Бетонные дороги

Бетонные дороги имеют широкое применение за границей. В России данная технология пока не так популярна. Связано это с тем, что укладка асфальта гораздо дешевле, чем бетонированная магистраль. Но с годами цены на эти два вида дорожного полотна постепенно уравниваются. Бетонирование применяют для строительства магистралей, аэродромов, мостов и многого другого. Укладывают материал с помощью специальных машин, потому что своими руками это делать тяжело и долго.

Преимущества и недостатки бетонных дорог

Бетонирование имеет как преимущества, так и недостатки. Оно превосходит асфальтирование по многим показателям. Преимущества таких дорог:

• Достаточно прочные и не нуждаются в ремонте. Бетонное покрытие служит больше сорока лет и не нуждается в частом ремонте, а асфальт может послужить максимум десять лет, при этом каждый год нужно его ремонтировать.
• Транспорт расходует меньше топлива. Данное преимущество связано с тем, что при движении машин с большим грузом бетонная дорога не деформируется, и транспорту надо на двадцать процентов меньше топлива для передвижения.
• Устойчивы к экстремальным погодным условиям. На них не влияют сильные дожди либо сильно высокие (низкие) температуры воздуха.
• Сохранение экологии. Поскольку транспорт тратит меньше топлива для передвижения, то и окружающая среда загрязняется меньше.
• Экономное использование ресурсов природы. Бетон получают из известняка, в то время как асфальт – из нефти.

Недостатки:

• Стоимость. Цена бетонных покрытий гораздо выше, чем использование асфальта.
• Проблематичный ремонт. Если основание приходит в непригодность, то нужно менять целую плиту.
• Небезопасность передвижения. Когда приходят периоды дождей и сильных снегопадов, скольжение транспорта на таких дорогах наблюдается довольно часто.

Структура дорожного полотна

Структура имеет три слоя покрытия:

1. Дополнительный слой – земля, как основа для будущего дорожного полотна.
2. Подстилающий слой – основание под будущую укладку бетона, изготавливается опалубка.
3. Само бетонное покрытие, которое может насчитывать один или более слоев.

Также дополнительно могут возводить тоннели, обочины, мосты и опоры для них и т. д.

Как рельеф местности влияет на строительство?

Для бетонной автомобильной дороги используют самые разные технологии. Если бетонированная трасса строится в горной местности, то она повторяет рельеф. Когда строят автомагистрали, рельеф выравнивают, засыпая многочисленные впадины, срезая мешающие холмы. Довольно часто сооружают мосты и проводят тоннели. Чтобы машины могли двигаться на нормальной скорости, при строительстве избегают крутых поворотов и спусков во избежание аварийных ситуаций.

Технологический процесс заливки дороги

Укладка бетонной дороги состоит из ряда этапов:

1. Подготовка грунтового слоя. Прежде всего, грунт должен иметь плотную структуру. В случае если грунтовый слой будет недостаточной плотности, бетонированная часть разрушится. Грунтовое покрытие следует укатать, при этом постепенно подсыпая его, чтобы укатка была послойной. Грунт следует использовать во влажном состоянии. Если недостаточная влажность, используют воду. Если уровень влажности выше нормы, грунтовое основание следует подсушить, применяя рыхление, добавляя песок либо шлак.
2. Отвод воды. Подобную работу выполняют как в городских районах, так и сельских. Отвод осадков помогает повысить эксплуатационные сроки и обезопасить езду. Вода несет опасность на дороге для движущегося транспорта. Из-за брызг воды ухудшается обзор водителя, при понижении температуры на покрытии появляется лед. Чтобы этого избежать, дорожное полотно наклоняют, возможен вариант использования дренажных слоев. Возможные места скопления воды выравнивают с помощью грунта. За пределами города вода скапливается в кюветах (шириной от одного до двух с половиной метров), которые отводят воду в канавы, водоемы, русла реки. В населенных местностях вода уходит в городскую канализацию. Устройства, проводящие воду, постоянно очищают, чтобы они не теряли своей пропускной способности. Если вода просочилась в грунтовые шары, это несет прямую опасность для дорог, потому что дорожное покрытие может в итоге разрушиться.
3. Подстилочный слой. Подразумевает сооружение песчаной подушки, толщина которой колеблется от двадцати до сорока сантиметров. Она препятствует выходу наверх влаги, а также улучшает дренаж. Подстилочный слой предотвращает появление впадин и трещин. Если в местности преобладают глиняный, торфяной грунты, которые накапливают воду, то их срезают, добавляя крупные камни и гравий. То есть, все зависит от грунтового типа и климатической зоны, на которой проводятся работы. Немаловажной является подкладка из геотекстиля между слоями. Материалы из камня нужно укрепить вяжущими веществами. Сюда относят цемент, шлак вперемешку с негашеной известью, золу. Слои тщательно укатываются, для того, чтобы нижние пласты были плотные.
4. Сбор опалубки. Ее делают из пиломатериалов с учетом высоты заливки (приблизительно 100 – 150 миллиметров). Когда выбирают высоту, учитывают тот факт, что на краях необходимы ребра, которые повышают прочность. Доски должны быть толщиной не меньше, чем пятьдесят миллиметров. Покрывают их специальным раствором, который потом облегчит отсоединение от бетона. В случае применения тяжелых уплотняющих машин, делают опалубку из стали, которая не деформируется и будет служить дольше. В своем основании она имеет подошву, которая повышает уровень устойчивости.

Опалубочные секции устанавливают в линию и хорошо закрепляют, чтобы те не развалились, когда бетон будут вибрировать тяжелые укладочные машины.

Технология использования плит в устройстве дороги

Плиты из бетона для дорог.

Изготовление дорожных плит имеет некую последовательность:

1. Температурные швы. Секции для заливки разделяют. Чтобы заполнить швы, используют материал, который поглощает энергию. Это могут быть как мягкая древесина, так и изоляционный картон. На глубине около сорока – пятидесяти миллиметров нужно сделать гидроизоляцию герметичным веществом, дабы предотвратить попадание мусора либо камней. В случае если упускают этот момент, то в дальнейшем во время расширения плит из-за камней верхнего слоя шва бетон может треснуть. При нормальном климате расстояние между швами должно быть где-то 20–30 метров. Уровень надежности для длинных плит — около 50%, для коротких – около 85%. Прочность характеризуется уровнем устойчивости к образованию трещин между периодами проведения ремонтных работ. Специальные стальные стержни «продевают» сквозь боковые грани с помощью специального механизма. Ширина двух дорожных полос колеблется в пределах 6 – 9 метров. Также между полосами делают усадочно – температурный шов, предотвращающий появление трещин.
2. Слой для подстилки. Его закрывают гидроизоляцией, иногда увлажняют. Заливка бетона происходит за один раз, быстро (из-за его короткой «жизнеспособности»). Разбавление водой запрещено, потому что теряются свойства материала. Бетон к месту строительства привозят прямиком с завода, где его замешивают. Когда смесь выгрузили, подъезжают специальные машины с лопастями, которые разравнивают участок. Все это происходит на мелких участках, где поочередно, хорошо прорабатывают каждый слой, чтобы везде был одинаковый уровень плотности. В случае применения арматуры для начала заливают слой где-то 40 мм. Поверх него идет сетка, а дальше заполняется опалубка.
3. Этап уплотнения бетонного слоя. Используют специальную вибрационную машину, которая впереди имеет разравнивающий и вибрационный брус. Уровень пластичности покрытия определяется такой характеристикой, как подвижность, не совсем жидкое состояние. Когда бетон слегка затвердел, его немного поливают водой во избежание появления трещин. Далее идет покрытие песком, мешковиной и другими материалами, чтобы избежать испарения.

Бетонным смесям нужно уделить достаточно внимания, так как их низкое качество может обернуться проведением постоянных ремонтов, которые стоят весьма дорого.

Уход за дорожным полотном

Для защиты дорог подобного вида рекомендуется обрабатывать бетон средством, которое покрывает полотно пленкой и защищает от перепадов температуры, пропитки водой. Это могут быть пены, пленки, гидрофобные жидкости. Бетонные дороги становятся популярными. Отдавая предпочтение таким дорогам, застройщики забудут о частых ремонтах, как это бывает с асфальтом. В сельской местности дороги строят своими руками из подручных материалов, однако прогресс не стоит на месте.

Раньше бетонными дорогами старались пренебрегать, поскольку они относились к разряду дорогих. С течением времени все поменялось. Нынче бетоном заливать дороги гораздо практичнее. Из-за наличия машин, которые отличаются многофункциональностью и высокопроизводительностью, отпадает потребность в строительстве своими руками. Через несколько лет строительство бетонных дорог выйдет на первый план.

Как сделать дорогу на даче своими руками.

Д орога на даче вещь не менее необходимая, чем, скажем, забор. Особенно, если к Вашей даче общественным транспортом добираться – проблема. Да и в любом случае, подвезти строительные материалы, удобрения, мебель, да мало ли что? Ладно, если от остановки – десять метров по тропинке, а если – пару км? Не находишься! А если подъезда нет, так как же не сделать дорогу на даче своими руками и для своего же удобства.

Из чего делать дорогу.

Дороги подразделяются на дороги с твердым покрытием и без оного. К первым относятся дороги из асфальта, бетона или брусчатки (булыжника), ко вторым – грунтовые дороги. Что подойдет именно Вам — на 95% диктуется бюджетом.

Наиболее дорогие и наиболее долговечные – дороги из тесаного камня (булыжника). Следующим по цене идет менее прочный бетон и, наконец, асфальт. «Грунтовка» – вариант в разы более дешевый, но, разумеется, и менее долговечный.

Бетон не многим дешевле, но хотя бы гораздо технологичней. Уложить вдвоем даже километр бетонной дороги за летний сезон вполне реально. Понятно, не автобан, но проезд в одну полосу сделать можно. При толщине покрытия в 7-10 см (а меньше не имеет смысла) шириной в 3 м на погонный метр уйдет около 0,25-0,3 м 3 бетона. Материал же на дорогу в сто метров (с учетом щебня, песка и минимума арматуры) обойдется в 180-250 тысяч рублей.

Читайте так же: Вопрос: Какую лучше солнечную систему установить, чтобы круглогодично пользоваться электроэнергией от солнечных батарей.

Асфальт требует дорожной техники, которая в дачном хозяйстве вряд ли найдется, потому рассматривать, как сделать дорогу на даче своими руками из асфальтобетона, вряд ли есть смысл.

Дорога грунтовая со щебеночным (гравийным) покрытием представляется наиболее привлекательным вариантом с точки зрения финансовых затрат.

Как сделать дорогу своими руками.

Какой бы вариант Вы не выбрали, основным инструментом дорожного дела и доныне служит следующий.

Инструменты, необходимые для строительства дороги.

• Лопата, лом, кирка. Именно эти инструменты понадобятся для выравнивания земляного полотна и разработки грунта. • Для разбивки направления и высотных отметок нужны будут ровные колья (забивать их можно обухом того же топора, которым выстругивали): пара длинных – для выставления направления; десяток коротких, по полметра. Метров сто прочного шнура.

• Рулетка, желательно, тридцатиметровая. • Если предполагается выполнять бетонное покрытие, то инструменты понадобятся аналогичные тем, что использовались для выравнивания пола. Т. е. правило и полутерок для разравнивания и заглаживания. Разумеется, требования к качеству тут не такие строгие, как к полам, но чем более гладкой и ровной получится поверхность, тем дольше прослужит полотно. • Тачка (носилки) для перевозки (переноски) сыпучих материалов. • Трамбовка ручная для уплотнения грунта и подбивки брусчатки.

Земляные работы.

Глубина корыта зависит от грунта, на котором Вы сооружаете свою автостраду: чем грунт слабее, тем глубже корыто. Но в любом случае, нужно снять хотя бы верхний растительный слой на глубину как минимум 10-15 см. Вынутый грунт вывозят или используют для благоустройства. Дно корыта выстилают «геотекстилем», защищая его от повреждений при выполнении последующих работ слоем мелкого щебня (отсева) или песка.

Дополнительно об устройстве корыта можно узнать в материалах об устройстве на дачах дорожек и тропинок. разница лишь в объемах работ.

Разбивка и разметка.

Читайте так же: Как сделать (выкопать, построить) колодец на даче своими руками.

До того как начать земляные работы, необходимо выполнить разметку трассы, что при спокойном рельефе большинства дачных поселков проблем не составит. Как правило, сделать дорогу на даче своими руками можно лишь в конкретном месте, по единственно возможному направлению. Обычно там уже есть тропинка или проселок, поэтому серьезные изыскательские работы с составлением карты рельефа не нужны. Достаточно через каждые десять-пятнадцать метров забить колышки, размечающие края дороги, и по мере производства работ натягивать между ними шнур, обозначая участок работ.

Теперь давайте рассмотрим особенности устройства каждого покрытия, после того как земляные работы по устройству корыта окончены.

Покрытие из брусчатки, дорога из брусчатки.

Для устройства покрытия из естественных камней вам понадобится инструмент для колки и обработки камня: небольшая кувалда, зубила, клинья. Из электроинструмента незаменима УШМ («болгарка») или мощный перфоратор с комплектом насадок по камню. Для камней искусственных, которые не нуждаются в дополнительной обработке, можно обойтись только «болгаркой», хотя, разумеется, стационарный станок для резки каменной плитки более предпочтителен.

Камни укладывают на песчаную подушку вплотную друг к другу, подтесывая при необходимости. Осаживаются массивным резиновым или деревянным молотком (трамбовкой) до тех пор, пока усадка полностью не прекратится. Швы между камнями просыпаются цементно-песчаной смесью в пропорции 1:5.

Если слабые грунты диктуют значительную глубину корыта, до нужной отметки полотно доводится отсыпкой балласта. При этом сначала укладываются камни крупных фракций, которые затем расклиниваются более мелкими и просыпаются песком (рис. 1.

Бетонное покрытие, бетонная дорога.

Теперь разберемся, как сделать дорогу для дачи своими руками из бетона.

В качестве балласта для дороги с бетонным покрытием используют щебень фракции 20-40, выравнивающий песчаный слой не устраивают. Если по дороге возможно движение большегрузных автомобилей, полотно желательно усилить вязаной сеткой с ячейкой стороной 250-300 мм из арматуры A-I диаметром 6 мм. Или сварной проволочной сеткой со стороной ячейки 150-200 мм и диаметром проволоки 3-4 мм.

Читайте так же: Как построить забор своими руками.

Для дорожного полотна не применяют инвентарные маяки из оцинкованной стали, поскольку с течением времени бетон вокруг них разрушается, а сами маяки, стираясь и ломаясь, создают опасность для колес. Бетон укладывают по маячным рейкам, которые после схватывания состава (обычно уже на следующий день или через сутки) удаляют. Оставшиеся канавки заделывают бетоном такой же марки на мелком заполнителе.

Для полотна применяют бетон марки не ниже 200 при толщине слоя не менее 100 мм.

Грунтовое полотно, грунтовая дорога.

Не стоит считать, что достаточно выровнять полосу земли, и грунтовая дорога готова. Подобное конструктивное решение может привести к тому, что из сооружения, делающего передвижение удобнее, дорога после парочки осенних дождей превратится в эффективное фортификационное сооружение, и для ее преодоления (причем поперек) понадобится трактор.

Сначала нужно снять растительный слой, после чего уложить геоткань. Затем полотно отсыпают суглинком, который уплотняют трамбовкой или тщательно укатывают. Завершающим этапом грунтовой дороги будет уплотнение полотна щебнем. Для этого щебень фракции 20-40 рассыпают тонким слоем и трамбовкой вбивают в грунт.

Такая дорога может служить без ремонтов долгие годы даже при достаточно оживленном движении.

Осталось сказать еще о двух обязательных для дороги мероприятиях.

• для всех видов дороги обязательно делаем небольшой (порядка 3%) уклон для стока воды, от средины к краям; • вдоль дороги по возможности делаем водоотводные канавы (кюветы) (рис. 2.

Удельный вес бетонных дорог в мире растет. В США на основе этой технологии построено 50% федеральных трасс, в Европейском Союзе на них приходится 30% от общего количества автомагистралей.

В Украине бетонные дороги составляют менее 1% от общей протяженности дорог с твердым покрытием. Сейчас интерес к ним растет. Так, в ходе реконструкции магистрали Н-31 строится трасса с цементобетонным покрытием и такая же автомобильная дорога государственного значения Н-14 Александровка-Кропивницкий-Николаев. 5 августа Укравтодор презентовал Программу развития цементобетонных дорог в Украине, согласно которой до 2040 года их количество увеличится до 30%.

Классификация автодорог

Требования, которые предъявляют к дорожному покрытию, зависят от важности тех или иных трасс, транспортных потоков, которые по ним проходят.

Согласно закону Украины «Об автомобильных дорогах» трассы общего пользования подразделяются на дороги местного и государственного значения. Последние тоже делятся — на международные, национальные, региональные и территориальные. Международные дороги соединены с международными транспортными коридорами. Они кроме прочих обеспечивают международные автоперевозки. Их упрощенно можно определить как магистральные.

Региональные соединяют между собой области Украины, порты международного значения, курорты с международными дорогами и международные дороги одна с другой.

Следующий класс — территориальные автодороги. Их сеть соединяет административные центры областей, районов, дороги от аэропортов и железнодорожных узлов.

Читайте также: Дороги территориального значения планируют ремонтировать в бетоне

Дороги местного значения бывают областные и районные. Назначение областных понятно из их названия. Районные соединяют районные центры, населенные пункты между собой, крупные предприятия в пределах района.

Типы дорожного покрытия

Автомобильные дороги по конструкции поверхности делятся на два основных типа: нежесткий (асфальтобетон) и жесткий (цементобетон).

Асфальтобетон (или просто — асфальт) представляет собой смесь каменных заполнителей, вяжущего — битума и добавок-модификаторов. Когда для изготовления материала используют вязкий битум, то смесь называют горячей; если жидкий битум — холодной. Хотя в обоих случаях асфальтобетон готовят в горячем состоянии (130-180°С). Но во втором — укладывают при температуре около 30°С. Для плотности и ровности асфальтовое покрытие уплотняют тяжелыми катками.

Цементобетон (бетон) образуется от застывания заполнителей с вяжущим. Но в качестве последних используют цемент с различными добавками (пластификаторы, воздухововлекающие добавки). В смесь добавляют воду.

Воздухововлекающая добавка необходима для создания в бетоне микропор, чтобы повысить его морозостойкость. Поры позволяют воде, содержащейся в бетонной смеси, расширяться при замораживании без нанесения вреда материалу.

Суперпластификатор существенно снижает количество воды в бетоне, повышает подвижность и пластичность материала, увеличивая прочность бетонной смеси на изгиб.

Особенности технологии строительства бетонных дорог

Строительство бетонной дороги включает определенные этапы. На проектировании останавливаться не будем — оно всегда предшествует любому строительству.

Устройство дороги из бетона предусматривает следующие этапы:

• подготовка,
• подсыпка и уплотнение,
• опалубка,
• армирование,
• заливка бетоном,
• нарезка деформационных швов,
• уход за бетоном,
• последующий уход за бетонным покрытием.

Технология строительства бетонных дорог на примере промбазы

Несмотря на то, что дороги, которые находятся на территории промышленных площадок проигрывают автомагистралям по протяженности, об универсальных принципах строительства бетонок можно говорить на их примере.

1. Подготовка. Так же, как и при строительстве асфальтовых дорог, сначала готовят грунтовую основу. Ее формируют грейдерами и укатывают катками на глубину около 30 см. При необходимости увлажняют или наоборот — проводят мероприятия по снижению влаги. Поверхности придают уклон от середины к краю в 2-4°. По бокам обустраивают лотки или откосы для отвода воды.
2. Обустройство подсыпки. Из шлака, отсева, песка или песчано-гравийной смеси формируют слой подсыпки толщиной 20-40 см. В качестве вяжущего для скрепления подсыпки, используют портландцемент, шлаки металлургического производства, известь, золу от сгорания угля и тому подобное. На слой подсыпки укладывают гидроизоляционную пленку, чтобы предотвратить потерю цементного молочка.
3. Опалубку (вспомогательную конструкцию для придания дороге заданных параметров) делают из древесины или металла и только для заливки жидкого бетона. Сразу отметим, что на трассах обычно ее применяют только поперечно – в начале и в технологических разрывах. Толщина пластин опалубки — около 50 мм. Ее смазывают специальным веществом, чтобы после застывания бетона можно было вынуть. Ее высота соответствует толщине бетонного слоя дороги (обычно 10-15 см). Современные бетоноукладчики оснащаются «скользящей», то есть подвижной опалубкой. Она сразу формирует цементобетонное покрытие заданной ширины и толщины.
4. Армирование. Укладывают сетку арматуры, затем бетоном доводят до заданной толщины. Арматурный каркас предотвращает растрескивание бетона под большими грузовиками.
5. Заливка бетоном. После армирования и заливки, бетонную массу разравнивают и уплотняют плавающей виброрейкой и погружной вибробулавой. Сейчас жидкие бетоны применяют редко. Чаще строят дороги из жесткого бетона. Его уплотнение проводит сам бетоноукладчик. Такой бетон «держит» форму сразу после укладки.
6. Нарезка деформационных швов. Технология строительства бетонной дороги включает устройство деформационных швов. Через каждые 18 м их формируют с помощью досок, а потом, когда прочность бетона достигнет 50-60%, нарезают с расстоянием 6 м. Для этого используют инструмент, который называется швонарезчик. Швы дают простор для расширения материала при нагревании летом. От проникновения воды швы защищают мастикой.
7. Уход за бетоном. Главное после укладки – поддержание водного баланса. Есть опасность, что в период набора прочности (48-72 суток) материал слишком быстро потеряет воду и растрескается. Чтобы этого не произошло, его укрывают защитными пленками или периодически поливают водой.
8. Последующий уход за бетонным покрытием. Каким бы прочным оно не было, бетонное покрытие весь срок эксплуатации тоже нуждается в определенном уходе. За ним надо прежде всего наблюдать. Не упустить время, пока только образовавшиеся трещины не успели развиться в длину, вширь и вглубь. Вовремя заделать их специальной шпатлевкой или бетонным раствором. Если этого не сделать, возникнет разлом. Своевременно чистить деформационные швы. Иначе от температурного расширения плиты вздыбятся, станут налезать одна на другую. Примером неправильного содержания стала построенная восемь лет назад бетонная трасса Харьков-Симферополь-Алушта-Ялта. Сейчас там плиты вздыблены, дорога нуждается в серьезном ремонте. Названные выше дефекты можно устранить только радикальными мерами – снять и заменить весь поврежденный участок полотна.
   Чтобы бетонная дорога выдерживала нагрузки и оставалась в хорошем состоянии долгие годы, нужно придерживаться технологии при ее укладке и ухаживать за ней во время эксплуатации. Так, уже практически десять лет отлично служит бетонная дорога Киев-Ковель-Яготин. Когда нет возможности обеспечить наблюдение и должный уход, поверхность бетона покрывают асфальтом. Комбинированное покрытие очень распространено в Европе, например — Германии.

Международные и национальные дороги строить сложнее

Наиболее напряженные транспортные потоки — на международных и национальных автодорогах. Чтобы не занимать слишком много земли и не строить монстры на много десятков метров в ширину, трассы разгружают, упорядочив поток и увеличив скорость движения машин. Это возможно только обеспечив высококачественное — без поперечных и продольных волн покрытие. Для этого подрядчики используют самые передовые технологии и совершенную технику.

Для строительства качественных дорог нужна современная техника.

Ее оснащают автоматическими системами позиционирования. Скользящая опалубка на бетоноукладчиках сразу формирует цементобетонное покрытие заданной ширины и толщины.

Обычно слои дорог международного и национального значения имеют такие параметры:

1. 30 см первый слой — это стабилизация грунта (уплотненный грунт с добавлением 2% цемента).
2. 30 см второй слой — щебеночно-песчаная смесь и 4% цемента.
3. 18 см третий слой — тощий бетон марки М100.
4. Полиэтиленовая пленка — укладывается между тощим и тяжелым бетоном для изоляции слоев.
5. 26 см четвертый слой, основной — тяжелый бетон марки М450.

Интересно, что: бывают и безарматурные бетонные дороги, а точнее — бетонные покрытия.

Укладка бетона по технологии RCC (Roller-Compacted Concrete).

Устройство слоя без арматуры значительно удешевляет строительство. Такая технология называется RCC (Roller-Compacted Concrete) — бетон, уложенный с помощью уплотнения катками. Бетон укладывают широкими, относительно тонкими слоями и уплотняют. По такой технологии «укатанного бетона» часто укладывают дорожное покрытие в США и Европе, в частности Германии. Поверх силовой конструкции кладут изнашиваемый слой асфальтобетона. Тогда поверхность укатывают, как у обычной асфальтовой дороги.

Если дорогу укладывают из плит, то зачастую толщина дорожной плиты составляет от 140 до 180 мм.

Чем цементобетон отличается от асфальтобетона

Рассказываем об основных достоинства и недостатках бетонных дорог и дорожного покрытия из асфальтобетона.

Бетонные дороги прочные, морозостойкие, экологичные и безопасные.

Достоинства бетонных дорог

1. Прочность. По данному показателю дороги из бетона в разы и даже десятки раз превышают асфальтовые. А это позволяет избежать проблем, которые из года в год возникают в Украине. В самый пик высоких температур, когда асфальтовое покрытие становится пластичным, дорогами идет тяжелая техника: грузовики с урожаем сельскохозяйственных культур, продуктами его переработки, тяжелая сельскохозяйственная и строительная техника. От этого дороги разрушаются и на них образуются колеи. Сейчас с этим планируют бороться путем взвешивания грузовиков и запретом их передвижения в жаркую погоду. Температура плавления бетона превышает 1000° С, поэтому летняя жара на его жесткость не влияет. Цементобетонная дорога может без ущерба выдержать во много раз большие грузы и потоки.
2. Износостойкость и устойчивость к воздействию мороза. По этим показателям бетон тоже значительно лучше асфальта. С годами прочность бетонного покрытия дорог даже растет. Его, как асфальтобетон, не смывают осенние и весенние ливни, паводки. Поэтому капитальный ремонт бетонной дороги производится через 25-30 лет, а полный срок службы бетонной дороги превышает 50 лет.
3. Снижение расхода топлива. На твердом бетонном полотне сопротивление качению колес ниже, чем на асфальтобетоне, и поэтому уменьшается расход топлива: экономия может достигать 5-10%.
4. Экологическая составляющая. Для изготовления асфальтобетона в качестве вяжущих могут применять довольно вредные нефтепродукты, а для цементобетона — известняк и гипс. Кроме этого, бетонная поверхность мало стирается, практически не образует пыли.
5. Безопасность. Сцепление колес с дорогой всегда хорошее: шины не скользят ни по сухому, ни по мокрому бетону. Особенно этим отличаются покрытия, сделанные по технологии «тихого» бетона. Их покрывают суспензиями, которые не дают «схватиться» материалу на глубину 5-10 мм. Пока он набирает прочность, шины придадут ему структуру такую же, как у асфальтобетона. Кроме того, такие дороги меньше шумят под колесами.
6. Эксплуатационные расходы. В течение срока эксплуатации затраты на ремонт трассы из бетона в несколько раз меньше.

Недостатки дорог из бетона

1. Сроки строительства. Цементобетонная дорога сложнее по конструкции и самому процессу строительства. Например, каждому из слоев цементобетона для набрания прочности 70% необходимо несколько недель. Поэтому строительство идет медленно, движение открывается нескоро.
2. При несоблюдении технологии, все преимущества теряются. Если строго не соблюдать технологии строительства и содержания, можно свести к нулю все преимущества бетона. Нарушена технология составления раствора – и твердения полотна, верхний слой скоро станет крошиться. Если своевременно не обработаны водозащитой швы, вода будет проникать вглубь и разрушит материал, коррозия — арматуру. Тогда через полтора-два десятка лет на содержание бетонной дороги придется тратить столько же, сколько и на асфальтобетонной.
3. Цементобетонные дороги более шумные, особенно – те, что построены по старым технологиям, тогда как более пористый и пластичный асфальтобетон лучше поглощает шумы.
4. Цементобетонные дороги очень чувствительны к осадкам, грунтовым водам, циклическому замораживанию-оттаиванию, противогололедным растворам. Такой дороге нужна особая противокоррозионная защита. Она обеспечивается высоким качеством каменных материалов, применением специальных цементов, устройством дренирующих конструкций, изоляцией швов.

Чтобы бетонная дорога выдерживала нагрузки и оставалась в хорошем состоянии долгие годы, нужно придерживаться технологии при ее укладке и ухаживать за ней во время эксплуатации.

Однозначно сказать, что лучше: бетон или асфальт, нельзя. Вопрос о применении того или иного материала решается с учетом конкретных требований к дороге и возможностей подрядчиков. Украинские дорожно-строительные компании начинают осваивать передовые мировые технологии в области обустройства бетонных покрытий, на объектах применяются современные бетоноукладочные комплексы, наука проводит постоянные исследования и разработки для улучшения и оптимизации строительных материалов.

Правда или вымыслы?

Существуют два мифа, «оправдывающие» практически отсутствие строительства дорог из бетона в Украине. Проанализируем их.

Первый: «Стоимость строительства 1 км автодороги из бетона больше, чем из асфальта». Однако, по расчетам некоторых экспертов, себестоимость строительства и содержания одного километра бетонной дороги втрое меньше себестоимости 1 км асфальтобетонной. Здесь следует отметить, что учитывается весь срок эксплуатации дороги. Мнения других экспертов не так оптимистичны. Но большинство все же считают, что бетонная дорога дешевле асфальтовой.

Второй: «Бетонные дороги менее качественные». Такое мнение основывается на сравнениях с дорогами, которые построены по старым технологиям. Да, действительно, есть два момента, которые поддерживают это мнение. Первый: колеса на бетоне сильнее шумят. Такое утверждение особенно справедливо для дорог, поверхность которых изношена или имеет поперечную насечку. Второй: после зимы, поверхностный слой бетона шелушится. Таких недостатков лишены дороги с современным защитным покрытием поверхности, а также комбинированные.

На что рассчитывать?

В строительстве бетонных дорог все больше применяются современные технологии. Появились бетоны, имеющие высокую устойчивость к растрескиванию поверхности и морозостойкости. Новые технологии в дорожном строительстве будут способствовать избежанию незапланированных ремонтов и увеличению межремонтных периодов. В составе смесей для цементобетонных дорог все шире применяются отсевы дробления горных пород, мелкие и очень мелкие пески. Введение их в состав материала повышает износостойкость. А также расширяет сырьевую базу и способствует утилизации отходов.

Разрабатываются методы ускоренного ремонта бетонных дорог. Среди них — применение наноматериалов.

Разрабатываются новые варианты применения жесткого укатываемого бетона. Благодаря уплотнению, формированию плотной структуры, материал содержит минимум воды и цемента. Это его удешевляет.

Сейчас украинские компании увеличивают закупки оборудования для строительства бетонных дорог. На фото бетоноукладчик Gomaco, с помощью которого «Автомагистраль-Юг» выполняла работы в Одесском аэропорту.

Чтобы увеличить объемы строительства бетонных дорог в стране, подрядчикам придется помимо существующего оборудования купить и сугубо специфическое — например, бетоноукладчики. Но, в целом, для страны дороги из бетона выгоднее асфальтовых. На бетонном полотне меньше расход горючего. Для строительства требуется меньше или и вовсе не нужно закупать за рубежом битумы и дорогие добавки. Увеличение объемов их строительства во многом зависит от государственных органов. Стимулами может быть, например, использование неценовых критериев в тендерных условиях.

SKSHANS.RU / Информация / Бетонные работы

Бетонирование дорог

Дорожные основания, подготовленные к укладке бетонной одежды, обычно состоят из уплотненного гравия, песка, котельного и металлургического шлака, дробленого камня и тому подобных материалов. При слабом грунте может быть уложен слой тощего бетона.

Все такие основания рекомендуется перед укладкой бетона закрывать водонепроницаемой бумагой или принимать другие меры, предотвращающие потерю воды уложенным бетоном. При отсутствии слоя, задерживающего воду, основание дороги перед укладкой бетона в сухую погоду должно быть полностью увлажнено.

Дорожная опалубка

Дорожная опалубка может быть изготовлена из дерева или железа. Она служит шаблоном, по которому поверхность бетона выравнивается до необходимого уровня. При использовании тяжелых дорожных машин, уплотняющих и отделывающих бетон, необходимо применять мощную стальную опалубку, которая одновременно была бы и рельсами для передвижения этих машин. Однако в современной практике заметна тенденция строить независимо от опалубки рельсы, чтобы избежать дефектов в дорожной поверхности, вызываемых смещением опалубки под тяжестью машины и под действием динамических сил от ее передвижения.

Деревянная опалубка должна быть достаточно прочной для того, чтобы выдерживать давление свежеуложенного бетона и дополнительный распор, возникающий при уплотнении и вибрировании бетона трамбующим брусом.

Расстояние между стягивающими болтами опалубки зависит от ее высоты и от прочности основания. Обычно это расстояние должно быть не более 1,2 м.

Металлическая опалубка обладает определенным преимуществом, так как она не склонна к короблению и выдерживает большой срок службы. Она может иметь основание (подошву), увеличивающее ее устойчивость.

Секции дорожной опалубки перед укладкой бетона аккуратно устанавливаются в линию и выравниваются по уровню. В таком положении их прочно закрепляют, так чтобы при бетонировании они не смещались. Это особенно необходимо, когда вибрирование бетона производится тяжелыми машинами. В тех местах, где уровень основания занижен, рекомендуется устанавливать опалубку на слой тощего бетона, а не на отдельные камни или мягкий грунт.

Швы

В дорожных одеждах швы расширения располагаются на расстоянии от 4,5—36 м друг от друга. Однако, когда расстояние между швами более 6 м, для предупреждения растрескивания поверхности бетона между ними, в верхней части покрытия рекомендуется устраивать промежуточные глухие швы на глубину около 1/3 общей толщины плиты. Требования, предъявляемые к качеству швов, вкратце состоят в следующем:

1) хорошее выравнивание поверхностей с обеих сторон шва;

2) шов должен быть водонепроницаемым; в нем не должно быть мелких камней и грязи;

3) при сжатии шва материал для его заделки не должен выдавливаться из него, а при последующем расширении — оставаться сжатым;

4) швы должны обеспечивать равномерное распределение транспортной нагрузки между соседними плитами, но не должны ограничивать деформацию плит;

5) конструкция швов должна быть простой в изготовлении. Шов не должен смещаться при движении вибрационного оборудования;

6) устройство швов не должно влиять на непрерывность дорожных работ.

Устройство швов достаточно просто при методе бетонирования «через плиту». В этом случае вертикальная поверхность шва на плитах, бетонируемых в первую очередь, устраивается путем установки поперечного шаблона так, что перед бетонированием пропущенных плит необходимо только нанести на эту поверхность наполняющий шов материал. При непрерывном бетонировании применяются другие способы устройства швов. Большинство из них основано на поддержании материала шва в вертикальном положении до тех пор, пока не будет закончено вибрирование и отделка поверхности бетона. После этого поддерживающее устройство удаляется, и шов заканчивается вручную. Такой способ не совсем удовлетворителен, так как швы часто смещаются, а при окончательной отделке вручную получаются неровными. Для того чтобы избежать этого, были разработаны готовые бетонные блоки, укладываемые около шва попарно; между блоками располагался заполняющий шов материал. Недостатком такой конструкции является то, что рядом с самим швом возникали два конструкционных шва, а следовательно, и две ослабленных плоскости как раз в том месте, где требуется наибольшая прочность.

Более удобно устанавливать швы и бетонировать участки около них несколько раньше укладки основного бетона, с тем чтобы к моменту вибрирования основной бетонной плиты бетон около шва уже достаточно схватился и не происходило смещения шва. Были разработаны также некоторые другие способы устройства швов.

Если основным материалом для заполнения’ швов является или изоляционный картон, или смесь пробки с битумом, или мягкая древесина и т. п., то верхние 40—50 мм шва необходимо расчистить и заполнить уплотняющим веществом. Назначение такого уплотнения — создать гидроизоляцию шва и предохранить его от засорения камнями и грязью.

Разрушение дорожных одежд в местах швов может происходить или вследствие невертикальности шва или же в результате недостаточной очистки от камней верхней его части перед укладкой уплотняющего вещества. В последнем случае, когда происходит расширение бетонных плит, бетон около шва откалывается.

Укладка и уплотнение бетона

Для бетонирования дорог были созданы специальные типы поверхностных вибраторов. Эффективное использование этих машин требует укладки неуплотненной смеси ровным слоем, высота которого должна несколько превышать уровень опалубки с тем, чтобы после уплотнения получить заданную отметку поверхности дорожной одежды. При малых объемах работ распределение смеси производится вручную скребком, установленным на нужном уровне. При больших масштабах работы можно применять механические распределители бетонной смеси. Впереди этой машины движется лопасть, разравнивающая бетонную смесь после выгрузки ее из автомашины или других видов транспорта.

Нельзя разгружать бетонную смесь перед распределением сразу большими кучами, например полную автомашину. Это приводит к тому, что разгруженная смесь в основании кучи будет более уплотнена, чем в остальных ее местах. При распределении бетонной смеси по всей ширине бетонируемой полосы и дальнейшем ее уплотнении эта разница сохранится. Кроме того, мало уплотненные участки впоследствии дадут большую усадку, в результате чего в этих местах образуются впадины. Поэтому бетонную смесь нужно разгружать небольшими кучами объемом не более 1 м3, и располагать их возможно более равномерно. Идеальным случаем является распределение и укладка бетона в два или три слоя.

Вибрационное оборудование для уплотнения бетона в дорожных одеждах обычно состоит из деревянного или металлического бруса, на котором укреплены электрические или пневматические вибраторы. В отличие от других вибраторов подобной Конструкции, в данном вибраторе пневматические молотки непосредственно воздействуют на вибрируемый швеллер. При использовании его бетонную смесь необходимо укладывать так, чтобы она возвышалась над уровнем опалубки на 25—30 мм. После вибрирования одного участка (которое заканчивается, когда брус коснется края опалубки) брус с вибраторами поднимают и опускают вертикально на соседний участок и т. д. Ширина вибрируемых участков равна ширине бруса.

После уплотнения бетона вибробрусьями окончательная отделка его поверхности производится путем протаскивания вдоль опалубки слегка наклоненного бруса. Для этой операции дополнительно требуется 2 рабочих. При такой отделке бетона всякий подъем или замена бруса, попадание бетона на верхний обрез опалубки, выступающие соединительные болты или неровные стыки секций опалубки вызывают образование поперечных ребер на поверхности дороги. Во избежание этого следует принимать необходимые меры.

Большая вибрационно-отделочная машина. Она имеет один вибрационный брус, приводимый в действие электричеством и установленный на рессорах для того, чтобы уменьшить передачу вибрации Корпусу машины и опалубке. Перед вибрационным брусом смонтирован разравнивающий брус, который колеблется в поперечном по отношению к своей длине направлении. Он предназначен для разравнивания бетонной смеси на заданном уровне над опалубкой. Другой брус, расположенный за вибрационным, выглаживает поверхность уплотненного бетона.

Также существует вибрационная машина другого типа, у которой отделочный брус отсутствует и отделка бетонной поверхности осуществляется вибрационным брусом.

При устройстве дорог укладываемая бетонная смесь должна быть достаточно пластичной, с тем чтобы уплотнение ее (ручное или механическое) было полным и не возникало пористых участков вдоль опалубки и в нижних частях плит. При использовании вибрационных машин, наилучшие результаты дают бетонные смеси с осадкой конуса от 12—25 мм и коэффициентом уплотнения 0,85. Если применяются более сухие смеси, то в нижней части бетонируемого слоя возникают пористые участки. Кроме того, такие смеси трудно поддаются отделке (нельзя добиться получения ровной гладкой поверхности бетона). Однако слишком подвижные смеси способны оплывать или перетекать через опалубку, вследствие чего трудно выдержать заданное очертание поперечного профиля дороги. Другим недостатком слишком подвижных смесей является их низкая прочность и значительная усадка.

Большие вибрационные и отделочные машины особенно чувствительны к консистенции бетонной смеси, поэтому необходимо, чтобы смесь соответствовала применяемой машине.

За бетоном дорожных одежд необходимо обеспечить уход» предохраняющий его от повреждений, особенно в ранний период,, когда он еще не достаточно затвердел. В летнее время уход нужно начинать сразу же после окончания отделки поверхности.

Для этого устанавливаются легкие брезентовые укрытия, защищающие бетон от ветра и солнечных лучей. Применяется также способ укрытия поверхности бетона защитным слоем.

Уход за бетоном дорожных одежд

Если не созданы необходимые условия выдерживания бетона»; в раннем возрасте, то его поверхность может потрескаться (см. фиг. 8). В жаркую сухую погоду в дорожных бетонных плитах трещины появляются уже через полчаса после окончания отделки. После того как бетон достаточно затвердел, уход за ним производится путем поливки водой. Перед поливкой поверхность бетона рекомендуется покрывать мешковиной, соломой, соломенными матами, слоем песка и т. п. Применяется также затопление-поверхности бетона.

Для поливки бетона водой весьма пригодны автоцистерны.

Мешковина, солома, соломенные маты, слой песка или земли хорошо предохраняют бетон в том случае, если они постоянно увлажняются. Земля и загрязненный песок несколько изменяют, цвет бетона, поэтому в тех случаях, когда его цвету придается большое значение, указанные материалы не должны применяться. Наилучшую защиту дает солома, однако она легко сдувается ветром и, кроме того, ее трудно убирать. Соломенные маты удобнее в обращении, чем обычная солома, но они имеют небольшую оборачиваемость.

Водонепроницаемая бумага и брезент уменьшают скорость испарения воды из бетона. Листы бумаги или брезента должны укладываться внахлестку и закрепляться, с тем чтобы под них не поддувал ветер.

Затопление горизонтальных бетонных поверхностей, хотя и является очень эффективным способом ухода за бетоном, мало применяется на практике, так как при этом необходимо постоянно следить за тем, чтобы глиняные стенки, ограждающие каждую плиту, всегда были в порядке и не пропускали воду.

Размещено: 26.03.2010