Технология строительства бетонных до

Ни для кого не секрет, что, при строительстве дорог, инженеры очень часто используют значительно более прочный железо-бетон, вместо привычного всем асфальта.
Тем не менее, несмотря на все свои плюсы, одним из самых дорогих, долгих и трудоемких этапов при строительстве бетонной дороги является укладка арматуры и подготовка опалубки.
Но возможно ли построить бетонную дорогу не используя арматуру и без монтажа опалубки?

Сегодня я расскажу о более дешевой и значительной более быстрой технологии укладки бетонного дорожного полотна без арматуры и опалубки. Мы посмотрим на весь рабочий процесс и детали работы с мало цементным особо жестким укатанным бетоном.

Традиционно начнем с небольшой истории.
Первые упоминания о разработке смеси укатанного бетона относятся в концу 1950-х годов, с его помощью было построено несколько дамб. В дорожном строительстве укатанный бетон был впервые применен в Канаде, в середине 1970-х. Одной из компаний, которая занималась вырубкой леса, понадобилась довольно большая площадка для хранения древесины. Было необходимо найти экономичный материал который был бы способен выдержать большие нагрузки. Выбор пал на укатанный бетон.Сегодня, как в США, так и в Европе, укатанный бетон используется довольно широко для строительства дорог, взлетно-посадочных полос в аэропортах и различных гидротехнических сооружений.

Бетонные дороги в Америке. Как их строят и ломают

Что же такое бетон?
По определению бетон это искусственный строительный материал, который получается благодаря смешиванию цемента, различных заполнителей, например гравия и песка, с водой и дополнительными химическими элементами. Для того, чтобы понять отличия, давайте разберемся в том, как получается обычный бетон, к которому мы все привыкли.

Для того, чтобы получить обычный традиционный бетон, составляющие компоненты должны смешиваться в определенных пропорциях. 10% объема составляет цемент, 20% занимает вода и воздух, 30% это песок, 40% щебень или гравий. Расчетами состава бетона занимаются инженеры, подбирая правильные пропорции, после чего завод-изготовитель бетона должен очень точно смешать все компоненты в соответствии с расчетами.

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

Несмотря на различные виды цементов, они все получаются на вид примерно одинаковыми, смесь, которая обладает средней вязкостью, по текучести похожа на кисель. Готовый бетон доставляют на строительную площадку в бетономешалках, после чего бетон заливают в опалубку и вибрируют, чтобы выгнать лишний воздух и обеспечить равномерную консистенцию смеси. Затем бетоноукладчик со скользящими формами формирует дорожное полотно. После укладки бетон остается мягким, и набирает первоначальную прочность в течении 7 дней.

БЕТОННЫЕ РАБОТЫ. СОВЕТЫ ПО ЗАЛИВКЕ БЕТОНА

А теперь давайте разберемся с тем, как получается жесткий укатанный бетон?
Малоцементные особо жесткие бетонные смеси содержат в себе примерно на 30% меньше цемента, по сравнению с традиционным бетоном. Соотношение воды и цемента также снижено примерно в 2 раза,
при этом в смеси полностью отсутствует крупный и средний щебень, только очень мелкий щебень и песок. В итоге бетон получается совершенно сухим, без какой-либо остаточной воды. По консистенции такой бетон напоминает влажный рассыпчатый песок.

В чем же преимущество укатки в сравнении с обычным бетоном?
1. Высокая, а точнее сказать, безумная, интенсивность бетонных работ, абсолютно недостижимая для традиционного бетона;
2. Очень низкие трудозатраты благодаря полной механизации всех операций и использованию высокопроизводительной техники;
3. Значительное снижение себестоимости работ, благодаря отсутствию опалубки, арматуры, швов, нижнего слоя асфальта, а так же более низкому расходу цемента;
4. Типичный проектировочный срок жизни бетона составляет 50 лет, благодаря 100% плотности и отсутствию швов, бетон маловосприимчив к окружающей температуре и влаге, так же отлично переносит значительные нагрузки. Насколько же прочен укат? Для примера отмечу, что плотины из укатки переживают 8-9 бальные землетрясения без каких-либо повреждений.

Но это все теория, давайте уже наконец строить!

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

Весь процесс стабилизации выглядит так: сначала почва увлажняется водой. Затем увлажненная почва опрыскивая известковой эмульсией. Затем на обработанный участок выходит стабилизатор, еще его называют ресайклером. Эта машина имеет фрезерно-смесительный ротор который перемешивает до 20 сантиметров почвы, создавая равномерно перемешанный слой почвы с известью и водой.

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

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

Процесс укладки укатанного бетона так же очень сильно отличается от типичного армированного бетона, и выглядит как процесс укладки асфальта.
Во-первых, не используется бетоноукладчик, вместо него используется специальный асфальтоукладчик, который оборудован брусьями высокой трамбовки. Такой укладчик способен с первого прохода дать покрытию плотность от 90 до 96%.
Во-вторых, используются обычные асфальтовые катки-вибраторы, для того, чтобы достичь необходимой плотности материала, это очень важно. Плотность покрытия должна быть как минимум 99%, поэтому все, что не дотромбовал укладчик – остается каткам.

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

Поверхность укатки после проходки укладчика очень твердая, по ней можно свободно передвигаться. Никаких следов, в отличие от традиционного бетона, на укатке не останется.
По пятам за укладчиком идут лаборанты – их задача проверить плотность покрытия и процент воды в полотне. Скорость непрерывной укладки составляет до 2 метров в минуту. Традиционный бетон укладывается со скоростью до метра в минуту, а так же частыми остановками из-за перерывов в подаче бетономешалок на строительную площадку.Толщина одного слоя покрытия может доходить до 25 см, а ширина укладываемой полосы до 9 метров.

Через 3 дня после укладки полотна при помощи сверл будут взяты образцы бетона, задача этих образцов проверить плотность соприкосновения двух пластов бетона между собой,
ну и вторично – проверить прочность самого бетона. Взятые цилиндры будут разрушены в лаборатории. Полотно готово к полной службе через 7 дней, а не через 28, как обычный бетон.

А как же дела у России с укаткой? Никак. Технология почти не используется, тем не менее, хочу напомнить, что в период 60х — 80х годов СССР являлся одним из лидеров в этой области строительства.

Кстати, про традиционную укладку дороги с использованием железобетона — на канале Как это сделано есть ролик, ссылка в описании.

Источник: engineering-ru.livejournal.com

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.

Еще к плюсам дорог из бетона относят экономичный расход природных ресурсов. В качестве исходного сырья для производства материала используется известняк, а не нефть. Однако, кроме достоинств, у технологии есть и минусы.

1. Дороговизна. Покрытие из бетона стоит намного дороже, чем асфальтовый вариант.
2. Сложности ремонта дорожных покрытий. В случае повреждения основания понадобится замена целой бетонной плиты.
3. Вероятность скольжения. При сильных осадках поверхность становится скользкой.

Преимущества бетонных дорог

Такие покрытия обладают определенными достоинствами:

• дорога из бетона отличается хорошей прочностью, в ремонтных работах не нуждается. Покрытие способно эксплуатироваться не менее четырех десятков лет, а для асфальта этот срок ограничен десятилетием с ежегодными ремонтами;
• автомобильная техника расходует меньшее количество горючего. Связано это с тем, что во время движения большегрузного автомобиля дорожный бетон не подвергается деформированию, от чего транспортному средству необходимо для перемещения на пятую часть топлива меньше;
• покрытие отличается устойчивостью к резким изменениям климатических условий. На него не оказывают влияния проливные дожди либо резкие перепады температурного режима;
• происходит сохранение чистоты воздуха, ведь автомобилям необходимо меньшее количество горючего, выхлопные газы которого загрязняют окружающую среду;
• природные ресурсы расходуются экономно. Для изготовления бетона необходим известняк, а для получения асфальта используется нефть.

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.

Основное отличие двух покрытий — тип вяжущих элементов в составе. В отличие от цементной смеси битумное сырье не обеспечивает монолитного соединения и может проседать под воздействием больших нагрузок или просадки почвы. Бетон лишен таких недостатков.

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.

Влияние рельефа местности на строительство дорог

Автомобильная бетонная дорога возводится с помощью разных технологий. Каждый проект отличается. В горных районах дорога повторяет рельеф местности.

При строительстве магистралей его стараются спрямлять: впадины засыпаются, холмы срезаются, сквозь горы проводятся тоннели, строятся эстакады и мосты. Для обеспечения нормального скоростного режима строители стараются избегать крутых подъемов, спусков и поворотов.

Для разных конструкций дорог основная классификация делается по материалам верхнего покрытия, которым может быть асфальт или бетон. Асфальт необходимо ремонтировать уже через 3-4 года. Некоторые дороги большой протяженности начинают восстанавливать, когда строительство еще не закончено. Бетонная дорога обходится на 80% дороже, но она не требует ремонта первые 10 лет эксплуатации.

Ее долговечность сокращает эксплуатационные расходы. Если укладка бетонной дороги выполнена качественно, она служит несколько десятилетий без капитального ремонта.

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).

Для бетонирования целесообразно использовать готовый заводской материал, поскольку даже маленькая площадка требует большого количества раствора, который заливается порциями.

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

Что учитывать при строительстве?

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

Туннель сооружается в случае необходимости прокладки пути сквозь горный массив.

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

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

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

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.

При отсутствии резких климатических изменений между швами выдерживают дистанцию в 20-30 м. Степень прочности длинных плит составляет 50%, а коротких — 85%. Прочностные показатели оцениваются по устойчивости покрытия к появлению трещин.

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.

На последнем этапе производится уплотнение бетона с помощью вибрационного оборудования. Степень пластичности зависит от подвижности. Если бетон затвердеет, его нужно полить водой для предотвращения трещин. Потом наносится слой песка и закрепляется мешковина, препятствующая испарениям.

Укладка бетона

Подстилочный слой закрывается водостойкой бумагой, гидроизоляцией или увлажняется. Бетон укладывается по толщине за один раз. Если применяется армирование, сначала заливается слой толщиной 30-40 мм, на него укладывается сетка, а затем до конца заполняется опалубка.

Бетонная смесь должна наноситься быстро, поскольку она жизнеспособна короткое время. Разбавлять водой ее нельзя, поскольку это приведет к ухудшению механических свойств плиты.

Из-за больших объемов к месту заливки поставляется готовый заводской бетон. После выгрузки из автомашины он разравнивается специальной машиной, оборудованной лопастями с приводом. Смесь выгружается по 1 м3 и равномерно размещается, иначе большая куча будет иметь в основании большую плотность, чем в других местах.

В процессе выравнивания эта неравномерность сохраняется, что может привести к повышенной усадке малоуплотненных участков. При этом на поверхности плиты образуются впадины. Лучшим вариантом является равномерная укладка бетона в 2-3 слоя.

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.

При обустройстве крупной автомагистрали плодородную почву нужно снять в полном объеме. А если нужно организовать подъезд к дворам, достаточно изъять 15-20 см почвы. Созданную подушку нужно уплотнить катком и массивным виброуплотнителем.

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.

Еще такой слой обязателен для дороги, которая сооружается на глиняной, торфяной или другой почве, не пропускающей влагу. Нередко подстилку засыпают крупными камнями и гравием, а потом выравнивают катком.

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.

Процесс армирования подразумевает использование металлической сетки с ячейками по 150 мм. Подобный материал предотвратит расширение или деформацию полотна в процессе эксплуатации.

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.

Раствор выгружается по 1 м³ и разравнивается для получения одинаковой плотности. Специалисты рекомендуют укладывать полотно в 2 ил 3 слоя. Для уплотнения смеси используют специальные механизмы и вибрационное оборудование. После обработки одной площадки специалисты переходят к следующей.

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.

Этапы работы

Отвод воды

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

Подстилочный слой

Создание песчаной подушки препятствует появлению трещин и впадин, существенно улучшает дренаж. А также она вбирает в себя избыток влаги, проступающей на поверхность. Подстилочный слой из песка имеет толщину 20—40 см. Засыпается крупными камнями или гравием в случаях, когда грунт накапливает воду и содержит в себе глину или торф.

Камни при этом скрепляются вяжущими средствами, такими как цемент, известняк или золя. Подкладка из геотекстиля защитит от растений.

Сбор опалубки

Перед заливкой материала должна быть установлена опалубка.
Каркас для заливки сооружается исходя из ее высоты. При этом для повышения прочности учитывается необходимость на краях ребер. Доски для опалубки должны быть не менее 50 мм толщиной. После установки они покрываются специальной жидкостью, облегчающей распалубку. Если планируется применение тяжелой вибротехники, для предотвращения деформации опалубку изготавливают из стали.

По внешней стороне короба фиксируются металлическими штырями и выстраиваются в одну линию. При строительстве пешеходных тротуаров или стоянок опалубкой могут быть бордюры.

Заливка дорожного полотна

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

Финишный слой раствора должен покрыть армировку.

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

Финишная обработка

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

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 на покрытии появляются трещины, необходимо грамотно удалить их. Небольшие нарушения заделываются шпатлевкой, а крупные деформации — бетонным раствором. Однако трещину нужно расчистить и увлажнить.

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.

Еще бетон должен обладать высокой прочностью на изгиб. Она достигается путем введения пластификаторов и армирования. Качество бетонной дороги регламентируется стандартом СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги».

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.

Сколько служат бетонные автомобильные дороги в Москве и Московской области

Источник: furnilux.ru

Ответы на вопросы про бетонные дороги

Ассоциация бетонных дорог объясняет читателям «Медузы», почему бетонные дороги прочные настолько, что могут не рассыпаться десятилетиями. Мы проверили — и, кажется, это правда так. Объясняем максимально подробно (и понятно).

Словосочетание «бетонная дорога» у многих вызывает ассоциации с так называемой бетонкой — проселочной дорогой из грубо подогнанных плит. Когда едешь по такой на машине, то чувствуется каждый стык. Эти мучительные отрезки на самом деле военные пути, а настоящие цементобетонные дороги — совсем другое. Это цельное гладкое дорожное покрытие, которое, например, составляет половину немецких автобанов.

Впервые эту технологию начали применять в 1893 году в США, а с 1930-х годов такие дороги стали появляться в Европе. Бетонные дороги очень прочные и долговечные, поэтому из цементобетона строят важные междугородние трассы и взлетно-посадочные полосы в аэропортах. В США на основе этой технологии построено 60% федеральных трасс.

Что такое бетонные дороги, как они появились и где их строят?

Freedom_Studio / Shutterstock

Бетонная дорога — это многослойный пирог (как, впрочем, и любая другая дорога). Нижняя его часть состоит из бетона — щебня, скрепленного цементом. Такое жесткое основание предотвращает деформацию верхнего слоя. На бетон с щебнем укладывается геотекстильное полотно, которое разделяет слои дорожного покрытия и отводит воду. Потом на это основание специальными машинами укладывается равномерный слой из бетонной смеси, толщиной в 25–30 сантиметров.

Через два-три дня, когда цемент наберет прочность, монолитную плиту режут на квадраты по 25 м² каждый (перед этим в месте будущих швов материал армируется). Швы нужны из-за свойств цемента: при изменении температуры покрытие будет расширяться и сужаться, а значит, может лопнуть. Прорези делаются на глубину 5–7 сантиметров и герметизируются резиновыми уплотнителями.

В самом конце на поверхность дороги наносят текстуру по технологии алмазной насечки или тонкий шероховатый слой. Это увеличивает сцепление колес с дорогой. После дорогу обрабатывают защитным средством и рисуют на ней разметку.

Чем цементобетон отличается от асфальтобетона?

Отличить одно покрытие от другого несложно даже на глаз: асфальт более темный, и в его структуре попадаются мелкие камни. Принципиальная разница — в связующем веществе. В цементобетонном покрытии это, собственно, цемент, а в асфальтобетонном — битум (его делают из нефти). Поэтому цементобетонные покрытия жесткие, а асфальтовые — пластичные.

Битум на жаре плавится и деформируется, а на холоде становится хрупким и может трескаться. На цементобетон температура не влияет. Это жесткое покрытие, а значит — нагрузка от транспорта распределяется на слои под ним более равномерно. На таких дорогах не возникает глубокой колеи или вмятин от груженых фур. Отсюда и высокий срок эксплуатации таких дорог.

Если асфальт в среднем служит 8–12 лет, то цементобетон — 25–30 лет. А если дорогу положили качественно и эксплуатировали правильно, то, бывает, и больше. Например, в Германии есть бетонная автодорога, которая служит с 1936 года по сей день.

Бетонные дороги безопаснее для экологии. Основной их ингредиент — цемент, который делают из известняка и глины. В нем нет нефтепродуктов, и он подходит для полной вторичной переработки.

Есть ли у бетонных дорог недостатки?

non c / Shutterstock

Прокладывание бетонных дорог занимает больше времени. Бетону нужно набирать прочность несколько дней, а асфальт можно использовать уже через 8 часов после того, как по нему проехал каток.

Еще традиционно считается, что поездка по цементобетонной дороге громче, чем по асфальтовой. Здесь важно не путать старые дороги с современными: их уровень шума зависит от верхнего слоя. Если поверхность бетонки имеет поперечную насечку — она действительно чуть более шумная. Но новые покрытия (так называемый обнаженный наполнитель) могут сделать дорогу даже тише асфальта.

Почему же асфальт популярнее?

ArtKio / Shutterstock

Несмотря на преимущества бетонных дорог, в мире намного больше асфальтовых. Главная причина в том, что при укладке бетонных дорог очень важно строго соблюдать технологию. К примеру, если неправильно замешать раствор, то он может расслоиться — крупные минеральные частицы после укладки опустятся вниз, а мелкие останутся сверху. Это приведет к быстрому износу покрытия.

А из-за ошибки в армировании на поверхности будут скапливаться лужи, которые на асфальтовой дороге ушли бы в основание. Если ошибки были допущены и бетонную дорогу придется ремонтировать, то «ямочный» ремонт тут не поможет — нужно менять целый участок. Поэтому цементобетонные дороги редко используют в городах: если понадобится доступ к подземным коммуникациям и сетям, это создаст проблемы.

Какая дорога дороже?

Zhao jian kang / Shutterstock

Стоимость километра бетонной дороги зависит от климата и рельефа. Есть мнение, что стоимость строительства бетонных дорог в разы выше асфальтовых. В России оно сформировалось в 80-х годах, когда цементная промышленность была в упадке. На самом деле бетонные дороги, как правило, дороже, но все зависит от конкретного участка и деталей проекта.

Эта разница может быстро окупиться за счет более продолжительного срока службы при своевременном устранении дефектов. Крупные ремонтные работы на протяжении всего срока эксплуатации, как правило, вообще не требуются.

Есть ли бетонные дороги в России?

Paul Vinten / Shutterstock

Бетонных дорог в стране мало — менее 1% от 1,5 миллиона километров всех дорог общего пользования. За исключением небольших относительно новых участков (например, 7 км трассы от Владивостока до аэропорта, а также нескольких дорог в Сибири) все они построены в 1950–70-х годах. Несмотря на солидный срок службы, эти дороги хорошо сохранились и до сих пор используются.

Еще практически все взлетно-посадочные полосы в крупных российских аэропортах — цементобетонные. Это значит, что для их строительства в стране есть и специалисты, и вся необходимая техника. Причем, так как техника эта узкоспециализированная, основную часть времени она простаивает.

Главная загвоздка бетонных дорог России в том, что наши строители не всегда готовы четко следовать технологии. Так, например, на трассе M-4 «Дон» несколько лет назад отдельные участки были сделаны из цементобетона, но из-за ошибок верхний слой стал изнашиваться и кое-где уже заметна колея.

При этом участники рынка и эксперты поддерживают строительство цементобетонных дорог в стране. Например, в уже принятой государственной стратегии развития промышленности строительных материалов прямо говорится об увеличении доли таких дорог в будущем. А согласно недавнему постановлению правительства, между ремонтами автомобильных дорог должно проходить не менее 12 лет, а между реконструкциями — 24 года. Получается, без цементобетонных технологий эту задачу будет вряд ли возможно решить.

Источник: roadconcrete.ru

Бетонные плиты для дороги

Бетонные магистрали – разновидность дорожного полотна, широко распространенная во многих зарубежных странах. В России эта технология менее востребована, так как укладка асфальта обходится намного дешевле. В последние годы бетонирование все чаще используют при строительстве аэродромов, мостов, магистралей и других объектов. Укладывают бетонные плиты для дороги при помощи специальных машин, соблюдая технологию строительства.

Преимущества бетонного покрытия

Бетонирование превосходит асфальтирование многими характеристиками и свойствами. Срок службы дорожного полотна с асфальтовым покрытием при должном уходе составляет 4-8 лет. Период эксплуатации бетонных дорог – более 15 лет. Отдельные участки полотна могут эксплуатироваться до 40 лет без капитального ремонта, не теряя первоначальных свойств.

Основные преимущества бетонированных дорог:

• Длительный срок службы. Это связано с тем, что бетонные дороги не боятся механических воздействий и веса габаритного транспорта. Большая плита из бетона не прогибается под колесами грузовиков, самосвалов и другого спецтранспорта.
• Транспорт расходует намного меньше топлива. Так как при движении тяжеловесных машин дорога из бетонных плит не деформируется, для передвижения автотранспорта требуется на 20% меньше топлива.
• Прочное бетонное покрытие много лет не требует ремонта. Бетонное покрытие может эксплуатироваться более 40 лет, не нуждаясь в ремонтных работах, а асфальт служит максимум 8 лет и требует ежегодного, а иногда и ежемесячного ремонта.
• Покрытие обладает повышенной устойчивостью к экстремальным погодным условиям. Износостойкие бетонные плиты для дороги не боятся ливней, града, высоких и низких температур воздуха или перепада влажности.
• Сохранение экологии. Проезжая по бетонной дороге, автотранспортные средства тратят минимум топлива для эффективного передвижения. Поэтому они выбрасывают в воздух меньше вредных веществ и не наносят большого вреда окружающей среде.
• Экономия ресурсов природы и безопасность. Как известно, асфальт получают промышленным способом путем переработки нефти. В качестве основного компонента бетона используется известняк, в составе которого не наблюдается вредных химических компонентов.

Недостатки бетонных дорог

Наиболее существенный минус бетонированных дорожных покрытий – высокая стоимость. Из-за сложной и трудоемкой подготовки грунта и значительной себестоимости компонентов полотна, цена километра бетонной автомагистрали на 80% больше стоимости асфальтированной дороги. Несмотря на это, страны зарубежья выбирают строительство дорог из бетонных плит, которые более долговечны и не требуют ремонта минимум 30 лет.

Ситуация на отечественных дорогах сложнее – около 90% дорог требуют ремонта, а ежегодное финансирование окупает реставрацию 2-5% аварийных магистралей. Сегодня в России увеличилось число проектов строительства бетонированных дорог. Из-за нехватки хорошего битума и устаревших стандартов строительства, асфальт на отечественных трассах надо ремонтировать каждую весну, что увеличивает стоимость обслуживания дорог.

Второй недостаток бетонных дорог – значительная стоимость капремонта. Технология строительства дорожного покрытия из бетона не предполагает ямочного ремонта. Если бетонные плиты для дороги пришли в непригодность, требуется полномасштабная замена вышедших из строя элементов полотна. Стоимость ремонтных работ намного превышает цену качественного содержания асфальтированной автомагистрали.

Третий минус бетонных дорог – их нельзя назвать бесшумными. Основная проблема – в структуре дорожного покрытия и в наличии стыков между соседними плитами. Проезжая по ним, автотранспортное средство получает несильную вертикальную раскачку, а водитель ощущает звуковой дискомфорт.

Интересный факт! В типичных американских моделях авто имеется подвеска для комфортного передвижения по бетонному дорожному полотну. Поэтому автомобили передвигаются плавно, как баржи, и могут укачать водителя и пассажиров.

Разработчики США придумали метод борьбы с конструкцией бетонированного дорожного покрытия. При строительстве автомагистралей на бетон кладется слой асфальта высотой 7-8 см. Получается дорога, привычная по ощущениям нашим автовладельцам. В этом случае стоимость строительства бетонированной дороги возрастает, а к обслуживанию добавляются проблемы асфальтового покрытия.

Какие страны мира предпочитают бетонные дороги

Сегодня бетонированные дорожные покрытия регулярно строят в США, Японии, Германии, Канаде, Новой Зеландии, Австралии, Азии и во многих других развитых странах. Только в США имеется больше 1 000 000 км дорожного полотна с долговечным покрытием из бетона. С каждым годом количество магистралей, построенных по данной технологии растет.

Полезная информация! Система федеральных автомагистралей США, пересекающих всю страну и проходящих через разные климатические зоны построена из бетона. В Далласе и Хьюстоне имеются участки шоссе, которые находятся в идеальном состоянии несмотря на то, что они залиты в 1960 г. Эти участки дорожного полотна используются для наблюдения и научных работ.

Другая страна, где строительство дорог из бетонных плит завоевало огромную популярность – это Германия. Практичные и экономные немцы начали эффективно применять данную технологию укладки дорожного покрытия в строительстве автобанов. На сегодняшний день в Германии успешно эксплуатируется 40% бетонных дорог.

Основной материал, из которого строят дороги в Японии – это бетон. За счет большой прочности, неприхотливости к весу и длительной эксплуатации бетона из него строят впечатляющие многоэтажные дорожные развязки. Над созданием проекта и контролем за строительством дорог трудится большой штат специалистов, каждый из сотрудников отвечает за определенный участок.

Технологический процесс заливки дороги

Для бетонной трассы используют различные технологии. Если строительство проходит в горной местности, тогда дорога повторяет ее рельеф. Его выравнивают путем засыпания впадин и срезания мешающих укладке холмов. При необходимости на рельефной местности сооружают тоннели и мосты. Чтобы избежать аварий и сделать трассу более безопасной, в ходе строительства огибаются крутые спуски и повороты.

Укладка бетонированной дороги включает следующие этапы:

• Подготовка грунтового слоя. Чтобы бетонированная часть не разрушилась, грунт должен обрести плотную структуру. Грунтовое покрытие во влажном состоянии укатывают, постепенно подсыпая новый грунт. Если влажность грунта повышенная, его надо подсушить, используя рыхление и добавляя шлак или песок.
• Отвод воды. Чтобы сделать езду автотранспорта безопасной и продлить эксплуатационные сроки бетона, дорожное полотно наклоняют. Для этого могут использоваться дренажные слои. Места скопления воды можно выравнять при помощи грунта. Местом для скопления воды служит городская канализация или кюветы, которые отводят стоки в канавы или водоемы.
• Подстилочный слой. Предполагает сооружение песчаной подушки толщиной 20-40 см, которая улучшает дренаж, препятствует выходу влаги наверх, предотвращает возникновение трещин и впадин. Торфяной и глиняный грунт накапливает воду, поэтому его срезают, заменяя гравием и крупными камнями.

• Подкладка из геотекстиля. Материалы из камня необходимо обязательно укрепить с помощью вяжущих веществ. Для этого используется цемент, зола и шлак с негашеной известью. Нижние пласты дорожного покрытия должны быть плотные, поэтому слои тщательно укатываются при помощи спецтехники.
• Сбор опалубки. Она изготавливается из пиломатериалов, при этом учитывается высота заливки (100-150 мм). Доски толщиной от 50 мм покрывают специальным раствором, который ускоряет отсоединение от бетона. При использовании тяжелых уплотняющих машин делают опалубку из стали. Она не деформируется, дольше служит и имеет в основании подошву, которая повышает устойчивость опалубки.

Важно! Опалубочные секции надо установить в одну линию и надежно закреплять. Тогда они чтобы не развалятся и останутся на своем месте, когда по бетону будут двигаться тяжеловесные укладочные машины.

Еще несколько лет назад в России строительство дорог из бетонных плит практиковалось в малом масштабе, так как этот вид укладки полотна считался слишком затратным. На сегодняшний день ситуация изменилась – в связи с разработкой новых технологий бетонное дорожное покрытие оценивается, как более практичное. Наличие высокопроизводительной и многофункциональной спецтехники значительно упрощает процесс укладки дорожного полотна. Через пару лет строительство бетонированных дорог в нашей стране выйдет на 1-ый план.

Строительство бетонных автомагистралей – отличный способ обеспечить идеальное качество дорожного полотна, которое прослужит длительный период времени. США, Германия, Япония и другие развитые страны по достоинству оценили и выбрали этот тип покрытия, несмотря на то, что вместо 1 км бетонной дороги можно построить 1,8 км асфальтированной. Срок окупаемости бетонной дороги начинается через 8-10 лет после начала эксплуатации, что подходит для строительства под долгосрочные кредиты.

Источник: rovnayadoroga.ru

Технологии и методы бетонирования

Качество бетонной строительной конструкции определяется не только характеристиками компонентов, применяемых при производстве бетона, но и правильным выбором технологии бетонирования. Неграмотный подход к этому вопросу часто становится причиной недостаточной прочности конструкции из-за присутствующих в ней внутренних пустот, трещин и сколов.

Технологии бетонирования стеновых строительных конструкций

Существует два популярных способа бетонирования стен:

• Устройство опалубки с обеих сторон стены на всю ее высоту. В этом случае в одной из сторон изготавливают отверстия для укладки бетонной смеси с помощью виброжелобов или звеньевых хоботов. Еще один способ – подача бетона заведенным в опалубку бетоноводом от бетононасоса или пневмонагнетателем. Через каждый метр залитую смесь трамбуют глубинными вибраторами. Сброс бетона в опалубку сверху строго запрещен, поскольку такие действия приводят к расслаиванию пластичного продукта.
• Устройство опалубки на полную высоту с одной стороны и ее возведение с другой стороны по мере загрузки раствора. Первая секция имеет высоту 0,8-1,0 м. После укладки в нее бетонной смеси монтируют следующий ярус. Смесь уплотняют вибраторами поэтапно, по мере ее заливки.

Технология бетонирования каркасных конструкций

Каркасные конструкции бетонируют, начиная с колонн. Если их высота не более 5 м, а поперечное сечение более 400х400 мм, то смесь укладывают сверху бетоноводом с уплотнением виброиглами. Если высота колонн больше 5 м, то бетон заливают через специальные люки, расположенные друг от друга на расстоянии по высоте 1,0-1,5 м. При бетонировании каркасов используют способы погружного, а при частом расположении арматуры – наружного бокового вибрирования.

Если бетонирование осуществляется в скользящей опалубке, то смесь укладывают до половины высоты формы. Форму медленно поднимают с помощью домкратов. Через 4-5 часов после поднятия формы поверхность затирают. Для ускоренного твердения бетонной смеси применяют быстротвердеющий портландцемент, химические добавки, снижают водоцементное соотношение.

Специальные методы бетонирования монолитных конструкций

При сооружении объектов с особыми характеристиками применяют специальные технологические приемы:

• Торкретирование. Эту технологию применяют для устройства гидроизоляционного слоя, обеспечения защиты арматуры, усиления тонкостенных элементов, надежной заделки швов, ликвидации небольших дефектов в бетонных и железобетонных конструкциях. Она заключается в нанесении на бетонную поверхность торкрета – цементно-песчаного раствора.
• Пневмобетонирование. Заключается в нанесении на поверхность пластичных бетонов с мелкофракционными заполнителями с помощью специальной установки «Пневмобетон». Этот способ используется для покрытия куполов, резервуаров для жидкостей, стенок бассейнов. Нанесенный таким методом бетонный слой имеет высокий уровень сцепления с основанием.
• Раздельное бетонирование. Этот технологический вариант предусматривает отдельную укладку крупного заполнителя, в который нагнетают раствор до полного заполнения пустот между зернами крупного заполнителя. Раздельное бетонирование позволяет получить плотный бетон с высокой водонепроницаемостью даже при условии очень плотного армирования строительной конструкции. Эта технология упрощает схему укладки смеси, снижает расходы на транспорт, улучшает качество готового продукта.

Современная технология бетонирования монолитных конструкций – использование нанобетона

Нанобетон – материал, появившийся на строительном рынке относительно недавно. Его основные компоненты – такие же, как и у обычного бетона: цемент, щебень, песок, вода. Отличие: использование в качестве пластификаторов инновационных веществ – наноинициаторов, которые представляют собой микроскопические полые трубки, состоящие из нескольких атомарных слоев углеродных полимеров.

Нанотрубки, имеющие диаметр всего несколько микрон, обладают уникальными характеристиками, среди которых:

• прочность – более 100 ГПа;
• устойчивость к воздействию кислых и щелочных сред;
• способность армировать бетон, изменяя его структуру на молекулярном уровне, что снижает потребность в армировании полимерно-композитными или стальными стержнями;
• сохранение рабочих свойств при температурах до +800°C.

Новая технология бетонирования с применением наноинициаторов повышает сцепление бетонной смеси даже с металлами, покрытыми следами коррозии, и позволяет сэкономить на гидроизоляционных мероприятиях. Она используется при возведении объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности, сейсмической устойчивости, находящихся в регионах со сложными климатическими условиями.

Источник: beton.monolit-gbi.ru