Бетонные дороги в России
795792.ru

Строительный портал

Бетонные дороги в России

Бетонные дороги — строительство в России и СНГ, плюсы и минусы

Бетонные дороги появились в Европе и США достаточно давно, но широкого распространения в России они не получили. Это связано с дороговизной технологии и массой сложностей на этапе строительства. Однако при обустройстве частных площадок и подъездов к домам подобное решение является достаточно интересным.

Преимущества и недостатки

Дорога из бетона имеет как достоинства, так и недостатки. К положительным сторонам относят следующие пункты:

  1. Бетонные сооружения обладают высокой прочностью и не нуждаются в ремонте. Заявленный срок службы превышает 40 лет. Для сравнения, асфальтовое покрытие прослужит только 10 лет.
  2. Перемещаясь по дороге из бетона, транспортные средства расходуют меньше топлива. Подобная особенность обусловлена тем фактом, что при движении тяжелой спецтехники бетон не деформируется.
  3. Покрытие не боится агрессивных воздействий и климатических изменений. Оно демонстрирует высокую устойчивость к сильным осадкам или резким скачкам температуры.
  4. Защита окружающей среды от вредных выбросов. Поскольку расход горючего при езде по бетонной дороге сокращается, число выбрасываемых в атмосферу выхлопных газов тоже уменьшается.

Отличие асфальта и бетона

Недолговечность асфальта перед бетоном обусловлена следующими особенностями:

  1. Асфальт производится на основе песка, щебня и минеральных добавок, а в качестве связующего компонента используются битумные полимеры.
  2. Изготовление бетона подразумевает использование песчано-гравийной смеси, которая состоит из цемента и присадок.

Структура дорожного полотна

Начиная строительство бетонных дорог, нужно разбираться в особенностях структуры полотна. Оно включает в себя такие слои:

  1. Подстилающий. Состоит из дренажного щебня и песка, который компенсирует нагрузки с нижней и верхней части.
  2. Укрепляющий. Для изготовления этого слоя используют бетон низкой марки. Он предназначается для связки подсыпки.
  3. Основной слой. Производится на основе бетона.

Если выполняется обустройство автомобильных магистралей, по которым ездят тяжелые транспортные средства, принято использовать ненапряженный и напряженных железобетон с усиленным армированием. Наличие металлических элементов предотвратит деформацию камня под воздействием интенсивных нагрузок.

Для реализации частных задач и организации полотна на почве с высоким размещением грунтовых вод выполняется комплексная гидроизоляция полотна. В качестве этой основы используется рубероид. Он препятствует намоканию бетона и защищает камень от коррозийных процессов.

Как рельеф местности влияет на строительство

Бетонное покрытие дороги создается по разным технологиям. Если его делают в гористой местности, то оно должно полностью повторять рельеф. При возведении автомобильных магистралей поверхность выравнивается. Если имеются впадины, они засыпаются, а холмы срезаются. Мосты и тоннели делаются ровными без крутых поворотов.

Материалы для устройства полотна из бетона

В качестве основного материала для организации дорожных покрытий используется бетон марки М400. Его прочностные свойства обеспечивают максимальную устойчивость к большим нагрузкам от грузового и легкового транспорта.

Бетонный раствор создается на базе водостойкого портландцемента и воды. Еще в состав вносят пластифицирующие добавки, которые поднимают гидрофобность и прочность, а также щебень (5 частей) и песок (2 части).

Используемые для дороги материалы отличаются эксплуатационными свойствами в зависимости от нагрузок и способа укладки.

Технология использования плит

Производство дорожных плит выполняется по особой технологии в такой последовательности:

  1. Создание температурных швов.
  2. Обустройство подстилочного слоя.
  3. Уплотнение слоя.

В первую очередь необходимо сделать температурные швы, разделив секции для заливки. Все пустоты заполняются картоном или мягкой древесиной, которая поглощает энергию. Гидроизоляционный слой устанавливается на глубине 40-50 мм с помощью герметичного вещества. Оно будет препятствовать проникновению мусора или камней под покрытие, которые могут разрушить его.

Стальные элементы пропускаются через боковые грани специальным механизмом. Две дорожные полосы должны обладать шириной от 6 до 9 м. Еще между ними фиксируется усадочно-температурный шов, который исключает образование трещин.

На следующем этапе устанавливается подстилочный слой, который закрывается гидроизоляцией и увлажняется. Бетон нужно заливать за один прием, поскольку раствор недолговечный. Разбавлять состав водой не разрешается, поскольку она портит начальные эксплуатационные характеристики материала.

Заводской материал доставляется к стройплощадке прямо с завода, где производится замес. После выгрузки смеси задействуется специальная техника с лопастями, которые выполняют выравнивание поверхности. Каждый слой должен тщательно прорабатываться, чтобы сохранять одинаковую плотность. При использовании арматуры нужно заливать слой по 40 мм, а потом закреплять сетку и опалубку.

Строительство

Любая бетонная дорога строится в несколько этапов. Чтобы покрытие было максимально качественным, необходимо разбираться в специфике всех мероприятий и пошаговом руководстве.

Подготовка грунта

Для начала следует провести подготовительные работы, связанные с обработкой земли. Они начинаются после составления проекта и получения результатов геологического исследования региона. В таком случае бетонирование будет осуществляться горизонтальным образом с изъятием небольших холмов.

На подготовительном этапе важно позаботиться о наличии системы дренажа, которая будет эффективно отводить грунтовую и дождевую воду. Для этого создается небольшой уклон от 2 до 4 градусов, а в боковой части полотна фиксируются бетонные желоба или делаются откосы.

Укладка подстилочного слоя

Дальше выполняется организация песчаной подушки. Ее толщина может варьироваться от 20 до 40 см. Некоторые компании исключают этот этап, однако наличие подстилки способствует улучшенному дренажу и предотвращает размытие почвы при отрицательных температурах.

В процессе выравнивания поверхности нужно помнить о запроектированных уклонах. Каменную засыпку дополнительно укрепляют цементным раствором или гранулированным шлаком с негашеной известью и золой.

Монтаж опалубки и армирование

Чтобы соорудить опалубку, понадобится взять деревянные доски, их высота должна соответствовать высоте заливки смеси и составлять 10-15 см. После выбора оптимальных размеров нужно установить по краям бетона ребра жесткости. Каждая часть опалубки обрабатывается специальным раствором, позволяющим быстро отсоединить ее от застывшего бетона.

К щитам из древесины предъявляют ряд требований по прочности. Если в процессе строительства задействуется спецтехника, лучше делать стальную опалубку. Она обладает увеличенной прочностью и долговечностью. В основе всех элементов лежит подошва с повышенной устойчивостью к большим нагрузкам.

Секции опалубки выставляются в одну линию и надежно закрепляются. Такое условие является обязательным при вибрировании тяжелыми механизмами.

Бетон армируют на этапе заливки, фиксируя металлические элементы на высоте 3-4 см от нижнего уровня. Перед этим материал выравнивается.

Укладка бетонного покрытия

Следующий этап заключается в заливке бетонного раствора по периметру. Действие нужно выполнять за один прием или в несколько этапов в случае проведения армирования.

Поскольку бетон скоро твердеет, его нужно наносить максимально быстро и качественно. В противном случае эксплуатационные свойства материала будут ухудшены. Для обустройства автомобильных магистралей используется заводской бетон, который доставляется на стройплощадку тяжелой спецтехникой.

При наличии этапа армирования виброприбор размещается в 5-7 см выше верхнего края. Оборудование дополнительно оснащается разравнивающими механизмами. Бетонная смесь должна быть пластичной и подвижной, но не жидкой. В противном случае она будет вытекать через щиты опалубки и станет некачественной.

Нарезка и герметизация температурных швов

Незаменимым этапом работ по обустройству дорог является нарезка и организация деформационных швов. Их устанавливают после получения 50-60% прочности, когда полотно с легкостью выдерживает вес рабочего оборудования и специальной техники.

Еще эти швы компенсируют проблему температурного расширения, защищая покрытие от повреждения в случае сильных морозов. Для распиловки плит используется специальный инструмент, а дистанция между каждой зоной выбирается по проекту. В большинстве случаев толщину монолита нужно умножить на 30.

Уход за дорожным полотном

Для защиты бетонной поверхности от преждевременного разрушения необходимо обеспечить ей правильный уход. Согласно существующим нормам, дорогу можно открывать для общего использования только через 28 суток с момента заливки, поскольку за этот термин раствор набирает заводскую прочность.

Чтобы предотвратить деформацию полотна, его дополнительно обрабатывают полимерами, создающими водонепроницаемую пленку. Однако они ухудшают сцепление колес транспортного средства с дорогой из-за снижения шероховатости. Такая особенность считается негативной для скоростных магистралей, поэтому некоторые компании оставляют поверхность нетронутой. При соблюдении правил подготовки почвы и укладки плиты будут оставаться невредимыми в течение многих лет.

Если появится разлом, понадобится снять весь участок. Проблема возникает при нехватке уплотнения.

Требования к качеству

Существует ряд требований, которые предъявляются к качеству бетонной дороги. Они определяются типом и свойствами сырья, используемого в процессе замеса. Так, минимальная прочность щебня для финишного покрытия должна составлять не меньше 1200 кг/см², а для подушки — 800-1000 кг/см².

Степень подвижности должна соответствовать уровню 2 см при конусном исследовании. Чтобы предотвратить отклонение от требуемого уровня, рекомендуется добавлять в состав раствора минеральные включения с разной величиной.

Этот документ учитывает следующие требования:

  1. Устойчивость к большим механическим нагрузкам. Точные значения определяются индивидуальными свойствами полотна.
  2. Исключение трещин после заливки и интенсивного использования. Для предотвращения проблем с растрескиванием необходимо соблюдать технологию монтажа и грамотно выбирать соотношение компонентов в растворе.
  3. Водостойкость и неуязвимость к воздействиям химических сред. Автомобильные магистрали обустраиваются в разном рельефе и с разным качеством грунтов. Они должны защищаться от разрушительного воздействия воды и обладать хорошей дренажной системой. В противном случае полотно может деформироваться и стать непригодным для эксплуатации.

Покрытие дороги бетоном является популярной технологией, которая широко распространена в разных странах мира. В Москве и других регионах России метод стал использоваться относительно недавно. Однако он продолжает обретать популярность и внедряется в разных областях страны.

Российские дороги будущего — возвращение бетонок

В России вновь хотят строить бетонки. Зачем?

Мы ехали по белой железобетонной плите толщиной в одиннадцать дюймов. Эта идеально ровная поверхность была слегка шероховата и обладала огромным коэффициентом сцепления. Дождь не делал ее скользкой. Мы катились по ней с такой легкостью и бесшумностью, с какой дождевая капля пролетает по стеклу.

И. Ильф и Е. Петров. Одноэтажная Америка

Бетонки строили в СССР с пятидесятых годов прошлого века. Появилось более 10 тысяч километров таких дорог. Но в начале восьмидесятых их строить перестали — из-за почти вдвое большей стоимости по сравнению с асфальтовыми дорогами. А бетонками стали называть наспех проложенные технологические дороги из плит — выщербленные, с торчащей арматурой и полуметровыми стыками. Почему же решили возродить строительство бетонок? Что изменилось?

Плюсы

Главное преимущество цементобетонной дороги — долговечность. Она обязана служить без капитального ремонта 24 года. Вы знаете хоть одну асфальтовую дорогу с таким жизненным циклом? На практике иные бетонки функционируют по пятьдесят, а то и по восемьдесят лет, как немецкий автобан A11 Берлин — Штеттин (ныне — польский Щецин), построенный аж в 1936 году. Есть примеры и в нашем Отечестве: дорога от Нижнекамска до поселка Красный Ключ интенсивно эксплуатируется больше три­дцати лет и ни разу, как утверждают местные, не ремонтировалась.

Жесткая (цементобетон) дорожная одежда гораздо лучше противостоит динамическим нагрузкам, чем нежесткая (асфальтобетон). Именно поэтому из цементобетона делают взлетно-посадочные полосы аэродромов. Кстати, аналогичным способом — с использованием технологии непрерывной укладки машинами со скользящими формами — сейчас возводят и бетонки для автомобилей. Я недаром привел для сравнения самолеты: возводить цементобетонные дороги есть смысл в первую очередь там, где проходит много тяжелой техники. Не зря же две кольцевые дороги вокруг столицы сделаны из бетона (их до сих пор называют бетонками): они должны были выдерживать тяжелые ракетовозы, которые стояли на обороне Москвы.

Читать еще:  Марки бетона для фундамента ГОСТ

Благодаря тому, что цементобетонные дороги лучше держат нагрузку, отпадает необходимость в частой перекладке верхних слоев покрытия. В отличие от асфальта, их не надо обновлять каждые несколько лет. Получается, что поддерживать цементобетонные дороги в рабочем состоянии намного дешевле. Тем более что они легче переживают губительные для асфальта переходы температуры через ноль.

Есть и другие преимущества. Сцепные свойства шин на бетоне стабильнее, чем на асфальте. Из-за меньшего трения качения автомобили на таких дорогах расходуют меньше топлива (на 3–6%). Бетон отражает свет, и, следовательно, на неосвещенных участках водителям ехать комфортнее и безо­паснее. Используя продольное шлифование полотна, можно минимизировать риск аквапланирования.

Минусы

Самый главный недостаток очевиден: строить цементобетонные дороги на 20–25% дороже, чем асфальтобетонные. Правда, это лишь теория, которая не везде подтверждается практикой. Например, в Татарстане нет щебня, необходимого для формирования дорожного пирога. Доставлять его приходится аж из-за Урала, и материал дорожает на 50–70%. А если использовать местные грунты со стабилизатором (цементом), строительство бетонки может оказаться дешевле.

Или другой пример. В России полно отличного цемента — в разных уголках страны работают 48 заводов. При этом с производством асфальта в определенных регионах подчас возникают перебои — не хватает высококачественного отечественного битума. Недостающие объемы закупают… в Венесуэле. И тут цементобетон опять-таки окажется выгоднее.

С другой стороны, при строительстве цементобетонных дорог требуются не только качественные материалы. Нынешними людскими ресурсами и немногочисленным парком техники не обойтись. Квалифицированных специалистов надо готовить, а технику — закупать, и то и другое влетит в копеечку.

Кроме того, бетонки строятся дольше. Основная причина — требования технологии. Чтобы бетон набрал 70% своей прочности, требуется 28 суток. Получается, если речь идет не о постройке новой трассы, а о ремонте старой, придется на месяц закрыть полдороги и тем самым обречь водителей на многочасовые пробки.

Бетон более чувствителен к воздействию противогололедных реагентов. Прежняя техническая документация даже запрещала в течение года после укладки обрабатывать дорогу реагентами, чтобы бетон мог набрать прочность. Но сейчас в бетон добавляют воздухововлекающие и гидрофобизирующие составы, предохраняющие его от коррозии и растрескивания.

Бетонки шумнее по сравнению с асфальтовыми дорогами, однако современные технологии позволяют снизить разницу до минимальных 2–4 дБ. Например, в Германии активно применяют технологию шумопонижения и одновременного повышения коэффициента сцепления бетонного покрытия — Waschbeton («мытый бетон»): при укладке верхнего слоя используют замедлитель, позволяющий затем на несколько миллиметров обнажить заполнитель — каменный щебень.

Почему же не строили?

Если сопоставить достоинства и недостатки цементобетонных дорог, становится очевидно, что плюсы перекрывают минусы. Почему же эту технологию у нас начали вспоминать только сейчас? Виновато в первую очередь отсутствие действующих государственных стандартов на цементобетонные дороги.

В конце прошлого года в Москве подписано соглашение между представителями профильных автодорожных институтов, производителями цемента, дорожной техники и химических материалов для бетонных смесей о создании Ассоциации бетонных дорог, одной из задач которой станет стандартизация таких дорог в России.

Это вовсе не означает, что бетонки вытеснят асфальтированные дороги. Они могут сосуществовать многие десятилетия, как, например, почти век уживаются бензиновый и дизельный моторы, каждый со своими достоинствами и недостатками. Надо только правильно принимать решения — какая дорога в той или иной конкретной ситуации предпочтительнее. Дорожное строительство должно крепко стоять на обеих ногах, а не ковылять на одной.

Бетонные дороги — строительство в России и СНГ, плюсы и минусы

Бетонные дороги появились в Европе и США достаточно давно, но широкого распространения в России они не получили. Это связано с дороговизной технологии и массой сложностей на этапе строительства. Однако при обустройстве частных площадок и подъездов к домам подобное решение является достаточно интересным.

Преимущества и недостатки

Дорога из бетона имеет как достоинства, так и недостатки. К положительным сторонам относят следующие пункты:

  1. Бетонные сооружения обладают высокой прочностью и не нуждаются в ремонте. Заявленный срок службы превышает 40 лет. Для сравнения, асфальтовое покрытие прослужит только 10 лет.
  2. Перемещаясь по дороге из бетона, транспортные средства расходуют меньше топлива. Подобная особенность обусловлена тем фактом, что при движении тяжелой спецтехники бетон не деформируется.
  3. Покрытие не боится агрессивных воздействий и климатических изменений. Оно демонстрирует высокую устойчивость к сильным осадкам или резким скачкам температуры.
  4. Защита окружающей среды от вредных выбросов. Поскольку расход горючего при езде по бетонной дороге сокращается, число выбрасываемых в атмосферу выхлопных газов тоже уменьшается.

Отличие асфальта и бетона

Недолговечность асфальта перед бетоном обусловлена следующими особенностями:

  1. Асфальт производится на основе песка, щебня и минеральных добавок, а в качестве связующего компонента используются битумные полимеры.
  2. Изготовление бетона подразумевает использование песчано-гравийной смеси, которая состоит из цемента и присадок.

Структура дорожного полотна

Начиная строительство бетонных дорог, нужно разбираться в особенностях структуры полотна. Оно включает в себя такие слои:

  1. Подстилающий. Состоит из дренажного щебня и песка, который компенсирует нагрузки с нижней и верхней части.
  2. Укрепляющий. Для изготовления этого слоя используют бетон низкой марки. Он предназначается для связки подсыпки.
  3. Основной слой. Производится на основе бетона.

Если выполняется обустройство автомобильных магистралей, по которым ездят тяжелые транспортные средства, принято использовать ненапряженный и напряженных железобетон с усиленным армированием. Наличие металлических элементов предотвратит деформацию камня под воздействием интенсивных нагрузок.

Для реализации частных задач и организации полотна на почве с высоким размещением грунтовых вод выполняется комплексная гидроизоляция полотна. В качестве этой основы используется рубероид. Он препятствует намоканию бетона и защищает камень от коррозийных процессов.

Как рельеф местности влияет на строительство

Бетонное покрытие дороги создается по разным технологиям. Если его делают в гористой местности, то оно должно полностью повторять рельеф. При возведении автомобильных магистралей поверхность выравнивается. Если имеются впадины, они засыпаются, а холмы срезаются. Мосты и тоннели делаются ровными без крутых поворотов.

Материалы для устройства полотна из бетона

В качестве основного материала для организации дорожных покрытий используется бетон марки М400. Его прочностные свойства обеспечивают максимальную устойчивость к большим нагрузкам от грузового и легкового транспорта.

Бетонный раствор создается на базе водостойкого портландцемента и воды. Еще в состав вносят пластифицирующие добавки, которые поднимают гидрофобность и прочность, а также щебень (5 частей) и песок (2 части).

Используемые для дороги материалы отличаются эксплуатационными свойствами в зависимости от нагрузок и способа укладки.

Технология использования плит

Производство дорожных плит выполняется по особой технологии в такой последовательности:

  1. Создание температурных швов.
  2. Обустройство подстилочного слоя.
  3. Уплотнение слоя.

В первую очередь необходимо сделать температурные швы, разделив секции для заливки. Все пустоты заполняются картоном или мягкой древесиной, которая поглощает энергию. Гидроизоляционный слой устанавливается на глубине 40-50 мм с помощью герметичного вещества. Оно будет препятствовать проникновению мусора или камней под покрытие, которые могут разрушить его.

Стальные элементы пропускаются через боковые грани специальным механизмом. Две дорожные полосы должны обладать шириной от 6 до 9 м. Еще между ними фиксируется усадочно-температурный шов, который исключает образование трещин.

На следующем этапе устанавливается подстилочный слой, который закрывается гидроизоляцией и увлажняется. Бетон нужно заливать за один прием, поскольку раствор недолговечный. Разбавлять состав водой не разрешается, поскольку она портит начальные эксплуатационные характеристики материала.

Заводской материал доставляется к стройплощадке прямо с завода, где производится замес. После выгрузки смеси задействуется специальная техника с лопастями, которые выполняют выравнивание поверхности. Каждый слой должен тщательно прорабатываться, чтобы сохранять одинаковую плотность. При использовании арматуры нужно заливать слой по 40 мм, а потом закреплять сетку и опалубку.

Строительство

Любая бетонная дорога строится в несколько этапов. Чтобы покрытие было максимально качественным, необходимо разбираться в специфике всех мероприятий и пошаговом руководстве.

Подготовка грунта

Для начала следует провести подготовительные работы, связанные с обработкой земли. Они начинаются после составления проекта и получения результатов геологического исследования региона. В таком случае бетонирование будет осуществляться горизонтальным образом с изъятием небольших холмов.

На подготовительном этапе важно позаботиться о наличии системы дренажа, которая будет эффективно отводить грунтовую и дождевую воду. Для этого создается небольшой уклон от 2 до 4 градусов, а в боковой части полотна фиксируются бетонные желоба или делаются откосы.

Укладка подстилочного слоя

Дальше выполняется организация песчаной подушки. Ее толщина может варьироваться от 20 до 40 см. Некоторые компании исключают этот этап, однако наличие подстилки способствует улучшенному дренажу и предотвращает размытие почвы при отрицательных температурах.

В процессе выравнивания поверхности нужно помнить о запроектированных уклонах. Каменную засыпку дополнительно укрепляют цементным раствором или гранулированным шлаком с негашеной известью и золой.

Монтаж опалубки и армирование

Чтобы соорудить опалубку, понадобится взять деревянные доски, их высота должна соответствовать высоте заливки смеси и составлять 10-15 см. После выбора оптимальных размеров нужно установить по краям бетона ребра жесткости. Каждая часть опалубки обрабатывается специальным раствором, позволяющим быстро отсоединить ее от застывшего бетона.

К щитам из древесины предъявляют ряд требований по прочности. Если в процессе строительства задействуется спецтехника, лучше делать стальную опалубку. Она обладает увеличенной прочностью и долговечностью. В основе всех элементов лежит подошва с повышенной устойчивостью к большим нагрузкам.

Секции опалубки выставляются в одну линию и надежно закрепляются. Такое условие является обязательным при вибрировании тяжелыми механизмами.

Бетон армируют на этапе заливки, фиксируя металлические элементы на высоте 3-4 см от нижнего уровня. Перед этим материал выравнивается.

Укладка бетонного покрытия

Следующий этап заключается в заливке бетонного раствора по периметру. Действие нужно выполнять за один прием или в несколько этапов в случае проведения армирования.

Поскольку бетон скоро твердеет, его нужно наносить максимально быстро и качественно. В противном случае эксплуатационные свойства материала будут ухудшены. Для обустройства автомобильных магистралей используется заводской бетон, который доставляется на стройплощадку тяжелой спецтехникой.

При наличии этапа армирования виброприбор размещается в 5-7 см выше верхнего края. Оборудование дополнительно оснащается разравнивающими механизмами. Бетонная смесь должна быть пластичной и подвижной, но не жидкой. В противном случае она будет вытекать через щиты опалубки и станет некачественной.

Нарезка и герметизация температурных швов

Незаменимым этапом работ по обустройству дорог является нарезка и организация деформационных швов. Их устанавливают после получения 50-60% прочности, когда полотно с легкостью выдерживает вес рабочего оборудования и специальной техники.

Еще эти швы компенсируют проблему температурного расширения, защищая покрытие от повреждения в случае сильных морозов. Для распиловки плит используется специальный инструмент, а дистанция между каждой зоной выбирается по проекту. В большинстве случаев толщину монолита нужно умножить на 30.

Уход за дорожным полотном

Для защиты бетонной поверхности от преждевременного разрушения необходимо обеспечить ей правильный уход. Согласно существующим нормам, дорогу можно открывать для общего использования только через 28 суток с момента заливки, поскольку за этот термин раствор набирает заводскую прочность.

Читать еще:  Самодельный септик из бетонных колец

Чтобы предотвратить деформацию полотна, его дополнительно обрабатывают полимерами, создающими водонепроницаемую пленку. Однако они ухудшают сцепление колес транспортного средства с дорогой из-за снижения шероховатости. Такая особенность считается негативной для скоростных магистралей, поэтому некоторые компании оставляют поверхность нетронутой. При соблюдении правил подготовки почвы и укладки плиты будут оставаться невредимыми в течение многих лет.

Если появится разлом, понадобится снять весь участок. Проблема возникает при нехватке уплотнения.

Требования к качеству

Существует ряд требований, которые предъявляются к качеству бетонной дороги. Они определяются типом и свойствами сырья, используемого в процессе замеса. Так, минимальная прочность щебня для финишного покрытия должна составлять не меньше 1200 кг/см², а для подушки — 800-1000 кг/см².

Степень подвижности должна соответствовать уровню 2 см при конусном исследовании. Чтобы предотвратить отклонение от требуемого уровня, рекомендуется добавлять в состав раствора минеральные включения с разной величиной.

Этот документ учитывает следующие требования:

  1. Устойчивость к большим механическим нагрузкам. Точные значения определяются индивидуальными свойствами полотна.
  2. Исключение трещин после заливки и интенсивного использования. Для предотвращения проблем с растрескиванием необходимо соблюдать технологию монтажа и грамотно выбирать соотношение компонентов в растворе.
  3. Водостойкость и неуязвимость к воздействиям химических сред. Автомобильные магистрали обустраиваются в разном рельефе и с разным качеством грунтов. Они должны защищаться от разрушительного воздействия воды и обладать хорошей дренажной системой. В противном случае полотно может деформироваться и стать непригодным для эксплуатации.

Покрытие дороги бетоном является популярной технологией, которая широко распространена в разных странах мира. В Москве и других регионах России метод стал использоваться относительно недавно. Однако он продолжает обретать популярность и внедряется в разных областях страны.

Дороги в России: что выбирают специалисты – битум или цемент?

Российские дороги кардинально улучшатся только в том случае, если за это дело вместе с государством активно возьмется и бизнес.

О российских дорогах сказано немало, поэтому мы не будем повторяться. Нас больше интересует тема, что нужно сделать, чтобы переломить ситуацию, и что уже реально намечено для реализации такой цели. Те же, кто думает, что сложившееся положение на века, надеюсь, ошибаются. Повод для определенного оптимизма есть. На эту мысль, в частности, наводит беседа с президентом ассоциации бетонных дорог Виктором Ушаковым.

– Виктор Васильевич, скажите, пожалуйста, почему появилась необходимость создать Ассоциацию бетонных дорог в России?

– В 80-х годах прошлого столетия в России произошел процесс практического свертывания строительства автомобильных дорог с цементобетонными покрытиями по распоряжению Минтранса РФ. В это время некоторые магистральные дороги уже были построены с цементобетонным покрытием, например: Москва – Волгоград, Омск – Новосибирск, обход Каширы, Серов – Екатеринбург. Но страна не была готова к масштабному строительству подобных трасс, так как был дефицит цемента, отсутствовали химические добавки и система соответствующего контроля качества. В то время с этой целью использовали любой цемент для прокладки магистралей; было мнение, что бетон все выдержит.

Поэтому длительное время в России работа велась только в одном направлении – улучшение качества асфальтобетонных покрытий. Вместе с тем, как показывает мировой опыт, повышение срока службы дорожных одежд и покрытий (а главное – снижение эксплуатационных издержек) невозможно без широкого внедрения при строительстве и реконструкции дорог современных технологий, без бетонных покрытий. Для того, чтобы возродить строительство дорог с цементобетонным покрытием на новом уровне и возникла необходимость создать Ассоциацию бетонных дорог в России с учетом инновационных достижений, которые за последние 40 лет появились в мире.

– Какие задачи ставит перед собой Ассоциация?

– Информирование о цементобетоне, который позволяет в значительной степени повысить сроки службы объектов транспортной инфраструктуры; совершенствование системы технического регулирования; создание специальных программ, технологических центров, опытных полигонов и участков; внедрение наилучших отечественных и мировых технологий, материалов и оборудования, а также актуализация и разработка новых отраслевых нормативно-технических и методических документов, сметных расценок и нормативов в области строительства цементобетонных покрытий.

– Каков численный состав Ассоциации сегодня?

– В Ассоциацию вошли все те, кто связан с устройством цементобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог, а также с применением минеральных вяжущих добавок. Сейчас уже более 10 организаций. Это крупные игроки на рынке с большим опытом: представители цементной промышленности, производители современной дорожно-строительной техники, проектные и научно-образовательные организации.

– Вы какие-то связи с Минтрансом, Росавтодором, госкомпаний «Автодор» поддерживаете?

– Безусловно. С госкомпанией «Автодор» у нас подписано соглашение о сотрудничестве. Сейчас разрабатывается план реализации строительства цементобетонных покрытий на объектах Госкомпании. Уже рассматриваются очень интересные проекты: Москва – Казань, Джубга – Сочи. Сегодня с учетом рыночных процессов, а также эксплуатационных затрат в течение срока службы, стоимость строительства дорог с цементобетонным покрытием становится экономически выгоднее, чем с асфальтобетонным покрытием. Мы состоим в диалоге с Росавтодором и Минтрансом; в январе, например, состоялось совещание в Минтрансе по вопросу необходимости развития строительства цементобетонных покрытий автомобильных дорог с применением инновационных технологий с участием таких организаций, как Росавтодор, Госкомпания «Автодор», Трансстроймеханизация, Ассоциация «РАДОР», РОДОС, Институт «Стройпроект», Росдорнии, Росасфальт и Союздорстрой.

– Мне довелось два года назад побывать на строительстве бетонных дорог в Германии. Специалисты компании STRABAG говорили мне тогда, что в Германии бетонная дорога на 30% дороже асфальтобетонной при строительстве. В дальнейшем бетонная дорога не требует постоянного капитального ремонта и становится дешевле с учетом всего эксплуатационного цикла. Это так?

– У нас есть свежие данные компании «STRABAG» о реальных затратах. В Германии единовременные инвестиции на строительство дорог в бетоне, даже без учета срока службы, приведенных затрат и жизненного цикла дороги, меньше на 4-5%, чем на сооружение асфальтобетонных покрытий. Также есть пример и в России. Это дорога Москва – Волгоград, где Донаэродромстрой выполнял работы по реконструкции магистрали Каспий М-6. Компания привела данные этого проекта, где показано, что цементобетонное покрытие практически имеет такую же стоимость, как и асфальтобетонное.

– Нет ли конфликта интересов между производителями асфальтобетонного и цементобетонного покрытий?

– Мы не конфликтующие стороны. Мы хотим, чтобы в проектах при строительстве автомобильных дорог рассматривались оба варианта: с асфальтобетонным и цементобетонным покрытиями и, исходя из экономических расчетов, принималось решение в пользу наиболее экономичного и эффективного варианта. Таким образом мы добьемся сокращения эксплуатационных затрат и увеличим сроки службы дорожных одежд.

Сейчас все чаще встает вопрос качества и себестоимости строительства дорог, что дает возможность выходить всем участникам рынка на равных с предложениями по строительству дорог. С учетом сегодняшней рыночной ситуации, стоимость цементобетонного и асфальтобетонного покрытия сопоставима, т.к. цена на битум повышается. Так, тонна битума сегодня стоит более 30 тысяч рублей, а цемент – 5-6 тысяч рублей. Цементные заводы, так сложилось географически, имеются практически во всех регионах России.

– Вы имеете в виду производство цемента?

– Да, производство цемента. При этом мощности цементной отрасли задействованы всего на 52%. Что касается органических вяжущих, битума, то необходимо понимать, что летом, в пик его потребления, мощности задействованы на 90% и, соответственно, стоимость битума возрастает в разы. Минэкономразвития РФ и Минтранс РФ уже рассматривают дефицит битума как сдерживающий фактор реализации нацпроекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги». Одна из задач Ассоциации показать, что существуют другие материалы и технологии, в частности дорожный бетон и инновационные возможности устройства цементобетонных покрытий.

– Сколько еще времени пройдет до выхода в свет нормативной базы для строительства бетонных дорог?

– В конце 2020 года планируется разработать ряд нормативных документов: на бетонные смеси, цементобетон, устройство цементобетона, типовые конструкции.

– Какие химические добавки будут применяться при строительстве?

– На рынке сегодня достаточно много отечественных и зарубежных химических добавок для приготовления бетона. Применять же химию при эксплуатации автомобильных дорог нужно очень грамотно и осторожно. Применение гидрофобизации цементобетонных покрытий, особенно в первые годы их эксплуатации, позволит в значительной степени укрепить поверхностный слой бетона и сократить разрушительное совместное воздействие противогололедных реагентов и шипованной резины.

На дороге М-4 Дон мы уже апробировали гидрофобизирующий состав «Сифтомакс». При этом в два раза сократилась истираемость бетонного покрытия, повысилась морозостойкость, укрепляется поверхностный слой бетона. В этом отношении задачу мы решили. Ассоциация проводила испытания на полигоне МАДИ, где испытывали 9 секций различного состава бетона и различные виды заполнителей для приготовления бетона. Если правильно использовать материалы и подбирать бетонные смеси, то мы значительно уменьшим истираемость бетона под действием шипованной резины.

– Еще раз вернемся к немецким дорогам. Там слой бетона в 20 сантиметров – это не высокопрочный бетон, а сверху укладывают 7 сантиметров сверхпрочного бетона. У нас такая технология возможна?

– Безусловно. В Европе строят дороги только по технологии двухслойного цементобетонного покрытия. Это прописано в стандартах.

– У нас это тоже будет в стандарте?

– Такая технология будет предусмотрена.

– Возможно ли строить комбинированную дорогу, где будет уложен в начале цементобетон, а затем асфальтобетон?

– Возможно. Например, можно делать цементобетонное покрытие и сразу, как я его называю, коврик комфортности из асфальтобетона толщиной 3,5 см, который можно фрезеровать раз в 4-5 лет и укладывать новый слой. Главное – это прочность и комфортность движения. Бетон не подвержен температурным деформациям. Например, когда на юге температура повышается, то образуется колея до 10 см. У цементобетонного основания этого не происходит, ведь это прочный материал. Поэтому сейчас Госкомпания «Автодор» рассматривает строительство дорог: Джубга – Сочи, Москва – Казань по инновационной технологии с применением цементобетона. Также есть еще один проект – трасса «Меридиан» Западная Европа – Китай, где инвестор четко определил использовать только бетон.

-Как пройдет трасса Меридиан?

– Частная трасса «Меридиан» пройдет в обход крупных городов, начиная от трассы М-1 (Белоруссии) до Казахстана через Смоленскую, Брянскую, Орловскую, Липецкую, Тамбовскую, Саратовскую и Самарскую области. Протяженность автомобильной дороги ориентировочно составит 1997 км. Предполагается, что трасса «Меридиан» в разы сократит время перевозок и стоимость перевозок для беспилотных фур. Так что у «Меридиана» большие перспективы.

– Какие дороги мы ожидаем в ближайшем будущем?

– В первую очередь бетонные дороги в Южном Федеральном округе, Джубга – Сочи, и др. Обход крупных городов – Кемерово, Барнаул. Дороги Казань – Екатеринбург, Москва – Казань.

– Рывок в строительстве бетонных дорог будет?

– Это главная задача Ассоциации. В марте мы планируем встретиться с представителями Минтранса, Минпромторга и Минстроя для обсуждения вопросов и перспектив строительства цементобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог в России. Для запуска масштабного строительства цементобетонных дорог есть всё, нужна только политическая воля.

Из бетона дорого, но долговечно!

Дорожное полотно в России и за рубежом отличается: в нашей стране магистрали разного назначения делают из асфальта, а в Европе и США преимущественно из бетона. Это и является очевидной разницей их качества. В России бетонные дороги не получили распространение ввиду существенной стоимости – всё-таки просторы страны необъятные и обновить полотно обойдется населению очередным приростом налогов. Однако, никто не запрещает домовладельцам обустраивать автомобильные площадки и подъезды из долговечного бетона.

Читать еще:  Монтаж деревянных ступеней на бетонное основание

Для чего нужны бетонные дороги

Строительство бетонных дорог целесообразно в местах, где отсутствует возможность частых ремонтов и есть потребность в прочном дорожном полотне. В России это:

  • Автодромы;
  • Взлетные полосы и самолетные площадки в аэропортах;
  • Стоянки автомобилей и другой техники;
  • Пешеходные дорожки и тротуары в городах;
  • Прибрежные дороги и набережные, где преобладает высокая влажность и воздействие воды.

Время эксплуатации плиты из бетона превышает срок службы асфальта до 2-3 раз. По этой причине целесообразна замена асфальтобетонных дорожных одежд, не выдерживающих климатические условия, на цементобетонные повсеместно, что постепенно происходит в США.

Отличие асфальта и бетона

Почему бетонное покрытие дороги из асфальта не такое долговечное, как бетонное? Всё дело в качестве основных материалов:

  • Асфальт – это композит песка, щебня, минеральных наполнителей, а их связующее – битумные полимеры.
  • Бетон – это песчано-гравийная смесь, замешенная на цементе и присадках.

Основная разница между бетоном и асфальтом – это вяжущее в их составах. Битум в отличие от цемента не образует прочного камня, проседает под слабыми грунтами при нагрузке, размягчается на солнцепеке и плохо зимует. Бетон при соблюдении технологии приготовления и монтажа лишен этих недостатков.

Далее рассмотрим дороги из бетона: технологию укладки, преимущества и области применения.

Структура дорожного полотна

Полотно дороги состоит из нескольких слоев:

  1. Подстилающий – это щебень, дренирующий воду из грунта, и песок, компенсирующий поступающие сверху и снизу от грунта нагрузки.
  2. Укрепляющий – этот слой бетона низких марок, связующий подсыпку.
  3. Основное дорожное полотно – слой бетона.

При укладке магистралей c большим трафиком тяжелых автомобилей дорогу необходимо делать из ненапряженного и напряженного железобетона, арматурный каркас в которых не позволяет камню трескаться под тяжестью большегрузов.

В частном строительстве, а также при организации дорожного полотна на насыщенных водой грунтах или с их высоким уровнем на песчано-гравийную насыпь укладывают гидроизоляцию для дорожного полотна (можно использовать рубероидные материалы). Слой предотвращает постоянное намокание бетона и как следствие – коррозию камня и арматурного каркаса.

Типы полотна

Бетонная дорога хороша и для скоростных магистралей с интенсивным движением, и для поселковых проездов. Для этих случаев выбирают разные типы полотна, отличающихся качествами и стоимостью:

  • Однослойное покрытие высокого качества для дорог любого назначения подходит для укладки верхних и нижних слоев;
  • Бетон для нижнего слоя полотна дешевый – он обладает невысокой прочностью, к его компонентам предъявляют минимальные требования. Покрытие из такого материала может быть использовано при обустройстве придомовых территорий с малым потоком легковых автомобилей;
  • Бетон для основания с усредненными характеристиками под тяжелые и усовершенствованные покрытия. Может быть уложен на дороги поселкового значения;
  • В отдельную группу можно вынести организацию дороги готовыми бетонными плитами.

Материалы для заливки полотна

Универсальным материалом для укладки дорог является бетон М400. Его прочности достаточно для выдерживания давления колес легкового и грузового транспорта на городских и поселковых проездах.

Основа бетона – портландцемент, стойкий к воде (1 часть). В раствор также вводят пластификаторы, повышающие гидрофобность покрытия и его прочность. В состав рабочего раствора также входят:

  • Щебень – 5 частей;
  • Песок – 2 части.

Для бетонирования дороги рационально заказывать готовый бетон с завода – даже для небольшой площадки понадобится немало раствора, заливать который нужно быстро, не давая отдельным партиям схватиться.

Материалы для покрытия дорожного полотна могут отличаться по свойствам в зависимости от предполагаемой нагрузки и условий укладки.

Требования к качеству бетонных дорог

При выборе компонентов для приготовления дорожного бетона ориентируются на СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги». Документ регламентирует требования к качеству готового полотна:

  • Устойчивость к механическим нагрузкам – основное требование к дорожному покрытию. Для автодорог разного назначения показатель определяется индивидуально.
  • Отсутствие трещин в покрытии после укладки и при эксплуатации. Решить задачу помогает соблюдение технологии строительства бетонных дорог и правильно подобранный состав рабочего раствора.
  • Водостойкость и устойчивость к химическим реагентам. Автомагистрали располагаются в разных условиях рельефа и качества грунтов, а при отсутствии организованного водоотвода (при нарушении технологии строительства) на полотне скапливается вода, ухудшающая его качество.

Требования к бетону

Определяют качество полотна составляющие компоненты, которые также должны проходить тщательный отбор согласно профильным ГОСТам. Например, прочность щебня, способного обеспечить надежную и длительную эксплуатацию дороги, составляет не менее 1200 кг/см 2 . Для подушки сгодится менее прочный щебень 800-1000 кг/см 2 .

Подвижность бетонного раствора – 2 см при проведении испытаний конусом. Избежать отклонений от данного параметра помогает большое количество минеральных включений разной фракции.

Еще одно требование к бетону – высокая прочность на изгиб, для этого в раствор вводят пластификаторы и полотно дополнительно усиливают арматурой.

Плюсы и минусы дорог из бетона

По сравнению с асфальтовыми дороги из бетона обладают рядом плюсов:

  • Высокая прочность и жесткость покрытия;
  • Устойчивость к динамическим нагрузкам более высокого значения;
  • Стойкость к нагреву, температурным перепадам;
  • Длительный срок эксплуатации без потребности в ремонте;
  • Хорошее сцепление дорожного покрытия и автомобильных колес повышает безопасность движения.

Минусов у дорог меньше, но они весомые:

  • Большая стоимость строительства;
  • Необходимость строгого соблюдения технологии при приготовлении растворов и подборе компонентов;
  • Необходимость в полном наборе прочности бетоном перед запуском дороги.

Строительство бетонной дороги

Рассмотрим подробно этапы строительства дорог из бетона, поскольку от соблюдения укладки технологии зависит продолжительность срока службы покрытия.

Подготовка грунта

Земляные работы – одни из самых дорогих и сложных. Перед их началом составляется подробный проект, основанный на геологическом исследовании рельефа. По возможности плоскость укладки дороги делают горизонтальной – холмики снимают, в углубления делают доску с уплотнением пород.

Плодородный слой почвы снимают: при крупном строительстве автомагистрали полностью, для частной укладки придомовых площадок достаточно 15-20 см. Нижние уплотняют катками и вибрационными плитами с большим весом. Это один из самых ответственных этапов – от уровня прочности основания зависит жесткость и целостность покрытия при интенсивных динамических нагрузках.

На этапе подготовительных работ с грунтом продумывают систему дренажа для отведения грунтовой и дождевой воды. Для этого основание делают не в идеальной плоскости, а под небольшим углом 2-4%. Вдоль дороги могут быть обустроены бетонные желоба или естественные откосы, по которым стекает вода в приёмник или в грунт.

Укладка подстилочного слоя

На уплотненный грунт насыпают щебень и песок. Они выполняют функцию компенсатора нагрузок и дренажа воды.

Толщина слоев подсыпки зависит от типа рельефа и свойств оснований и колеблется в районе 20-40 см. При укладке дорог междугороднего значения между песком и щебнем часто укладывают геотестиль – он не позволяет фракциям смешиваться и насыпи лучше выполняют свои функции.

На основаниях с высоким уровнем грунтовых вод рационально делать более толстым насыпь щебня – он не вымывается и хорошо дренирует воду. Песок обязательно укладывают под слои бетона – он образует плотную подушку.

И песчаный, и щебневый слои обязательно уплотняют катком или вибропитами для достижения высокой прочности подушки.

Подстилочный слой для удобства иногда закрывают тонкой стяжкой бетона толщиной до 5 см, поверх укладывают гидроизоляционное полотно.

Монтаж опалубки и армировка

Бетон слаб к изгибающим нагрузкам, поэтому применение арматуры лишним не бывает – выбор ее типа зависит опять же от характеристик основания. В некоторых случаях армирование вообще может не применяться.

Диаметр арматуры для бетонного полотна принимают только конструктивно по расчетам. Обычно это прутки от 10 мм, сваренные в сетку с ячейкой от 150 мм. Укладывают арматурные изделия в бетонный слой на высоте не менее 4 см от нижней плоскости. Важно, чтобы сетка оказалась в нижней части плиты, поскольку именно в ней концентрируется разрушающая нагрузка и образуются трещины.

Самый простой способ сделать опалубку – использовать толстые доски сечением 50×150 мм (выбор высоты зависит от проектного слоя бетонного основания и покрытия). Также подойдет толстая фанера. Доски и фанеру фиксируют арматурными колышками, воткнутыми в грунт с внешней стороны полотна. При укладке дорожек для пешеходов и стоянок для автомобилей опалубку может заменить бордюрный камень, установленный на этапе подготовки к заливке.

Укладка бетонного покрытия

Заливка дороги бетоном должна осуществляться непрерывно, поэтому материалы для полотна готовят сразу в нужном количестве. Бетон целесообразно заказывать с завода, при строительстве крупных дорог неподалеку от объектов устанавливают временные мобильные цеха по производству раствора, что сокращает расходы на доставку.

При необходимости на основание с подсыпкой укладывают бетон низких марок (например, М200), затем финишным раствором М400 с присадками.

Укладка верхнего покрытия происходит в 2 этапа: сначала заливают подложку 30-40 мм, на него укладывают арматурную сетку и заливают остальную толщину.

Общая толщина слоя около 12 см, иногда больше или меньше.

Бетон заливают на подготовку без перерыва и сразу выравнивают поверхность. Материал постоянно подвозят, работы идут круглосуточно.

После укладки бетон обязательно уплотняют вибропрессованием. Процедура изгоняет пузырьки воздуха и уплотняет структуру готового покрытия.

Нарезка и герметизация температурных швов

В устройство бетонной дороги входит нарезка полотна на сегменты. Это возможно, тогда бетон наберет достаточную прочность 50-60% и будет выдерживать вес человека и режущего оборудования.

Швы нужны для компенсации температурного расширения, которому в разной степени повергается бетонный камень. При сезонном изменении объема плит в дорожном покрытии не образуются трещины.

Распиловку осуществляют специальным инструментом – расшивкой.

Температурные швы делают на расстоянии, определенном расчетами. Одна из формул определения — толщина покрытия × 30.

Чтобы через швы в плиту не проникала вода, их заполняют битумно-полимерными герметиками.

Уход и профилактика бетонного покрытия

Чтобы труды не прошли впустую, по технологии бетонную дорогу можно открывать для движения только после полного набора бетоном прочности, то есть через 28 дней.

Для предотвращения разрушения полотна его защищают полимерными пропитками, которые образуют на поверхности водонепроницаемую пленку. Правда, такие снижают шероховатость дороги и ее сцепление с колесами. Это отрицательное качество для скоростных магистралей, поэтому в большинстве случаев полотно оставляют как есть. Если подготовка грунта и технология укладки были соблюдены, швы нарезаны правильно, по целостности плит ничто не угрожает долгое время.

Еще один способ профилактики и ремонта бетонных дорог укладка слоя износа. На бетон наносят асфальт, который обеспечивает сцепление колес с покрытием, и продлевает срок службы самой магистрали в несколько раз. Кроме того, ремонт асфальтобетонного покрытия гораздо дешевле.

При появлении трещин необходимо принимать меры по их устранению. Для заделки небольших нарушений используют специальные шпатлевки, для ремонта более глубоких повреждений – раствор бетона. Во всех случаях трещину расчищают и увлажняют перед введением заполнителя.

При возникновении разлома придется снимать весь участок полотна. Причиной таких деформаций является недостаточное уплотнение грунтового основания или насыпи.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector