Новостройки

Состав дорожного бетона и основные требования к укладке покрытия. Типовая карта на устройство цементобетонных покрытий на транспортных развязках Цементно бетонное дорожное строительство

7.1. Для бетонов и растворов, следует применять портландцемент марки не ниже 400.

7.2. Марка мозаичного бетона и цементно-песчаного раствора для покрытий должна быть не ниже 200.

7.3. Для покрытий светлых тонов следует применять белый или разбеленный серый портландцемент, а для цветных покрытий цветной белый или разбеленный портландцемент с добавкой в количестве не более 15% по массе щелочестойкого светоустойчивого минерального пигмента.

7.4. Для разбелки к обычному портландцементу следует добавлять каменный порошок фракции не более 0,15 мм из белых или светлых каменных материалов с пределом прочности на сжатие не менее 20 МПа (200 кгс/куб.cм.). Количество разбеливателя должно составлять 20-40% от массы цемента. Применение гипса и извести для разбелки цемента не допускается.

7.5. Крупность щебня и гравия для бетонных покрытий и мраморной крошки для мозаично-бетонных покрытий не должна превышать 15 мм и 0,6 толщины покрытия.

7.6. Для мозаичных покрытий следует применять фракционированную мраморную крошку в соотношении по объему 1:1:1 соответственно фракций 2,5-5 мм, 5-10 мм и 10-15 мм.

7.7. Щебень, гравий и мраморная крошка по прочности должны удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

7.8. Для щелочестойких бетонных и цементно-песчаных покрытий следует применять щебень, гравий и песок из плотных известняковых (серпентинитов, порфиритов, известняков, доломитов) или изверженных пород (диабазов, гранитов и др.), либо основных доменных шлаков. Допускается применение чистого кварцевого песка.

7.9. Образцы материалов, применяемых для щелочестойких покрытий, должны выдерживать не менее 15 циклов попеременного насыщения раствором сернокислого натрия и последующего высушивания без появления признаков разрушения. Испытания следует производить в соответствии с ГОСТ 8267-93.

7.10. Расход цемента (независимо от марки) для бетона щелочестойких покрытий должен быть не менее 500 кг/куб.м., а для растворов - не менее 600 кг/куб.м.

7.11. Для безыскровых бетонных, мозаичных и цементно-песчаных покрытий следует применять щебень и песок, приготовленные из чистых каменных материалов известняка, мрамора и др., не образующих искр при ударах стальными или каменными предметами. Отсутствие искр должно быть проверено испытанием бетонов (растворов) и их заполнителей на стандартном точильном круге.

7.12. Расход крупных заполнителей (щебень, гравий, мраморная крошка) для всех видов бетонов должен быть не менее 0,8 куб.м. на 1 куб.м. бетона, а песка - в пределах 1,1-1,3 от объема пустот в крупном заполнителе.

7.13. Бетоны и растворы следует укладывать на влажное, но без скопления воды основание полосами (участками), ограниченными маячными рейками (деревянными брусками, металлопрокатом и др.)

7.14. Укладку полос осуществляют через одну. При бетонировании промежуточных полос ранее забетонированные используют в качестве направляющих и опалубки.

Ширина полос выбирается с учетом технических характеристик применяемого оборудования и расстояния между колоннами в здании.

7.15 . В покрытии, выполняемом без вакуумирования, уплотнение следует производить виброрейками до прекращения подвижности бетона или раствора и равномерного появления влаги на поверхности.

Заглаживание поверхности следует заканчивать до начала схватывания бетона или раствора.

7.16 Вакуумирование бетона следует производить в соответствии с п.п. 3.6 и 3.7 Рекомендаций.

7.17. Первое заглаживание провакуумированного бетона следует производить машиной, оснащенной выравнивающим диском непосредственно после вакуумирования смеси. Окончательное заглаживание следует производить машиной с лопастным заглаживающим устройством через 3-4 ч. после первого.

7.18. Устройство упрочненного верхнего слоя можно выполнять по покрытию выполненному как обычным способом, так и с применением вакуумирования.

Работу по упрочнению поверхности следует начинать по достижении бетоном прочности, при которой он выдерживает вес человека.

Перед нанесением сухой смеси бетон необходимо загладить для размягчения образовавшейся на поверхности корки. После появления на заглаженной поверхности бетона влаги необходимо вручную или с помощью механического распределителя нанести на бетон упрочняющую смесь.

Нанесение упрочняющей смеси следует проводить в 2-3 приема. В 1-й прием наносится 2/3 общего количества смеси. Смесь должна полностью равномерно пропитаться влагой, подсасываемой из бетона, о чем судят по равномерному потемнению цвета смеси. Добавление воды в упрочняющую смесь запрещается.

Заглаживание поверхности производят машиной с диском, кромки которого должны иметь плоское положение во избежании образования пузырей и раковин. Участки, не поддающиеся заглаживанию машиной, должны быть заглажены вручную. После нанесения оставшейся смеси повторяют заглаживание.

Окончательную обработку упрочненной поверхности следует производить машиной с лопастями.

При устройстве бетонных покрытий с применением вакуумирования нанесение упрочняющей смеси производится непосредственно на отвакуумированную и заглаженную поверхность бетона.

7.20. Для упрочняемых бетонных покрытий полов, выполняемых традиционным способом, рекомендуется бетон следующих составов, мас. ч.:
- класс бетона В30 (400 кгс/кв.cм.)
- цемент М400 -1,0
- щебень кр. до 20 мм -1,7
- песок -1,0

с применением вакуумирования:
- класс бетона В22,5 (300 кгс/кв.м)
- цемент М400 -1,0
- щебень кр. до 20 мм -2,4
- песок -1,4
- в/у -0,4-0,42 (с учетом воды, содержащейся в добавках)

Для повышения трещиностойкости покрытия в бетонные смеси целесообразно вводить водную резиновую дисперсию (ТУ 33.108.004-82) в количестве 15% массы цемента.

Количество воды должно уточняться на пробных замесах с таким расчетом, чтобы подвижность бетонной смеси, измеренная по осадке стандартного конуса, составляла 10-12 см.

7.21. Для приготовления сухих упрочняющих смесей, состав которых подбирается лабораторным методом используются:
- цемент марки не ниже 400;
- металлосодержащий материал или каменные материалы (гранит, гравийный щебень, кварц).

7.22. Многоцветные мозаичные покрытия следует устраивать с разделительными жилками из металла, стекла или полимерных материалов.

В местах примыкания покрытий к колоннам и пилястрам следует устанавливать жилки или прокладки из рубероида.

7.23. Шлифование покрытий следует производить до максимального обнажения заполнителя по достижении бетоном прочности, при которой исключается возможность выкрашивания заполнителя.

7.24. Для облегчения шлифования поверхность бетона смочить водой с добавлением ПАВ. Смачиваемая жидкость должна тонким слоем покрывать обрабатываемую поверхность.

7.25. При специальном указании в проекте следует производить полирование мозаичного покрытия.

7.26. Перед возобновлением бетонирования затвердевшая вертикальная кромка уложенного ранее бетона должна быть очищена от грязи и пыли и промыта водой. В местах рабочих швов уплотнение и заглаживание бетона (раствора) следует производить до тех пор, пока шов станет незаметным.

7.27. Бетонные, цементно-песчаные и мозаично-бетонные покрытия в течение 14 суток после их устройства должны выдерживаться во влажных условиях (влажные опилки, п/э пленка и т.п.).

7.28. Плинтусы в местах примыкания пола к стенам, перегородкам, колоннам и т.п. следует выполнять после окончания увлажнения.

Бетонные полы бывают просто необходимы на некоторых объектах: в складских помещениях, на терминалах, в гаражах и прочих. То есть там, где предполагается высокая нагрузка на пол, которую другое покрытие просто не выдержит. Популярность этого покрытия объясняется так же тем, что устройство бетонных полов, хотя и требует соблюдения технологии, но вполне под силу для самостоятельного выполнения.

Этапы устройства бетонного пола

К бетонным полам предъявляется ряд требований, которым они должны соответствовать: долговечность, высокая химическая стойкость, герметичность, устойчивость к нагрузкам, отсутствие пыления.

Для того, чтобы получить бетонное покрытие, которое отвечает всем этим требованиям, необходимо выполнить два условия: использовать качественные материалы и строго соблюдать технологию, в которой выделяют четыре основных этапа:

подготовка основания;
укладка бетона в стяжку;
финишная обработка поверхности;
нарезка швов, их герметизация.

Укладку пола можно проводить как по уже существующему цементобетонному основанию, так и по грунтовому.

Устройство бетонного пола по грунту хотя и экономичный, но довольно трудоемкий способ обустройства пола. Его целесообразно обустраивать в тех местах, где достаточно сухо. Качественно выполненный пол по грунту имеет слоистую структуру.

Существует несколько вариантов, но наиболее часто пирог пола по грунту выглядит так:

грунтовое уплотненное основание;
слой подсыпки из речного песка;
слой щебня или керамзита;
гидроизоляция;
бетонная стяжка (черновая);
пароизоляция;
утеплитель;
армированная стяжка (чистовая).

При необходимости в эту схему вносят коррективы, в зависимости от задач и условий. От этого зависит также и технология устройства бетонных полов. Такой пол требует тщательной подготовки основания.

Подготовка основания

При укладке на старое бетонное основание проводят тщательную подготовку: трещины расширяют и заполняют ремонтным составом из цементно-песчаной смеси или полимера. В местах, где основание не подлежит ремонту, его полностью снимают и укладывают новый бетон. Перепады высот нивелируют, пыль тщательно убирают.

Подготовка грунтового основания начинается с нивелировки, которая позволяет оценить объем предстоящих земляных работ и определить уровень пола. Затем грунт утрамбовывают с помощью специальных машин, что позволяет в дальнейшем избежать просадок и растрескивания пола. Далее укладывается «подушка» из речного песка и тоже утрамбовывается с помощью катков или вибротрамбующих машин. Для того, чтобы плотность подушки была достаточной, песка укладывают на 25% больше, затем смачивают и только после этого утрамбовывают до нужной толщины. Поверх песка засыпается слой гравия или керамзита.

Гидроизоляция

Гидроизоляция с одной стороны должна препятствовать впитыванию влаги основанием из бетонной стяжки, а с другой – предотвращает проникновение влаги из грунта. Производится она с применением полимерных мембран или рулонных материалов, иногда применяют толстый полиэтилен без повреждений.

Гидроизоляцию укладывают внахлест с напуском на стены (15-20 см), стыки проклеивают скотчем.

Укладка бетонного основания (чернового)

Данный слой играет роль основы для гидроизоляционных материалов. Черновую стяжку выполняют из так называемого «тощего бетона», с применением щебня (фракция 5 – 20). Требования к ней не слишком высоки, потому укладывается она довольно просто. Толщина должна быть не менее 40 мм, перепады по горизонтали – не больше 4мм.

Укладка пароизоляции

Слой пароизоляционных материалов (оптимальным решением будут полимерно-битумные мембраны, но и другие варианты тоже годятся) укладывается на черновое бетонное основание.

Утепление пола

Очень важно оценить, насколько необходима эта процедура, и какой материал для утепления пола лучше использовать. В качестве утеплителя стоит предпочесть материалы устойчивые к влиянию влаги, или же обеспечить их хорошую гидроизоляцию. Наиболее часто используют в качестве утеплителя пенопласт, экструдированный пенополистирол, минеральную вату.

Укладка финишной стяжки

Укладка финишной стяжки происходит в несколько этапов:

Армирование (может осуществляться с помощью дорожной сетки, а при повышенных нагрузках лучше использовать каркас из прутьев от 8мм в диаметре).
Заливка бетонной смеси (лучше воспользоваться услугами арендованной спецтехники).
Установка маяков (маяковые рейки устанавливают приблизительно на расстоянии двух метров друг от друга, так, чтобы на них можно было опереть концы правила).
Заливка пола (осуществляется на 1,5 см выше установленных маяков).
Разравнивание и уплотнение бетона с помощью виброрейки или правила.

Финишная обработка поверхности

После завершения процесса укладки и уплотнения бетона делается технологический перерыв, для того чтобы бетон мог приобрести прочность. В зависимости от температуры воздуха и его влажности он может быть не меньше 3 часов, но не более 7 (глубина оставленного на нем следа должна составлять 2-3 мм). В этот период осуществляется грубая затирка пола с помощью затирочных машин или дисков. Чуть позже, когда глубина оставленного следа будет равна 1 мм, выполняют финишную затирку.

Иногда, чтобы получить более прочное и долговечное основание, используют топпинг, специальную смесь на основе цемента и других веществ, которая втирается в бетон. Применение специальных полимерных пропиток позволяет решить проблему пыления.

Нарезка швов в бетоне

Бетон в стяжке является довольно хрупким материалом, как это ни странно звучит, и склонен к растрескиванию. Для того, чтобы ограничить этот процесс, в бетонной стяжке нарезают деформационные швы. Их существует три вида:

изоляционные – делаются в местах соприкосновения пола со всеми конструкциями здания: стенами, колонами, и препятствуют передаче вибраций;
усадочные – снимают напряжение во время высыхания и усадки бетона, которые происходит неравномерно;
конструкционные – делаются в тех местах, где происходит соприкосновение бетонов, уложенных в разное время.

Нарезаться швы должны, как только бетон приобретет достаточную прочность, но до появления произвольных трещин. Расположение швов отмечают мелом, нарезают их в той последовательности, в какой происходила укладка бетона. Глубина нарезки составляет приблизительно 1/3 толщины бетонной стяжки. Чтобы облегчить уход за швами и укрепить их края, осуществляют герметизацию. Тип герметика выбирают в зависимости от условий эксплуатации и предполагаемой нагрузки на пол. Перед герметизацией, шов тщательно очищают от пыли и мусора. После тщательного выполнения всех этапов, стяжке дают возможность затвердеть и высохнуть.

Резюме

Укладка бетонных полов – процедура, которая может выполняться не только профессионалами, но и самостоятельно. В любом случае, следует уделить пристальное внимание соблюдению всех этапов технологического процесса, некоторые нюансы и тонкости которого были освещены в статье. Такой подход позволит получить в результате прочный, долговечный пол, который отлично выдерживает большие нагрузки и достойно справляется со своей задачей.

Российские дороги

Автомобильные дороги, расположенные на территории Российской Федерации, подразделяются на:
1) автомобильные дороги федерального значения;
2) автомобильные дороги регионального или межмуниципального значения;
3) автомобильные дороги местного значения;
4) частные автомобильные дороги.

Автомобильные дороги в зависимости от вида разрешенного использования подразделяются на автомобильные дороги общего пользования и автомобильные дороги необщего пользования.

В 2009 г. было введено 3004 км дорог общего пользования, что в 1,3 раза превышает объем ввода в 2008 г., в том числе федеральных дорог - 1159 км. Искусственных сооружений в 2009 г. сдано 16 470 п.м. После капитального и текущего ремонта введено 4550 км федеральных автодорог (на 22% больше указанного в Программе), искусственных сооружений - 18 тыс. п. м (на 44% выше объемов 2008 г.). При этом ассигнования дорожного строительства из федерального бюджета составили 342,9 млрд. руб., субсидии субъектам РФ - 104,3 млрд. руб.

Несмотря на то, что федеральные автомобильные дороги составляют лишь 7,8% от общей протяженности сети автомобильных дорог общего пользования, на них приходится до 50% интенсивности движения. Твердое покрытие имеют более 546 тыс. км автомобильных дорог, остальные 54 тыс. км представляют собой грунтовые дороги.

Таблица 1.
Виды дорожных покрытий и степень их распространения в России

Источник. ABARUS Market Research по данным открытых источников.

Грунтовые покрытия и основания, стабилизированные органическими и неорганическими вяжущими материалами, применяются в основном для внегородских дорог. Преимуществом таких покрытий является отсутствие потребности в каменных материалах и дешевизна.

Количество и качество автомобильных дорог по-прежнему не соответствуют запросам растущей экономики, несмотря на то, что средства из бюджетов всех уровней выделяются все в больших объемах, а также предпринимаются попытки привлечения частного капитала к строительству и реконструкции дорожных и инфраструктурных объектов.

Европейские дороги создаются на бетонной основе, российские, в основном, на песке. При этом, по разным данным, от 30% до 90% российских дорог не отвечают транспортным нормам.

Альтернативы

В России при строительстве дорог по-прежнему применяется морально устаревшая, дорогая и медленная технология асфальтобетонного покрытия, к тому же не слишком пригодная для климата России и требующая частого ремонта. По мнению исследователей, использование такой технологии ведёт в финансово-технологический тупик. Выходом из него могло бы стать использование бетонных технологий, в частности, технологии бетонных плит, стянутых стальными тросами, которая активно используется в США, позволяя быстро, недорого и качественно строить дороги .

Сегодня существует много хороших технологий в дорожном строительстве. В некоторых регионах страны (например, в Калужской области) применяют щебёночно-мастичные асфальтобетоны (в таблице под номером 6), и по заверению местного руководства те дороги, которые были построены с применением данной технологии 6-8 лет назад, на сегодняшний день не дали ни одной трещины. В среднем такое строительство обходится дороже на 30-40%, но эти затраты окупаются в течение первых 1,5-2 лет.

Однако наибольшее внимание в настоящее время уделяется внедрению цементно-бетонных дорог. Этот интерес, впрочем, как и многое новое, что предлагается в России, основан на передовом зарубежном опыте, в данном случае - США, Германии и Польши, где автодороги с цементно-бетонным покрытием получили большое распространение, поскольку имеют более длительный срок эксплуатации и не нуждаются в больших расходах на содержание. В основном большинство специалистов ссылаются на опыт Соединённых Штатов Америки, где сегодня 35-40% дорог строится именно по этой технологии. В США разработана целая программа, которая позволяет строить цементно-бетонные дороги со сроком службы более 60 лет.

В настоящее время цементно-бетонные дороги составляют всего порядка 2% в сети автомобильных дорог России общего пользования с твердым покрытием и 8% - в сети федеральных дорог. За период с 1993 по 2000 годы протяженность федеральных цементно-бетонных дорог выросла немногим более чем на 9%, а асфальтобетонных - на 30%, что не соответствует мировым тенденциям дорожного строительства и ведет к излишней трате сил и средств.

Почти все дороги в США строятся с бетонным основанием, на которое нанесен тонкий слой асфальта. Такое несложное инженерное решение, собственно, и называется асфальтобетоном. В то время как в России этот термин применяется в отношении традиционного асфальтового покрытия, где связующим веществом выступает битум, а не цемент. В России под асфальт время от времени кладут монолитное основание, но делают его, как правило, из так называемого «тощего» бетона низкого качества, что в прямом смысле дискредитирует эту технологию.

Насколько известно

Что касается истории, то еще в 1913 г. в Тифлисе была построена первая дорога с бетонным покрытием. А бетонные дороги, построенные немцами в Калининграде в период Великой отечественной войны, надежно служат до сих пор. Цементно-бетонные покрытия внедрялись еще в СССР, но применение нашли в основном в жестких климатических условиях Сибири и Крайнего Севера в 1960-1970-е годы (для подъезда к месторождениям полезных ископаемых). Но к началу 90-х гг. строительство цементно-бетонных дорог было окончательно свернуто. К 1993 году общая протяженность таких автодорог составила всего 9,366 тыс. км. Поэтому одна из нынешних сложностей заключается в том, что за 2 десятка лет почти не осталось инженеров, знакомых с этой технологией.

В России можно насчитать лишь несколько регионов, которые более-менее активно используют цементобетон в дорожном строительстве. К примеру, «Новосибирскавтодор» применяет эту технологию не только на трассах, но и в городе. Также в Приморском крае новые магистрали строятся с цементно-бетонным покрытием. Есть такие магистрали в Тюменской области. Однако Новосибирская область - признанный лидер. Здесь, как и в Европе, цементно-бетонных дорог более 20%.

Цементно-бетонные дороги. Что это такое

Цементно-бетонные покрытия бывают различными. Они разделяются на монолитные и сборные, однослойные и двухслойные, армированные и неармированные, причем применяется как обычный бетон , так и предварительно напряженный. Цемент для каждой из этих конструкций должен удовлетворять дополнительным специфическим требованиям.

Чаще всего, такая дорога - не монолитное полотно. Если дорогу покрыть сплошной лентой бетона, то при изменениях температуры (днем и ночью, летом и зимой) бетонная плита будет изменяться в размерах - расширяться и сокращаться, и в ней возникнут напряжения, которые могут привести к растрескиванию бетона.

Как правило, цементно-бетонное дорожное покрытие представляет собой плиту толщиной 18-24 сантиметра. Поэтому на бетонной дороге на определенном расстоянии делаются швы расширения - миллиметровые зазоры. Швы заполняют эластичной мастикой из битума, чтобы в основание под плиту не проникала вода. Швы расширения в умеренном климате устраивают через 20-30 метров. Это расстояние зависит от температуры бетонной смеси в момент укладки, а также от климата местности.

При охлаждении покрытия до температуры меньшей, чем температура бетонной смеси в момент укладки, бетон будет сжиматься, и бетонная плита может дать трещины. Во избежание появления таких трещин покрытие разделяется швами на расстояниях меньших, чем те, при которых возникают опасные напряжения. Такие швы устраиваются обычно на расстоянии 5-10 метров и представляют собой прорези, глубина которых равна одной трети толщины плиты. Эти швы называются швами сжатия. Когда в бетоне появляются напряжения от сжатия при охлаждении, бетонная плита растрескивается в наиболее слабом месте - по сечению, ослабленному надрезом. Шов сжатия заливают мастикой так же, как и шов расширения.

По оси дороги также устраивают шов по типу швов сжатия, - иначе возможно образование продольной трещины.

Таким образом, цементно-бетонное дорожное покрытие - непрерывное, но состоит из отдельных плит. Во избежание нарушения монолитности всего покрытия, а также для передачи нагрузки от движущихся машин от одной плиты к другой в швах устанавливают специальные металлические стержни.

Существует вариант создания и монолитного бетонного полотна, но эта технология сложнее. Специалисты убеждены, что ставку нужно делать на сборные преднапряженные цементобетонные конструкции, но на новой технологической основе и с другими инженерными решениями. Так, в США делают плиты со сплошными каналами. Через эти отверстия пропускается защищенный стальной канат, и домкратами натягивается горизонт сразу из 30-40 таких плит. Такое «постнапряжение» бетона решает проблему оседания плит относительно друг друга.

Преимущества

Цементно-бетонные дороги долговечнее асфальтобетона в 5-6 раз, их срок службы может достигать 50 лет и более. Они стойки к агрессивному воздействию среды, обеспечивают высокое сцепление с колесом и отсутствие пыли. Полотно относительно мало истирается (0,1 мм в год), толщина покрытия из него не превышает 16-22 см.

Помимо прямых экономических выгод при строительстве, бетонное покрытие дает значительные технико-экономические преимущества при эксплуатации дороги. Кроме того, их прочность и износостойкость позволяют пропускать грузовые автомобили с большим объемом грузов и повышать интенсивность дорожного движения, что приобретает особое значение в контексте транспортных проблем России.

Высокая долговечность бетона позволяет сократить расходы на содержание и ремонт до минимума. Срок службы бетонного покрытия автомобильной дороги в несколько раз больше по сравнению с покрытием из асфальтобетона. Против асфальтных дорог работает еще и такой фактор, как отсутствие качественных дорожных битумов, которые российская промышленность практически не выпускает. И если продолжать строить дороги с применением битума и делать асфальтобетон, то, несмотря на масштабное финансирование и внедрение инноваций, из порочного ремонтного круга российской дорожной отрасли не выбраться.

Таким образом, мы можем сказать, что по сравнению с асфальтобетонными цементно-бетонные покрытия обладают рядом технических особенностей и технико-экономических преимуществ. Бетонные дорожные покрытия имеют:
* большую прочность и могут пропускать все виды тяжелого автомобильного транспорта;
* достаточно высокую шероховатость поверхности покрытия, допускающую движение транспорта с большими скоростями во влажную погоду;
* малый износ поверхности, большой срок службы покрытия до капитального ремонта;
* незначительный объем работ по текущему ремонту;
* малое сопротивление движению транспорта;
* значительную экономию в каменных материалах;
* возможность механизации всех видов строительных работ.

Высокие транспортно-эксплуатационные качества и возможность полной механизации строительных работ выдвигают бетонные покрытия дорог на первое место в мире среди усовершенствованных покрытий. В настоящее время ведущие строительные компании обеспечивают качество цементно-бетонных дорог за счет армирования полотна специальными сетками из различных материалов, например, углеродистых, и улучшения бетонных составов за счет введения различных добавок.

Таким образом, мы видим, что технология укладки цементно-бетонных дорог вовсе не проста. Кроме этого, цементно-бетонные покрытия нужно укладывать на прочные и морозостойкие основания.

Возможности и сложности

В России строительство и реконструкцию цементно-бетонных дорог можно осуществлять исключительно за счет отечественных материалов, нарастив тем самым объемы выпуска дорожного цемента и других необходимых строительных материалов, а также увеличив число рабочих мест.

Цемент, бетон и преднапряженный железобетон можно производить в любом регионе вдоль строящихся трасс, потому что необходимые ресурсы в России имеются практически везде.

Но когда дорожно-строительная организация отдаёт проектно-сметную документацию на экспертизу, проводимую в процессе тендера, то главный критерий, по которому она должна пройти как будущий исполнитель строительства , - это соответствие единственно имеющимся СНиПам времен 70-х гг. и границам стоимости. Но по этим требованиям ни одна современная технология дорожного строительства не проходит, включая цементно-бетонные покрытия. Поэтому очень важно на законодательном уровне изменить требования к условиям торгов, потому что не только цена должна служить ключевым показателем выгоды строительства, но и долговечность построенных дорог.

Изменения, даже в пользу самых выгодных технологий, всегда даются нелегко. Еще в советские времена руководство промышленности опасалось, что при переходе на цементобетон высвободится до 70% оборудования, предназначенного для производства и укладки асфальта, а загруженность имеющейся базы упадет на 15-20%. Были сложности с хранением цемента и сроками его годности, необходимо было создавать новые логистические механизмы. Осложнились бы механизмы планирования, возникли немалые издержки на перевооружение отрасли бетоноукладочной техникой. Кроме этого, в то время отсутствовали экономичные конструктивные решения, а объемы выпускаемых дорожных цементов и бетонов были малы. В связи со всем вышеперечисленным ожидалось резкое подорожание строительства.

Сейчас многие из этих трудностей решаются более безболезненно, но в целом, такие масштабные изменения, конечно, требуют больших капитальных вложений. Тем более что спустя 30 лет технология сборного и монолитного железобетона видится уже чуть ли не единственным выходом из технологического тупика.

Развитие данной технологии определяется главным образом государственной политикой, поскольку основной объем финансирования дорожного строительства обеспечивает федеральный бюджет. Кроме того, государство должно взять на себя часть рисков по непрерывной загрузке предприятий, обладающих передовыми мощностями. Стоимость современного оборудования для укладки цементно-бетонного дорожного полотна составляет несколько миллионов евро. Инвестировав в оборудование, компания должна быть уверена, что в будущем не прекратятся заказы на этот вид работ.

Перспективы

В 2010 г. планировалось увеличить протяженность автомобильных дорог общего пользования федерального значения, соответствующих нормативным требованиям к транспортно-эксплуатационным показателям, до 21 574 км. Однако для эффективного функционирования дорожного хозяйства этого не достаточно.

Стратегия модернизации заключается в том, чтобы удержать дорожную сеть от коллапса. Ни в одном документе планирования строительства дорог не говорится о внедрении каких-либо новых технических решений. Ставку автоматически предлагается делать на асфальтобетон - крайне несовершенную технологию, особенно в климатических условиях России. Асфальт является нежестким покрытием с низкой морозостойкостью, плохо реагирует на жару, страдает ярко выраженной колейностью, работает всего от двух до пяти лет, особенно в условиях нарастания максимальных нагрузок на заднюю ось грузовиков и фур (фактически они уже доходят до 12 т) и взрывного роста числа автомобилей в стране.

При таких нагрузках дороги из асфальтобетона просаживаются, выходя из строя намного раньше любых гарантийных сроков. Число недоремонтов нарастает. Цена на битум растет вместе с ценой на нефть, на рынке начинает ощущаться его острая нехватка. В бюджетах на строительство уже фигурируют астрономические цифры. Так, строительство одного километра шоссейной дороги первой категории уровня Киевского шоссе обходится сегодня, по данным «Трансстроя», в среднем в 1 млрд. рублей (свыше 40 млн. долларов). Дорога третьей категории обходится в 200 млн. рублей (для сравнения: на 2007 год Росавтодору было выделено 150 млрд. рублей). И это притом, что самый хороший асфальт при нынешних нагрузках на дороги не требует ремонта в лучшем случае в течение 5 лет. Климат, культура управления, коррупция, устаревшие технологии, нарушение технических нормативов и отсутствие технических стандартов - все это держит систему в подвешенном состоянии, не давая ей развиваться.

Опять вспомним Новосибирск. При строительстве Северного объезда, сданного в ноябре 2009 года, было применено цементно-бетонное покрытие. Применять асфальт строители не планировали по нескольким причинам. Стоимость асфальтовой и бетонной трассы примерно одинакова, при этом средний срок жизни асфальтового покрытия 12-14 лет, бетонного - 25 лет. Благодаря отказу от асфальта в 1,5 раза снижается и стоимость содержания дорожного полотна.

Эта автомагистраль протяженностью 76 км (цементно-бетонный слой толщиной 24 см и шириной 16,5 м на основании из пескоцемента толщиной 18 см) потребовала 50 тыс. тонн цемента. Это около 6,5 тыс. центнеров на 1 километр (658 кг на один погонный метр). Как уже было сказано выше, в России в год строится около 3-3,5 тыс. км дорог общего пользования. Если хотя бы половина из них будет возводиться цементно-бетонным способом, это способно повысить спрос на цемент только для данных целей дорожного строительства на 1 млн. тонн (без учета строительства объектов дорожной инфраструктуры и текущего ремонта).

В будущем строительство дорог с бетонным покрытием должно возрастать, они должны становиться основным видом магистральных дорог.

Цементобетон не только для дорог

Цементно-бетонное покрытие может быть также широко использовано при строительстве аэродромов, которых в России не хватает. Многие европейские города, имеющие от 100 тыс. населения, располагают международными аэропортами. В России же сегодня даже крупные областные центры между собой сложно связать авиатранспортом. Для активного экономического взаимодействия российским городам необходимо располагать действующими аэропортами, а в случае сотрудничества с иностранными инвесторами - международными аэропортами соответствующего качества для беспрепятственного осуществления авиаперевозок. В Советском Союзе во всех регионах существовали десятки аэродромов местного значения, и это очень помогало в решении многих жизненно важных проблем. Сегодня многие из этих аэродромов полностью утрачены.

Цементно-бетонную технологию также планируют применять в обустройстве железных дорог в качестве основания под рельсы. И хотя в этой сфере использование не обещает быть масштабным, так как сопряжено со специфическими сложностями, имеющие место попытки свидетельствуют о широком потенциальном спектре применения цементно-бетонных покрытий, что, в свою очередь, поднимает уровень востребованности цемента и бетона в экономическом развитии страны.

В. НИКОЛЬСКАЯ, директор по исследованиям аналитического агентства ABARUS Market Research

Бетон представляет собой наиболее распространенную строительную основу. Различные составы с успехом используются практически в любых сферах, что делает материал универсальным.

К отдельной группе относится дорожный бетон. Широчайшее применение материал находит при укладке дорожных полотен, а также аэродромных покрытий. Главной особенностью строительной основы выступает возможность эксплуатации в самых тяжелых условиях. Какими же отличительными качествами обладают бетоны для дорожных покрытий?

Типы

В зависимости от назначения выделяют следующие типы материала:

Составы для однослойных покрытий и создания верхних слоев при укладке дорог с многослойной структурой. В данном случае к качествам дорожного бетона предъявляются максимальные требования, так как на поверхностные слои покрытия оказывают влияние не только нагрузки со стороны транспорта, но также внешние факторы окружающей среды.
Материал для создания нижнего слоя в двухслойных покрытиях. При изготовлении уделяется меньшее внимание качествам, наличие которых является обязательным требованием для предыдущего типа материала.
Дорожный бетон, который служит основанием при укладке усовершенствованных капитальных покрытий. Ввиду отсутствия существенных нагрузок на слой материала, его подготовка в данном случае допускает наличие достаточно усредненных характеристик.

Состав материала

Дорожный бетон может иметь разные составы и, следовательно, различны его технические характеристики.
В качестве основы для изготовления обычно используют пластифицированный либо гидрофобный портландцемент. Причем марка бетона, используемого для укладки дорожного покрытия, должна быть не ниже М400.

Оптимальным соотношением ингредиентов для приготовления дорожного бетона является пропорция 1:2:5 (цемент, песок, наполнитель). Предпочтение отдается крупным наполнителям, в качестве которых наиболее целесообразно использовать базальтовый гравий. При избытке влаги осадочные породы в составе дорожного бетона проявляют себя несколько хуже.

Основным требованием для подготовки материала, который будет использоваться при укладке верхних слоев бетонной дороги, является применение наполнителя, предел прочности которого составляет не меньше 1200 кг/м² при сжатии. Изготовление строительной основы для укладки средних и нижних слоев дорожных полотен допускает применение щебня с пределом прочности в 800 и 600 кг/м² соответственно.

При изготовлении материала, с помощью которого будет осуществляться заливка капитальных дорог бетоном, может применяться песок самых различных фракций. Чаще предпочтение отдается зернистому песку средней или крупной структуры.

Дополнительные характеристики

Бетонные покрытия дороги должны соответствовать нормам подвижности слоя, которые составляют не более 2 см. Во избежание выхода за пределы данного требования при подготовке бетона применяются добавки в виде минеральных зерен.

Другим важным качеством для материала выступает прочность при изгибе. Высокие показатели прочности бетонного слоя дорожного покрытия выступают необходимой характеристикой для плоскостей, подверженных интенсивному давлению.

Бетонная дорога может подвергаться изменению массы и объема при воздействии определенных усилий. Поэтому перед укладкой подготовленного бетона нередко производят тест на истирание. Для проверки свойства материала пробы производятся на специальных вращающихся кругах. Результаты сверяют с общепринятыми стандартами.

Требования к качеству бетонных дорог

Существует целый ряд требований, которые предъявляются к характеристикам бетонных дорожных покрытий:

Отсутствие склонности к образованию микротрещин – достаточно важное требование, так как работы по укладке дорожных покрытий нередко выполняются в самых неблагоприятных условиях. В таких ситуациях вероятность растрескивания дороги из бетона остается существенной в течение всего отрезка времени, необходимого для полного затвердевания материала.
Устойчивость к динамическим нагрузкам. Формирование состава дорожного бетона предполагает использование наполнителей, которые способны переносить регулярные вибрации, что возникают при прохождении по покрытию внушительного трафика.
Стойкость к химическим воздействиям. Не секрет, что для удаления обледеневшего слоя, бетонные дороги нередко очищаются химически активными реагентами. Справиться с такими воздействиями позволяет формирование сбалансированного состава материала.

Устройство капитальной бетонной дороги допускает укладку материала как на грунтовое основание, так и после удаления старого дорожного покрытия. Для начала площадка зачищается от мусора и растительности. Срезаются бугры, устраняются неровности. Углубления и ямы плотно заполняются обычным грунтом либо строительным боем.

Перед непосредственным бетонированием дороги площадка покрывается плотным слоем песка, желательно крупной фракции. Достаточной считается песчаная подушка, толщина которой составляет от 3 до 5 см. Поверх песка насыпается щебень прослойкой аналогичной толщины. В завершение подготовительных мероприятий ставится опалубка, куда будет осуществляться заливка бетона.

Соответствие качеств собственноручно изготовленного состава необходимым требованиям проверить достаточно проблематично. Поэтому поначалу не рекомендуется заливать слишком большие по площади участки.

После того, как подготовлен материал, с помощью которого укладываются бетонные дороги, соблюдена технология изготовления, зачищена и выровнена площадка, можно переходить к заполнению участка, ограниченного опалубкой. Удаляется опалубка лишь после полного затвердевания бетонного слоя.
Выполнив устройство бетонной дороги собственными руками согласно вышеуказанным рекомендациям, можно получить по-настоящему прочное, надежное и долговечное покрытие.

Главный материал, применяемый для обустройства дорог – асфальт. Спустя несколько лет такое покрытие нуждается в ремонте, потом его эксплуатационные свойства ежегодно восстанавливаются. Бетонное покрытие гораздо лучше асфальтового, однако применяется оно ограниченно. Этому есть свои причины, связанные с недостаточным финансирование, низким производительным уровнем, особенностями климатических условий, недостаточным количеством цемента нужных марок, рельефными участками местности. Эта технология в России особой популярностью пока не пользуется, так как дороги из асфальта обходятся значительно дешевле. Однако отметим, что постепенно стоимость данных видов полотна медленно уравнивается. Начинает вестись строительство бетонных дорог, мостов, взлетно-посадочных полос на аэродромах.

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.

Технология строительства

Устройство бетонных дорог включает в себя определенные этапы:

Готовится грунтовое основание. Его укатывают для достижения нужной плотности, при необходимости – увлажняют либо просушивают.
Организуется отведение воды, чтобы продлить эксплуатационный период полотна и придать езде безопасность.
Устраивается подстилающий слой. Он представляет собой песчаную прослойку, толщина которой составляет до двух до четырех десятков сантиметров.
Выполняется сборка опалубочной конструкции. Элементы ее изготавливаются из пиломатериалов, при этом учитывается высота заливки.

Если вода просачивается в грунт, дорожное покрытие постепенно разрушается.

Технология строительства сложная, и каждый этап будет рассматриваться подробно.

Структура бетонной дороги

Полотно включает в себя определенные слои:

подстилающий – для его устройства используют щебенку, которая дренирует грунтовую воду, и песок, с чьей помощью компенсируются возникающие нагрузки;
укрепляющий – представлен низкосортным бетоном, связывающим подсыпной слой;
дорожное полотно – бетонная поверхность.

Конструкция бетонной дороги под тяжелые автомобили выполняется из напряженного и ненапряженного железобетона, арматурная каркасная основа в которых не дает возможности камню растрескиваться от тяжести грузовых машин.

В частных видах строительных работ или при обустройстве бетонного покрытия дорог на перенасыщенных влагой грунтах на песчаную подушку выкладывается гидроизоляционный материал, предотвращающий сильное намокание дорожного полотна, последующую за этим коррозию камней и арматуры. В качестве гидроизолирующего материала применяют обычный рубероид.

Выполнение работ

Более подробно разберемся, что собой представляет тот или иной строительный этап бетонирования автодорог.

Подготовка

Сложность представляют земляные работы, да и стоят они достаточно дорого. Их началу предшествует составление подробного проектного решения, выводы которого основаны на геологических исследованиях местности. Если есть такая возможность, то бетонирование дорог выполняют горизонтально, снимая небольшие холмы или закладывая в углубления уплотненную породу.

Если ведется строительство крупной автомобильной магистрали, то слой плодородной земли снимается в полном объеме, а для устройства бетонной дороги во дворе достаточно будет удалить от пятнадцати до двадцати сантиметров почвы.

Подготовленная основа уплотняется катками и вибрационными механизмами, отличающимися большим весом.

Данный этап считается ответственным моментом, так как от прочности основы зависит показатель жесткости и целостность дорожного покрытия, даже когда динамические нагрузки довольно интенсивны.

Во время выполнения земляных работ продумывается устройство дренажной системы, чтобы была возможность отвода грунтовой и дождевой влаги. С этой целью основу выводят в плоскости, уклонный угол которой составляет от двух до четырех градусов. По бокам дороги устанавливают желоба из бетона или устраивают откосы естественного типа, по склонам которых вода будет попадать в приемные колодцы либо уходить в грунт.

Подстилочный слой

Устраивается песчаная подушка, толщина которой равна двадцати – сорока сантиметрам. Этот элемент можно не делать, но он отлично защищает от поступающей из земли влаги, улучшает процесс дренажа. Подстилочная прослойка необходима, чтобы предотвращать размытия и вспучивания во время морозов, что приводит к образованию впадин и трещин в монолитном бетоне.

Больше всего проблем появляется на глиняных, торфяных и иных участках местности, способных удерживать в себе воду. В большинстве случаев такие слои частично удаляют, дно засыпают крупными камнями и гравием. Укатанный слой по высоте достигает тридцати сантиметров. От подобной подготовки будут зависеть расходы и время, необходимое для строительства.

Минимальное значение толщины основы зависит от вида грунта и климатических условий. Определяют ее по специальной таблице. Если слой выкладывается из различных материалов, то между ними расстилается геотекстиль.

Выравнивают слои в соответствии с запроектированными уклонами. Каменные засыпки укрепляются вяжущими материалами – цементом, гранулированным шлаком от металлургического производства, в который добавлена негашеная известь, золой теплоэлектростанций, молотым шлаком.

Опалубка

Для изготовления этой конструкции применяют доски, высота которых соответствует уровню заливки бетона для дороги. Как правило, равна она десяти – пятнадцати сантиметрам. Определяясь с ее размерами, необходимо учесть, что по краям бетона устраиваются ребра, улучшающие прочность. Толщина досок не должна быть менее 5-ти см. Каждый элемент конструкции должен покрываться специальным составом, который облегчит отсоединение от застывшего бетона.

К деревянным опалубочным щитам предъявляются требования по уровню прочности от распора их свежей бетонной массой и усилий, которые возникнут в результате трамбовки.

Если применяется тяжелая техника для строительства дорог из бетона, которой уплотняется бетон, то следует устанавливать опалубку, изготовленную из стального материала. Прослужит она значительно дольше. В основе каждого элемента заложена подошва, улучшающая устойчивость.

Опалубочные секции выставляются в одну линию, прочно фиксируются. Это особенно важно, если вибрирование бетонной массы выполняется тяжелыми механизмами. В местах, где уровень основания снижается, под опалубку льется тощий бетон, чтобы улучшить устойчивость.

Армирование

Если технологический процесс устройства бетонной дороги предполагает такой вид работ, то арматура должна представлять собой металлическую сетку, площадь ячеек в которой достигает 150 мм. кв. Такой выбор материала даст возможность избегать расширений и появления трещин в бетонной толще.

Укладка арматурной сетки выполняется в процессе заливки бетонной смеси на высоте в три – четыре сантиметра от нижнего уровня. Перед этим залитый бетон разравнивается, устилается каркасная сетка, при необходимости – фиксируется. Теперь можно продолжать работу.

Заливка

Подстилочная прослойка укрывается материалом, устойчивым к промоканию, гидроизоляцией, либо просто увлажняется. Дорожный бетон, соответствующий ГОСТу, выкладывается по толщине единым разом. Когда применяется армирование, то процесс выполняется этапами.

Бетон для дороги, марка которого отвечает всем требованиям, наносят быстро, так как он не отличается продолжительной жизнеспособностью. Добавлять воду в массу не рекомендуется, потому что ухудшатся механические свойства покрытия. Так как строительные объемы большие, к месту выполнения работ поставляют приготовленный в заводских условиях дорожный цемент. Смесь выгружают по одному кубометру и разравнивают, чтобы придать всему слою одинаковую плотность.

Оптимальный вариант укладки бетонного полотна – двумя или тремя слоями.

Уплотняется бетонная смесь специальными механизмами, представленными деревянными или металлическими брусами, на которые воздействую укрепленные на них пневмомолоты. Такое приспособление опускается в смесь, начинает перемещаться в ней. Обработав один участок, брус перемещают далее.

Если применяется армирование, то вибрационное устройство должно располагаться в пяти – семи сантиметрах выше верхнего края каркаса.

В специальной машине кроме вибрационного устройства имеется еще и разравнивающее приспособление, расположенное впереди.

Бетонный состав должен быть пластичным и достаточно подвижным, но не очень жидким, чтобы не мог оплывать, перетекая через опалубочные щиты. Все это негативно скажется на прочности покрытия.

Нарезка швов

Обязательное условие – устройство деформационных швов. Такой вид работы возможен при достижении бетоном определенного уровня прочности, составляющего 50 – 60 процентов. В таком виде полотно способно выдержать вес не только рабочего, но и специального инструмента для нарезки швов.

Таким образом компенсируется температурное расширение, которому в различной степени подвержен бетон. Сегменты дороги при сезонных изменениях не образуют трещин.

Распиловка выполняется расшивкой – специальным инструментом. Расстояния между швами определяются проектными расчетами. Как правило, для этого толщину монолитного покрытия умножают на тридцать.

Чтобы в такие швы не попадала влага, их заполняют мастикой.

Материалы для устройства полотна из бетона

М400 – универсальный бетонный состав. Прочность его позволяет выдержать нагрузки от различного колесного автотранспорта. Основу составляет портландцемент, обладающий устойчивостью к воздействию влаги. Добавляют в раствор и пластификаторы, чтобы улучшить показатели гидрофобности и прочности.

Бетонная смесь состоит из:

цемента – 1 часть;
щебенки – 5 частей;
песка – 2 части.

Составы бетона и его характеристики указываются в строительном проекте.

Устройство покрытия из плит

Бетонные плиты для дороги изготавливаются следующим образом:

Готовятся формы нужного размера, или выставляются опалубочные щиты.
При необходимости готовится арматурный каркас, чтобы улучшить прочность плит.
Заливка выполняется готовой бетонной смесью, желательно сразу выполнять трамбовку, чтобы удалить пузыри воздуха.
Через некоторое время, когда бетон застынет, можно снять опалубку и дать плитам время для набора нужной прочности.

С помощью такого материала можно сделать бетонную дорогу своими руками. При соблюдении всех условий она отлично послужит вам долгое время.

Заключение

Бетонное покрытие дороги прочное, но нуждается в определенном уходе. Образовавшиеся трещины необходимо сразу заделывать, чтобы они не увеличивались в размерах. Для этого используют специальные шпатлевочные составы или бетонный раствор. Если образовался разлом, следует снять весь участок бетонного полотна.