Марка бетон для дороги


требования, состав, свойства, производство и укладка

Строительство дорог – процесс, который существует много веков. Методами проб и ошибок подбирались материалы, которые обладают необходимой прочностью и износостойкостью. Ежедневные нагрузки, которым поддается дорожное покрытие, ставит для строителей много задач одновременно, главная из которых — сделать качественное дорожное покрытие. С этой целью применяют специальный бетон — дорожный.

Для чего используется? Виды

Дорожный бетон относится к тяжелым бетонам. Они применяются для укладки дорожного полотна и аэродромных покрытий. Он отличается тем, что способен выдержать постоянные большие нагрузки. Для того, чтоб свести стоимость к минимуму, необходимо сделать бетон максимально долговечным.

Для изготовления правильного раствора необходимо четко придерживаться рецептуры, утвержденной ГОСТ, в зависимости от места использования.

Дорожный бетон применяют для:

  • Изготовления однослойной плоскости или верхнего слоя многослойной. Требования к такому раствору максимально высокие, так как бетон будет изнашиваться не только от транспорта, но и от влияния окружающей среды.
  • Укладки нижнего слоя двухслойных покрытий. Изготовление такого вида более экономичное из-за меньших требований к его компонентам, а также от исключения влияния внешней среды.
  • Заливки основы для усовершенствованного типа. Требования к такому бетону невысокие.

В раствор добавляются примеси, что улучшают его стойкость к низким температурам, количество и вид которых зависят от климатических условий. Составляющие бетонов влияют на его износостойкость: чем он подвижней, тем менее устойчивым будут дорожные пути. Трасса, кроме нагрузок от транспорта, может поддаваться влиянию воды (снег, дожди), перепадов температур, поэтому дорожный бетон для его укладки должен быть качественным и прочным.

Состав. Особенности изготовления

Фиброволокно используют в дорожном бетоне.

Для стойкости и прочности применяют ряд специальных добавок, которые влияют на качественные характеристики. Полимерные примеси повышают прочность в дорожном бетоне, в том числе в агрессивной среде. Фиброволокно влияет на стойкость к динамическому воздействию, оно дает дополнительное армирование. Фибра повышает износостойкость, используется для автомагистралей.

В приготовлении раствора необходимо придерживаться пропорций цемента, песка и добавок (1:2:5). Для того чтоб дорожный бетон обладал всеми необходимыми характеристиками, необходимо выдержать правильное соотношение воды и цемента в растворе: 0,6 для нижних слоев; 0,5 для верхних, 0,75 для укладки основания. Если воды слишком много, это может влиять на «работу» добавок в растворе.

Диаметр частиц заполнителя: до 2 см в верхнем слое; до 4 см в нижнем. Зерна заполнителя влияют на монолитность основы, их количество не должно превышать 450 кг/м3, а для верхнего слоя – 500 кг/м3. Подвижность бетона не должна превышать 2 см. Для пористости применяют воздухововлекающие добавки. Этот параметр влияет на морозостойкость и переносимость химического воздействия.

Для ускорения твердения плоскости в процессе смешивания добавляют пластификаторы. Они добавляются перед укладкой бетона. Вместе с воздухововлекающими примесями и цементом они обеспечивают максимально высокие свойства бетона.

Все добавки должны использоваться согласно инструкциям производителей. Если одновременно применяется несколько примесей, то их количество вместе должно быть меньше 60 г/кг цемента. Раствор адаптируют по консистенции под устройства для укладки и условия окружающей среды.

Производство

Для укладки дорог используют бетон, который изготовляется на заводах.

Трасса чаще всего заливается растворами, которые изготавливаются на заводе. Такое изготовление имеет свои особенности. Основой таких растворов являются пластификаторы или гидрофобные портландцементы. Конечный состав смеси зависит от желаемого результата.

Для двухслойных автомобильных путей верхний слой изготавливается из портландцемента (марка М400 и выше), песка средних и крупных зерен, щебня среднего размера (прочность сжатия от 800 кг/м2). Для нижнего слоя можно использовать материал прочностью от М300.

Если трасса прокладывается в условиях, где возможны критично низкие температуры, используются добавки для повышения морозостойкости. Такая примесь выбирается в зависимости от того, какая в местности среднемесячная температура в холодное время.

Характеристики дорожного бетона

  • Микротрещины. Строительство часто происходит в плохих погодных условиях, поэтому раствор должен обеспечивать низкий уровень образования микротрещин при твердении бетона.
  • Стойкость к внешним воздействиям. Дорожные пути постоянно поддаются влиянию вибраций от транспорта.
  • Химическая стойкость. В зимнее время дороги покрывают веществами, что уменьшают скольжение по льду.
  • Растяжение. Большая нагрузка в дорожных бетонах падает не только на сжатие, но и на растяжение.
  • Прочность и морозостойкость. Чем выше показатели в этой категории, тем дольше будет срок эксплуатации, а это значит, что затраты на ремонтные работы будут меньше.

Укладка

Дозировка

Укладка дорожного бетона.

Зернистые заполнители дозируются по отдельности каждый. Цемент, заполнители и добавки добавляются по весу. Дорожный бетон изготавливают в бетономешалке принудительного действия. После добавления всех компонентов их необходимо смешивать еще около минуты. Для того, чтоб покрытие было равномерным, каждый слой заливается только из одного смесителя.

Работа с участком

Для того, чтоб минимизировать влияние воды, участок под него поднимают, а также регулируют уклон.

Реконструкция

Если целью работ является не укладка новой трассы, а нанесение бетона на уже имеющееся полотно, задача значительно упрощается, так как не нужно ждать утрамбовки бетона. Рабочий участок очищается. Площадь выравнивается, чтоб не было бугров и ям. Участок покрывается крупным песком (30-50 мм), после чего — таким же слоем щебня. Делают опалубку. Не нужно заливать бетоном сразу весь участок. Через небольшие расстояния необходимо оставлять зазоры.

Пробы

Перед тем как начинать укладку раствора, необходимо проверить составляющие материалы. Это делают для того, чтоб проверить, дадут ли те или иные добавки необходимые качества материалу. Результат исследования должен быть записан в протоколе по каждому параметру отдельно. Такой документ является частью договора на строительные работы.

Если строительство другого объекта проводится в такой же местности и условиях окружающей среды, позволяется использовать предыдущие данные, но при этом они не должны быть старее 24 мес. Образцы могут быть затребованы заказчиком. Если материалы поставляются с производства, необходим также заводской контроль качества.

Вывод

Дорожный цементный бетон – это многокомпонентный материал, который должен соответствовать не только условиям эксплуатации, но и нормам ГОСТ. Его состав и свойства зависят от внешних факторов и подбираются в каждом конкретном случае.

kladembeton.ru

Какую марку бетона применяют для наружных дорог

Как выбрать марку бетона | Автор топика: Aygul

Бетон марки М-100 в основном применяется при проведении подготовительных работ перед заливкой монолитных плит и лент фундаментов, а так же в дорожном строительстве, применяют при заливке бетонной подушки и для установки бордюров.

Бетон марки М-150 в основном применяют при проведении работ перед заливкой монолитных плит фундаментов, изготовления стяжек, полов, фундаментов под небольшие сооружения, бетонировании дорожек, а так же в дорожном строительстве, при заливке бетонной подушки и для установки бордюрного камня.

Бетон марки М-200 — наиболее часто используемая марка бетона.

В индивидуальном строительстве М-200 решает массу задач. Из него делают ленточные и плитные фундаменты, изготавливают лестницы. Применяют для производства дорожных плит, подпорных стен, дорожек, отмосток, в дорожном строительстве из марки М-200 делают бетонные подушки и применяют для установки бордюров.

Бетон марки М-250 — мало популярная марка бетона. В основном применяется для решения тех же строительных задач что и 200. Допускается использования при заливке монолитных фундаментов. Практически не используется в дорожном строительстве.

Бетон марки М-300, так же, как и марка М-200 является наиболее применяемой маркой бетона. Применяется при заливке большинства типов фундаментов, монолитных стен, плит перекрытий, лент заборов, лестниц и т. д.

Бетон марки М- 350 наиболее применяемая марка бетона при производстве железобетонных изделий. Ее как правило применяют для изготовления ответственных конструкций с высокой несущей способностью: монолитных фундаментов, колонно-ригельных каркасов, многопустотных и плит перекрытий, свайно-ростверковых ЖБК, балок, монолитных стен, бассейнов, аэродромных плит.

Бетон марки М-400 бетон для конструкций со спец. требованиями. Из- за высокой прочности, высокой скорости схватывания, и высокой цены практически не применяется в частном строительстве. Основное применение: строительство мостов, банковских хранилищ, гидротехнических сооружений, колонно-ригельных перекрытий в многоэтажном строительстве и строительстве сейсмически активных регионах.

Tags: Какую, марку, бетона, применяют, для, наружных, дорог

Инженеры британской компании Lafarge Tarmac, разработали инновационное дорожное покрытие Topmix Permeable, ...

Фундаменты. Как понять какую марку бетона использовать? Ответ тут! Бетон, Раствор, Щебень | Автор топика: Stanislav

Бетон М250 (В20): По прочности превосходит М200, однако имеет сходные характеристики. Области применения во многом тождественны бетону М200, но бетон М250 годится также для изготовления малонагруженных плит перекрытий. Применяется в основном для изготовления монолитных фундаментов, в т.ч ленточных, плитных, свайно-ростверковых; бетонных отмосток, дорожек, площадок, лент заборов, лестниц, подпорных стен.

Бетон М300 (В22.5): Имеет не меньшую популярность, чем бетон М200. Основная отрасль применения – возведение стен, а также устройство различных типов монолитных фундаментов (ленточных, свайно-ростверковых и.т.п.). Хотя бетон М300 может использоваться и для изготовления лестниц, заборов, заливки площадок, отмосток и т.д.

Бетон М350 (В25): Применяется для изготовления плитных фундаментов. Бетон М350 обязателен для формирования фундаментов для многоэтажных домов. Высокая прочность бетона позволяет внедрять его для производства многопустотных плит перекрытия, балок. Широко распространен бетон М350 в монолитном домостроении. Из бетона М350 делают чаши бассейнов, дорожные плиты для аэродромов, несущие колонны и многое другое. Этот бетон выдерживает большие нагрузки, поэтому бетон М350 регламентирован для многих проектов общественных и коммерческих зданий.

Бетон М400 (В30): Относится к средним маркам бетона, но из-за короткого период времени схватывания и довольно высокой стоимости применяется не так широко как бетон М300 и М200. Безусловно, бетон М400 прочен и надежен, поэтому для устройства гидротехнических сооружений, ЖБИ по специальным требованиям и банковских хранилищ – такой бетон незаменим. В малоэтажном и индивидуальном строительстве бетон М400 применять нецелесообразно, однако при строительстве крытых бассейнов, аквапарков торгово-развлекательных комплексов и др. сооружений, к которым предъявляются повышенные требования в плане безопасности, бетон М400 может быть регламентирован проектом.

Бетон М450 (В35): Ограниченно распространен в гражданском строительстве по причине высокой стоимости и неудобства применения, вследствие быстрой схватываемости. Сферы применения аналогичны бетону М400, т.е. бетон М450 идет на возведение дамб, плотин, метро, банковских хранилищ и.т.п.

==================================

Добавьте меня в друзья, я могу вам пригодиться.=)

Бетон, раствор, (ЗАВОД!!! )щебень.

Если Вам надоело сотрудничать с посредниками, которые в один голос заявляют, что являются производителями...

А так же:

Некачественная продукция...Сорванные сроки...Различные недовозы, подмены марок...и т.д.

СОТРУДНИЧАЙТЕ С ПРОФЕССИАНАЛАМИ!!! НИКАКИХ ПОСРЕДНИКОВ!!!

Нашими заказчиками являются как физические лица, так и крупные строительные корпорации.

Индивидуальный подход к каждому клиенту, Надежность и компетентность, А главное - качество продукции ГАРАНТИРУЕМ!!!

Бетон, Раствор от производителя!!! Гибкие условия и разумные цены.

КОНТАКТЫ:

Группа: http://vkontakte.ru/club9695586

Телефоны: Моб. 642-64-68Моб. 642-68-39

ICQ: 467615776

Шпаргалка - Бетон. Классификация бетона

Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного рода ... Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также ..... Для дорожного бетона применяют портландцемент высоких ма¬рок с ... можно ориентировочно судить, какая прочность легкого бетона может быть получена.

tomnosti.info

» Состав дорожного бетона и основные требования к укладке покрытия

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:

  1. 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.
  2. Материал для создания нижнего слоя в двухслойных покрытиях. При изготовлении уделяется меньшее внимание качествам, наличие которых является обязательным требованием для предыдущего типа материала.
  3. 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:

  1. 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.
  2. Устойчивость к динамическим нагрузкам. Формирование состава дорожного бетона предполагает использование наполнителей, которые способны переносить регулярные вибрации, что возникают при прохождении по покрытию внушительного трафика.
  3. 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.

Укладка бетонного покрытия

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.

tehno-beton.ru

Бетонная дорога: технология строительства

Основным материалом для строительства дорог является асфальт. Уже через три года для них требуется ремонт, а затем ежегодное восстановление эксплуатационных свойств. Бетонная дорога значительно превосходит асфальтную по многим параметрам, но ее применение ограничено.

Причины этого следующие:

  • недостаточный бюджет строительства;
  • низкая производительность;
  • климат;
  • транспортные нагрузки;
  • нехватка необходимых марок цемента;
  • рельеф местности.

В США национальным достоянием являются бетонные дороги (фото ниже).

Еще в 50-х годах в Америке и на Западе поняли их преимущество и строительство пошло полным ходом.

Раньше бетонные дороги в России выкладывались из плит, езда на автомобиле напоминала движение поезда на стыках рельсов. Сейчас ее заливают на месте и покрытие получается ровным.

Для чего нужны бетонные дороги?

Бетонная дорога имеет следующие преимущества:

  • легкость приготовления бетонной смеси;
  • высокая скорость укладки;
  • высокая прочность и долговечность;
  • гладкая поверхность, обладающая хорошим сцеплением с шинами;
  • лучшая видимость по сравнению с асфальтом из-за хорошей отражающей способности.

Бетонные дороги обладают эксплуатационными преимуществами, которые заключаются в передаче нагрузки с жесткой бетонной плиты на большую часть основания. Особенно это проявляется в весенний период. Прогиб асфальта часто происходит необратимо, что видно по появлению колеи и волн. Бетонное покрытие подобный прогиб уменьшает, при этом достигается экономия топлива до 20%.

Экологические преимущества связаны с отсутствием загрязнения грунта нефтепродуктами, которые выделяются из асфальта. Снижение расхода топлива уменьшает выбросы в атмосферу. Считается, что более твердое покрытие издает больше шума, но подобное увеличение незначительно.

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.

Структура дорожного полотна

Конструкция бетонных дорог выполняется из следующих слоев:

  • дополнительный,
  • подстилающий;
  • бетонное покрытие.

Подготовка грунта

Заливке бетоном предшествует подготовка грунта и изготовление выравнивающего слоя. Грунт должен быть плотным. Это легко проверить, воткнув в него стальной прут толщиной до 12 мм. Он должен входить на глубину не более 60 см. Если уплотнение будет недостаточным, подушка в дальнейшем просядет и бетон разрушится.

Грунт предварительно укатывают. Особенно этому уделяют внимание при его подсыпке. В этом случае укатка производится послойно. Уплотнение грунта делается при оптимальной влажности. Количество проходов и тип катка следует подбирать экспериментально, производя пробную укатку. Если влажность ниже допустимой величины, грунт следует увлажнять. Если он чрезмерно сырой, его просушивают рыхлением, добавлением песка, шлака или другими способами.

Водоотведение

Когда строятся бетонные дороги, технология предусматривает отвод от них талых, ливневых и паводковых вод еще перед сооружением земляного полотна. Работа в этом плане выполняется как в черте города, так и за его пределами.

Устройство бетонной дороги с отводом осадков необходимо с целью повышения срока эксплуатации и улучшения условий езды. На поверхности дороги вода опасна для транспорта при его движении. Ухудшается сцепление с полотном, брызги из-под колес мешают обзору, а также образуется лед при замерзании. Для ее удаления дорожное покрытие должно быть наклонено в поперечных и продольных направлениях, делаются также дренирующие слои. Основание под дорогой выравнивается и в нем создается уклон, который может быть односкатным или двускатным. Места, где может скапливаться вода, выравнивают и засыпают недренирующим грунтом.

Вне города вода с проезжей части удаляется в дорожные кюветы. Их ширина составляет 1-2,5 м. Вода собирается в них и отводится в водоприемники: сточную канаву, естественный или искусственный водоем, русло реки. Для этого в кювете создается уклон в 1-4%, укрепленный газонной травой, булыжником, обломочным или бетонным камнем.

В населенных пунктах вода через лотки собирается в городской канализации. Устройства для ее отведения постоянно чистятся, чтобы обеспечить требуемую пропускную способность.

Вода, которая просачивается в грунт, представляет опасность для дороги. Она отводится через слои просачивания, например, гравий. В нем размещаются дренажные трубы с прорезями или отверстиями. Они могут быть из пластика, бетона или керамики.

Работы по отводу от дорожной полосы талых, ливневых и паводковых вод делаются перед сооружением земляного полотна.

Укладка подстилочного слоя

На грунте делается песчаная подушка толщиной 20-40 см. Без нее можно обойтись, но она значительно препятствует поступлению вверх влаги из грунта и улучшает дренаж. Он необходим для предотвращения размытия и морозного пучения, приводящих к появлению впадин и образованию трещин в бетонном монолите. Наибольшие проблемы создает грунт из глины, торфа и любой другой, который способен накапливать воду. Он частично срезается и на дно засыпаются камни крупных фракций, а затем гравий. Высота слоев после укатывания составляет около 30 см. От их подготовки зависят затраты и то, сколько времени будут строиться бетонные дороги. Минимальная толщина основания зависит от типа грунта и климатической зоны. Она определяется по таблицам. Между всеми слоями из разных материалов выкладывается геотекстиль.

Разравнивание каждого слоя производят с соблюдением проектных продольного и поперечного уклонов.

Каменные материалы основания обычно укрепляют веществами, обладающими вяжущими свойствами. Это может быть цемент или отходы промышленности: гранулированный металлургический шлак с добавкой негашеной извести, зола тепловых электростанций, молотый шлак. Слои должны быть монолитными, что достигается за счет применения вяжущих составов и тщательной укатки.

Для прохождения строительных машин часто требуется увеличение прочности дополнительного нижнего слоя. Для этого его укрепляют вяжущими составами.

Опалубка

Опалубку изготавливают из пиломатериалов по высоте заливки, которая составляет 100-150 мм. Выбирая ее по высоте, следует учитывать, что на краях бетонной плиты делаются ребра, повышающие ее прочность. Толщина досок должна быть не ниже 50 мм. Их покрывают составом, облегчающим отсоединение от застывшей плиты. К опалубке из дерева предъявляются требования прочности от распора свежего бетона и усилий, возникающих при работе трамбующего бруса.

Если применяются тяжелые дорожные машины по уплотнению и отделке бетона, устанавливается мощная опалубка из стали. Она не коробится и служит значительно дольше. В ее основании имеется подошва, повышающая устойчивость.

Секции опалубки устанавливаются в линию и надежно крепятся. Особенно это важно, если вибрирование бетона делают тяжелыми машинами. В местах снижения уровня основания под опалубку подливают слои тощего бетона для большей устойчивости.

Бетонные дороги: технология изготовления плит

Перед укладкой бетона устанавливают температурные швы, позволяющие плитам перемещаться по вертикали и горизонтали при их расширении или сжатии.

1. Температурные швы

Заливочные секции полностью разделяются. Для заполнения швов применяется материал, поглощающий энергию: изоляционный картон, мягкая древесина, пробка с битумом. Для предохранения от мусора и камней верхнего участка шва на глубину 40-50 мм необходимо сделать гидроизоляцию герметиком. Если она не будет вовремя сделана, при расширении плит бетон из-за камней может отколоться.

Расстояние между швами в умеренном климате достигает 20-30 м. Надежность покрытия для длинных плит составляет 50%, а для коротких - 85%. Она характеризуется устойчивостью к трещинообразованию между капитальными ремонтами. Монолитность покрытия поддерживается за счет стальных стержней, размещенных в швах.

Их устанавливают через боковые грани или с помощью специального устройства на бетоноукладчике. Когда зазоры между соседними плитами находятся на расстоянии более 6 м, сверху покрытия устанавливают промежуточные швы на глубину 1/3 от толщины бетона. Такие ложные швы делают и по оси дороги.

Ширина двух полос дороги составляет 6-9 м. Между ними также делается температурно-усадочный шов, чтобы не образовались продольные трещины.

2. 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.

3. Уплотнение бетона

Оборудование для уплотнения бетона представляет собой брус из дерева или металла, на который воздействуют закрепленные на нем пневматические молотки. Он погружается в бетонную смесь и перемещается внутри нее. Когда обработка участка заканчивается, брус поднимают и переносят на другой участок.

При использовании арматуры вибрационный брус должен быть от нее на расстоянии 5-7 см выше.

Вибрационная машина содержит кроме вибрационного также разравнивающий брус, который располагается впереди.

К пластичности бетонной смеси предъявляются особые требования. Она должна быть достаточно подвижной, но не слишком жидкой, иначе происходит ее оплывание, перетекание через опалубку - ухудшается прочность.

После небольшого затвердевания бетонную плиту поливают водой, чтобы не образовались трещины от высыхания. Ее покрывают песком, соломенными матами, мешковиной или брезентом. Современным способом защиты от испарения является распыление на поверхности плиты затвердевающего герметика. Пленкообразующее вещество наносят на всю поверхность и боковые грани. Перед этим требуется удалить с покрытия лишнюю влагу.

Низкое качество бетонной смеси приводит к необходимости проведения частых ремонтов дороги.

Заключение

Технология строительства бетонных дорог постоянно совершенствуется, благодаря следующему:

  1. Повышению квалификации и опыта специалистов.
  2. Наличию многофункциональной и высокопроизводительной техники.
  3. Улучшению технической оснащенности, позволяющей сократить ручной труд.
  4. Применению новых современных материалов.

Несмотря на большую стоимость, расходы на ремонт бетонных дорог значительно меньше, чем на ремонт асфальтных.

fb.ru

Роль дорожного бетона в строительстве автодорог

В настоящее время в дорожном строительстве России используются две технологии:

  • С использованием традиционных асфальтобетонных покрытий, в которых связующее вещество – битум;
  • Использующие цементно-бетонные покрытия, в которых применяется так называемый дорожный бетон.

Традиционная технология асфальтовой укладки не слишком пригодна для российского климата. Дороги с таким покрытием постоянно ремонтируются, но качество их от этого не улучшается. Опыт европейских стран, начавших строить цементно-бетонные дороги, показал перспективность таких автобанов. И дело даже не в моральной старости асфальтобетонной технологии. Она дискредитирована неправильными методами ее применения.

Асфальтобетонные дороги, как инженерное решение, в странах Европы и в США представляют собой бетонное основание, на котором присутствует нанесенный тонким слоем асфальт. В России же асфальтовое покрытие, в котором связующее не цемент, а битум самого низкого качества, укладывают в лучшем случае на монолитное основание из низкокачественного «тощего» бетона, а чаще всего – на гравийную или песочную подсыпку.

В настоящее время лишь небольшой процент автомобильных дорог России имеет бетонное покрытие, в основном, это трассы федерального значения. Большинство же российских дорог не соответствуют современным транспортным нормам.

Достоинства бетонных дорожных покрытий

Технико-экономические преимущества цементно-бетонных покрытий перед асфальтобетонными неоспоримы:

  • Достаточно высокая прочность позволяет пропускать тяжелую автомобильную технику;
  • Высокая шероховатость поверхности допускает скоростное движение автотранспорта в дождливую погоду;
  • Малый износ дорожного полотна;
  • Стойкость бетона для дорожного строительства к агрессивному воздействию окружающей среды;
  • Отсутствие пыли;
  • Малый объем текущих ремонтных работ;
  • Долговечность по сравнению с асфальтобетонными дорогами, срок эксплуатации достигает 50 лет;
  • Возможность механизации на всех этапах строительства.

По мнению специалистов, продолжение асфальтобитумной стратегии в строительстве российских автодорог не позволит выбраться из замкнутого круга «укладка-ремонт», хотя ежегодно выделяются огромные средства на содержание дорог.

Основные отличия дорожного бетона

Экстремальность эксплуатации бетонных покрытий автобанов выделяется следующими негативно воздействующими факторами:

  • Непрерывными механическими нагрузками;
  • Циклически изменяющимися замораживаниями и оттаиваниями;
  • Увлажнениями и высыханиями.

В силу такого набора негативных воздействий бетонное полотно автодорог сооружается из специального бетонного материала, который отличается от применяемых в строительстве и благоустройстве обычных видов бетонов. Дорожки из бетона в частном доме заливают совсем другим составом, нежели федеральную трассу или взлетную полосу аэродрома.

Бетонные покрытия дорог обладают следующими позитивными характеристиками:

  • Повышенная износостойкость;
  • Высокие показатели механической прочности на сжатие и на растяжение при изгибе;
  • Низкая истираемость;
  • Стойкость к температурным перепадам;
  • Морозостойкость;
  • Влагоустойчивость.

Сравнительная рецептура дорожных бетонов

Современные автотрассы сооружают из тяжелых бетонов, которые имеют в своем составе тяжелые наполнители размером фракции, превышающей 5 мм. Плотность таких бетонов колеблется в диапазоне 1800-2500 кг/куб. м. Наполнитель – гравий и щебень, имеющий в своей основе базальт, гранит, известняк.

Это важно! Для сравнения – легкие бетоны, к которым относят пенобетоны, керамзитобетоны, арболиты и другие аналогичные материалы с рыхлой наполнительной составляющей, имеют плотность в пределах 500-1800 кг/куб. метр.

Для сооружения автотрасс и городских дорог, для транспортных путей на промышленных объектах, в строительстве аэродромов, при изготовлении бордюров используются тяжелые бетоны с повышенным содержанием наполнителя-щебня и сниженной весовой долей вяжущего-цемента, получившие название «тощих бетонов». Такая дозировка сокращает расходы на производство бетонной смеси для расширенного спектра стройконструкций, поскольку смесь подобной композиции дешевле высокомарочных бетонных составов.

В состав тощих бетонов входят:

  • 1 весовая часть вяжущего-цемента;
  • 3 весовых части наполнителя-песка;
  • 5 или 6 весовых частей наполнителей — гравия или щебня.

Дозировка воды определяется, исходя из требований к дорожному бетону заданной марки и марки используемого цемента. Обычный тощий бетон характеризуется жесткостью (Ж), чем отличается от товарных бетонов, приготовленных по регламентируемой ГОСТами рецептуре. В ассортименте производимых тощих бетонов присутствуют составы с жесткостью Ж1-Ж3 и сверхжесткие составы СЖ1-СЖ3, однако наиболее популярны следующие марки:

  • М100 В7,5 Ж4 и
  • М200 В15 Ж4.

Дорожный бетон представляет собой несколько иной состав по сравнению с тощим.

Отличие состоит в содержании специальных пластификаторов, которые сообщают дорожному бетону более высокую подвижность по сравнению с тощими бетонами, что немаловажно при укладке дорожного бетона в процессе строительства автодорог. В маркировку дорожного бетона добавляется показатель подвижности смеси П1. Например, обозначение одной из марок используемых бетонных дорожных смесей М150 П1 F100 W2 – класс В12,5. Соответствующие литеры в обозначении означают следующие показатели:

  • «П» — подвижность смеси;
  • «F» — морозостойкость смеси;
  • «W» — водонепроницаемость.

Нормирование водо-цементного соотношения В/Ц позволяет более четко подразделять прочностные характеристики для дорожных бетонов, предназначенных для конкретного типа покрытий. В различных климатических зонах для бетонов однослойных покрытий или верхних слоев двухслойных дорожных покрытий В/Ц принимается в пределах 0,5-0,55. В тех же двухслойных покрытиях нижний слой производят с показателем В/Ц, превышающим отметку 0,6.

А вот для модернизируемых покрытий основание производят из смесей с ненормированным В/Ц.

Это важно! Дорожный бетон должен доставляться только самосвалами, так как в автомиксерах происходит расслоение смеси, теряются характеристики и качество дорожного бетона.

stroitel5.ru

ВЫСОКОПРОЧНЫЕ БЕТОНЫ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

УДК  691.328

А.М.Шейнин, С.В.ЭккельОАО СоюздорНИИ

Цементобетонные покрытия автомобильных дорог и аэродромов являются наиболее долговечным видом покрытий. В России проектный срок службы цементобетонных покрытий составляет 20-25 лет (за рубежом – 40-50 лет), асфальтобетонных 10-15 лет. Поскольку реальный, фактический межремонтный срок службы асфальтобетонных покрытий, по ряду объективных и субъективных причин, намного ниже проектного (составляет по данным Росавтодора, в среднем, 3-5 лет или даже меньше), ещё более актуальным представляется строительство долговечных цементобетонных покрытий.

Часто отказ от строительства именно цементобетонных покрытий объясняют трудностью их ремонта. Однако, во-первых, следует обеспечивать требуемый срок службы покрытия или, по крайней мере, гарантийный срок строительства, для чего необходимо вести должный контроль качества проектирования, строительства и содержания автомобильных дорог. Во-вторых, в настоящее время многие организации предлагают различные варианты ремонта цементобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов (с помощью мастик, сухих ремонтных смесей, полимерных пропиточных составов и пр.).

Наиболее перспективным в настоящее время является дорожный цементный бетон с прочностью на растяжение при изгибе, его расчётной характеристикой, соответствующей по величине классу не ниже Вtb4,8 (марок не ниже Рtb60). Эта величина прочности бетона определяет высокую несущую способность покрытий, их выносливость и трещиностойкость. Такая прочность дорожного бетона обеспечивается при использовании стандартных, выпускаемых отечественной промышленностью материалов за счёт снижения водоцементного отношения до величин 0,28-0,38 и использования комплексных химических добавок (воздухововлекающих добавок и суперпластификаторов). При этом прочность бетона на сжатие соответствует классам не ниже В35 (маркам не ниже М450), что, в свою очередь, определяет высокую износостойкость цементобетонного покрытия, стойкость против скалывания на кромках плит и к истиранию, ударную стойкость, готовность покрытия к нарезке деформационных швов в установленные технологическими правилами сроки, к раннему открытию движения автотранспорта и др. Такие бетоны по современной зарубежной классификации относятся к бетонам с высокими эксплуатационными характеристиками (High Performance Concrete – HPC).

В условиях России главным фактором агрессивного климатического воздействия на дорожный бетон, определяющим долговечность цементобетонных покрытий, является попеременное замораживание-оттаивание в присутствии водных растворов хлористых солей-антиобледенителей. Соответственно, для обеспечения высокой долговечности цементобетонных покрытий наиболее актуально получение бетона надёжной, гарантированной высокой морозостойкости.

Достигнутый в настоящее время уровень развития техники и технологии дорожного строительства позволяет обеспечить высокую долговечность цементобетонных покрытий [1]. Для этого необходимо выполнить комплекс соответствующих мер (таблица).

При этом малоподвижные бетонные смеси, уплотняемые с помощью вибрации (марок П1, Ж1), предпочтительнее с точки зрения морозостойкости, чем высокоподвижные и литые (марок П3-П5) или жёсткие (марки Ж4). Предпочтительнее также бетоны естественного твердения, чем пропаренные. Должны выполняться все предписанные нормативно-технической документацией (СНиП 3.06.03-85, ВСН 139-80 и др.) требования к режиму уплотнения бетонной смеси, к технологии ухода за свежеуложенным дорожным бетоном.

Многолетние обследования состояния монолитных цементобетонных покрытий  автомобильных дорог и аэродромов, выполненные СоюздорНИИ, подтверждают, что при соблюдении всех вышеизложенных требований в течение всего срока службы в бетоне отсутствуют признаки морозного разрушения (шелушение, снижение прочности, трещины, отколы и др.), несмотря на активное применение различных химических методов борьбы с зимней скользкостью.

Следует особое внимание обратить на требование к содержанию вовлечённого воздуха в бетонной смеси для высокоморозостойкого дорожного бетона (бетона покрытий автомобильных дорог и аэродромов). Нормируемый объём вовлечённого и диспергированного (до размера пузырьков не более 200-300 мкм.) с помощью воздухововлекающих добавок (типа СНВ) воздуха в бетонной смеси необходим именно для обеспечения высокой морозостойкости бетона в присутствии хлористых солей-антиобледенителей.

По известной «гидравлической» теории, предложенной Пауэрсом почти 50 лет назад, бетон при циклическом замораживании разрушается под воздействием движущейся под большим давлением незамерзающей в «узких» капиллярах воды в сторону от замёрзших участков в «широких» капиллярах цементного камня. Равномерно распределённые воздушные пузырьки служат резервуаром, куда при замораживании отжимается движущаяся по капиллярам вода, что позволяет снять возникающие в цементном камне напряжения. Кроме того, при использовании воздухововлекающей добавки бетон становится более деформативным и трещиностойким, что также позволяет успешно выдерживать циклическое воздействие замораживания-оттаивания. При использовании солей-антиобледенителей повышается вязкость незамерзающей воды в цементном камне (по предположению А.М.Подвального), в результате чего величина возникающих при замораживании напряжений возрастает и ещё более актуальной становится необходимость защиты бетона от попеременного замораживания-оттаивания с помощью вовлечённого воздуха.

Пузырьки вовлечённого воздуха одновременно ослабляют структуру бетона и снижают его прочность. По нашим данным, увеличение объёма вовлечённого в бетонную смесь воздуха на 1% приводит к снижению прочности бетона на растяжение при изгибе, в среднем, на 2,5%, а на сжатие — на 6%. Соответственно, при обеспечении нормированного воздухововлечения (5% в бетонной смеси для бетона покрытий по ГОСТ 26633-91), прочность бетона на сжатие уменьшится на 30% по сравнению с бетоном без вовлечённого воздуха.

Необходимо подчеркнуть, что качество дорожного бетона и проектируемый срок службы покрытия (конструкции, изделия) обеспечивается не достижением каких-либо одного-двух его проектных показателей, например, прочности и морозостойкости, как самых важных, но соблюдением всех требований к материалам, составу бетона, свойствам бетонной смеси  и технологии работ, установленных в нормативно-технических документах. Т.е., качество дорожного бетона обеспечивает только соблюдение всей системы нормативных требований.

Все эти требования взаимно дополняют, но не заменяют друг друга. Достижение проектной марки бетона по морозостойкости является необходимым, но недостаточным условием обеспечения нормативного срока службы покрытия — конечной цели проектирования и строительства. И не означает, что можно ослабить другие требования, требования к составу бетона, к качеству применяемых материалов, к технологии работ, ко всему, что относится к так называемой первичной защите бетона от внешних воздействий. Чаще всего на практике ревизии подвергается норма содержания вовлечённого воздуха в бетонной смеси (на месте укладки бетона), соблюдение которой требует определённой культуры производства и налаженной работы службы контроля качества.

Применение бетонных смесей с относительно низким водоцементным отношением для получения высокопрочных бетонов – известный технологический приём, ставший эффективным в широких масштабах за счёт использования добавок-суперпластификаторов.

При использовании суперпластификаторов, при умеренных расходах портландцемента, 400-500 кг/м3 (марки ПЦ 500-Д0-Н), реально, используя принятые технологии бетонных работ, получение высокопрочных бетонов с вовлечённым воздухом (бетонов дорожных покрытий) марок по прочности (на растяжение при изгибе/на сжатие) Рtb60/М450 – Рtb75/М600. Рис.1,2 иллюстрируют это для дорожного бетона с 5% вовлечённого воздуха в бетонной смеси, приготовленного на портландцементе марки ПЦ 500, гранитном щебне и кварцево-полевошпатовом песке. Здесь К – величина достоверности аппроксимации.

Из многочисленных видов добавок-суперпластификаторов, исследованных у нас в стране в 1980-1990-ые годы различными научно-исследовательскими институтами и лабораториями, наиболее доступным и освоенным отечественной химической промышленностью и строительным производством оказался суперпластификатор С-3. Суперпластификатор С-3 представляет собой водорастворимый сульфированный продукт на нафталинформальдегидной основе. В состав С-3 входит также некоторое количество пластификатора ЛСТ (технических лигносульфонатов) и сульфата натрия. Добавка С-3 выпускается в жидком виде, в виде водного раствора 33-39% концентрации, и в порошкообразном (выпуск С-3 в виде порошка освоен на Новомосковском заводе «Оргсинтез»). Порошок С-3 хорошо растворяется в воде, не требует для растворения подогрева. Поставляется в мешках различной ёмкости.

В СССР добавка С-3 выпускалась на 11 заводах-изготовителях. В настоящее время С-3 выпускают в России на 4 заводах, в г.г. Новомосковск, Россошь, Владимир, Первоуральск. Добавка С-3 остаётся сегодня самой эффективной отечественной пластифицирующей добавкой в цементные бетоны, сравнимой с зарубежными аналогами («Мельмент», «Майти», «Мапей», «Woerment» и др.).

Принцип действия добавки С-3 в бетоне, как и других пластификаторов, основывается на ослаблении коагуляционного взаимодействия новообразований в цементном тесте в первые минуты (часы) после затворения сухих составляющих бетонной смеси водой, на пептизирующем (диспергирующем) действии добавки в цементных системах. Добавки-суперпластификаторы, в отличие от обычных пластифицирующих добавок типа ЛСТ, можно применять в более высоких дозировках (в 2-5 раз), не опасаясь каких-либо отрицательных побочных действий на бетон, что является основой их более высокой эффективности.

Применение тонкомолотых (с удельной поверхностью 4500-5000 см2/г) многокомпонентных цементов (ТМЦ) или вяжущих низкой водопотребности (ВНВ) – ещё один способ повысить прочность бетона. Как показали проведенные в СоюздорНИИ исследования, применение ТМЦ и ВНВ взамен портландцемента марки ПЦ 500 позволяет повысить прочность дорожного бетона ещё, в среднем, на марку, и по сжатию, и по растяжению при изгибе. Однако их практическое использование в дорожном бетоне оказалось нерентабельным из-за высоких затрат на дополнительный помол цементного клинкера.

Кроме того, проведённые исследования выявили случаи снижения морозостойкости дорожного бетона при использовании таких вяжущих, несмотря на высокие абсолютные значения прочности бетона и использование воздухововлекающих добавок. Вероятно, повышение тонкости помола цемента выше определённой, оптимальной, величины отрицательно отражается на долговечности, в частности, на морозостойкости дорожного бетона. Этот вопрос требует дополнительного изучения, хотя указанную опасность, сопровождающую повышение дисперсности вяжущих и снижение клинкерного фонда в зрелом бетоне, отмечали ещё С.В. Шестопёров, А.Е. Шейкин и др. авторы. Также дополнительного изучения требует качество и режимы перемешивание бетонных смесей с использованием тонкомолотых вяжущих и воздухововлекающих добавок.

Подобные проблемы возникают и при использовании в дорожном бетоне высокодисперсных минеральных добавок, обладающих уплотняющим цементный камень действием и «пуццолановым» эффектом, повышающим степень гидратации цемента, таких, как золы-уноса (отход, попутный продукт работы теплоэлектростанций) и микрокремнезём («белая сажа», отход, попутный продукт ферросплавного производства).

При использовании микрокремнезёма (порядка 10% массы цемента) по существующей технологии легко можно получить бетоны марок по прочности на сжатие М600-М800 и марок Рtb70-Рtb80 по прочности на растяжение при изгибе или снизить расход портландцемента в бетоне на 80-120 кг/м3. Другими словами, за счёт применения микрокремнезёма можно повысить прочность бетона, в среднем, на 20% или на столько же снизить расход портландцемента в бетоне. В то же время, проведенные исследования выявили случаи заметного снижения морозостойкости дорожных бетонов при введении в их состав микрокремнезёма (2). При этом, указанное снижение морозостойкости происходит, несмотря на получаемую высокую прочность, низкую капиллярную пористость и существенную величину условно-закрытой пористости бетона, на наличие воздухововлекающей добавки и требуемого объёма вовлечённого воздуха в бетонной смеси. Вопрос эффективного применения микрокремнезёма в дорожном бетоне с точки зрения его морозостойкости в присутствии хлорида натрия требует дальнейшего изучения.

В последние годы появились предложения повысить водонепроницаемость, коррозионную стойкость и морозостойкость дорожного бетона с помощью «вторичной» защиты его поверхности. В качестве «вторичной» защиты предлагаются различные пропиточные составы на основе акриловых и эпоксидных смол, метилметакрилата, силиконовых композиций. Действительно, как показали проведённые исследования, легко с помощью пропитки бетона указанными составами снизить его водопоглощение до 0,1-0,2% (по массе), и, как правило, обеспечить стойкость поверхностных слоёв (глубиной пропитки 3-5 мм.) к шелушению при совместном действии мороза и хлористых солей-антиобледенителей (3).

Одновременно, «вторичная» защита достаточно морозостойкого дорожного бетона (бетона, состав и технология приготовления которого соответствует требованиям, указанным выше, в таблице) не повышает далее (дополнительно) его морозостойкость в присутствие хлористых солей-антиобледенителей по критерию прочности, не защищает от коррозии арматуру, находящуюся в бетоне. Поверхностная «вторичная» защита не повышает морозостойкость и недостаточно морозостойкого бетона. Под действием мороза и солей-антиобледенителей бетон в объёме конструкции может разрушаться под слоем (под коркой) материалов вторичной защиты.

В ряде случаев, не «вторичная» поверхностная защита, но глубокая, на всю толщину, пропитка неморозостойкого бетона полимером, которая, практически, превратила бетон в бетонополимер (при лакоёмкости бетона более 4% по массе), смогла повысить его морозостойкость.

В этой связи, морозостойкость дорожного бетона следует всегда обеспечивать мерами «первичной» защиты, включающими в себя обоснованный выбор состава бетона и технологии бетонных работ, требуемый контроль качества строительства.

Важно подчеркнуть, что получение на практике высокопрочного и высокоморозостойкого бетона и отмеченные выше преимущества цементобетонных покрытий автомобильных дорог в сравнении с асфальтобетонными (больший фактический и проектный срок службы, меньшие эксплуатационные и приведенные затраты, в частности, меньший расход топлива и др.), реализуются только при обеспечении требуемого качества строительства.

В общей проблеме обеспечения качества монолитного дорожного бетона с вовлечённым воздухом особое место занимают принципы применения статистических методов контроля прочности товарного бетона, когда готовая бетонная смесь транспортируется определённое время от завода-изготовителя к месту укладки бетона, и обеспечение сохраняемости свойств такой смеси. Очевидно, что все требуемые (правилами производства работ) свойства бетонной смеси должны обеспечиваться именно на месте укладки бетона.

Если не принимать специальных мер, бетонная смесь и бетон на стройплощадке могут существенно отличаться по качеству от смеси и бетона на цементобетонном заводе (ЦБЗ). Главным образом, это касается показателя удобоукладываемости (подвижности, жёсткости) и объёма вовлечённого воздуха из-за влияния времени и условий транспортирования бетонной смеси. Соответственно будут отличаться величины прочности и морозостойкости бетона. Для того, чтобы производитель бетонной смеси на ЦБЗ обеспечивал сохраняемость свойств бетонной смеси, необходимо оговаривать это специально потребителем (например, в техническом задании на подбор данного состава бетона, в договоре поставки или в иных документах). Более того, чтобы завод–изготовитель товарной бетонной смеси мог обеспечивать и отвечать за качество смеси на месте укладки бетона, он должен заранее быть готов к этому, должен предусмотреть соответствующие конкретным условиям строительства, условиям транспортирования, изменения в составе бетона на стадии его подбора (по ГОСТ 27006-86) по заданию потребителя. Например, должен предусмотреть большее содержание воды и цемента в бетоне, больший расход добавок, пластифицирующих и воздухововлекающих.

В общем случае, должна меняться и цена бетона: чем дольше транспортирование бетонной смеси – тем больше затрат на сохранение её свойств.

Важно отметить, что бетон на стройплощадке, в силу более низкой, как правило, однородности, должен иметь, в отличие от бетона на ЦБЗ, более высокую величину среднего уровня прочности, Rу, более высокую величину требуемой прочности, Rт, и соответственно подобранный состав. Необходимы технические решения, принимаемые на стадии подбора состава бетона или на стадии заключения договора на его поставку, направленные на учёт фактической однородности прочности дорожного бетона на стройплощадке. Например, при использовании статистических методов контроля прочности монолитного дорожного бетона, шагом вперёд в обеспечении его качества на стройплощадке будет назначение заранее величин Rу=Rт=1,41Внорм., соответствующих обычно принимаемому межпартионному коэффициенту вариации прочности бетона 13,5% и коэффициенту запаса 1,1 (ГОСТ 18105-86, п.4.1, п.4.4).

Возможно, положения ГОСТ 18105-86, ГОСТ 7473-94, ГОСТ 27006-86 следует пересмотреть для монолитных бетонных сооружений, особенно для бетона с вовлечённым воздухом.

Любая корректировка состава дорожного бетона должна производиться с учётом безусловного обеспечения его морозостойкости. При этом, наиболее достоверная информация о морозостойкости монолитного бетона в конструкции может быть получена при испытании на морозостойкость образцов бетона, формуемых на стройплощадке и твердеющих в условиях конструкции до достижения проектной прочности.

Выборочный контроль морозостойкости бетона дорожно-транспортных сооружений, проводимый Союздорнии, показал, что, как правило, на ЦБЗ (по образцам, отформованным и твердеющим в нормальных условиях) все показатели качества бетона, его прочность и морозостойкость, соответствуют предъявляемым проектом требованиям. В то же время часто образцы, отформованные и твердевшие в условиях стройплощадки, и керны, отобранные из конструкции, не выдерживают испытание на морозостойкость.

Это несовпадение результатов контроля качества бетона на ЦБЗ и на стройплощадке можно объяснить недостатками приёмочного контроля бетонной смеси, отсутствием отбраковки бетонной смеси на месте укладки при несоответствии её характеристик требуемым величинам. Главным образом, отсутствует выбраковка бетонной смеси по фактическому содержанию в ней вовлечённого воздуха, объём которого должен составлять 5-7% на месте укладки бетона, о чём говорилось выше. В связи с этим, представляется необходимым на стройплощадке вести  приёмку и выбраковку бетонной смеси, в том числе, помашинно, не только по показателям её удобоукладываемости и плотности, но также по содержанию вовлечённого воздуха.

Следует особо подчеркнуть, что марка бетона по морозостойкости – это минимальный, проверочный критерий долговечности дорожного бетона. При определении марки бетона по морозостойкости (по ГОСТ 10060-95) бетон не доводится в обязательном порядке до критерия разрушения, как при испытании на прочность. Марка бетона на морозостойкость не связана однозначно со сроком службы покрытия (изделия). Нельзя утверждать, что бетон, соответствующий марке F300, прослужит дольше, и тем более, в два раза дольше, чем бетон марки F150. По нашему мнению, долговечность новых материалов и технологий, пересмотр существующих норм и т.п. должны обосновываться проведением сравнительных испытаний бетонов на морозостойкость при доведении их до разрушения, по крайней мере, до величины критериев морозостойкости по ГОСТ 10060-95, а не до конкретного числа циклов (например, 100 или 200). В этом случае испытание на морозостойкость, как и испытание на прочность, может характеризовать пределы стойкости бетона как материала. Иными словами, когда предполагается сравнить новый состав бетона (вариант технологии и т.п.) с наилучшим или типичным существующим, то сравнивать морозостойкость бетонов следует на основе сопоставления кинетики изменения прочности и массы бетонов при испытании. При этом испытание на морозостойкость следует проводить вплоть до полного разрушения (величина критерия в 5-10 раз больше, чем по ГОСТ 10060-95) сравниваемых бетонов, иначе не удастся получить данные о кинетике изменения их прочности и массы. Если же довести до разрушения бетоны не удаётся, то следует или ужесточить режим испытания (например, понизить температуру замораживания с минус 200С до минус 500С), или увеличить количество циклов при испытании (например, с 200-300 до 500-1000 циклов).

Именно такие исследования (испытания) дорожного бетона должны быть проведены  в случаях, когда действующие стандарты допускают отклонение от представленных в них нормативных требований к качеству, предписывая  проведение соответствующих обосновывающих исследований. При этом в стандартах не определено, как проводить те или иные указанные исследования, что на практике позволяет вместо исследований ограничиваться определением только проектной марки бетона на прочность и морозостойкость, что недостаточно для оценки долговечности дорожного бетона (срока службы покрытия или основания и др.).

Случаи необходимости проведения подобных исследований достаточно распространены.  Например, ГОСТ 26633-91, п.1.6.2 допускает отклонение характеристик крупного и мелкого заполнителей от нормируемых величин при проведении обосновывающих исследований в бетонах. ГОСТ 10178-85 п.1.13 допускает применение технологических добавок в цементе (типа триэтаноламина и др.) также при подтверждении отсутствия отрицательных последствий в бетоне. Такие же исследования должны быть  проведены при использовании в дорожном бетоне природных песков второго класса вместо первого по ГОСТ 8736-93, при изучении морозостойкости дорожного бетона (покрытий, бортового камня и пр.) из жёстких бетонных смесей без воздухововлекающих или газообразующих добавок, при обосновании необходимости вторичной защиты бетона  и в других аналогичных случаях.

Библиографический список

1. Шейнин А.М., Эккель С.В. Высокопрочный бетон для дорожных и аэродромных покрытий // Бетон и железобетон.-1998.- №6.- с.7-9.2. Шейнин А.М., Эккель С.В. Использование микрокремнезёма в дорожном бетоне // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2005.    — №2.-с.28-33.3. Шейнин А.М., Эккель С.В. Эффективность вторичной защиты дорожного бетона // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2004.   — №1.- с.19-23.

 

Еще на сайте:

sbcmi.ru

Дорожные бетоны

Бетоны являются самым популярным строительным материалом, поскольку в зависимости от своего состава могут быть использованы практически в любой сфере. Подобный фактор определяет универсальность, считающуюся одним из главных преимуществ. В отдельную группу следует выделить дорожные бетоны. Они применяются при необходимости строительства дорожного полотна, а также аэродромного покрытия. Отличительной особенностью является эксплуатация в достаточно тяжёлых условиях. На материал оказываются регулярные нагрузки в несколько тонн. Чтобы обеспечить минимальные затраты, дорожный бетон должен обладать высокими показателями, гарантирующими долговечность. Большую роль в процессе приготовления играет соблюдение установленной рецептуре. Состав дорожного бетона, а также особенности и рекомендации по его эксплуатации прописаны в ГОСТ 10268—80. Требования к смеси зависят от того, в какой именно сфере она будет использоваться:

  1. Для создания однослойных покрытий, а также верхнего слоя многослойных вариантов. В таком случае, требования максимальные, поскольку воздействуют не только нагрузки со стороны транспорта, но и внешней среды. Это приводит к сильному и ускоренному износу.

  2. Для нижнего слоя в тех случаях, когда используется двухслойное покрытие. Данный вариант позволяет уделить меньшее внимание характеристикам, что положительно сказывается на стоимости. Дополнительно, исключается большинство воздействий со стороны окружающей среды.

  3. В качестве основания для капитального покрытия усовершенствованного типа. Подобный вариант подразумевает довольно средние показатели характеристик для используемого дорожного бетона.

ГОСТ 10268—80 устанавливает необходимость введения добавок для получения конкретного показателя морозостойкости. Следует отметить тот факт, что необходимое количество зависит от того, в каком типе климатической зоны производится укладка смеси. При этом, внешний слой должен иметь морозостойкость не ниже 150 единиц. Если рассматривать дорожный бетон в целом, то он является разновидностью тяжёлых бетонов. Чтобы приготовить качественную и долговечную смесь, марка цемента должна быть не ниже, чем М300 для оснований и М400 для всех остальных типов работ. Чем более подвижный состав используется для создания дорожного бетона, тем ниже будет его устойчивость к износу в процессе эксплуатации. Другим фактором, оказывающим отрицательное влияние на данный параметр, является твердение в условиях низкой температуры.

Дорожные бетоны подвержены не только регулярным нагрузкам от проезжающего по полотну транспорта, но и могут часто заливаться водой, например, в ходе длительных дождей или таяния снега. Это – одна из основных причин, по которым искусственный камень данного вида выделяют в отдельный подкласс.

Только высокопрочное покрытие, которое не боится регулярных «ванн», а также хорошо переносит воздействие резких перепадов температур, может быть использовано при строительстве крупных автомагистралей.

Существует несколько основных характеристик, отличающих дорожные бетоны от других составов:

  • Уровень образования микротрещин является достаточно важным показателем, поскольку дорожные работы часто проводятся при достаточно неблагоприятных условиях, поэтому, риск возникновения микроскопических повреждений структуры достаточно велик в течение всего процесса твердения материала.

  • Прочность при растяжении. Дорожные бетоны отличаются от обычных тем, что существенная часть нагрузки приходится не столько на сжатие, сколько на растяжение, поэтому данная характеристика – одна из определяющих при выборе того или иного состава.

  • Стойкость к динамическим воздействиям позволяет искусственному камню переносить регулярную вибрацию, создаваемую при прохождении большого количества транспортных средств по магистрали.

  • Еще одна особенность, которая отличает дорожные бетоны – определенный уровень химической стойкости. Не секрет, что для удаления льда с поверхности трасс часто используют достаточно вредные для стройматериалов реагенты, но современные разработки легко справляются с подобными воздействиями.

Многие специалисты используют комплексный показатель, такой как сочетание прочности и морозостойкости. Он удобен тем, что позволяет определить максимальное время эксплуатации полотна. Чем выше эта характеристика, тем меньший уровень затрат придется на различные ремонтные работы. Способность бетона к растяжению зависит от множества различных факторов, поэтому важно выбрать правильного поставщика готовых смесей. Для того чтобы дорожные бетоны получили необходимый набор характеристик, широко применяются специальные добавки. Стойкость в агрессивных условиях повышается благодаря введению полимерных веществ, положительно сказывающихся на росте прочности материала.

Повышение стойкости к динамическим нагрузкам потребовало применения фиброволокна, которое обеспечивает дополнительное армирование материала. Современные дорожные бетоны – не просто искусственный камень, а высокопрочный композит, отличающийся высокой прочностью и надежностью. Фибра позволяет решить и такую задачу, как повышение износостойкости материала, что достаточно актуально в наши дни для крупных автомагистралей. Для получения оптимального по своим характеристикам дорожного бетона, рекомендуется придерживаться водоцементного отношения 0,5 для поверхностных слоёв, а также 0,6 для нижних и промежуточных вариантов. Если укладывается основание, то отношение воды и цемента не должно превышать 0,75. В ГОСТ 10268—80 установлены предельные диаметры частиц заполнителя. Для верхнего слоя они не должны превышать 20 мм, а нижнего — 40.

Очевидно, что лишь комплексный подход позволил производителям достичь высоких результатов. Сегодня и в России доступны дорожные бетоны, которые используются для прокладки автомагистралей в странах ЕС.

dombeton.ru


Смотрите также