Как делают дороги в америке из бетона

Обновлено: 16.05.2024

Предлагаю совершить виртуальную экскурсию в Техас и посмотреть, как строят шоссе, которое прослужит минимум 30 лет без капремонта.

Самые значимые дороги США — Interstate Highways (I) и US Highways (US). Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный трафик и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего — его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия — проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова для потока машин через 8 часов, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ. Но результат оправдывает себя.

Прежде чем начать строительство, департамент транспорта назначает публичное слушание, куда может прийти любой житель района и высказать свое мнение. Каждое разумное предложение будет изучено, и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается, как правило, на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, чтобы потом меньше переделывать.

Итак, получив зеленый свет для работ, департамент транспорта первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае департамент не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.

Чаще всего департамент хитрит и ремонтирует или строит участки полосами: сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги.

Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены, особенно яростно карается превышение скорости. Полиция очень любит караулить нарушителей в таких зонах.

Первым делом выгребается до метра пород. Если идет ремонт, начинают снимать старое покрытие. Укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя.

Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция — а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с "вилками", которые перепахивают уложенный слой. Потом он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка ни трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испарится, подушка просядет. И чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции, известь держит в себе воду, не позволяя ей испаряться и покидать подушку.

Подушка уложена — укладывают двойной слой асфальта, он относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.

Зачем под бетон укладывают асфальт? Во-первых, бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появятся трещины. Причина, вызывающая просадку земли, — вода. Укладывая слой асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются просадки.

Во-вторых, он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.

После этих заморочек наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стальную арматуру диаметром 16 мм. После сбора арматуры на земле ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки.

Если уложить арматуру слишком близко к поверхности, она может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко — сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.

На протяжении истории строительства инженеры "вывели" технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который виден на фото.

Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Бетон плохо себя ведет в натяжении, а сталь — хорошо, вместе они компенсируют недостатки друг друга.

Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха.

При заливке каждого участка делаются бетонные цилиндры, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность. Если бетон не пройдет тест — покрытие демонтируют и перезальют.

Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после 7 дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану, под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.

После 28 дней дорога полностью готова к работе.

Срок службы дороги без капремонта — 25 лет. В Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году и находящиеся в отличном состоянии.

Бетонки сегодня строят Китай, Япония, Австралия и некоторые страны Европы. В США по возможности стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на их содержание.

На основе экспериментов в США на базе участков бетонных дорог в возрасте от 25 до 40 лет, было установлено, что бетонное покрытие в зависимости от материалов способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона). А после 34 лет в течение последующих 5 лет лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали замене.

Кстати
По данным главы Росавтодора Романа Старовойта, строительство автодорог в РФ обходится в 1,4-1,5 раза дешевле, чем в Германии, Норвегии или США. "Средняя стоимость строительства 1 км автодорог в России колеблется от 100-120 млн. рублей для дорог 3-й категории и до 200-600 млн. рублей для дорог 1-й категории", — отметил он, подчеркнув, что от 5 до 40% затрат — это расходы на подготовку территорий — в зависимости от густонаселенности местности, такие расходы учитываются у нас и не входят в структуру затрат на строительство дорог в Европе, США и Канаде.

В итоге стоимость строительства дорог в России — 67,9 млн. рублей за 1 км. В переводе на рубли в США она равна 102,6 млн. рублей за 1 км, в Германии — 94,3 млн. рублей, в Норвегии — 105,02 млн. рублей.

Мой знакомый живет в Техасе и занят в дорожном строительстве. Он сделал интересный ролик о том, как делают дороги в Америке из жесткого бетона.

Автор канала - MechanismOne

Как делают без арматуры - и на первом же кадре видна арматура.

Или лыжи не едут или я. "без арматуры", даже на заставке видна арматура.

Как ремонтируют асфальт?⁠ ⁠

В прошлый раз мы ремонтировали бетонную дорогу, сегодня - мы будем делать заплатку в асфальтовом покрытии.

Перед началом работ разберемся с тем, что же такое асфальт? Многие называют дорожное покрытие асфальтом, на самом деле это не совсем верно. Асфальт это естественная смола природного происхождения, а темное покрытие, которое мы видим на дорогах называется асфальто-бетонным. Но это все нюансы, для простоты повествования мы будем называть асфальтобетонную смесь привычным асфальтом.

Асфальт-бетон получается путем смешивания щебня или гравия, песка, битума и дополнительных химических элементов в миксере при определенной температуре. В свою очередь, асфальтобетонные смеси делятся на множество классов и групп, из которых основными являются шесть, по составу: щебеночные, гравийные и песчаные, и по температуре: горячие, теплые и холодные.

В дорожном строительстве, в подавляющем большинстве, применяются щебеночные, и гравийные смеси, в горячем или теплом виде, температура которых составляет не ниже 120 и 70 градусов по цельсию соответственно. Связано это с их прочностью, при отсутствии гравия или щебня в составе асфальта его прочность значительно снижается.

Асфальт является довольно деликатным материалом, его прочность значительно ниже, чем у бетона. При перегрузках полотна асфальт начинает создавать так называемые волны, проседать и образовывать трещины, которые затем перерастают в ямы и колеи. Так же на промышленных площадях асфальт чувствителен к резким поворотам колес.

Итак, сегодня мы будем ремонтировать волну, которая образовалась при проходе нескольких грузовыx машин с тяжелым грузом. В месте прохождения колес грузовиков асфальт просел, образовав колею с многочисленными трещинами, рядом с которой образовались волны, это выдавленный из колеи асфальт.

Первым делом необходимо убрать поврежденный асфальт до подушки. Делается это при помощи самоходной дорожной фрезы. Фреза имеет барабан с зубьями, который вращаясь на большой скорости измельчает старый асфальт. Измельченный асфальт по конвейерной ленте сбрасывается в самосвал, который следует перед фрезой. Помимо среза старого асфальта фреза так же выравнивает основание дорожной одежды по заданной высоте.

Скорость работы самоходной фрезы довольно быстрая, от одного до полутора метров в минуту, главное иметь в наличии большое количество самоствалов, иначе работа будет прерываться из-за их отсутствия.

После того, как старый слой асфальта срезан, приступаем к укладке нового асфальта. В нашем случае фреза срезала асфальт до цементосодержащей подушки, поэтому какие-либо дополнительные работы по подготовке основания перед укладкой асфальта не требуются. Тем не менее, стоит не забывать, что основание должно быть сухим.

Асфальт укладывается в два слоя, сначала укладывается более толстый, нижний слой основания, который состоит из более прочного крупнозернистого асфальта. Затем укладывается тонкий верхний слой покрытия, менее прочный, состоящий из мелкозернистого асфальта, еще этот слой называют слоем износа.

Сначала отсыпаем небольшой съезд в нашу ремонтную яму. Он необходим для того, чтобы асфальтоукладчик смог съехать и не застрять. В данном моменте нужно работать относительно быстрым темпом, чтобы температура асфальта не опустилась ниже приемлемой, в нашем слуаче используется теплый асфальт, минимальная температура должна составлять 70 градусов по цельсию. Лаборанты проверяют температуру в самосвалах, когда они прибывают на строительную площадку.

Затем начинается монотонный проход асфальтоукладчика. Электронные датчики укладчика контролируют толщину слоя, проверяют температуру асфальта и следят за движением машины, чтобы не терялся край дороги.

Асфальт из самосвала высыпается в бункер укладчика, после чего с помощью внутренней конвейерной ленты он подается к выглаживающей плите, которая выравнивает и уплотняет укладываемый слой асфальта. Подача асфальта к укладчику должна быть постоянной, с перерывами не более 30 минут.

Сам по себе асфальт это довольно пористая смесь, поэтому необходимо создать высокую плотность покрытия, близкую к 100%, чтобы покрытие смогло выдерживать нагрузку. Укладчик не может обеспечить такую высокую степень уплотнения, его задача равномерное распределение смеси и первоначальная трамбовка покрытия.

Поэтому следом за укладчиком работают вибро-катки, которые укатывают покрытие до нужной плотности. Сначала уплотнение производится легким катком, затем более тяжелым.

Здесь стоит отметить один нюанс, при использовании прочных крупнозернистых типов асфальта укатку нужно начинать как можно скорее, пока асфальт имеет высокую температуру, а при использовании мягких, песчанных смесей или при использовании битума с низкой вязкостью выпускать каток сразу за укладчиком нельзя, и нужно подождать, чтобы уложенный слой остыл до оптимальной для укатки температуры.

Температура зависит от состава укладываемой смеси и типа используемого битума, поэтому лаборанты и строительная бригада должны внимательно следить за состоянием уложенного покрытия.

Чем ниже температура битума, тем больше его вязкость и тем больше усилий потребуется катку для уплотнительных работ. В определенной момент битум остынет до температуры, при которой каток уже не сможет повлиять на плотность смеси.

Укатка асфальта это один из самых важных процессов, во многих случаях разрушение поверхности асфальта и появление ям связано именно с плохой укаткой.

После укладки нижнего слоя поверхность необходимо подготовить для укладки верхнего слоя. Для этого уложенной слой асфальта обрабатывается битумной эмульсией, которая обеспечивает лучшее сцепление слоев асфальта. Если укладка верхнего слоя задерживается по каким-либо причинам на день или несколько, то перед обработкой слоем эмульсии необходимо почистить поверхность уложенного слоя от грязи и песка уборочной машиной или сжатым воздухом.

Затем процедура укладки асфальта повторяется, асфальтоукладчик укладывает новый слой, затем катки его уплотняют.

Осталось подождать 8 часов, за это время асфальт остынет, после чего дорогу можно открывать для движения.

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

Преимущества бетонных дорог

Такие покрытия обладают определенными достоинствами:

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

Технология строительства

Устройство бетонных дорог включает в себя определенные этапы:

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

Если вода просачивается в грунт, дорожное покрытие постепенно разрушается.

Технология строительства сложная, и каждый этап будет рассматриваться подробно.

Структура бетонной дороги

Полотно включает в себя определенные слои:

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

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

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

Выполнение работ

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

Подготовка

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

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

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

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

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

Подстилочный слой

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

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

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

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

Опалубка

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

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

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

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

Армирование

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

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

Заливка

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

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

Оптимальный вариант укладки бетонного полотна – двумя или тремя слоями.

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

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

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

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

Нарезка швов

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

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

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

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

Материалы для устройства полотна из бетона

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

Бетонная смесь состоит из:

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

Составы бетона и его характеристики указываются в строительном проекте.

Устройство покрытия из плит

Бетонные плиты для дороги изготавливаются следующим образом:

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

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

Заключение

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

Поездка по скоростным автострадам американских штатов, да и по проезжей части местного уровня, повергает каждого путешественника в умиление и состояние глубокой зависти. Поверхность трасс настолько чистая и ровная, гладкая и ухоженная, обустроенная и удобная, что создает полнейший комфорт каждому водителю. Без лишних комментариев можно добавить, что бетонные дороги в США считаются идеальными.

Почему в Америке бетонные дороги

Необходимо заметить, что такие покрытия отличаются долговечностью. Секрет весьма простой – скоростные автомагистрали в Америке, как и иные дороги, изготовлены из бетона. И рассчитаны они на большие уровни нагрузочных воздействий и пропускные возможности.

Значительные осевые нагрузки и высокий уровень интенсивности движения заставили инженеров подбирать альтернативные асфальтовым покрытиям решения. Бетон представляет собой оптимальный вариант для обустройства дорожных покрытий, потому что может выдержать существенные нагрузки, отличается значительным запасом по прочности, успешно противостоит колейному деформированию, не поддается воздействию резких изменений температурного режима.

Главным отрицательным моментом дороги из бетона является длительный период укладки покрытия и усложненные ремонтные работы.

Стоимость полотна из бетона существенного отличия от асфальта не имеет (здесь подразумевается капитальное строительство подъездных путей).

Подготовка основания дороги

Процесс состоит из следующих этапов:

Сначала выгребается порода, глубина канавы при этом достигает одного метра. Ее не перевозят, так как могут использовать при обустройстве насыпей или облагораживания зон. При выполнении ремонта снимается отслужившее свои сроки покрытие.
Выкладывается подушка под дорогу. Как правило, для этого применяют гравий, глину или песок. Слои сильно трамбуются, чтобы не расползались.
Любой заложенный в основу слой проливают водой и хлоридом кальция. С этой же целью может применяться раствор извести. Затем бульдозером со специальным приспособлением основу перепахивают и вновь уплотняют. Попавшая внутрь известь удерживает влагу, не давая ей возможности испаряться. Таким образом, подушка находится в постоянном состоянии влажности и не проседает. На практике уже доказано, что уровень работоспособности такой основы на восемьдесят процентов выше обычной.
Утрамбовав подушку, выкладывают асфальт двойным слоем, по пять – семь сантиметров. Для такого процесса имеются свои причины. Бетон отличается хрупкостью к провалам, при просадке грунта трескается, а ремонту поддается сложно. Основной причиной для просадок почвы является вода. При укладке под бетонное покрытие асфальтового слоя, выравнивается поверхность, удаляются любые предпосылки к просадкам, потому что асфальтовый слой сильно уплотняется, занимая небольшие ямки и трещины. Кроме того, он представляет собой гидроизоляционный слой для воды, не давая ей возможности проникнуть под бетон по термошвам бетонных стыковочных участков.
Процентное отношение влаги, находящейся в обустроенной подушке, будет меняться слабо из-за содержания извести. Получается, что дорожное полотно не будет просаживаться. А если это произойдет, то образуется ровная монотонная яма, езда по которой будет приятной. Кстати, трещины от этого в бетонном основании не появятся, и все это благодаря асфальтовому слою.

Монтаж арматуры

Подготовив основу, начинают закладывать арматурный каркас. Как правило, для этого используют стальные прутья, диаметр которых составляет 1.6 см. Арматуру собирают возле места строительства, выставляют на подставки из пластикового или металлического материала. В идеальном варианте каркас должен находиться в первой половине бетонного слоя от верхнего уровня. Проще говоря – несколько выше середины заливаемого слоя.

Для этого имеется две причины. Если укладка арматуры ведется рядом с поверхностью, то прутья могут подвергнуться коррозии от недостаточного количества укрывного слоя. Закладка на большую глубину тоже нежелательна – стальной материал не сможет создать защиту бетонной основе от трещин в ее верхних слоях.

Арматурные пруты поступают на место строительства дороги восемнадцатиметровой длины. На стыках их необходимо укладывать с нахлестом, определяемым инженерными расчетами. За всю историю строительных работ была создана теория, исключающая нахлесты арматуры по ширине дорожного полотна в одной точке.

Специалисты в большинстве случаев пользуются шахматным шагом.

Арматурные пруты в бетонную основу применяются с целью распределения нагрузочных усилий и недопущения образования трещин в дорожном слое. Процентное содержание стали в поперечном сечении дороги доходит до 0.6 %, а в продольном – 0. 85 %.

Как правило, трещины в дороге появляются с шагом в один – три метра, по направлению, перпендикулярному движению транспортного потока, потому что машины своими колесами давят на покрытия во время движения.

В местах, где стресс бетонного натяжения больше допустимого расчетного значения нагрузки, образуются трещины. Бетон в натяжении ведет себя плохо, но это компенсируется поведением стального материала.

Уже давно определено линейное соотношение числа и расположения трещин в основании к количеству стали, заложенной в стяжку. Практически установлено, что от понижения площади контактирования стали и бетона, увеличиваются промежутки между трещинами.

Заливка

Процесс устройства бетонной дороги продолжается. Бетоноукладчик выполняет заливку определенного участка. Во время укладки бетон активно трамбуется виброустановками, чтобы максимально удалить из него воздух, понижающий бетонную прочность.

За один проход укладчик заполняет участок, выделенный предполагаемыми температурными швами, чтобы получился монолит, не имеющий стыков. В качестве смеси применяют бетон класса III, потому что его частицы более мелковатые. Но при этом необходимо помнить, что от них увеличивается тепловая отдача, что создает определенные проблемы при выдержке бетонной смеси. Температура окружающего воздуха оказывает значительное влияние на появление трещин.

В районах с жаркими климатическими условиями укладку бетона стараются выполнять в ночное время, чтобы смесь медленней теряла влагу. Оптимальный диапазон температур при укладке – от десяти до двадцати пяти градусов тепла. Если работы выполняются в дневное время, то строителям приходится поливать бетонный слой, чтобы во время затвердевания на нем не образовывались трещины. Следует помнить, что излишки влаги понижают прочность бетона, так что во время поливки пользуются собственными технологическими секретами. Зачастую бетон просто укрывают полиэтиленом.

Еще один фактор, оказывающий сильное воздействие на монолит и его эксплуатационный период – тип применяемой щебенки. Дело в том, что речные камни или карьерный щебень отличаются прочностью, гибкостью, термической расширяемостью. Следует такую особенность принимать во внимание, чтобы не переделывать свою работу.

Под заливку каждого участка устраиваются бетонные цилиндры, размеры которых составляют 10 (15) см в диаметре и 20 (30) – по высоте. Их оставляют возле каждого участка, через трое суток перевозят в лабораторию и разбивают, чтобы определить показатель прочности залитого участка.

Такая процедура необходима, чтобы определить соответствие готового участка требованиям стандартов. При этом следует для цилиндров соблюдать условия, устраиваемые для залитого бетона. Участки, не прошедшие тестирование, необходимо демонтировать и переделать.

Оптимальная толщина бетона – около тридцати сантиметров, на второстепенных дорогах этот показатель может быть снижен до 20 см. Практически доказано, что такая основа отлично держит нагрузку, не нуждаясь во втором металлическом каркасе. Если толщину слоя увеличить, то появятся трещинки, потому что находящейся внутри стали окажется маловато. А если слой уменьшить, то основа из бетона будет разрушаться автомобильным транспортом.

Выполнив проход, укладчик бетона наносит шероховатости на поверхность, которые помогают стекать воде во время осадков, улучшают коэффициент сцепления автомобильных шин с покрытием дороги. Бывает, что такую работу делают не сразу, а нарезают насечки специальной машинкой. Чаще всего это происходит при строительстве монолитных мостов.

Залив дорогу, делают надпись, когда данный участок был сделан. Потом эти сведения пригодятся в ремонте. Кроме этого, указанная дата позволяет точно открыть проезжую часть для движения автотранспорта, и в первую очередь – дорожной техники, необходимой для дальнейшей работы.

Считается, что бетон должен пролежать не менее семи суток, не подвергаясь нагрузке. Потом по таким участкам можно пропускать легкую технику. Окончательную прочность бетон набирает через четыре недели, и если по каким-либо причинам раньше этого срока по дороге проходит большегрузная техника, то структура бетона повреждается полностью.

В случае острой необходимости переезда тяжелого автомобиля на бетонную основу насыпают толстый песчаный слой либо выкладывают специальные маты.

После указанного срока дорожное покрытие готово к эксплуатации. Без ремонтных работ капитального характера оно легко прослужит не менее двадцати пяти лет.

Бетонная промышленность в Советском Союзе начала активно развиваться сразу после войны. В 1962 году мы заняли лидирующее положение в мире по производству цемента.

Бетон использовался в различных отраслях – из него строили жилые дома, сооружали заборы (помните, с ромбиками?), заливали городские площади. А вот дороги из цементобетона не строили, хотя это было бы логично. Для строительства автодорог использовали и до сих пор продолжают использовать искусственный асфальт.

Только ленивый не шутит о наших дорогах! И шутки эти горькие. А правда заключается в том, что качество наших дорог значительно хуже, чем западных. Например, в США 65,3 % от общего количества дорог имеют бетонное покрытие, в Китае – 63 %, в Германии – 50 %. А у нас – всего 2,6 %. И это при том, что бетон гораздо прочнее и долговечнее асфальта.

1. Из истории

Первые бетонки появились в Америке в конце позапрошлого века. Там под бетонным покрытием делают армированный асфальтовый каркас. Он служит гидроизоляционным слоем и придает трассе дополнительную прочность. Потом эта технология пришла в Европу.

Бетонные дороги служат более 30 лет. Подтверждение этому – автобаны в Германии, которые были построены более 50 лет назад и до сих пор находятся в хорошем состоянии даже без капитального ремонта. Там есть даже отличная дорога, построенная в 1936 году!

2. Преимущества бетонных дорог

Преимущества цементобетонных трасс явны и неоспоримы. К ним относятся:

А асфальтовое покрытие менее жесткое – из-за этого на нем образуются колеи. А при жаркой погоде асфальт просто плавится. И даже при соблюдении всех технологий и малоактивном трафике по сроку службы асфальтовое покрытие не может сравниться с бетонным.

3. Почему в СССР не делали бетонки?

Почему же у нас со времен Советского Союза так не любят бетон? Возможно, потому, что несмотря на огромное количество достоинств цементобетона, у него есть и ряд недостатков, которые становятся критичными в наших условиях.

Во-первых, это особенности климата, который во многих регионах нашей страны весьма суров. Во-вторых, это качество материалов, и в первую очередь самого цементобетона, производимого у нас.

Бетонное полотно устойчиво к воздействию высоких температур, а при низких температурах оно разрушается. Также на бетон отрицательно действуют резкие температурные перепады – он от этого утрачивает высокие эксплуатационные качества, что приводит к сокращению срока службы.

С учетом того, что на территории СССР было много регионов с холодным климатом, а в некоторых регионах зимой нестерпимо холодно, а летом нестерпимо жарко (например, в Сибири), делать бетонные дороги было признано нецелесообразным.

Кстати, на Аляске, где климат схож с северным российскими регионами, магистрали тоже делают асфальтированными.

Для сооружения бетонной трассы необходима определенная марка цемента, а в нашей стране такая практически не производилась. В итоге – замкнутый круг: бетонные шоссе не делали из-за отсутствия сырья, а сырье не производили, потому что оно было невостребованно, так как цементобетонные дороги не строили.

4. Недостаток финансирования

Технология укладки бетонной дороги достаточно сложна и дорогостояща по сравнению с асфальтовой. Главная причина, почему в СССР не клали бетонное покрытие – это недостаток финансирования. Дорого стоят и материалы, и работа. В случае с асфальтом подрядчики всегда выходили из положения, а с бетоном это не проходит. Сделать простой ямочный ремонт или заменить покрытие на отрезке асфальтированной трассы гораздо проще и дешевле, чем отремонтировать бетонное полотно.

Помимо этого, в СССР не было необходимой спецтехники. Если она и была, то в ничтожно малом количестве, поэтому на масштабное строительство бетонных дорог ее не хватало. К слову, она и сейчас есть только у некоторых подрядчиков, которые занимаются сооружением взлетно-посадочных полос.

И, наконец, на строительство бетонки уходит гораздо больше времени, чем на укладку асфальта. Помимо сложных этапов непосредственно строительства, по технологии бетонная дорога должна «отстояться» как минимум месяц, прежде чем по ней можно пускать транспорт.

К тому же, в условиях холодного севера из-за особенностей климата у материала очень короткий отрезок времени до обретения нужных кондиций. А с учетом реалий того времени, когда пропагандировался лозунг «Пятилетку – за два года!», долгострои не приветствовались.

5. Недостатки бетонных дорог

Помимо неоспоримых преимуществ, бетонное покрытие имеет и ряд недостатков:

1. При неправильном приготовлении смеси бетон начинает слоиться. При этом крупные частицы оказываются внизу, а мелкие – сверху. Поэтому верхний слой начинает крошиться. Это происходит так быстро, что бетонная дорога уже через несколько лет с начала эксплуатации приходит в негодность. На практике бетонки не выдерживали и одной зимы.

2. Неправильное армирование швов приводит к скоплению воды. Если в асфальте она уходит в основание, то на бетоне эти лужи будут стоять, пока сами не высохнут.

3. На бетонной дороге нельзя сделать ямочный ремонт. Нужно снимать испорченное покрытие на довольно длинном участке и укладывать новое. А это рискованно и затратно.

4. Перед тем, как запустить на бетонку автомобильный транспорт, нужно дать ей в течение определенного времени просохнуть (от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от климатических и погодных условий). За это время бетон обретет необходимую прочность. А на асфальтовые дороги машины можно пускать уже через восемь часов после укладки покрытия.

5. Зимой для бетонных дорог нужны специальные реагенты, которые стоят в восемь раз дороже обычных.

6. В мире нет статистики, как на бетон влияют шипы. В западных странах и в Китае шипованная резина не распространена, а у нас зимой на ней ездит большинство водителей.

7. Во времена СССР бетонные дороги были весьма шумными.

Таким образом, по совокупности факторов строить бетонные трассы в СССР было невыгодно. К тому же огромные запасы нефтепродуктов позволяли производить асфальт в больших количествах, и себестоимость его была гораздо ниже бетона. Плюс более простые технологии и меньшие временные затраты.

Справедливости ради нужно отметить, что бетонные дороги у нас тоже есть. При Советском Союзе были построены опытные трассы на Дальнем Востоке, в Сибири и в Московской области. Также цементобетонное покрытие имеют взлетно-посадочные полосы.

Но в 1980-х годах бетонные дороги у нас перестали делать вообще. Осталась лишь технология укладки бетонных плит в регионах с очень суровыми зимами. Также иногда бетонки делают в качестве временного решения.

Сейчас использование современных технологий позволяет ускорить и удешевить процесс строительства бетонных дорог, и к этому вопросу время от времени возвращаются. Но говорить о повсеместном переходе на бетон пока не приходится – слишком затратное это дело.

Между тем, на любой дороге могут пригодиться навыки выхода из заноса на автомобиле .

Читайте также: