Цементно бетонное покрытие дорог

Обновлено: 03.05.2024

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

УСТРОЙСТВО МОНОЛИТНОГО ЦЕМЕНТОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) - комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда, предназначенный для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС) и другой организационно-технологической документации в строительстве.

ТТК может использоваться для правильной организации труда на строительном объекте, определения состава производственных операций, наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по конкретно заданной технологии.

ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту - ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства дорожно-строительных работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования.

Определён состав производственных операций, разработаны требования к контролю качества и приёмке работ, рассчитаны плановая трудоёмкость работ, потребность в трудовых, производственных и материальных ресурсах, описаны мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

- строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

- заводские инструкции и технические условия (ТУ);

- нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

- производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

- местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТТК - дать рекомендуемую нормативными документами схему технологического процесса дорожно-строительных работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования, для обеспечения их высокого качества, а также:

- снижение себестоимости работ;

- сокращение сроков строительства;

- обеспечение безопасности выполняемых работ;

- организации ритмичной работы;

- рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

- унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ (СНиП 3.01.01-85* "Организация строительного производства") по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования.

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

- рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

- проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

- корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

- пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

- оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для нового строительства и предназначена для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих на дорожно-строительных работах, выполняющих работы во II-й дорожно-климатической зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства дорожно-строительных работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования, с применением наиболее прогрессивных и рациональных решений по организации, технологии и механизации дорожных работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

- протяженность участка дороги - =1000,0 м;

- толщина покрытия - =0,20 м.

Рис.1. Поперечный разрез дорожной одежды с цементобетонным покрытием

1 - цементобетонное покрытие; 3 - цементогрунтовое основание; 4 - дополнительный слой песчаного основания; 5 - земляное полотно из карьерного грунта.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс дорожно-строительных работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования.

2.2. Дорожно-строительные работы по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования выполняются в одну смену, продолжительность чистого рабочего времени в течение 10-часовой смены составляет:

2.3. В состав дорожно-строительных работ, последовательно выполняемых при устройстве монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования, входят следующие производственные операции:

- подготовка участка к бетонированию;

- транспортировка бетонной смеси к месту укладки;

- укладка цементобетонной смеси бетоноукладчиком;

- отделка поверхности бетонного покрытия;

- уход за свежеуложенным бетонным покрытием.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексной, механизированной бригадой, оснащенной безрельсовым комплектом машин ДС-110, дающим возможность в едином потоке осуществлять устройство и отделку монолитного цементобетонного покрытия со скоростью укладки бетонной смеси =2,0 м/мин, сменной длиной захватки =550 м. Комплект имеет в своем составе следующие механизмы:

В мартовском номере ЗР мы рассказывали о дорогах будущего. О том, какие технологии помогут сделать их комфортнее и долговечнее. Одним из эпизодов той заметки стала разработка швейцарской LafargeHolcim, одного из крупнейших в мире производителей цемента. Компания продвигает идею замены в России асфальтобетонных дорожных покрытий цементобетонными. Опять бетонки?

Хочу сразу оговориться, что под такими дорогами мы подразумеваем современное монолитное полотно, ровное и жесткое, а не фрагментированную дорогу, наспех уложенную из бетонных плит, порой со значительными перепадами высот в местах их стыков.

Согласно нашим исследованиям, жизненный цикл цементобетонных автодорог в 3 раза длиннее асфальтобетонных. Первоначально стоимость строительства цементобетонных покрытий на 5–20% дороже асфальтобетонных. Но, если подробно разбирать финансовую составляющую вопроса, расходы на ремонт и эксплуатацию асфальтобетонных покрытий в перспективе жизненного цикла (около 25 лет) таковы, что возведение и эксплуатация альтернативных цементобетонных покрытий обходится на 40–50% дешевле. Особенно цементобетонные покрытия оправдывают себя в условиях высокой интенсивности движения, и/или большой грузонапряженности автомобильных перевозок.

Их опыт

Технология строительства дорог с применением цементобетонных покрытий используется в мире уже около 50 лет, она нашла применение в странах с самыми разными климатическими условиями. Например, цементобетонные покрытия распространены в Канаде, стране, очень схожей по климатическим условиям с Россией. И Норвегии, но с оговоркой, что скандинавские страны являются не совсем корректным примером, так как в большей части расположены на территориях с огромными залежами гранита, который они имеют возможность сыпать по 80 см в дорожную одежду. Плюс масштабы страны и, как следствие, логистика минимальны. Если к этому всему добавить скальные грунты, которые по своим свойствам изначально превосходят наши суглинки в десятки раз, то разница между нами становится очевидной. Однако и в скандинавских странах имеется небольшая доля бетонных дорог (от 5 до 13%).

В США и Польше разработаны специальные стандарты, регулирующие технологию. Для нашей страны методика на данный момент является инновационной: она не была широко использована прежде и является альтернативой существующей практике.

Отличный, на мой взгляд, опыт, сложился у Белоруссии — нашего ближайшего соседа и коллеги по ЕврАзЭСу. Президент республики Александр Лукашенко три года назад поручил по максимуму перейти на строительство бетонных дорог, посещая строившуюся вокруг Минска кольцевую дорогу. Что они успешно и сделали.

Наш опыт

Важно отметить, что в России есть бетонные дороги, построенные в 50-70-е годы XX века, они успешно функционируют до сих пор. Из общеизвестных современных магистралей можно выделить лишь трассу М-4 «Дон», также есть небольшая дорога во Владивостоке. На некоторых участках того же «Дона» уже появились разрушения. Из-за расслоения бетонной смеси произошло отделение цементного молока от крупного заполнителя, поэтому верхний слой, который испытывает основные нагрузки и воздействие от колес автомобилей, оказался без основного крупного заполнителя. Это впоследствии привело к его быстрому износу и образованию колеи.

По оценкам экспертов, причина заключается в нарушении технологии строительства. И, в принципе, темы обеспечения соблюдения строительных стандартов и законодательного регулирования одни из актуальных в строительстве дорог на территории России.

Плюсы…

Если говорить об очевидных преимуществах, то у дорог из цементобетона колея значительно меньше, так как бетон по своей структуре тверже (прочнее) асфальта. Именно поэтому он не подвержен деформациям при воздействии нагрузок и повышенных температур, что препятствует образованию колеи. В темное время суток на такой дороге лучше видимость, ведь сам материал обладает лучшим светоотражающим эффектом.

Жесткий цементобетон при соблюдении технологии укладки обеспечивает хорошую ровность поверхности, как продольную, так и поперечную. Благодаря этому данный вид покрытия обеспечивает высокую плавность и комфорт передвижения транспортных средств.

Как автомобилиста и мотоциклиста меня остро интересуют два аспекта, связанных с дорогами в России:

качество покрытия, и, соответственно, сцепление;
способность каждой конкретной дороги пережить зиму, оттепель и остаться к весне жизнеспособной в плане целостности покрытия.

Сцепление с дорогой у обеих поверхностей примерно одинаковое, если говорить о свежеуложенном полотне. Но вот после определенного износа сцепление колеса с асфальтобетоном снижается, что может приводить к повышенной аварийности на мокрой дороге. С точки зрения устойчивости и сцепления с дорогой цементобетон более стабильный материал. Не зря его широко применяют для устройства аэродромов, где нагрузки от воздушных судов гораздо выше, чем на автодорогах.

…и минус

Если говорить о недостатках, то цементобетонные дороги несколько более шумные, так как более пористый и пластичный асфальтобетон лучше поглощает шумы. Исследования показывают, что уровень шума при движении по бетонной дороге составляет от 2 до 4 децибелов. Для сравнения: разговор между людьми проходит со звуком в 60–70 децибелов.

Отдельная история с климатическим аспектом применения дорожных материалов. Весной, когда все оттаивает, в асфальтобетон попадает вода за счет его пористой поверхности (даже у высокоплотных асфальтобетонов остаточная пористость может достигать величины 4%). А в цементобетон в виду меньшей пористости попадает в разы меньше влаги. При высоких летних температурах асфальтобетон нагревается и становится пластичным, вплоть до образования битумных пятен на поверхности. И если колесо наезжает на такое пятно, это довольно опасно для движения. Также надо сказать, что в России, в отличие от Европы, выше среднегодовая амплитуда температур. Так, в столичном регионе, где сосредоточено около четверти автопарка страны, этот диапазон колеблется от —30 до +35 градусов по Цельсию, а для дальневосточных и сибирских регионов амплитуда еще выше. Из-за этого довольно тяжело подобрать «правильный» битум: он рискует оказаться либо очень хрупким, либо чересчур пластичным.

Еще в нашей стране много оттепелей, что влечет дополнительные разрушения асфальта, ведь происходит постоянное замерзание-оттаивание, что особенно губительно для структуры асфальтобетона при отсутствии нормально организованного продольного и поперечного водоотвода с поверхности покрытия. И надо обязательно тщательно проработать тему укрепления и стабилизации грунтов, что в будущем поможет минимизировать продольные и поперечные трещины и образование мостиков холода. Дополнительно это даёт возможность использовать местные грунты вместо дорогих и дефицитных привозных материалов (песок, гравий и щебень), снизить стоимости строительства автодорог различных категорий на 15–30%, ускорить сроки строительства.

Цементобетон применим для большего температурного диапазона, но по технологии укладки это более сложное и «капризное» полотно. Если цементобетон уложить неправильно, нарушив технологию, то после дождя на таком покрытии останется лужа, которая в другом случае могла бы уйти в минеральное основание через асфальтобетон. Также очень опасна сегрегация (расслоение) бетонного раствора, из-за чего крупные минеральные частицы после укладки могут оказаться преимущественно снизу, а мелкие частицы сверху, что повлечёт за собой повышенную истираемость и повреждаемость поверхности покрытия. Поэтому цементобетон помимо серьезных лабораторных испытаний требует также профессионализма и высокой культуры производства работ.

Для успешных проектов в инфраструктуре, на мой взгляд, ключевыми являются два фактора — экспертиза и технология. Сейчас мы с коллегами обращаемся к опыту российских и международных специалистов, чтобы максимально проработать оба этих аспекта. А значит, у российских автомобилистов есть шанс начать ездить в ближайшем будущем по дорогам, ремонтировать которые нужно на удивление редко.

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

И. Ильф и Е. Петров. Одноэтажная Америка

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

Плюсы

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

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

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

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

Максим Гончаров, коммерческий директор компании LafargeHolcim — производителя цементов и нерудных материалов: «Дороги — это приоритетное направление в развитии любой экономики. Теоретически стандарты дорожного строительства должны быть сертифицированы в рамках ЕврАзЭС. А наши соседи — участники Евразийского экономического сообщества — активно строят цементобетонные дороги. И мы не должны отставать».

Виктор Ушаков, профессор МАДИ, заведующий кафедрой строительства и эксплуатации дорог: »Укладка цементобетона — более сложный технологический процесс по сравнению с асфальтобетонными работами. Но эта технология способна вознаградить за труды сторицей. Доказано практикой, что качественно построенная цементобетонная дорога не требует ремонта в течение десятков лет».

Алекс Эккерт, представитель дорожно-строительной компании Strabag Grossprojekte GmbH: «В Германии те, кто умеет считать деньги, при выборе типа покрытия отдают предпочтение бетону. Но есть и такие, кто не способен или не умеет оценивать капиталовложения 30‑летними циклами. В России — так же».

Минусы

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

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

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

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

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

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

Почему же не строили?

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

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

Укладка цементобетонного полотна в Германии. За двенадцатичасовую смену дорожники добавляют по 500–800 погонных метров дороги шириной 20 метров.

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

Зеленый свет строительству бетонок нового поколения уже дан. Правительство приняло решение увеличить долю цементобетонных дорог в общем объеме строительства дорог с твердым покрытием. В конце 2018 года начнутся работы на российском участке проекта «Меридиан» — автомобильного пути из Китая в Европу с большим транспортным потоком. Протяженность этого участка составит 2000 километров, и на треть он будет бетонным. Не вечным, но долговечным. И такими могут стать все новые дороги страны.

Как известно, основных бед в России всего две, и одна из них — это малое количество бетонных автодорог.

По статистике, доля бетонных дорог в России составляет порядка 2% от общей протяженности автомобильных дорог (которая насчитывает почти 1,5 миллиона километров). При этом в мире доля дорог из бетона — от 13 до 60%.

Однако в частном домостроении площадки и дорожки, наоборот, часто обустраиваются именно из бетона.

История возникновения бетонных дорог

Технология бетонирования дорог впервые стала использоваться в США в 1893 году. В 30-х годах ХХ века она пришла и в страны Европы. Благодаря тому, что бетонные дороги очень долговечны, технология стала популярной, и на сегодняшний день в США 60% федеральных трасс построены из бетона.

Интересно!

Бетонные дороги популярны не только в США: в Германии они составляют 38%, в Австрии — 46%.

Структура бетонной дороги

Структура выполненной из бетона дороги подобна слоеному пирогу. Насчитывается, как минимум, три основных слоя:

Подушка из щебня. Слой щебня обеспечивает свободное прохождение воды из грунта и при этом выполняет дополнительную функцию — равномерное распределение нагрузки от дорожной «одежды» и транспортного потока.
Подбетонка. Это нижний слой дорожного полотна, который служит для выравнивания поверхности. Обычно выполняется из бетона более низкого класса, чем верхний слой (В12,5).
Дорожная «одежда». Это верхний слой дорожного покрытия. Его толщина зависит от класса дороги и определяется проектом. Иногда дорожная «одежда» выполняется из готовых дорожных плит, что значительно сокращает сроки строительства.

В каком климате и при каком рельефе почвы бетонные дороги оптимальны.

Автомобильные дороги из бетона могут устраиваться на рельефе любого типа.

В гористой местности бетонная дорога повторяет рельеф. При строительстве автобанов рельеф выравнивается: срезаются холмы, засыпаются впадины, также строятся мосты и тоннели. При строительстве дорог в сложном климате климатические особенности тоже учитываются. Таким образом, бетонные дороги строят в самых разнообразных условиях климата и рельефа.

Плюсы и минусы дорог из бетона

Одним из главным плюсов выполненных из бетона автодорог является их прочность и долговечность. Если асфальтобетонные дороги служат всего порядка 10 лет при условии ежегодного ремонта, бетонные выдерживают 40–50 лет эксплуатации. Но это не единственное преимущество бетонного дорожного покрытия; есть и другие:

не требуется частый ремонт;
экстремальные погодные условия (проливные дожди, морозы, жара, перепады температур) не оказывают негативного воздействия;
покрытие не размягчается от жары;
дорога выдерживает высокие нагрузки, а значит, грузопоток может быть выше (если в России грузовик может перевозить 11 тонн, в странах Евросоюза аналогичный грузовик может везти до 38 тонн, то есть, на грузоперевозках по бетонным дорогам экономится топливо);
транспорт расходует при движении по бетонной дороге меньше топлива (экономия может достигать 20%), это происходит из-за того, что бетонная дорога от нагрузок не деформируется;
экономия топлива благоприятно сказывается на экологии;
отсутствие нефтепродуктов в составе бетона, а значит, экономия невосполняемых природных ресурсов.

Важно!

Подводя итоги, можно сказать, что бетонные дороги прочны, долговечны, устойчивы к неблагоприятным факторам, универсальны и экологичны.

Есть ли у них недостатки? Да, есть:

Основной недостаток — это высокая стоимость таких дорог. Поэтому экономия материалов здесь очень актуальна. Однако сейчас, с развитием цементной промышленности и новых технологий, стоимость бетонных дорог в России становится более приемлемой. Кроме того, в перспективе бетонные дороги, благодаря своей долговечности, более экономичны.
Длительный процесс строительства таких дорог. Бетону требуется, как минимум, неделя на отвердевание, в отличие от асфальта, которым можно пользоваться уже через 8 часов.
Жесткость покрытия, из-за чего оно может трескаться под влиянием нагрузок. Чтобы этого избежать, нарезают деформационные швы.
Сложный ремонт. Однако он бывает нужен не так уж часто, если покрытие изначально выполнено качественно и с соблюдением всех норм.

В чем разница между асфальтобетонными и бетонными дорогами

Весь комплекс отличий асфальтобетона от бетона завязан на типе связующего вещества.

Связующим в асфальте служит битум — вещество, которое является отходом нефтяной промышленности. Именно он и задает свойства асфальтобетона. Битум, в отличие от цемента, не имеет прочности, поэтому он проседает на неустойчивом грунте, плавится от жары, и мы получаем ямы и впадины на дороге, деформации от нагрузки. Как результат — сниженный грузопоток, высокая нагрузка на экологию, необходимость ежегодного ямочного ремонта и замены всего полотна примерно раз в 10 лет.

При изготовлении асфальтобетона битум тоже создает проблемы: его надо разогревать, его сложно смешивать с заполнителями, он требует специального оборудования. В условиях российского климата дорожные работы с применением асфальтобетона ограничены теплым сезоном. При строительстве бетонных дорог таких проблем нет: бетон прочный, он не плавится, его легко замесить, а применение современных добавок позволяет проводить бетонные работы даже при отрицательных температурах.

Также следует отметить, что бетонное покрытие имеет более выраженные светоотражающие свойства, поэтому в темное время суток передвижение по нему более безопасное. Бетонная дорога обладает устойчивостью к образованию колейности.

Требования к дорожному бетону

На сегодняшний день бетонные покрытия применяются в следующих случаях:

дороги различного типа;
автомагистрали;
взлетно-посадочные полосы аэродромов;
разгрузочные площадки в портах;
причалы;
тротуары;
железнодорожные платформы;
автобусные остановки.

Интенсивность движения на современных дорогах чрезвычайно высока и постоянно возрастает. В связи с этим к материалам для изготовления бетонных дорог предъявляются очень высокие требования по прочности и долговечности.

При строительстве бетонных дорог используются только тяжелые бетоны, отвечающие требованиям ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»:

Бетон для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов должен соответствовать требованиям по прочности на сжатие и растяжение при изгибе.
Технологические показатели качества бетонных смесей должны соответствовать ГОСТ 7473 и дополнительным требованиям проекта производства работ.
Относительная плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии должна составлять не менее 98% от расчетной.
Начало схватывания цемента для бетона покрытий и оснований должно наступать не ранее, чем через 2 часа.
В бетоне для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов не допускается использовать цемент, обладающий признаками ложного схватывания, пластифицированный и гидрофобный.

Также применяется ГОСТ 27006-86.

Бетон для дорог должен иметь высокие характеристики по прочности на сжатие, на растяжение при изгибе, стойкости к истиранию, водостойкости и морозостойкости.

Важно!

Применяется бетон класса не ниже В20, а для аэропортов — В30. Бетонная смесь для таких ответственных объектов подбирается и испытывается в лабораториях.

Таблица. Требования к составляющим дорожного бетона (технологические показатели качества бетонных смесей должны соответствовать ГОСТ 7473 и дополнительным требованиям проекта производства работ)

Современные добавки для бетона позволяют получать бетонные смеси повышенной прочности, плотности, морозостойкости и водостойкости.

Одной из таких добавок является суперпластификатор CemBase производства CEMMIX. Суперпластификатор — это добавка, которая сочетает пластифицирующие свойства с другими. В данном случае, CemBase является не только пластификатором, но и гидрофобизатором, и ускорителем набора прочности бетона. Поэтому применение CemBase позволяет достигнуть следующих целей:

Цементобетонное покрытие – покрытие капитального жесткого типа, предназначенное для любого грузонапряженного движения.

Подобные покрытия отличаются:

— более безопасным уровнем движения в ночное время;

— высоким коэффициентом сцепления покрытия, который не изменяется при увлажнении;

— высоким уровнем механизации и автоматизации;

— возможностью вести строительные работы при неблагоприятных условиях;

— малым износом покрытия (0,1-0,2 мм/год).

При всех вышеописанных и очевидных положительных моментах существуют и недостатки данных типов покрытия:

- трудности возникающие при ремонте покрытия;

— невозможность открывать движение сразу после окончания строительства;

— необходимость устройства деформационных швов.

Цементобетонные покрытия при высоте насыпи более 1,5 метров строят на второй год.

Требования к дорожным ц/б покрытиям:

Цементобетон должен быть прочным и морозостойким (F).

Морозостойкость оценивается числом циклов попеременного замораживания и оттаивания водонасыщенных образцов в возрасте 28 суток без снижения прочности более чем на 25% и потери в массе не более 5%.

Дорожные цементобетонные покрытия подразделяют на марки, характеризующие его прочность на растяжение при изгибе и сжатии.

Конструкции дорожной одежды с цементобетонным покрытием

При использовании рельсовых комплексных машин основание строят на 55 см шире. При использовании скоростного комплекта машин – на 1,05 м шире.

Ширина укрепленной части обочин зависит от категорийности дороги и составляет для:

I категории – 2,5 м;

II категории – 2 м;

III категория – 1,5 м;

IV категория – 1 м.

Песчаный слой на 12 см следует укреплять вяжущим, или щебнем/шлаком.

Толщина основания из песка зависит от климатических условий, категорийности дороги и может изменяться от 15 до 35 см.

Цементобетонные покрытия бывают:

- монолитные (однослойные, двухслойные);

Толщина ц/б покрытия зависит от типа покрытия и толщины нижнего слоя основания.

Технологическая последовательность устройства цементобетонных покрытий:

1. Установка рельс-форм.

Они выполняют двойную функцию – путь для бетоноукладочных машин и выступают в качестве опалубки.

Их устанавливают с помощью нивелира через каждые 20 метров, забивая колья и натягивая шнур. Затем через каждые 4 метра забивают колышки с таким расчетом, чтобы они по высоте ровнялись с головкой рельса. Чтобы бетонная смесь не прилипала к рельс-форме ее смазывают отработанным маслом, жирной глиной, или известковым молоком.

2. Устройство выравнивающего слоя.

Выполняется с использованием профилировщика.

3. Установка каркасов швов расширения (2 каркаса).

4. Транспортировка смеси.

Осуществляется автосамосвалами, бетоновозами, бетономешалками. Время транспортировки бетонной смеси зависит от температуры наружного воздуха. При 30° — в течение 30 минут.

5. Укладка смеси.

Для данной производственной операции используют бетонораспределители, или бетоноукладчики для бетонных дорог и цементобетонных дорог.

Читайте также: