Строительство бетонных дорог: технология, конструкция, выполнение работ

Специфика строительства автомобильных дорог из бетона

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:

1. Готовится грунтовое основание. Его укатывают для достижения нужной плотности, при необходимости – увлажняют либо просушивают.
2. Организуется отведение воды, чтобы продлить эксплуатационный период полотна и придать езде безопасность.
3. Устраивается подстилающий слой. Он представляет собой песчаную прослойку, толщина которой составляет до двух до четырех десятков сантиметров.
4. 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:

1. Готовятся формы нужного размера, или выставляются опалубочные щиты.
2. При необходимости готовится арматурный каркас, чтобы улучшить прочность плит.
3. Заливка выполняется готовой бетонной смесью, желательно сразу выполнять трамбовку, чтобы удалить пузыри воздуха.
4. 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.

Из бетона дорого, но долговечно!

Дорожное полотно в России и за рубежом отличается: в нашей стране магистрали разного назначения делают из асфальта, а в Европе и США преимущественно из бетона. Это и является очевидной разницей их качества. В России бетонные дороги не получили распространение ввиду существенной стоимости – всё-таки просторы страны необъятные и обновить полотно обойдется населению очередным приростом налогов. Однако, никто не запрещает домовладельцам обустраивать автомобильные площадки и подъезды из долговечного бетона.

Для чего нужны бетонные дороги

Строительство бетонных дорог целесообразно в местах, где отсутствует возможность частых ремонтов и есть потребность в прочном дорожном полотне. В России это:

• Автодромы;
• Взлетные полосы и самолетные площадки в аэропортах;
• Стоянки автомобилей и другой техники;
• Пешеходные дорожки и тротуары в городах;
• Прибрежные дороги и набережные, где преобладает высокая влажность и воздействие воды.

Время эксплуатации плиты из бетона превышает срок службы асфальта до 2-3 раз. По этой причине целесообразна замена асфальтобетонных дорожных одежд, не выдерживающих климатические условия, на цементобетонные повсеместно, что постепенно происходит в США.

Отличие асфальта и бетона

Почему бетонное покрытие дороги из асфальта не такое долговечное, как бетонное? Всё дело в качестве основных материалов:

• Асфальт – это композит песка, щебня, минеральных наполнителей, а их связующее – битумные полимеры.
• Бетон – это песчано-гравийная смесь, замешенная на цементе и присадках.

Основная разница между бетоном и асфальтом – это вяжущее в их составах. Битум в отличие от цемента не образует прочного камня, проседает под слабыми грунтами при нагрузке, размягчается на солнцепеке и плохо зимует. Бетон при соблюдении технологии приготовления и монтажа лишен этих недостатков.

Далее рассмотрим дороги из бетона: технологию укладки, преимущества и области применения.

Структура дорожного полотна

Полотно дороги состоит из нескольких слоев:

1. Подстилающий – это щебень, дренирующий воду из грунта, и песок, компенсирующий поступающие сверху и снизу от грунта нагрузки.
2. Укрепляющий – этот слой бетона низких марок, связующий подсыпку.
3. Основное дорожное полотно – слой бетона.

При укладке магистралей c большим трафиком тяжелых автомобилей дорогу необходимо делать из ненапряженного и напряженного железобетона, арматурный каркас в которых не позволяет камню трескаться под тяжестью большегрузов.

В частном строительстве, а также при организации дорожного полотна на насыщенных водой грунтах или с их высоким уровнем на песчано-гравийную насыпь укладывают гидроизоляцию для дорожного полотна (можно использовать рубероидные материалы). Слой предотвращает постоянное намокание бетона и как следствие – коррозию камня и арматурного каркаса.

Типы полотна

Бетонная дорога хороша и для скоростных магистралей с интенсивным движением, и для поселковых проездов. Для этих случаев выбирают разные типы полотна, отличающихся качествами и стоимостью:

• Однослойное покрытие высокого качества для дорог любого назначения подходит для укладки верхних и нижних слоев;
• Бетон для нижнего слоя полотна дешевый – он обладает невысокой прочностью, к его компонентам предъявляют минимальные требования. Покрытие из такого материала может быть использовано при обустройстве придомовых территорий с малым потоком легковых автомобилей;
• Бетон для основания с усредненными характеристиками под тяжелые и усовершенствованные покрытия. Может быть уложен на дороги поселкового значения;
• В отдельную группу можно вынести организацию дороги готовыми бетонными плитами.

Материалы для заливки полотна

Универсальным материалом для укладки дорог является бетон М400. Его прочности достаточно для выдерживания давления колес легкового и грузового транспорта на городских и поселковых проездах.

Основа бетона – портландцемент, стойкий к воде (1 часть). В раствор также вводят пластификаторы, повышающие гидрофобность покрытия и его прочность. В состав рабочего раствора также входят:

• Щебень – 5 частей;
• Песок – 2 части.

Для бетонирования дороги рационально заказывать готовый бетон с завода – даже для небольшой площадки понадобится немало раствора, заливать который нужно быстро, не давая отдельным партиям схватиться.

Материалы для покрытия дорожного полотна могут отличаться по свойствам в зависимости от предполагаемой нагрузки и условий укладки.

Требования к качеству бетонных дорог

При выборе компонентов для приготовления дорожного бетона ориентируются на СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги». Документ регламентирует требования к качеству готового полотна:

• Устойчивость к механическим нагрузкам – основное требование к дорожному покрытию. Для автодорог разного назначения показатель определяется индивидуально.
• Отсутствие трещин в покрытии после укладки и при эксплуатации. Решить задачу помогает соблюдение технологии строительства бетонных дорог и правильно подобранный состав рабочего раствора.
• Водостойкость и устойчивость к химическим реагентам. Автомагистрали располагаются в разных условиях рельефа и качества грунтов, а при отсутствии организованного водоотвода (при нарушении технологии строительства) на полотне скапливается вода, ухудшающая его качество.

Требования к бетону

Определяют качество полотна составляющие компоненты, которые также должны проходить тщательный отбор согласно профильным ГОСТам. Например, прочность щебня, способного обеспечить надежную и длительную эксплуатацию дороги, составляет не менее 1200 кг/см 2 . Для подушки сгодится менее прочный щебень 800-1000 кг/см 2 .

Подвижность бетонного раствора – 2 см при проведении испытаний конусом. Избежать отклонений от данного параметра помогает большое количество минеральных включений разной фракции.

Еще одно требование к бетону – высокая прочность на изгиб, для этого в раствор вводят пластификаторы и полотно дополнительно усиливают арматурой.

Плюсы и минусы дорог из бетона

По сравнению с асфальтовыми дороги из бетона обладают рядом плюсов:

• Высокая прочность и жесткость покрытия;
• Устойчивость к динамическим нагрузкам более высокого значения;
• Стойкость к нагреву, температурным перепадам;
• Длительный срок эксплуатации без потребности в ремонте;
• Хорошее сцепление дорожного покрытия и автомобильных колес повышает безопасность движения.

Минусов у дорог меньше, но они весомые:

• Большая стоимость строительства;
• Необходимость строгого соблюдения технологии при приготовлении растворов и подборе компонентов;
• Необходимость в полном наборе прочности бетоном перед запуском дороги.

Строительство бетонной дороги

Рассмотрим подробно этапы строительства дорог из бетона, поскольку от соблюдения укладки технологии зависит продолжительность срока службы покрытия.

Подготовка грунта

Земляные работы – одни из самых дорогих и сложных. Перед их началом составляется подробный проект, основанный на геологическом исследовании рельефа. По возможности плоскость укладки дороги делают горизонтальной – холмики снимают, в углубления делают доску с уплотнением пород.

Плодородный слой почвы снимают: при крупном строительстве автомагистрали полностью, для частной укладки придомовых площадок достаточно 15-20 см. Нижние уплотняют катками и вибрационными плитами с большим весом. Это один из самых ответственных этапов – от уровня прочности основания зависит жесткость и целостность покрытия при интенсивных динамических нагрузках.

На этапе подготовительных работ с грунтом продумывают систему дренажа для отведения грунтовой и дождевой воды. Для этого основание делают не в идеальной плоскости, а под небольшим углом 2-4%. Вдоль дороги могут быть обустроены бетонные желоба или естественные откосы, по которым стекает вода в приёмник или в грунт.

Укладка подстилочного слоя

На уплотненный грунт насыпают щебень и песок. Они выполняют функцию компенсатора нагрузок и дренажа воды.

Толщина слоев подсыпки зависит от типа рельефа и свойств оснований и колеблется в районе 20-40 см. При укладке дорог междугороднего значения между песком и щебнем часто укладывают геотестиль – он не позволяет фракциям смешиваться и насыпи лучше выполняют свои функции.

На основаниях с высоким уровнем грунтовых вод рационально делать более толстым насыпь щебня – он не вымывается и хорошо дренирует воду. Песок обязательно укладывают под слои бетона – он образует плотную подушку.

И песчаный, и щебневый слои обязательно уплотняют катком или вибропитами для достижения высокой прочности подушки.

Подстилочный слой для удобства иногда закрывают тонкой стяжкой бетона толщиной до 5 см, поверх укладывают гидроизоляционное полотно.

Монтаж опалубки и армировка

Бетон слаб к изгибающим нагрузкам, поэтому применение арматуры лишним не бывает – выбор ее типа зависит опять же от характеристик основания. В некоторых случаях армирование вообще может не применяться.

Диаметр арматуры для бетонного полотна принимают только конструктивно по расчетам. Обычно это прутки от 10 мм, сваренные в сетку с ячейкой от 150 мм. Укладывают арматурные изделия в бетонный слой на высоте не менее 4 см от нижней плоскости. Важно, чтобы сетка оказалась в нижней части плиты, поскольку именно в ней концентрируется разрушающая нагрузка и образуются трещины.

Самый простой способ сделать опалубку – использовать толстые доски сечением 50×150 мм (выбор высоты зависит от проектного слоя бетонного основания и покрытия). Также подойдет толстая фанера. Доски и фанеру фиксируют арматурными колышками, воткнутыми в грунт с внешней стороны полотна. При укладке дорожек для пешеходов и стоянок для автомобилей опалубку может заменить бордюрный камень, установленный на этапе подготовки к заливке.

Укладка бетонного покрытия

Заливка дороги бетоном должна осуществляться непрерывно, поэтому материалы для полотна готовят сразу в нужном количестве. Бетон целесообразно заказывать с завода, при строительстве крупных дорог неподалеку от объектов устанавливают временные мобильные цеха по производству раствора, что сокращает расходы на доставку.

При необходимости на основание с подсыпкой укладывают бетон низких марок (например, М200), затем финишным раствором М400 с присадками.

Укладка верхнего покрытия происходит в 2 этапа: сначала заливают подложку 30-40 мм, на него укладывают арматурную сетку и заливают остальную толщину.

Общая толщина слоя около 12 см, иногда больше или меньше.

Бетон заливают на подготовку без перерыва и сразу выравнивают поверхность. Материал постоянно подвозят, работы идут круглосуточно.

После укладки бетон обязательно уплотняют вибропрессованием. Процедура изгоняет пузырьки воздуха и уплотняет структуру готового покрытия.

Нарезка и герметизация температурных швов

В устройство бетонной дороги входит нарезка полотна на сегменты. Это возможно, тогда бетон наберет достаточную прочность 50-60% и будет выдерживать вес человека и режущего оборудования.

Швы нужны для компенсации температурного расширения, которому в разной степени повергается бетонный камень. При сезонном изменении объема плит в дорожном покрытии не образуются трещины.

Распиловку осуществляют специальным инструментом – расшивкой.

Температурные швы делают на расстоянии, определенном расчетами. Одна из формул определения — толщина покрытия × 30.

Чтобы через швы в плиту не проникала вода, их заполняют битумно-полимерными герметиками.

Уход и профилактика бетонного покрытия

Чтобы труды не прошли впустую, по технологии бетонную дорогу можно открывать для движения только после полного набора бетоном прочности, то есть через 28 дней.

Для предотвращения разрушения полотна его защищают полимерными пропитками, которые образуют на поверхности водонепроницаемую пленку. Правда, такие снижают шероховатость дороги и ее сцепление с колесами. Это отрицательное качество для скоростных магистралей, поэтому в большинстве случаев полотно оставляют как есть. Если подготовка грунта и технология укладки были соблюдены, швы нарезаны правильно, по целостности плит ничто не угрожает долгое время.

Еще один способ профилактики и ремонта бетонных дорог укладка слоя износа. На бетон наносят асфальт, который обеспечивает сцепление колес с покрытием, и продлевает срок службы самой магистрали в несколько раз. Кроме того, ремонт асфальтобетонного покрытия гораздо дешевле.

При появлении трещин необходимо принимать меры по их устранению. Для заделки небольших нарушений используют специальные шпатлевки, для ремонта более глубоких повреждений – раствор бетона. Во всех случаях трещину расчищают и увлажняют перед введением заполнителя.

При возникновении разлома придется снимать весь участок полотна. Причиной таких деформаций является недостаточное уплотнение грунтового основания или насыпи.

Дороги из бетона

Бетонные дороги имеют широкое применение за границей. В России данная технология пока не так популярна. Связано это с тем, что укладка асфальта гораздо дешевле, чем бетонированная магистраль. Но с годами цены на эти два вида дорожного полотна постепенно уравниваются. Бетонирование применяют для строительства магистралей, аэродромов, мостов и многого другого. Укладывают материал с помощью специальных машин, потому что своими руками это делать тяжело и долго.

Преимущества и недостатки бетонных дорог

Бетонирование имеет как преимущества, так и недостатки. Оно превосходит асфальтирование по многим показателям. Преимущества таких дорог:

• Достаточно прочные и не нуждаются в ремонте. Бетонное покрытие служит больше сорока лет и не нуждается в частом ремонте, а асфальт может послужить максимум десять лет, при этом каждый год нужно его ремонтировать.
• Транспорт расходует меньше топлива. Данное преимущество связано с тем, что при движении машин с большим грузом бетонная дорога не деформируется, и транспорту надо на двадцать процентов меньше топлива для передвижения.
• Устойчивы к экстремальным погодным условиям. На них не влияют сильные дожди либо сильно высокие (низкие) температуры воздуха.
• Сохранение экологии. Поскольку транспорт тратит меньше топлива для передвижения, то и окружающая среда загрязняется меньше.
• Экономное использование ресурсов природы. Бетон получают из известняка, в то время как асфальт – из нефти.

• Стоимость. Цена бетонных покрытий гораздо выше, чем использование асфальта.
• Проблематичный ремонт. Если основание приходит в непригодность, то нужно менять целую плиту.
• Небезопасность передвижения. Когда приходят периоды дождей и сильных снегопадов, скольжение транспорта на таких дорогах наблюдается довольно часто.

Вернуться к оглавлению

Структура дорожного полотна

Структура имеет три слоя покрытия:

1. Дополнительный слой – земля, как основа для будущего дорожного полотна.
2. Подстилающий слой – основание под будущую укладку бетона, изготавливается опалубка.
3. Само бетонное покрытие, которое может насчитывать один или более слоев.

Также дополнительно могут возводить тоннели, обочины, мосты и опоры для них и т. д.

Как рельеф местности влияет на строительство?

Для бетонной автомобильной дороги используют самые разные технологии. Если бетонированная трасса строится в горной местности, то она повторяет рельеф. Когда строят автомагистрали, рельеф выравнивают, засыпая многочисленные впадины, срезая мешающие холмы. Довольно часто сооружают мосты и проводят тоннели. Чтобы машины могли двигаться на нормальной скорости, при строительстве избегают крутых поворотов и спусков во избежание аварийных ситуаций.

Технологический процесс заливки дороги

Укладка бетонной дороги состоит из ряда этапов:

1. Подготовка грунтового слоя. Прежде всего, грунт должен иметь плотную структуру. В случае если грунтовый слой будет недостаточной плотности, бетонированная часть разрушится. Грунтовое покрытие следует укатать, при этом постепенно подсыпая его, чтобы укатка была послойной. Грунт следует использовать во влажном состоянии. Если недостаточная влажность, используют воду. Если уровень влажности выше нормы, грунтовое основание следует подсушить, применяя рыхление, добавляя песок либо шлак.
2. Отвод воды. Подобную работу выполняют как в городских районах, так и сельских. Отвод осадков помогает повысить эксплуатационные сроки и обезопасить езду. Вода несет опасность на дороге для движущегося транспорта. Из-за брызг воды ухудшается обзор водителя, при понижении температуры на покрытии появляется лед. Чтобы этого избежать, дорожное полотно наклоняют, возможен вариант использования дренажных слоев. Возможные места скопления воды выравнивают с помощью грунта. За пределами города вода скапливается в кюветах (шириной от одного до двух с половиной метров), которые отводят воду в канавы, водоемы, русла реки. В населенных местностях вода уходит в городскую канализацию. Устройства, проводящие воду, постоянно очищают, чтобы они не теряли своей пропускной способности. Если вода просочилась в грунтовые шары, это несет прямую опасность для дорог, потому что дорожное покрытие может в итоге разрушиться.
3. Подстилочный слой. Подразумевает сооружение песчаной подушки, толщина которой колеблется от двадцати до сорока сантиметров. Она препятствует выходу наверх влаги, а также улучшает дренаж. Подстилочный слой предотвращает появление впадин и трещин. Если в местности преобладают глиняный, торфяной грунты, которые накапливают воду, то их срезают, добавляя крупные камни и гравий. То есть, все зависит от грунтового типа и климатической зоны, на которой проводятся работы. Немаловажной является подкладка из геотекстиля между слоями. Материалы из камня нужно укрепить вяжущими веществами. Сюда относят цемент, шлак вперемешку с негашеной известью, золу. Слои тщательно укатываются, для того, чтобы нижние пласты были плотные.
4. Сбор опалубки. Ее делают из пиломатериалов с учетом высоты заливки (приблизительно 100 – 150 миллиметров). Когда выбирают высоту, учитывают тот факт, что на краях необходимы ребра, которые повышают прочность. Доски должны быть толщиной не меньше, чем пятьдесят миллиметров. Покрывают их специальным раствором, который потом облегчит отсоединение от бетона. В случае применения тяжелых уплотняющих машин, делают опалубку из стали, которая не деформируется и будет служить дольше. В своем основании она имеет подошву, которая повышает уровень устойчивости.

Опалубочные секции устанавливают в линию и хорошо закрепляют, чтобы те не развалились, когда бетон будут вибрировать тяжелые укладочные машины.

Технология использования плит в устройстве дороги

Изготовление дорожных плит имеет некую последовательность:

1. Температурные швы. Секции для заливки разделяют. Чтобы заполнить швы, используют материал, который поглощает энергию. Это могут быть как мягкая древесина, так и изоляционный картон. На глубине около сорока – пятидесяти миллиметров нужно сделать гидроизоляцию герметичным веществом, дабы предотвратить попадание мусора либо камней. В случае если упускают этот момент, то в дальнейшем во время расширения плит из-за камней верхнего слоя шва бетон может треснуть. При нормальном климате расстояние между швами должно быть где-то 20–30 метров. Уровень надежности для длинных плит – около 50%, для коротких – около 85%. Прочность характеризуется уровнем устойчивости к образованию трещин между периодами проведения ремонтных работ. Специальные стальные стержни “продевают” сквозь боковые грани с помощью специального механизма. Ширина двух дорожных полос колеблется в пределах 6 – 9 метров. Также между полосами делают усадочно – температурный шов, предотвращающий появление трещин.
2. Слой для подстилки. Его закрывают гидроизоляцией, иногда увлажняют. Заливка бетона происходит за один раз, быстро (из-за его короткой “жизнеспособности”). Разбавление водой запрещено, потому что теряются свойства материала. Бетон к месту строительства привозят прямиком с завода, где его замешивают. Когда смесь выгрузили, подъезжают специальные машины с лопастями, которые разравнивают участок. Все это происходит на мелких участках, где поочередно, хорошо прорабатывают каждый слой, чтобы везде был одинаковый уровень плотности. В случае применения арматуры для начала заливают слой где-то 40 мм. Поверх него идет сетка, а дальше заполняется опалубка.
3. Этап уплотнения бетонного слоя. Используют специальную вибрационную машину, которая впереди имеет разравнивающий и вибрационный брус. Уровень пластичности покрытия определяется такой характеристикой, как подвижность, не совсем жидкое состояние. Когда бетон слегка затвердел, его немного поливают водой во избежание появления трещин. Далее идет покрытие песком, мешковиной и другими материалами, чтобы избежать испарения.

Бетонным смесям нужно уделить достаточно внимания, так как их низкое качество может обернуться проведением постоянных ремонтов, которые стоят весьма дорого.

Уход за дорожным полотном

Для защиты дорог подобного вида рекомендуется обрабатывать бетон средством, которое покрывает полотно пленкой и защищает от перепадов температуры, пропитки водой. Это могут быть пены, пленки, гидрофобные жидкости. Бетонные дороги становятся популярными. Отдавая предпочтение таким дорогам, застройщики забудут о частых ремонтах, как это бывает с асфальтом. В сельской местности дороги строят своими руками из подручных материалов, однако прогресс не стоит на месте.

Раньше бетонными дорогами старались пренебрегать, поскольку они относились к разряду дорогих. С течением времени все поменялось. Нынче бетоном заливать дороги гораздо практичнее. Из-за наличия машин, которые отличаются многофункциональностью и высокопроизводительностью, отпадает потребность в строительстве своими руками. Через несколько лет строительство бетонных дорог выйдет на первый план.

Все о бетонных дорогах: преимущества и недостатки, материалы и технологии строительства

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.

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:

1. 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.
2. Подбетонка. Это нижний слой дорожного полотна, который служит для выравнивания поверхности. Обычно выполняется из бетона более низкого класса, чем верхний слой (В12,5).
3. 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:

1. не требуется частый ремонт;
2. экстремальные погодные условия (проливные дожди, морозы, жара, перепады температур) не оказывают негативного воздействия;
3. покрытие не размягчается от жары;
4. 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);
5. 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;
6. экономия топлива благоприятно сказывается на экологии;
7. отсутствие нефтепродуктов в составе бетона, а значит, экономия невосполняемых природных ресурсов.

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

Есть ли у них недостатки? Да, есть:

1. 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.
2. Длительный процесс строительства таких дорог. Бетону требуется, как минимум, неделя на отвердевание, в отличие от асфальта, которым можно пользоваться уже через 8 часов.
3. Жесткость покрытия, из-за чего оно может трескаться под влиянием нагрузок. Чтобы этого избежать, нарезают деформационные швы.
4. Сложный ремонт. Однако он бывает нужен не так уж часто, если покрытие изначально выполнено качественно и с соблюдением всех норм.

Популярны ли бетонные дороги в России, и почему

В России необходимость массового строительства бетонных дорог обсуждалась неоднократно, однако до сих пор дороги выполняются, в основном, из асфальтобетона.

Изначально причина такого предпочтения заключалась в том, что цементная промышленность была развита хуже, чем нефтяная, а битум, необходимый для изготовления асфальта, фактически, относится к отходам нефтяной промышленности и в России очень доступен, хорошо изучен и широко применяется.

Сейчас бетонные дороги уже не так и дороги в сравнении с асфальтовыми, но для перехода на бетонное строительство необходимо разработать новую документацию, внести определенные изменения в методику подсчета стоимости, проработать механизмы внедрения и так далее. То есть, на сегодня основная причина того, что мы не ездим по бетонным дорогам — это неповоротливость бюрократической машины.

Также остро встает вопрос соблюдения технологии строительства. Ведь на бетонной дороге «ямочный» ремонт невозможен, а качество покрытия завязано на качестве материалов и соблюдении технологии.

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:

1. дороги различного типа;
2. автомагистрали;
3. взлетно-посадочные полосы аэродромов;
4. разгрузочные площадки в портах;
5. причалы;
6. тротуары;
7. железнодорожные платформы;
8. 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»:

1. Бетон для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов должен соответствовать требованиям по прочности на сжатие и растяжение при изгибе.
2. Технологические показатели качества бетонных смесей должны соответствовать ГОСТ 7473 и дополнительным требованиям проекта производства работ.
3. Относительная плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии должна составлять не менее 98% от расчетной.
4. Начало схватывания цемента для бетона покрытий и оснований должно наступать не ранее, чем через 2 часа.
5. 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.

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:

1. повышение подвижности, растекаемости и удобоукладываемости бетонной смеси, что позволяет снизить трудозатраты при укладке и получить более плотный бетон с меньшим количеством пор и меньшим их диаметром (этот показатель влияет также на прочность, водостойкость и морозостойкость готового бетона);
2. удобство при работе с густоармированными конструкциями;
3. повышение долговечности бетона;
4. более быстрый набор прочности;
5. водоредуцирующие свойства (смесь не расслаивается);
6. экономия порядка 10% цемента, что в условиях дорожного строительства может составлять гигантские суммы.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

Бетонные дороги — строительство в России и СНГ, плюсы и минусы

Бетонные дороги появились в Европе и США достаточно давно, но широкого распространения в России они не получили. Это связано с дороговизной технологии и массой сложностей на этапе строительства. Однако при обустройстве частных площадок и подъездов к домам подобное решение является достаточно интересным.

Преимущества и недостатки

Дорога из бетона имеет как достоинства, так и недостатки. К положительным сторонам относят следующие пункты:

1. Бетонные сооружения обладают высокой прочностью и не нуждаются в ремонте. Заявленный срок службы превышает 40 лет. Для сравнения, асфальтовое покрытие прослужит только 10 лет.
2. Перемещаясь по дороге из бетона, транспортные средства расходуют меньше топлива. Подобная особенность обусловлена тем фактом, что при движении тяжелой спецтехники бетон не деформируется.
3. Покрытие не боится агрессивных воздействий и климатических изменений. Оно демонстрирует высокую устойчивость к сильным осадкам или резким скачкам температуры.
4. Защита окружающей среды от вредных выбросов. Поскольку расход горючего при езде по бетонной дороге сокращается, число выбрасываемых в атмосферу выхлопных газов тоже уменьшается.

Отличие асфальта и бетона

Недолговечность асфальта перед бетоном обусловлена следующими особенностями:

1. Асфальт производится на основе песка, щебня и минеральных добавок, а в качестве связующего компонента используются битумные полимеры.
2. Изготовление бетона подразумевает использование песчано-гравийной смеси, которая состоит из цемента и присадок.

Структура дорожного полотна

Начиная строительство бетонных дорог, нужно разбираться в особенностях структуры полотна. Оно включает в себя такие слои:

1. Подстилающий. Состоит из дренажного щебня и песка, который компенсирует нагрузки с нижней и верхней части.
2. Укрепляющий. Для изготовления этого слоя используют бетон низкой марки. Он предназначается для связки подсыпки.
3. Основной слой. Производится на основе бетона.

Если выполняется обустройство автомобильных магистралей, по которым ездят тяжелые транспортные средства, принято использовать ненапряженный и напряженных железобетон с усиленным армированием. Наличие металлических элементов предотвратит деформацию камня под воздействием интенсивных нагрузок.

Для реализации частных задач и организации полотна на почве с высоким размещением грунтовых вод выполняется комплексная гидроизоляция полотна. В качестве этой основы используется рубероид. Он препятствует намоканию бетона и защищает камень от коррозийных процессов.

Как рельеф местности влияет на строительство

Бетонное покрытие дороги создается по разным технологиям. Если его делают в гористой местности, то оно должно полностью повторять рельеф. При возведении автомобильных магистралей поверхность выравнивается. Если имеются впадины, они засыпаются, а холмы срезаются. Мосты и тоннели делаются ровными без крутых поворотов.

Материалы для устройства полотна из бетона

В качестве основного материала для организации дорожных покрытий используется бетон марки М400. Его прочностные свойства обеспечивают максимальную устойчивость к большим нагрузкам от грузового и легкового транспорта.

Бетонный раствор создается на базе водостойкого портландцемента и воды. Еще в состав вносят пластифицирующие добавки, которые поднимают гидрофобность и прочность, а также щебень (5 частей) и песок (2 части).

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

Технология использования плит

Производство дорожных плит выполняется по особой технологии в такой последовательности:

1. Создание температурных швов.
2. Обустройство подстилочного слоя.
3. Уплотнение слоя.

В первую очередь необходимо сделать температурные швы, разделив секции для заливки. Все пустоты заполняются картоном или мягкой древесиной, которая поглощает энергию. Гидроизоляционный слой устанавливается на глубине 40-50 мм с помощью герметичного вещества. Оно будет препятствовать проникновению мусора или камней под покрытие, которые могут разрушить его.

Стальные элементы пропускаются через боковые грани специальным механизмом. Две дорожные полосы должны обладать шириной от 6 до 9 м. Еще между ними фиксируется усадочно-температурный шов, который исключает образование трещин.

На следующем этапе устанавливается подстилочный слой, который закрывается гидроизоляцией и увлажняется. Бетон нужно заливать за один прием, поскольку раствор недолговечный. Разбавлять состав водой не разрешается, поскольку она портит начальные эксплуатационные характеристики материала.

Заводской материал доставляется к стройплощадке прямо с завода, где производится замес. После выгрузки смеси задействуется специальная техника с лопастями, которые выполняют выравнивание поверхности. Каждый слой должен тщательно прорабатываться, чтобы сохранять одинаковую плотность. При использовании арматуры нужно заливать слой по 40 мм, а потом закреплять сетку и опалубку.

Строительство

Любая бетонная дорога строится в несколько этапов. Чтобы покрытие было максимально качественным, необходимо разбираться в специфике всех мероприятий и пошаговом руководстве.

Подготовка грунта

Для начала следует провести подготовительные работы, связанные с обработкой земли. Они начинаются после составления проекта и получения результатов геологического исследования региона. В таком случае бетонирование будет осуществляться горизонтальным образом с изъятием небольших холмов.

На подготовительном этапе важно позаботиться о наличии системы дренажа, которая будет эффективно отводить грунтовую и дождевую воду. Для этого создается небольшой уклон от 2 до 4 градусов, а в боковой части полотна фиксируются бетонные желоба или делаются откосы.

Укладка подстилочного слоя

Дальше выполняется организация песчаной подушки. Ее толщина может варьироваться от 20 до 40 см. Некоторые компании исключают этот этап, однако наличие подстилки способствует улучшенному дренажу и предотвращает размытие почвы при отрицательных температурах.

В процессе выравнивания поверхности нужно помнить о запроектированных уклонах. Каменную засыпку дополнительно укрепляют цементным раствором или гранулированным шлаком с негашеной известью и золой.

Монтаж опалубки и армирование

Чтобы соорудить опалубку, понадобится взять деревянные доски, их высота должна соответствовать высоте заливки смеси и составлять 10-15 см. После выбора оптимальных размеров нужно установить по краям бетона ребра жесткости. Каждая часть опалубки обрабатывается специальным раствором, позволяющим быстро отсоединить ее от застывшего бетона.

К щитам из древесины предъявляют ряд требований по прочности. Если в процессе строительства задействуется спецтехника, лучше делать стальную опалубку. Она обладает увеличенной прочностью и долговечностью. В основе всех элементов лежит подошва с повышенной устойчивостью к большим нагрузкам.

Секции опалубки выставляются в одну линию и надежно закрепляются. Такое условие является обязательным при вибрировании тяжелыми механизмами.

Бетон армируют на этапе заливки, фиксируя металлические элементы на высоте 3-4 см от нижнего уровня. Перед этим материал выравнивается.

Укладка бетонного покрытия

Следующий этап заключается в заливке бетонного раствора по периметру. Действие нужно выполнять за один прием или в несколько этапов в случае проведения армирования.

Поскольку бетон скоро твердеет, его нужно наносить максимально быстро и качественно. В противном случае эксплуатационные свойства материала будут ухудшены. Для обустройства автомобильных магистралей используется заводской бетон, который доставляется на стройплощадку тяжелой спецтехникой.

При наличии этапа армирования виброприбор размещается в 5-7 см выше верхнего края. Оборудование дополнительно оснащается разравнивающими механизмами. Бетонная смесь должна быть пластичной и подвижной, но не жидкой. В противном случае она будет вытекать через щиты опалубки и станет некачественной.

Нарезка и герметизация температурных швов

Незаменимым этапом работ по обустройству дорог является нарезка и организация деформационных швов. Их устанавливают после получения 50-60% прочности, когда полотно с легкостью выдерживает вес рабочего оборудования и специальной техники.

Еще эти швы компенсируют проблему температурного расширения, защищая покрытие от повреждения в случае сильных морозов. Для распиловки плит используется специальный инструмент, а дистанция между каждой зоной выбирается по проекту. В большинстве случаев толщину монолита нужно умножить на 30.

Уход за дорожным полотном

Для защиты бетонной поверхности от преждевременного разрушения необходимо обеспечить ей правильный уход. Согласно существующим нормам, дорогу можно открывать для общего использования только через 28 суток с момента заливки, поскольку за этот термин раствор набирает заводскую прочность.

Чтобы предотвратить деформацию полотна, его дополнительно обрабатывают полимерами, создающими водонепроницаемую пленку. Однако они ухудшают сцепление колес транспортного средства с дорогой из-за снижения шероховатости. Такая особенность считается негативной для скоростных магистралей, поэтому некоторые компании оставляют поверхность нетронутой. При соблюдении правил подготовки почвы и укладки плиты будут оставаться невредимыми в течение многих лет.

Если появится разлом, понадобится снять весь участок. Проблема возникает при нехватке уплотнения.

Требования к качеству

Существует ряд требований, которые предъявляются к качеству бетонной дороги. Они определяются типом и свойствами сырья, используемого в процессе замеса. Так, минимальная прочность щебня для финишного покрытия должна составлять не меньше 1200 кг/см², а для подушки — 800-1000 кг/см².

Степень подвижности должна соответствовать уровню 2 см при конусном исследовании. Чтобы предотвратить отклонение от требуемого уровня, рекомендуется добавлять в состав раствора минеральные включения с разной величиной.

Этот документ учитывает следующие требования:

1. Устойчивость к большим механическим нагрузкам. Точные значения определяются индивидуальными свойствами полотна.
2. Исключение трещин после заливки и интенсивного использования. Для предотвращения проблем с растрескиванием необходимо соблюдать технологию монтажа и грамотно выбирать соотношение компонентов в растворе.
3. Водостойкость и неуязвимость к воздействиям химических сред. Автомобильные магистрали обустраиваются в разном рельефе и с разным качеством грунтов. Они должны защищаться от разрушительного воздействия воды и обладать хорошей дренажной системой. В противном случае полотно может деформироваться и стать непригодным для эксплуатации.

Покрытие дороги бетоном является популярной технологией, которая широко распространена в разных странах мира. В Москве и других регионах России метод стал использоваться относительно недавно. Однако он продолжает обретать популярность и внедряется в разных областях страны.

Технология монолитного бетона в дорожном строительстве

Технология монолитного бетона в дорожном строительстве

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

УСТРОЙСТВО МОНОЛИТНОГО ЦЕМЕНТОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

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.

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.

— 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:

Рис.1. Поперечный разрез дорожной одежды с цементобетонным покрытием

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:

— профилировщик основания ДС-97 с навесным конвейером-перегружателем ДС-98А;

— бетоноукладчик ДС-111, с боковыми скользящими формами;

— машина для нанесения пленкообразующих материалов ДС-105А.

Рис.2. Профилировщик основания ДС-97:

Рис.3. Бетоноукладочная машина ДС-111

Рис.4. Бетоноотделочная машина (трубчатый финишер) ДС-104А

Рис.5. Распределитель пленкообразующих материалов ДС-105А

2.5. При устройстве монолитного цементобетонного покрытия используются следующие строительные материалы: тяжёлая бетонная смесь, соответствующая требованиям ГОСТ 7374-2010, и характеризуются следующими свойствами:

— класса по прочности на сжатие В 27,5;

— класса по прочности на растяжение W 4,0;

— марка бетона по морозостойкости F200;

— подвижность бетонной смеси 2 см;

армированная пленка из полиэтилена высокого давления (ПВД) (шириной 2000 мм, толщиной 200 мкм), соответствующая требованиям ГОСТ 10354-82; водоразбавляемый латексный пленкообразующий материал ВПМ, соответствующий требованиям ТУ 2514-016-43711444-2004.

2.6. При проектировании технологии дорожно-строительных работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования были использованы следующие нормативные документы, отражающие достигнутый технический уровень строительного производства:

— П2-2000 к СНиП 3.03.01-87. «Производство бетонных работ на стройплощадке»;

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.2. До начала производства дорожно-строительных работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия автомобильной дороги общего пользования, необходимо провести комплекс подготовительных работ и организационно-технических мероприятий, в том числе:

— получить у строительного контроля Заказчика основные комплекты рабочих чертежей с подписью «В производство работ» и обеспечить ими строительный участок;

— разработать ППР на «Строительство подъездной автомобильной дороги с монолитным цементобетонным покрытием», содержащий решения по организации строительного производства, технологию дорожно-строительных и строительно-монтажных работ, согласовать его с Генеральным подрядчиком и строительным контролем Заказчика;

— укомплектовать бригаду (звено) рабочими соответствующих профессий и машинистами дорожно-строительных машин необходимой квалификации;

— организовать тщательное изучение проектных материалов, содержащих исходные данные для устройства монолитного цементобетонного покрытия;

— назначить лиц, ответственных за безопасное производство работ, а также их контроль и качество выполнения;

— провести инструктаж членов бригады по промышленной безопасности и охране труда при выполнении работ;

— обеспечить рабочих средствами индивидуальной защиты для безопасного производства работ;

— ознакомить бригадиров и звеньевых с технологией производства работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия, а также выдать бригадам и звеньям Наряды-задания, Калькуляции и Лимитно-заборные карты на материалы на весь объем порученных работ;

— в наряд-задание указывают виды выполняемых работ, их объем, нормы выработки, потребное количество рабочего времени на выполнение всего объема работ, сумма сдельного заработка. Здесь же оговариваются условия премирования рабочих бригады (за перевыполнение норм выработки и т.д.);

— установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;

— разработать схемы и устроить временные подъездные пути для движения транспорта к месту производства работ;

— подготовить к производству работ машины, механизмы и оборудования, доставить их на объект, смонтировать и опробовать на холостом ходу;

— доставить в зону работ потребный инвентарь, приспособления для безопасного производства работ, электрифицированный, механизированный и ручной инструмент;

— обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарём и средствами сигнализации;

— обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ.

3.3. Общие требования к выполнению работ

3.3.1. Дорожные одежды с покрытиями жесткого типа устраивают из следующих конструктивных слоев:

— покрытие из монолитного цементобетона;

— дополнительный (подстилающий) слой основания.

3.3.5. Технология и организация строительно-монтажных работ по устройству монолитного цементобетонного покрытия не зависимо от конструкции (армированное или неармированное) имеют свои особенности. Однако есть общие технологические операции и работы, которые выполняются в определенной последовательности. Все эти работы можно разделить на подготовительные основные и заключительные.

3.4. Подготовительные работы

3.4.1. Подготовительные работы при устройстве монолитного цементобетонного покрытия включают следующие технологические операции:

— установка с двух сторон покрытия копирных струн для работы комплекта машин в автоматизированном режиме;

— профилировка под проектные отметки цементогрунтового основания с необходимой прочностью, достаточной для движения автосамосвалов с бетонной смесью;

— устройство требуемого количества въездов на основание и съездов с него;

— подготовка временной дороги для подвоза бетонной смеси;

— обеспечение бетонной смесью бетоноукладочного комплекса в течение смены.

3.4.2. Порядок установки копирных струн рассматривается в отдельной Технологической карте.

3.4.3. Чистовую профилировку основания под проектные отметки и поперечный профиль выполняют профилировщиком ДС-97, оборудованный навесным конвейером-перегружателем ДС-98А для отсыпки снимаемого слоя материала основания в отвал на обочину или погрузки его в тpaнспортные средства и отвозки в установленное место.

Установку и регулировку рабочих органов профилировщика для выполнения этой операции делают с особой точностью, а профилировку выполняют, как правило, в светлое время рабочего дня.

Профилировщик устанавливают в начале участка работ, ориентируют его относительно продольной оси основания, проверяют правильность показаний механических индикаторов (при поднятых рабочих органах заподлицо с низом боковых стенок главной рамы стрелки индикаторов должны показывать «0»), отрезком струны проверяют ровность грейдерных ножей отвала шнека.

Профилировщик ставят на струну и по системе поперечной стабилизации ориентируют главную раму относительно поперечного профиля (в горизонтальное положение при двускатном профиле и параллельно линии уклона при односкатном профиле).

По шкалам датчиков стабилизации уровня главную раму устанавливают в положение, удобное для выполнения профилировки.

Рабочие органы профилировщика по механическим индикаторам устанавливают в следующее положение (см. Рис.6):

Рис.6. Установка рабочих органов профилировщика для чистовой планировки основания:

— отвал шнека с удлинителями устанавливают на проектную отметку поверхности основания, делают доводку установочными винтами и ставят нижние ограничители (при установке удлинителей отвала учитывают положение струны);

— шнек поднимают на 2-2,5 см выше режущей кромки отвала;

— фрезу устанавливают на проектную отметку основания и поднимают на 0,5-1 см. В таком положении фрезы ставят нижние ограничители;

— отвал фрезы поднимают примерно на 2 см выше низа фрезы.

Если профилируют основание, имеющее двускатный профиль, середину рабочих органов поднимают по механическим индикаторам на величину стрелы подъема профиля.

При перемещении срезанной смеси на края основания боковые дверцы фрезы и заслонки шнека открывают.

Если срезанную смесь отсыпают в валик посередине основания или на питатель конвейера-перегружателя и далее в автомобили-самосвалы, то заслонки центрального окна отвала шнека снимают, а отвал фрезы поднимают.

Сначала профилируют участок основания длиной 20-30 м и делают на нем контрольную проверку проектных отметок, поперечного уклона, толщины слоя, ровности поверхности основания. При необходимости делают дорегулировку рабочих органов.

Если на поверхности основания остаются следы от зубьев фрезы или геликоидных лопастей шнека, то фрезу и шнек несколько поднимают и переставляют нижние ограничители.

Чистовую профилировку выполняют за один проход профилировщика на скорости 10-15 м/мин.

В процессе профилировки машинист наблюдает за положением рабочих органов профилировщика по механическим индикаторам и визуально через смотровые решетки, сочетая рабочую скорость профилировщика со скоростью вращения шнека, поддерживает равномерный валик срезанной смеси перед задним отвалом, необходимый для выравнивания впадин.

После чистовой профилировки края основания в отдельных местах поправляют вручную и дополнительно уплотняют катками за 2-3 прохода по одному месту.

Рис.7. Профилирования цементогрунтового основания машиной ДС-97

Выполненные работы по профилировке цементогрунтового основания, необходимо предъявить представителю строительного контроля Заказчика для технического осмотра. При отсутствии дефектов, а также после устранения недостатков необходимо документально оформить данные работы путем подписания Акта освидетельствования скрытых работ, в соответствии с формой, приведенной в Приложении N 3, РД-11-02-2006 и получить разрешение на производство работ по устройству цементобетонного покрытия.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Бетонные дороги: используемые материалы. Монтаж опалубки и армировка. Заливка бетона и финишная обработка

Бетонные дороги в США являются практически неотъемлемым элементом ландшафта: применение эффективных технологий подготовки основания и заливки полотна позволяет получать достаточно прочное дорожное покрытие, выдерживающее серьезные транспортные нагрузки.

В России ситуация выглядит несколько иначе: литой бетон и бетонные плиты рассматриваются скорее как альтернатива, применяемая там, где асфальт проложить невозможно. И все же новые технологии постепенно внедряются, так что появление подобных трасс тоже не за горами.

При правильном подходе «бетонку» тоже можно сделать качественной

Подготовка к работе

Материалы для заливки полотна

При промышленной прокладке путей в нашей стране чаще всего применяются стандартизированные бетонные плиты для дороги. С одной стороны, использование подобных элементов существенно ускоряет работу, но с другой – качество полотна получается относительно невысоким, и потому поверхность очень быстро изнашивается (читайте также статью «Асфальтобетонные дорожные смеси: все их типы, разновидности и марки, предусмотренные стандартами»).

Именно так формируется асфальтобетонное покрытие дорог в промышленных масштабах

Обратите внимание! Особые неприятности доставляют стыки, которые со временем деформируются и превращаются в крупные выбоины.

Вот почему в частном строительстве чаще всего применяется технология заливки монолитного покрытия. Именно на ней мы и остановимся в нашей статье.

Смета на устройство бетонной дороги по заливной технологии включает в себя такие пункты:

• Во-первых, нам нужен качественный бетон. Для прокладки скоростных магистралей требуется использование составов на безе цемента М400 (В30) и прочнее, но для подъездной дороги к частному дому достаточно и М300 (В22,5 – В25).
• Подготовка основания осуществляется с обязательной подсыпкой песка и гравия.
• Чтобы обеспечить материалу достаточную упругость, его армируют стальными прутками или арматурной сеткой. Здесь используются металлические детали сечением 10-12 мм.
• Для эффективного функционирования и предотвращения деформаций, бетонное покрытие дорог нужно разделить на несколько участков компенсационными швами. При обустройстве таких швов используются специальные герметики.

Кроме того, нам понадобятся материалы для монтажа опалубки: доски толщиной не менее 50 мм, крепеж, стальные накладки на углы, штыри для фиксации каркаса.

Плиты дорожные со стальным армированием

Предварительная обработка участка

Технология бетонных дорог, описанная в ТР 147-03 «Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций из литых бетонных смесей», предусматривает обязательную подготовку основания:

• На участок, выбранный для строительства, наносим разметку.
• По разметке выполняем выборку грунта, удаляя верхний плодородный слой почвы и заглубляясь примерно на 60 см по отношению к запланированному уровню будущего полотна.

Совет! На этом этапе инструкция рекомендует прокладывать дренажные трубы, которые должны быть частью единой системы водоотведения.

• Затем на земляное основание засыпаем слой гравия фракцией 40 и более миллиметров. Мощность такого слоя должна составлять около 30 см.
• Сверху укладываем гравийно-песчаную подушку, выводя ее на требуемый уровень. Подсыпку тщательно уплотняем трамбовочными машинами, постоянно увлажняя и подсыпая новые порции материала.
• Для проверки качества уплотнения используем стальной прут диаметром около 10 мм. При втыкании в основание он должен туго заглубляться на 60—70 см. Если прут проходит верхний слой с сопротивлением, а затем идет легко — нужно продолжать трамбовку, так как рыхлые участки рано или поздно дадут усадку.

Методика выполнения работ

Монтаж опалубки и армировка

Далее методика возведения монолитной дороги из бетона предполагает установку опалубки из досок:

• Перед началом монтажа определяем уровень, на котором будет находиться дорожное полотно. Желательно, чтобы он был несколько выше уровня грунта – тогда на проезжей части не будет скапливаться грязь.
• Также при проектировке подъездной дорожки к дому желательно заложить в конструкцию небольшой клон для стока воды. Оптимальная величина уклона составляет 2-3 см на 1 м.
• Затем устанавливаем опалубку, прочность которой напрямую зависит от параметров заливаемого цементного слоя. Для дороги толщиной 100 мм доски должны быть не тоньше 50 мм, а полотно мощностью 150 мм и более возводится в опалубке из бруса толщиной 100 мм.

Параллельно с опалубкой занимаемся армировкой и устройством компенсационных швов:

• По краям дорожного полотна устанавливаем ребра из стальной полосы.
• В саму дорогу на расстояние около 40 мм от основания закладываем сварную сетку с ячейкой 150х150 мм.
• Своими руками обустраиваем через каждые 10-12 метров температурные швы. Для закладки используем полосу ДВП или аналогичного материала, пропитанного битумом, а также резины, пластика и т.д. Сверху на полосу можно надеть специальную крышку, которая выставляется точно по уровню дороги.

Фото компенсационного шва в асфальтобетонной трассе

Обратите внимание! После полимеризации цемента крышку нужно удалить, а паз на ее месте – заполнить эластичным герметиком.

Заливка бетона и финишная обработка

Поскольку бетонирование дорог требует большого количества материала, раствор для этой цели обычно заказывают на крупных предприятиях. С одной стороны, цена материала несколько возрастает, но зато мы сможем выполнить заливку большого участка в один прием, не прерываясь и избегая формирования напряженных участков.

Сам процесс заливки происходит таким образом:

• Используя желоба, равномерно распределяем раствор из миксера внутри опалубки.
• С помощью правил на длинных ручках и лопат выполняем предварительное выравнивание плоскости, заполняя участки вдоль ребер и удаляя крупные воздушные полости.
• Затем длинным правилом (ровной доской или стальным П-образным профилем) окончательно выравниваем поверхность. Чтобы работать было легче, правило подбираем чуть больше ширины дороги — так его края можно будет опирать на опалубку.

Схема работы правилом

• В завершение используем так называемую «бычью гладилку» — широкую доску на длинной рукояти. Ею мы удаляем все неровности, одновременно уплотняя верхний слой покрытия.

Затем даем бетону схватиться.

После этого выполняем финишную отделку:

Расшивка для усадки материала

• Чтобы избежать растрескивания полотна при сушке, нарезаем усадочные швы. Для нарезки используем специальный инструмент — расшивку, заглубляясь не менее чем на 1/3 толщины бетонного слоя.

Совет! Шаг усадочного шва определяем, умножая толщину полотна на 30.

• После расшивки наносим на поверхность материала рельеф с помощью дорожной щетки. Так мы не только улучшаем сцепление покрытия с колесами, но и способствуем стоку воды. Благодаря такой обработке бетонированная дорога прослужит гораздо дольше!

Виды дорожных щеток

Вывод

Строительство дорог из бетона по описанной выше технологии вполне можно осуществлять самостоятельно. Конечно, проект получится масштабным, и затраты будут весьма существенными – но все же реализовать его можно и без привлечения профессионалов (см.также статью «Дорожный бетон: основные характеристики и особенности применения»).

Если данная методика заливки монолитного покрытия вас заинтересовала, рекомендуем также просмотреть видео в этой статье, содержащее дополнительную информацию.