких ситуациях придется производить выемку грунта под строительство бетонной дороги и далее производить подсыпку.

Дренаж при строительстве дороги обеспечивают выемкой грунта с последующей засыпкой. Чем лучше вы сделаете основание тем меньше придется производить работ по проектированию профиля дороги.

Для того чтобы вода не задерживалась, требуется выдержать уклон бетонной дороги от дома. В местах где сложно организовать, делают кювет с отводом воды от участка.

Устройство основания при строительстве бетонного покрытия

До начала работ по устройству основания дороги необходимо определить подходит ли нам существующий грунт.

Для этого берем гладкий стальной прут диаметром около 1 см и втыкаем его в землю, если грунт имеет достаточное необходимое нам уплотнение, то он с одинаковым усилием, плотно входит на глубину около 600 мм.

Если же стальной стержень с усилием проходит лишь первые 200 мм, а затем «проваливается», то это означает что под верхним слоем находится рыхлый, не уплотненный грунт, который со временем и под воздействием построенной бетонной дороги начнет проседать, что в свою очередь ведет к образованию трещин.

В таком случае необходимо произвести работы по выемку грунта до прочного естественного основания, и далее производить засыпку грунта с послойным уплотнением (то есть необходимо производить засыпку толщиной 150 мм и производить трамбовку) до необходимой отметки.

Также необходимо помнить, что основание должно выполнять и функцию дренажа и не давать влаге проникать и накапливаться под бетонным основанием дороги, так как это может привести к пучению грунта.

Поэтому необходимо сделать прослойку из гравия толщиной 200-300 мм. После того как все слои уложены основание трамбуют и производят конечную нивелировку.

Устройство бетонной плиты покрытия

Уклон при строительстве бетонной дороги задается установленной опалубкой. Опалубка монтируется из досок размером 50х100 или 50х150 мм, в зависимости от толщины бетонной плиты. Доски крепятся на забитые в основание металлические колышки, так называемые «вешки».

После того как опалубка установлена мы углубляем края дороги на несколько сантиметров и укладываем туда два стержня арматуры, это позволит нам увеличить площадь опоры плиты на грунт, и избежать эрозии грунта находящегося под бетонной дорогой.

Читать еще:  Железо

Немаловажным элементом при строительстве бетонной дороги являются температурные швы, которые дают двигаться плите в горизонтальной и вертикальной плоскости при различных температурных режимах. Такие швы разделяют различные секции заливки.

Для примера температурные швы организуют между основной дорогой и подъездной, подъездной бетонной дорогой и пешеходной, площадкой гаража.

Температурный шов делается из легко деформирующегося материала, часто используют, например, пропитанною в битуме пластину деревоплиты, но можно применять и другие материалы, такие как пластик, резина и другие.

Швы бетонной плиты дороги располагают на расстоянии не большем чем 12 метров друг от друга.

Для армирования бетонной плиты дороги использую металлическую сварную сетку с толщиной проволоки 5 мм. и ячейкой 150х150 мм ( она так и называется «дорожная»).

Металлическая сварная сетка позволяет предотвратить расширение бетонного полотна дороги в горизонтальном направлении и, как следствие, избежать образования трещин.

Сетка должна быть уложена или до начала заливки бетона в опалубку, путем установки ее на фиксаторы на высоте около 45 мм от нижнего основания бетонной плиты, или установлена вовремя заливки на той же высоте, для этого сначала заливают нижний слой бетона толщиной 35-40 мм, укладывают металлическую сварную сетку, а затем доливают оставшийся слой бетона.

Итак, все готово для принятия бетона. Марку бетона подбираем в зависимости от нагрузки, возлагаемой на строящуюся бетонную дорогу, но производители бетона советуют марку не ниже М200.

Бетоновоз с помощью желоба имеет возможность подавать бетон на необходимые участки дороги, далее в ручную происходит распределение и уплотнение смеси на всю площадь захватки.

После того как бетон заполнил весь объем опалубки необходимо разровнять поверхность бетона, для этого используем «правило», которое сделано обычно из доски 5х150 и имеет длину чуть больше чем ширина самой дороги.

«Правилом» проводим вдоль опалубки, таким образом, что бы разровнять и согнать все излишки бетона. После этого завершаем выравнивание поверхности, пройдя по ней гладилкой (широкая гладкая доска, прикрепленная на длинной палке).

После нее должна остаться гладкая поверхность с выступившей влагой. После этого остается только ждать набора прочности плиты, после чего приступать к отделке.

После того как бетон уложен не забывайте ухаживать за бетоном, укрывать его пленкой и проливать водой, что бы избежать быстрой потери влаги, и как следствия появления усадочных трещин (о дополнительных мероприятиях по недопущению образования усадочных трещин мы поговорим далее).

Отделка бетонной плиты покрытия

После того как бетон наберет немного прочности и будет способен выдерживать нагрузку от человека, мы можем приступать к отделке. Первое что необходимо сделать — это прорезать на поверхности бетонной плиты дороги усадочные швы.

Они необходимы для того, чтобы избежать растрескивание бетона из-за его усадки в результате высыхания. В результате трещины будут образовываться вдоль шва, а не там где придется.

Для расчета шага, с которым необходимо прорезать усадочные швы используется легкая формула. Шаг равен толщине плиты умноженной на 30. Глубину шва делают не менее чем одна четвертая от толщины плиты.

Работы выполняются специальным инструментом называемым «расшивкой». Технология устройства усадочного шва выглядит так. Сначала отмеряется расстояние на котором необходимо прорезать шов, после чего натягивается шнур и отбивается риска на еще влажном бетоне.

Потом вдоль этой риски, расшивкой прорезается необходимый нам шов. Если толщина плиты большая, то придется прибегать специализированному инструменту, роль которого выполняет дисковая пила для не набравшего прочность бетона.

Так как бетон при устройстве швов еще совсем свежий, то необходимо позаботиться о том, что бы, не испортить верхний слой бетона при производстве работ. Для этого используют наколенники, сделанные из фанеры с размером примерно 500х500, они позволяют распределить вес рабочего.

Для придания дороге привлекательного вида и лучшего сцепления поверхность бетонной дорогу при строительстве обрабатывают дорожной щеткой. Она придает поверхности шершавую текстуру. А делается это после затирки, путем обработки поверхности дорожной щеткой от центра к наружной грани.

После этого остается только ждать, когда бетон окончательно наберет прочность (как известно бетон набирает прочность в течение 28 суток) и сможет полноценно воспринимать нагрузки от машин и пешеходов. Удачи в устройстве бетонного покрытия!

Бетонные дороги: используемые материалы. Монтаж опалубки и армировка. Заливка бетона и финишная обработка

Бетонные дороги в США являются практически неотъемлемым элементом ландшафта: применение эффективных технологий подготовки основания и заливки полотна позволяет получать достаточно прочное дорожное покрытие, выдерживающее серьезные транспортные нагрузки.

В России ситуация выглядит несколько иначе: литой бетон и бетонные плиты рассматриваются скорее как альтернатива, применяемая там, где асфальт проложить невозможно. И все же новые технологии постепенно внедряются, так что появление подобных трасс тоже не за горами.

При правильном подходе «бетонку» тоже можно сделать качественной

Подготовка к работе

Материалы для заливки полотна

При промышленной прокладке путей в нашей стране чаще всего применяются стандартизированные бетонные плиты для дороги. С одной стороны, использование подобных элементов существенно ускоряет работу, но с другой – качество полотна получается относительно невысоким, и потому поверхность очень быстро изнашивается (читайте также статью «Асфальтобетонные дорожные смеси: все их типы, разновидности и марки, предусмотренные стандартами»).

Именно так формируется асфальтобетонное покрытие дорог в промышленных масштабах

Обратите внимание! Особые неприятности доставляют стыки, которые со временем деформируются и превращаются в крупные выбоины.

Вот почему в частном строительстве чаще всего применяется технология заливки монолитного покрытия. Именно на ней мы и остановимся в нашей статье.

Смета на устройство бетонной дороги по заливной технологии включает в себя такие пункты:

  • Во-первых, нам нужен качественный бетон. Для прокладки скоростных магистралей требуется использование составов на безе цемента М400 (В30) и прочнее, но для подъездной дороги к частному дому достаточно и М300 (В22,5 – В25).
  • Подготовка основания осуществляется с обязательной подсыпкой песка и гравия.
  • Чтобы обеспечить материалу достаточную упругость, его армируют стальными прутками или арматурной сеткой. Здесь используются металлические детали сечением 10-12 мм.
  • Для эффективного функционирования и предотвращения деформаций, бетонное покрытие дорог нужно разделить на несколько участков компенсационными швами. При обустройстве таких швов используются специальные герметики.

Кроме того, нам понадобятся материалы для монтажа опалубки: доски толщиной не менее 50 мм, крепеж, стальные накладки на углы, штыри для фиксации каркаса.

Плиты дорожные со стальным армированием

Предварительная обработка участка

Технология бетонных дорог, описанная в ТР 147-03 «Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций из литых бетонных смесей», предусматривает обязательную подготовку основания:

  • На участок, выбранный для строительства, наносим разметку.
  • По разметке выполняем выборку грунта, удаляя верхний плодородный слой почвы и заглубляясь примерно на 60 см по отношению к запланированному уровню будущего полотна.

Совет! На этом этапе инструкция рекомендует прокладывать дренажные трубы, которые должны быть частью единой системы водоотведения.

  • Затем на земляное основание засыпаем слой гравия фракцией 40 и более миллиметров. Мощность такого слоя должна составлять около 30 см.
  • Сверху укладываем гравийно-песчаную подушку, выводя ее на требуемый уровень. Подсыпку тщательно уплотняем трамбовочными машинами, постоянно увлажняя и подсыпая новые порции материала.
  • Для проверки качества уплотнения используем стальной прут диаметром около 10 мм. При втыкании в основание он должен туго заглубляться на 60—70 см. Если прут проходит верхний слой с сопротивлением, а затем идет легко — нужно продолжать трамбовку, так как рыхлые участки рано или поздно дадут усадку.

Методика выполнения работ

Монтаж опалубки и армировка

Далее методика возведения монолитной дороги из бетона предполагает установку опалубки из досок:

  • Перед началом монтажа определяем уровень, на котором будет находиться дорожное полотно. Желательно, чтобы он был несколько выше уровня грунта – тогда на проезжей части не будет скапливаться грязь.
  • Также при проектировке подъездной дорожки к дому желательно заложить в конструкцию небольшой клон для стока воды. Оптимальная величина уклона составляет 2-3 см на 1 м.
  • Затем устанавливаем опалубку, прочность которой напрямую зависит от параметров заливаемого цементного слоя. Для дороги толщиной 100 мм доски должны быть не тоньше 50 мм, а полотно мощностью 150 мм и более возводится в опалубке из бруса толщиной 100 мм.

Параллельно с опалубкой занимаемся армировкой и устройством компенсационных швов:

  • По краям дорожного полотна устанавливаем ребра из стальной полосы.
  • В саму дорогу на расстояние около 40 мм от основания закладываем сварную сетку с ячейкой 150х150 мм.
  • Своими руками обустраиваем через каждые 10-12 метров температурные швы. Для закладки используем полосу ДВП или аналогичного материала, пропитанного битумом, а также резины, пластика и т.д. Сверху на полосу можно надеть специальную крышку, которая выставляется точно по уровню дороги.

Фото компенсационного шва в асфальтобетонной трассе

Обратите внимание! После полимеризации цемента крышку нужно удалить, а паз на ее месте – заполнить эластичным герметиком.

Заливка бетона и финишная обработка

Поскольку бетонирование дорог требует большого количества материала, раствор для этой цели обычно заказывают на крупных предприятиях. С одной стороны, цена материала несколько возрастает, но зато мы сможем выполнить заливку большого участка в один прием, не прерываясь и избегая формирования напряженных участков.

Сам процесс заливки происходит таким образом:

  • Используя желоба, равномерно распределяем раствор из миксера внутри опалубки.
  • С помощью правил на длинных ручках и лопат выполняем предварительное выравнивание плоскости, заполняя участки вдоль ребер и удаляя крупные воздушные полости.
  • Затем длинным правилом (ровной доской или стальным П-образным профилем) окончательно выравниваем поверхность. Чтобы работать было легче, правило подбираем чуть больше ширины дороги — так его края можно будет опирать на опалубку.
Читать еще:  Компактный кольщик дров на гидравлике

Схема работы правилом

  • В завершение используем так называемую «бычью гладилку» — широкую доску на длинной рукояти. Ею мы удаляем все неровности, одновременно уплотняя верхний слой покрытия.

Затем даем бетону схватиться.

После этого выполняем финишную отделку:

Расшивка для усадки материала

  • Чтобы избежать растрескивания полотна при сушке, нарезаем усадочные швы. Для нарезки используем специальный инструмент — расшивку, заглубляясь не менее чем на 1/3 толщины бетонного слоя.

Совет! Шаг усадочного шва определяем, умножая толщину полотна на 30.

  • После расшивки наносим на поверхность материала рельеф с помощью дорожной щетки. Так мы не только улучшаем сцепление покрытия с колесами, но и способствуем стоку воды. Благодаря такой обработке бетонированная дорога прослужит гораздо дольше!

Виды дорожных щеток

Строительство дорог из бетона по описанной выше технологии вполне можно осуществлять самостоятельно. Конечно, проект получится масштабным, и затраты будут весьма существенными – но все же реализовать его можно и без привлечения профессионалов (см.также статью «Дорожный бетон: основные характеристики и особенности применения»).

Если данная методика заливки монолитного покрытия вас заинтересовала, рекомендуем также просмотреть видео в этой статье, содержащее дополнительную информацию.

Опять бетонка? Чем цементобетонные дороги лучше асфальтобетонных

В мартовском номере ЗР мы рассказывали о дорогах будущего. О том, какие технологии помогут сделать их комфортнее и долговечнее. Одним из эпизодов той заметки стала разработка швейцарской LafargeHolcim, одного из крупнейших в мире производителей цемента. Компания продвигает идею замены в России асфальтобетонных дорожных покрытий цементобетонными. Опять бетонки?

Хочу сразу оговориться, что под такими дорогами мы подразумеваем современное монолитное полотно, ровное и жесткое, а не фрагментированную дорогу, наспех уложенную из бетонных плит, порой со значительными перепадами высот в местах их стыков.

Согласно нашим исследованиям, жизненный цикл цементобетонных автодорог в 3 раза длиннее асфальтобетонных. Первоначально стоимость строительства цементобетонных покрытий на 5–20% дороже асфальтобетонных. Но, если подробно разбирать финансовую составляющую вопроса, расходы на ремонт и эксплуатацию асфальтобетонных покрытий в перспективе жизненного цикла (около 25 лет) таковы, что возведение и эксплуатация альтернативных цементобетонных покрытий обходится на 40–50% дешевле. Особенно цементобетонные покрытия оправдывают себя в условиях высокой интенсивности движения, и/или большой грузонапряженности автомобильных перевозок.

Технология строительства дорог с применением цементобетонных покрытий используется в мире уже около 50 лет, она нашла применение в странах с самыми разными климатическими условиями. Например, цементобетонные покрытия распространены в Канаде, стране, очень схожей по климатическим условиям с Россией. И Норвегии, но с оговоркой, что скандинавские страны являются не совсем корректным примером, так как в большей части расположены на территориях с огромными залежами гранита, который они имеют возможность сыпать по 80 см в дорожную одежду. Плюс масштабы страны и, как следствие, логистика минимальны. Если к этому всему добавить скальные грунты, которые по своим свойствам изначально превосходят наши суглинки в десятки раз, то разница между нами становится очевидной. Однако и в скандинавских странах имеется небольшая доля бетонных дорог (от 5 до 13%).

В США и Польше разработаны специальные стандарты, регулирующие технологию. Для нашей страны методика на данный момент является инновационной: она не была широко использована прежде и является альтернативой существующей практике.

Отличный, на мой взгляд, опыт, сложился у Белоруссии — нашего ближайшего соседа и коллеги по ЕврАзЭСу. Президент республики Александр Лукашенко три года назад поручил по максимуму перейти на строительство бетонных дорог, посещая строившуюся вокруг Минска кольцевую дорогу. Что они успешно и сделали.

Важно отметить, что в России есть бетонные дороги, построенные в 50-70-е годы XX века, они успешно функционируют до сих пор. Из общеизвестных современных магистралей можно выделить лишь трассу М-4 «Дон», также есть небольшая дорога во Владивостоке. На некоторых участках того же «Дона» уже появились разрушения. Из-за расслоения бетонной смеси произошло отделение цементного молока от крупного заполнителя, поэтому верхний слой, который испытывает основные нагрузки и воздействие от колес автомобилей, оказался без основного крупного заполнителя. Это впоследствии привело к его быстрому износу и образованию колеи.

По оценкам экспертов, причина заключается в нарушении технологии строительства. И, в принципе, темы обеспечения соблюдения строительных стандартов и законодательного регулирования одни из актуальных в строительстве дорог на территории России.

Если говорить об очевидных преимуществах, то у дорог из цементобетона колея значительно меньше, так как бетон по своей структуре тверже (прочнее) асфальта. Именно поэтому он не подвержен деформациям при воздействии нагрузок и повышенных температур, что препятствует образованию колеи. В темное время суток на такой дороге лучше видимость, ведь сам материал обладает лучшим светоотражающим эффектом.

Жесткий цементобетон при соблюдении технологии укладки обеспечивает хорошую ровность поверхности, как продольную, так и поперечную. Благодаря этому данный вид покрытия обеспечивает высокую плавность и комфорт передвижения транспортных средств.

Как автомобилиста и мотоциклиста меня остро интересуют два аспекта, связанных с дорогами в России:

  • качество покрытия, и, соответственно, сцепление;
  • способность каждой конкретной дороги пережить зиму, оттепель и остаться к весне жизнеспособной в плане целостности покрытия.

Сцепление с дорогой у обеих поверхностей примерно одинаковое, если говорить о свежеуложенном полотне. Но вот после определенного износа сцепление колеса с асфальтобетоном снижается, что может приводить к повышенной аварийности на мокрой дороге. С точки зрения устойчивости и сцепления с дорогой цементобетон более стабильный материал. Не зря его широко применяют для устройства аэродромов, где нагрузки от воздушных судов гораздо выше, чем на автодорогах.

Если говорить о недостатках, то цементобетонные дороги несколько более шумные, так как более пористый и пластичный асфальтобетон лучше поглощает шумы. Исследования показывают, что уровень шума при движении по бетонной дороге составляет от 2 до 4 децибелов. Для сравнения: разговор между людьми проходит со звуком в 60–70 децибелов.

Отдельная история с климатическим аспектом применения дорожных материалов. Весной, когда все оттаивает, в асфальтобетон попадает вода за счет его пористой поверхности (даже у высокоплотных асфальтобетонов остаточная пористость может достигать величины 4%). А в цементобетон в виду меньшей пористости попадает в разы меньше влаги. При высоких летних температурах асфальтобетон нагревается и становится пластичным, вплоть до образования битумных пятен на поверхности. И если колесо наезжает на такое пятно, это довольно опасно для движения. Также надо сказать, что в России, в отличие от Европы, выше среднегодовая амплитуда температур. Так, в столичном регионе, где сосредоточено около четверти автопарка страны, этот диапазон колеблется от —30 до +35 градусов по Цельсию, а для дальневосточных и сибирских регионов амплитуда еще выше. Из-за этого довольно тяжело подобрать «правильный» битум: он рискует оказаться либо очень хрупким, либо чересчур пластичным.

Еще в нашей стране много оттепелей, что влечет дополнительные разрушения асфальта, ведь происходит постоянное замерзание-оттаивание, что особенно губительно для структуры асфальтобетона при отсутствии нормально организованного продольного и поперечного водоотвода с поверхности покрытия. И надо обязательно тщательно проработать тему укрепления и стабилизации грунтов, что в будущем поможет минимизировать продольные и поперечные трещины и образование мостиков холода. Дополнительно это даёт возможность использовать местные грунты вместо дорогих и дефицитных привозных материалов (песок, гравий и щебень), снизить стоимости строительства автодорог различных категорий на 15–30%, ускорить сроки строительства.

Цементобетон применим для большего температурного диапазона, но по технологии укладки это более сложное и «капризное» полотно. Если цементобетон уложить неправильно, нарушив технологию, то после дождя на таком покрытии останется лужа, которая в другом случае могла бы уйти в минеральное основание через асфальтобетон. Также очень опасна сегрегация (расслоение) бетонного раствора, из-за чего крупные минеральные частицы после укладки могут оказаться преимущественно снизу, а мелкие частицы сверху, что повлечёт за собой повышенную истираемость и повреждаемость поверхности покрытия. Поэтому цементобетон помимо серьезных лабораторных испытаний требует также профессионализма и высокой культуры производства работ.

Для успешных проектов в инфраструктуре, на мой взгляд, ключевыми являются два фактора — экспертиза и технология. Сейчас мы с коллегами обращаемся к опыту российских и международных специалистов, чтобы максимально проработать оба этих аспекта. А значит, у российских автомобилистов есть шанс начать ездить в ближайшем будущем по дорогам, ремонтировать которые нужно на удивление редко.

Максим Гончаров, коммерческий директор LafargeHolcim Россия

Строим бетонную дорогу без арматуры или что такое RCC?

Сегодняшняя тема — это довольно больной вопрос для многих автолюбителей — я расскажу о довольно уникальной, и относительно редко встречающейся технологии — о строительстве бетонной дороги без арматуры. Мы разберемся в том, возможно ли это? Будет ли бетон таким же прочным как традиционный железобетон, и, как укладывается такой бетон? Сегодня я не только расскажу об этой технологии, но и покажу вам процесс укладки бетона без арматуры.

Для начала давайте разберемся в терминологии. Многие, кто не имеет отношения к строительству, путаются в двух понятиях, бетон и цемент. Так вот, серая порошок-пудра – это цемент, обычно его можно найти в упакованных мешках в магазине. Когда цемент смешивается с различными составляющими – песком, гравием, водой и дополнительными химическими элементами – получается бетонный раствор, или просто – бетон. В свою очередь бетон делится на марки и классы по прочности и типам. В эти дебри мы с вами не полезем.

Читать еще:  Заливка бетонного пола своими руками

Бетон это отличный и прочный материал, но он прочен только при компрессионных силах (попросту говоря — сжатии), т.е. способен выдерживать большие нагрузки под давлением. Если же попытаться растянуть бетон, то он тут же разломается, т.к. структура бетона сама по себе не в состоянии сопротивляться даже очень малым растяжениям. В свою очередь сталь ведет себя прямопротивоположно, она отлично выдерживает растяжение, но не очень важно ведёт себя ведет при сжатии.

Таким образом, путем нехитрых манипуляций умной головой, можно прийти к выводу, что если смешать эти два материала, то можно получить материал, который ведет себя отлично и при сжатии и при растяжении. Именно так и сделали строители, и изобрели железобетон. Именно по этой причине сегодня на строительных площадках повсюду торчит арматура.

Кто-то может спросить, а как же бетон растягивают? Силы растяжения присутствуют везде. Например, когда машина едет по мостовому пролету, железобетонный пролет прогибается под весом автомобиля, и таким образом бетон наверху пролета испытает компрессию, а внизу – растяжение. Именно по этой причине мостовые пролеты армируются внизу.

Тем не менее, такое казалось бы простое решение, несет в себе несколько проблем, а точнее – целых две. Во-первых, установка арматуры это очень длительный и трудоемкий процесс, во-вторых, сама сталь – это очень дорогой материал. Таким образом, если избавиться от стали, то можно очень сильно экономить и бюджет и время. Только не рассказывайте это автодору.

Как же быть? Можно ли уложить бетонную дорогу без арматуры? И ответ очень простой – конечно же можно!

Roller-Compacted Concrete, RCC, если это название перевести на русский язык дословно, то получится бетон, уложенный при помощи утрамбовки катками.

Технология RCC не может быть использована везде, ее применяют только там, где бетон укладывается плоскими, широкими и относительно тонкими слоями, т.е. эту технологию можно использовать при строительстве любого типа дорожного полотна, например шоссе и дорог, взлетно-посадочных полос в аэропорту, полов в складских помещениях и парковочных территорий. Помимо этого RCC можно использовать при строительстве дамб, водосбросов и других гидротехнических сооружений.

Начнем с истории. Сама по себе технология появилась еще в 60-е года, в мире было построено несколько дамб с использованием RCC. Тем не менее, широкую огласку технология получила после использования на лесозаготовках в Канаде. Дело в том, что на сортировочных лесных площадках не было качественных покрытий и тяжелые лесовозы постоянно застревали в грязи и останавливали работу, поэтому перед инженерами поставили задачу – спроектировать покрытие для большой территории, которое способно выдерживать большие нагрузки спецтехники груженной лесом. Тогда инженеры и вспомнили про RCC.

Теперь давайте разберемся как делается бетон. Сначала инженеры считают на бумаге прочность бетона, которая складывается из соотношения цемента и воды, a также формы и прочности гравия. Чем больше воды — тем менее прочен бетон. В свою очередь — если воды не хватает, то часть цемента останется сухой, и бетон получится бракованный. Цемента, в свою очередь, должно быть столько, чтобы все крупинки песка и гравия были окутаны им, т.к. цемент является связующим звеном. Гравий также должен быть прочным, т.к. при разрушении гравий будет первым элементом в бетоне, который разрушится. Различные химические добавки, пузырьки воздуха в бетоне, качество воды и соотношение гравия и песка так же влияют на прочность и поведение бетона, но это второстепенные факторы.

Традиционный бетон делается так, в миксер наливают воды, кидают цемент, затем песок и гравий. Все это тщательно перемешивается и в итоге полугается равномерный жидкий раствор, напоминающий по консистенции кисель, с видимыми признаками присутсвия воды.

Процесс производства RCC значительно отличается от обычного бетона. Цемента в RCC содержится примерно на 30% меньше, чем в традиционном бетоне. Соотношение воды и цемента также снижено примерно в 2 раза, при этом в смеси полностью отсутствует крупный и средний гравий, только очень мелкий гравий и песок. В итоге бетон получается совершенно сухим, без какой-либо остаточной воды, по консистенции напоминающим рассыпчатый влажный песок.

Какая же прочность бетона получается в итоге? Без особых заморочек можно получить 40 МПа, если немного заморочиться, то можно получить и 70 МПа.

Укладка RCC должна производится на очень хорошо уплотненное земляное покрытие. Для этого сначала срезается верхний слой плодородной почвы, затем нижний слой грунта хорошо перемешивается с известью и водой, процесс перемешевания называется стабилизацией. Известь используется для того, чтобы сохранить постоянный процент влаги в почве.

Весь процесс стабилизации выглядит так: сначала по земле едет поливайка, поливая все водой. За поливайкой едет бочка в известью, опрыскивая землю раствором, а за ними медленно ползет стабилизатор, еще его называют ресайклером. Эта машина имеет ножи, которые вращаясь на большой скорости перепахивают, как сельхозяйственные плуги, до 20 сантиметров почвы, создавая равномерно перемешанный слой почвы с известью и водой.

После стабилизации, почва утрамбовывается катком-вибратором и закутывается геотекстилем, затем засыпается гравием, который так же уплотняется катком-вибратором. Этот слой гравия будет служить дренажом для воды. Затем насыпается еще земля, которая стабилизируется так же, но не с известью, а с цементом. Теперь все готово для укладки бетона.

Весь бюргер выглядит так: в самом низу 20 см. стабилизировнной почвы с известью, затем геотекстиль, потом 10 см. гравия для стока грунтовой воды, потом 30 см. стабилизированный почвы с цементом, и затем 46 см бетона, в два слоя по 23 см. каждый.

Процесс укладки RCC так же очень сильно отличается от типичного армированного бетона, и выглядит как процесс укладки асфальта. Во-первых, не используется бетоноукладчик, вместо него используется асфальтоукладчик высокой трамбовки. Такой укладчик способен с первого прохода дать покрытию плотность от 90 до 96%. Во-вторых, используются обычные асфальтовые катки-вибраторы, для того, чтобы достичь необходимой плотности материала, это очень важно. Плотность покрытия должна быть 99%, поэтому все, что не дотромбовал укладчик – остается каткам. Обычные бетонные вибраторы в процессе укладки не используются, как мы уже узнали ранее — бетон не имеет в себе воды, и вибрировать традиционными бетонными вибраторами его невозможно. Если говорить научным языком, то RCC имеет, то, что инженеры называют «отрицательный» коэффициент осадки, проще говоря любая остаточная вода в составе RCC делает его негодным.

Также в бетоне отсутствуют термические швы. До недавнего прошлого их вообще не делали, с недавнего времени технология немного изменилась, и теперь швы режут циркулярной пилой через несколько дней после укладки бетона. Затем срез будет запломбирован силиконом. В принципе термические швы не нужны, но их присутствие сохраняет тело бетона без поверхностных трещин более длительный срок.

Помимо этого, поверхность RCC разительно отличается от обычного бетона, она полна неровностей, мелких трещин и шереховатостей. Поверхность RCC после проходки укладчика очень твердая, по ней можно свободно ходить и ездить, чем и занимаются катки. Никаких следов, в отличие от традиционного бетона, на покрытии RCC не останется.

По пятам за укладчиком идут лаборанты – их задача проверить плотность покрытия и процент воды в полотне.

Скорость укладки составляет около 3 метров в минуту, что делает такую укладку намного более быстрой, в сравнении с традиционным бетоном, со скоростью 60 см в минуту. Толщина одного слоя покрытия может доходить до 25 см, а ширина укладываемой полосы до 9 метров.

Через 3 дня после укладки полотна при помощи сверл будут взяты образцы бетона, задача этих образцов проверить плотность соприкосновения двух пластов бетона между собой, ну и вторично – проверить прочность самого бетона. Взятые цилиндры будут разрушенны вот таким образом в лаборатории.

Полотно готово к полной службе через 7 дней, а не через 28, как обычный бетон.

Кстати, интересный момент, копаясь в библиотеке и читая историю создания RCC я наткнулся на один очень занимательный труд. Дело в том, что еще в далеком 2003 году, в Великобритании, была опубликована книга, относительно опыта использования RCC в мире, под названием «Технология RCC в строительстве дамб». Один из научных докладов был написан двумя московскими профессорами, относительно опыта проектирования дамбы в Анголе, под названием Капанда. Высота дамбы составляет 110 метров, длина почти полтора километра; тело дамбы было сделано из RCC, общим объемом 1.1 миллиона кубометров. Самое интересное, что дамба была спроектирована на закате советского времени. Россия использует интересные решения в строительных вопросах, но к сожалению, почему-то, не на своей территории и не для своего блага.

Такие дела, и такая интересная технология.

Кстати, про традиционную укладку дороги с использованием железобетона — на канале Как это сделано есть ролик на эту тему.

Ну а совсем скоро мы начнем строить дом в США, я расскажу и покажу вам весь процесс строительства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector