Бетонные дороги – Цементобетонные дороги — плюсы и минусы — журнал За рулем

Содержание

Цементобетонные дороги — плюсы и минусы — журнал За рулем

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

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

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

Их опыт

Материалы по теме

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

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

Отличный, на мой взгляд, опыт, сложился у Белоруссии 

www.zr.ru

подготовка основания, монтаж арматуры, заливка

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:

  1. 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.
  2. Выкладывается подушка под дорогу. Как правило, для этого применяют гравий, глину или песок. Слои сильно трамбуются, чтобы не расползались.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.

betonov.com

Бетонные плиты для дороги: преимущества, недостатки, технология

Бетонные магистрали — разновидность дорожного полотна, широко распространенная во многих зарубежных странах. В России эта технология менее востребована, так как укладка асфальта обходится намного дешевле. В последние годы бетонирование все чаще используют при строительстве аэродромов, мостов, магистралей и других объектов. Укладывают бетонные плиты для дороги при помощи специальных машин, соблюдая технологию строительства.

Преимущества бетонного покрытия

Бетонирование превосходит асфальтирование многими характеристиками и свойствами. Срок службы дорожного полотна с асфальтовым покрытием при должном уходе составляет 4-8 лет. Период эксплуатации бетонных дорог — более 15 лет. Отдельные участки полотна могут эксплуатироваться до 40 лет без капитального ремонта, не теряя первоначальных свойств.

Основные преимущества бетонированных дорог:

  • Длительный срок службы. Это связано с тем, что бетонные дороги не боятся механических воздействий и веса габаритного транспорта. Большая плита из бетона не прогибается под колесами грузовиков, самосвалов и другого спецтранспорта.
  • Транспорт расходует намного меньше топлива. Так как при движении тяжеловесных машин дорога из бетонных плит не деформируется, для передвижения автотранспорта требуется на 20% меньше топлива.
  • Прочное бетонное покрытие много лет не требует ремонта. Бетонное покрытие может эксплуатироваться более 40 лет, не нуждаясь в ремонтных работах, а асфальт служит максимум 8 лет и требует ежегодного, а иногда и ежемесячного ремонта.
  • Покрытие обладает повышенной устойчивостью к экстремальным погодным условиям. Износостойкие бетонные плиты для дороги не боятся ливней, града, высоких и низких температур воздуха или перепада влажности.
  • Сохранение экологии. Проезжая по бетонной дороге, автотранспортные средства тратят минимум топлива для эффективного передвижения. Поэтому они выбрасывают в воздух меньше вредных веществ и не наносят большого вреда окружающей среде.
  • Экономия ресурсов природы и безопасность. Как известно, асфальт получают промышленным способом путем переработки нефти. В качестве основного компонента бетона используется известняк, в составе которого не наблюдается вредных химических компонентов.

Недостатки бетонных дорог

Наиболее существенный минус бетонированных дорожных покрытий – высокая стоимость. Из-за сложной и трудоемкой подготовки грунта и значительной себестоимости компонентов полотна, цена километра бетонной автомагистрали на 80% больше стоимости асфальтированной дороги. Несмотря на это, страны зарубежья выбирают строительство дорог из бетонных плит, которые более долговечны и не требуют ремонта минимум 30 лет.

Полезная информация! Практичные американцы подсчитали, что содержание асфальтированного дорожного полотна уже через 8-9 лет уравнивает стоимость магистрали с аналогичной дорогой из бетона.

Ситуация на отечественных дорогах сложнее — около 90% дорог требуют ремонта, а ежегодное финансирование окупает реставрацию 2-5% аварийных магистралей. Сегодня в России увеличилось число проектов строительства бетонированных дорог. Из-за нехватки хорошего битума и устаревших стандартов строительства, асфальт на отечественных трассах надо ремонтировать каждую весну, что увеличивает стоимость обслуживания дорог.

Второй недостаток бетонных дорог – значительная стоимость капремонта. Технология строительства дорожного покрытия из бетона не предполагает ямочного ремонта. Если бетонные плиты для дороги пришли в непригодность, требуется полномасштабная замена вышедших из строя элементов полотна. Стоимость ремонтных работ намного превышает цену качественного содержания асфальтированной автомагистрали.

Третий минус бетонных дорог — их нельзя назвать бесшумными. Основная проблема — в структуре дорожного покрытия и в наличии стыков между соседними плитами. Проезжая по ним, автотранспортное средство получает несильную вертикальную раскачку, а водитель ощущает звуковой дискомфорт.

Интересный факт! В типичных американских моделях авто имеется подвеска для комфортного передвижения по бетонному дорожному полотну. Поэтому автомобили передвигаются плавно, как баржи, и могут укачать водителя и пассажиров.

Разработчики США придумали метод борьбы с конструкцией бетонированного дорожного покрытия. При строительстве автомагистралей на бетон кладется слой асфальта высотой 7-8 см. Получается дорога, привычная по ощущениям нашим автовладельцам. В этом случае стоимость строительства бетонированной дороги возрастает, а к обслуживанию добавляются проблемы асфальтового покрытия.

Какие страны мира предпочитают бетонные дороги

Сегодня бетонированные дорожные покрытия регулярно строят в США, Японии, Германии, Канаде, Новой Зеландии, Австралии, Азии и во многих других развитых странах. Только в США имеется больше 1 000 000 км дорожного полотна с долговечным покрытием из бетона. С каждым годом количество магистралей, построенных по данной технологии растет.

Наиболее распространены бетонные дороги в США, где они составляют 60% от общего числа автотрасс. Сегодня в штатах практически все новые магистрали строят из бетона, чтобы снизить расходы на содержание дорожного полотна в процессе эксплуатации. Первая экономика мира оценила практичность бетонных дорог, которые обходятся без капремонта до 40 лет.

Полезная информация! Система федеральных автомагистралей США, пересекающих всю страну и проходящих через разные климатические зоны построена из бетона. В Далласе и Хьюстоне имеются участки шоссе, которые находятся в идеальном состоянии несмотря на то, что они залиты в 1960 г. Эти участки дорожного полотна используются для наблюдения и научных работ.

Другая страна, где строительство дорог из бетонных плит завоевало огромную популярность — это Германия. Практичные и экономные немцы начали эффективно применять данную технологию укладки дорожного покрытия в строительстве автобанов. На сегодняшний день в Германии успешно эксплуатируется 40% бетонных дорог.

Основной материал, из которого строят дороги в Японии — это бетон. За счет большой прочности, неприхотливости к весу и длительной эксплуатации бетона из него строят впечатляющие многоэтажные дорожные развязки. Над созданием проекта и контролем за строительством дорог трудится большой штат специалистов, каждый из сотрудников отвечает за определенный участок.

Технологический процесс заливки дороги

Для бетонной трассы используют различные технологии. Если строительство проходит в горной местности, тогда дорога повторяет ее рельеф. Его выравнивают путем засыпания впадин и срезания мешающих укладке холмов. При необходимости на рельефной местности сооружают тоннели и мосты. Чтобы избежать аварий и сделать трассу более безопасной, в ходе строительства огибаются крутые спуски и повороты.

Укладка бетонированной дороги включает следующие этапы:

  • Подготовка грунтового слоя. Чтобы бетонированная часть не разрушилась, грунт должен обрести плотную структуру. Грунтовое покрытие во влажном состоянии укатывают, постепенно подсыпая новый грунт. Если влажность грунта повышенная, его надо подсушить, используя рыхление и добавляя шлак или песок.
  • Отвод воды. Чтобы сделать езду автотранспорта безопасной и продлить эксплуатационные сроки бетона, дорожное полотно наклоняют. Для этого могут использоваться дренажные слои. Места скопления воды можно выравнять при помощи грунта. Местом для скопления воды служит городская канализация или кюветы, которые отводят стоки в канавы или водоемы.
  • Подстилочный слой. Предполагает сооружение песчаной подушки толщиной 20-40 см, которая улучшает дренаж, препятствует выходу влаги наверх, предотвращает возникновение трещин и впадин. Торфяной и глиняный грунт накапливает воду, поэтому его срезают, заменяя гравием и крупными камнями.

  • Подкладка из геотекстиля. Материалы из камня необходимо обязательно укрепить с помощью вяжущих веществ. Для этого используется цемент, зола и шлак с негашеной известью. Нижние пласты дорожного покрытия должны быть плотные, поэтому слои тщательно укатываются при помощи спецтехники.
  • Сбор опалубки. Она изготавливается из пиломатериалов, при этом учитывается высота заливки (100-150 мм). Доски толщиной от 50 мм покрывают специальным раствором, который ускоряет отсоединение от бетона. При использовании тяжелых уплотняющих машин делают опалубку из стали. Она не деформируется, дольше служит и имеет в основании подошву, которая повышает устойчивость опалубки.

Важно! Опалубочные секции надо установить в одну линию и надежно закреплять. Тогда они чтобы не развалятся и останутся на своем месте, когда по бетону будут двигаться тяжеловесные укладочные машины.

Еще несколько лет назад в России строительство дорог из бетонных плит практиковалось в малом масштабе, так как этот вид укладки полотна считался слишком затратным. На сегодняшний день ситуация изменилась — в связи с разработкой новых технологий бетонное дорожное покрытие оценивается, как более практичное. Наличие высокопроизводительной и многофункциональной спецтехники значительно упрощает процесс укладки дорожного полотна. Через пару лет строительство бетонированных дорог в нашей стране выйдет на 1-ый план.

Строительство бетонных автомагистралей – отличный способ обеспечить идеальное качество дорожного полотна, которое прослужит длительный период времени. США, Германия, Япония и другие развитые страны по достоинству оценили и выбрали этот тип покрытия, несмотря на то, что вместо 1 км бетонной дороги можно построить 1,8 км асфальтированной. Срок окупаемости бетонной дороги начинается через 8-10 лет после начала эксплуатации, что подходит для строительства под долгосрочные кредиты.

rovnayadoroga.ru

Бетонные дороги в россии


Цементобетонные дороги - плюсы и минусы - журнал За рулем

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

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

Их опыт

Материалы по теме

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

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

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

Наш опыт

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

vest-beton.ru

Бетонные дороги для России: nemihail — LiveJournal

Сейчас покажу, какие дороги планируют строить в России уже в ближайшей перспективе.


Те из вас, кто бывал в Германии, наверняка отметили для себя безупречные скоростные автобаны. Но не все знают, что до наших дней сохранились дороги, которые строили ещё в 30-е годы прошлого века. Да-да, есть там и такие и даже они сохранились в пригодном для эксплуатации состоянии.


Фото: Alexander Belenkiy macos

А всё потому, что строили их из бетона.

Кстати, дороги из бетона есть и в России, правда их всего 2% от общей протяженности. Конечно, не нужно путать наши бетонки из бетонных плит (ДЫГ-ДЫГ-ДЫГ-ДЫГ) и цементобетонные дороги из бетонного полотна (УШШШШИИИИИХХХХ), это совершенно разные покрытия.

Еще в советский период наша страна активно экспериментировала в этом направлении, но не дожали и забросили.

А очень зря, ведь строительство цементобетонных покрытий хоть и дороже, но если пересчитать стоимость на срок службы, а это минимум 25 лет, то экономия серьезная. В той же Германии бетонные дороги легко служат без ремонта до 50 лет.

Бетонные дороги не просто прочнее и экономнее привычных асфальтобетонных, они ещё позволяют экономить топливо транспортному средству, передвигающемуся по такой трассе, за счет меньшего прогиба дорожного полотна и отсутствия пластичной колеи.

И вот позавчера я оказался на конференции "Цементобетонные покрытия автомобильных дорог России: тенденции и точки роста".

Эксперты отрасли, представители власти и бизнеса обсуждали проблемы и перспективы строительства автомобильных дорог с применением цементобетонной технологии в России, оценивали состояние научной и нормативной базы, перспективные технологии, рынок строительных материалов и техники, а также мировой опыт строительства бетонных дорог.

Главное, что я понял по итогу дискуссий, цементобетонные технологии очень эффективны для строительства дорог, и скоро они придут и в Россию, поскольку именно на этой конференции состоялось торжественное подписание соглашения об учреждении Ассоциации бетонных дорог.

Причем тут Ассоциация – спросите вы. По мнению многих экспертов, причина, по которой бетонные дороги больше не строятся в России, кроется также и в отсутствии нормативов. На асфальтовые дороги регламенты есть, и это позволяет специалистам активно строить асфальтовые дороги. На бетонную технологию, к сожалению, нормативов нет, поэтому она не используется в стройках с государственной поддержкой, применяют ее только в коммерческих (концессионных) проектах. Задача экспертов, объединившихся в Ассоциацию, как раз и будет заключаться в создании и внедрении таких нормативов. И скоро бетонную технологию специалист сможет включить в проект на этапе проектирования дороги.

В перерывах мне удалось пообщаться с Игорем Зубаревым, заместителем председателя правления по технической политике ГК «Автодор», и стало понятно, что намерения у нашей страны самые серьезные.

А вот технические вопросы я задавал профессору МАДИ Виктору Васильевичу Ушакову. И тут было самое интересное, поскольку, кто ещё расскажет про свойства бетонного полотна, о его достоинствах и недостатках.

Виктор Васильевич убедил меня, что современные технологии и материалы действительно годятся для использования в наших погодных условиях и что характеристики готового полотна из бетона выше, чем у асфальтового.

Само собой, это не тот же цемент и бетон, который используют при строительстве зданий и сооружений. В дорожном материале применяют пластифицирующие, воздухововлекающие и стабилизирующие добавки. А чтобы в поры бетона не проникала вода и покрытие не рвалось при переходе через нулевую отметку, бетон напитывают гидрофобными пропитками.

Для избавления от дорожного шума предлагается верхний рисунок полотна делать не как в Европе, перпендикулярно движению, а наискосок.

Есть и решение, способное предотвращать колейность от сезонных шипов методом добавления в бетон более прочных композитных материалов. Таким образом, бетонные дороги для России будут самыми прочными дорогами на сегодняшний день.

Так что осталось немного подождать и возможно одной бедой в России станет меньше.

А вы хотите, чтобы в России появились действительно крутые автобаны?

При написании материала я использовал публикацию Александра Беленького macos: "Как строят дороги в Германии и почему так не делают у нас".

А все инсайды и новости теперь на моем Телеграм-канале

Добавляйтесь...
Живой журнал / Фейсбук / Твиттер / ВК / ОК / Инстаграм / Ютюб /

[мелкий шрифт крупными буквами]
Данный журнал является личным дневником, содержащим частные мнения автора. В соответствии со статьёй 29 Конституции РФ, каждый человек может иметь собственную точку зрения относительно его текстового, графического, аудио и видео наполнения , равно как и высказывать её в любом формате. Журнал не имеет лицензии Министерства культуры и массовых коммуникаций РФ и не является СМИ, а, следовательно, автор не гарантирует предоставления достоверной, непредвзятой и осмысленной информации. Сведения, содержащиеся в этом дневнике, а так же комментарии автора этого дневника в других дневниках, не имеют никакого юридического смысла и не могут быть использованы в процессе судебного разбирательства. Автор журнала не несёт ответственности за содержание комментариев к его записям.

Рассказать друзьям или разместить в своём блоге:

nemihail.livejournal.com

Бетонные дороги технология


Бетонная дорога: технология строительства

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

Причины этого следующие:

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

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

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

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

Для чего нужны бетонные дороги?

Бетонная дорога имеет следующие преимущества:

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

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

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

Влияние рельефа местности на строительство дорог

Автомобильная бетонная дорога возводится с помощью разных технологий. Каждый проект отличается. В горных районах дорога повторяет рельеф местности.

При строительстве магистралей его стараются спрямлять: впадины засыпаются, холмы срезаются, сквозь горы проводятся тоннели, строятся эстакады и мосты. Для обеспечения нормального скоростного режима строители стараются избегать крутых подъемов, спусков и поворотов.

Для разных конструкций дорог основная классификация делается по материалам верхнего покрытия, которым может быть асфальт или бетон. Асфальт необходимо ремонтировать уже через 3-4 года. Некоторые дороги большой протяженности начинают восстанавливать, когда строительство еще не закончено. Бетонная дорога обходится на 80% дороже, но она не требует ремонта первые 10 лет эксплуатации. Ее долговечность сокращает эксплуатационные расходы. Если укладка бетонной дороги выполнена качественно, она служит несколько десятилетий без капитального ремонта.

Структура дорожного полотна

Конструкция бето

vest-beton.ru

Как укладывают двухполосную бетонную дорогу?: engineering_ru — LiveJournal

В предыдущей заметке я уже рассказал в общих чертах о строительстве дорожной системы в США, сегодня мы более детально рассмотрим процесс укладки бетонного покрытия двухполосной дороги, рассчитанной на высокий поток грузовых машин.

Высокие осевые нагрузки и большая интенсивность движения, вынудили инженеров искать альтернативные асфальту покрытия. Бетон является наиболее рациональным материалом для строительства дорог, т.к. способен выдерживать большие осевые нагрузки, имеет больший запас прочности, устойчив к колейной деформации и невосприимчив к температурному режиму окружающей среды. Из ведущих минусов бетонного покрытия – более продолжительный срок укладки дорожного полотна и более сложный процесс ремонта. Цена бетонного дорожного полотна не отличается значительно от асфальтового покрытия (при условии капитального строительства дороги).

Итак, наша задача: построить двухполосную дорогу со всеми инженерными сооружениями и коммуникациями, шириной 8.5 метров, под углом по поперечному сечению 2%, протяженностью 1 586 метров, оставаясь в рамках бюджета, который составляет $4.4 млн.


1. Прежде, чем рассказать о процессе укладки бетона, я сделаю отступление, и коротко расскажу о коммуникациях, т.к. многим это интересно.
Первым делом строители прокладывают коммуникации и строятся инженерные сооружения. Все коммуникации укладываются параллельно дорожному полотну. Дорога не имеет никаких пересечений и укладывается на незастроенном участке земли, поэтому бурение под существующими дорогами или коммуникациями для прокладки наших коммуникаций не требовалось. Все было уложено открытым способом при помощи открытых траншей и лопаты.

2. В данном случае необходимо проложить три вида коммуникаций:
А. Линию дождевой канализации. Канализация будет уложена под углом 0.33%, с отступом 3 метра от края дороги. Диаметр полимерной трубы SDR26 составляет 20 см. В связи с тем, что канализация будет изолированной с прямым стоком в коллектор, а полотно дороги так же будет иметь прямой сток в искусственное озеро через дренажные канавы, увеличение диаметра трубы не требуется.
Б. Пожарную линию с пресной водой под давлением. Линия укладывается с отступом 6 метров. Трубы укладываются горизонтально, на глубине 3.5 метра (т.к. линия будет с постоянным давлением, то наклон не требуется). В качестве трубы используется C-900 Polyvinyl Chloride Pipe, диаметром 30 см, с максимальным давлением до 1137 кПа (165 psi). Постоянное давление в пожарной линии будет составлять 241 кПа (35 psi).
В. Кабельный канал диаметром 10 см (полимерная труба) для последующей укладки кабеля фонарного освещения.

3. После прокладки коммуникаций строители готовят дренажные канавы V-образного сечения, с каждой стороны дорожного полотна. Ширина канав составляет 12 метров, продольный угол дна траншеи – 3%, крутизна откосов 3:1. Глубина канавы составляет 3 метра.

4. Ну а после этого начинается подготовка к укладке бетонного полотна. В данном случае заменять грунт не требовалось, т.к. находящийся на месте строительства грунт способен выдерживать нагрузки до 1 800 кПа (260 psi).

5. После того, как верхний слой плодородной земли убран, дорожное полотно выравнивается по уровню пролегания будущей дороги при помощи грейдеров. Ширина дороги составляет 8.5 метров, а основание дорожного полотна составляет 9.75 м. т.е. все подготовительные работы грунта проводятся на ширине полотна равного 9.75 м. Первым делом естественный грунт стабилизируется. Машина для переработки и восстановления грунта (на фотографии ниже) срезает 20 см верхнего слоя почвы, после чего в грунт добавляется смесь извести и цемента в пропорции 4%-6%. Все это называется LCSS (Lime-Cement Stabilized Subgrade). Делается это для того, чтобы удержать постоянной процент влаги в почве и не дать почве изменять объем. Такая мера предотвращает появление трещин на полотне дороги из-за осадков. Затем по полотну дороги проходит каток-виброуплотнитель грунта. Процент добавки цемента и известкового раствора определяется в лаборатории в процессе дизайна будущей дороги.

6. Затем на утрамбованный слой известковой почвы укладывается слой смеси мелкого песка с цементом и водой, толщиной 15 см. Этот слой так же утрамбовывается виброкатком. Такая смесь твердеет, формируя твердое покрытие с высокой плотностью. В отличии от традиционных способов подготовки грунта (насыпи песка и щебня) такой способ значительно снижает толщину необходимой насыпи, он невосприимчив к изменению процента влаги, а так же способен выдерживать намного большие нагрузки с минимальной деформацией. Этот слой называется CTB (Cement Treated Base).

7. Теперь строители приступают к укладке асфальтобетонного выравнивающего полотна, толщиной 3 см. Многие считают, что асфальт укладывается как мембрана, задерживающая влагу. В различных источниках можно встретить данное объяснение, в том числе, и в моей предыдущей заметке. На самом деле, это частичная правда, точнее половина задачи которая ставится перед асфальтом и которая оглашается для всех интересующихся. Вторая половина проблемы, которую решает асфальт не имеет к влажности никакого отношения. Асфальт укладывают как «простыню» для бетона. Задача асфальта снизить нагрузки, которые испытывает бетонное полотно в момент набора прочности, а так же из-за погодных условий (расширения и сжатия в течении жизни полотна).

8. Проще говоря, бетону намного легче ерзать по асфальту в моменты температурного расширения или сжатия, чем по геотекстилю и почве, что в свою очередь предохраняет бетон от появления погодных трещин на поверхности дороги, т.е. удлиняет жизнь дорожного полотна. И именно эта причина отмечена в книгах по эксплуатации бетонных покрытий Департамента транспорта, к слову заметить, эта причина так же отмечена в СНиПе Минтрансстроя (ВСН 139-80). Помимо этого, естественно, используются швы расширения, и искусственные надрезы в теле бетона. Этот слой называется HMAC (Hot Mix Asphalt Concrete). Весь этот сэндвич на практике выглядит вот так.

9. В теории, по асфальту, из-за тонкости слоя, запрещено передвигаться на тяжелой технике. Связано это с тем, что покрытие должно быть гладким, без трещин и разрывов, которые могут случиться при поворотах малого радиуса или маневрах груженной техники. На практике, инженеры проверяют качество подушки и загоняют всю тяжелую технику на покрытие. Если где-то пойдут трещины или провалы - участок будет срочно переделываться. Лучше переделать сейчас, чем позднее ломать бетонное покрытие и ремонтировать подушку. Сам по себе асфальтобетон без проблем переносит нагрузки тяжелой техники. Как ни крути, гарантийный срок службы дороги - 15 лет, и все ремонтные работы по гарантии подрядчик будет выполнять за свой счет. Миксеры, а ну брысь на асфальт!

10. Теперь предстоит подготовить арматуру. Арматуру можно уложить двумя способами:
А. Использовать индивидуальные прутья арматуры, которые будут перевязаны между собой при помощи стальной проволоки.
Б. Использовать сварную решетку.
В данном случае используется первый вариант. За мою практику (правда дорогами я занимаюсь крайне редко) я никогда не видел кого-либо, кто бы использовал сварную решетку (мосты не в счет).

11. В качестве арматуры используется арматура No. 4 (диаметр 12.7 мм), с шагом 30 см в поперечном сечении, и 60 см в продольном сечении. Арматура укладывается на глубине 15.5 см (1/2 от толщины заливаемого бетона). Придумать что-то новое в дизайне арматуры дорог не получится, т.к. коды укладки арматуры продиктованы департаментом транспорта штата Техас. Инженеру лишь нужно разобраться с размерами дороги, далее все расчеты идут по таблицам.
Плиты бетона соединяются между собой стальными штырями с дополнительным армированием. Делается это для исключения образования ступенек и частично для передачи нагрузки с одной плиты на другую при пересечении машиной шва.

12. Поперечные швы расширения укладываются каждые 12 метров, с последующим надрезом верхней стороны бетона через каждые 4 метра. Надрезы делаются дисковой пилой с алмазным диском. Глубина надреза – ¼ толщины бетона. После надрезов выемка заполняется герметиком. Надрезы делаются через 4 часа после окончания бетонных работ на месте будущих надрезов. Надрезы необходимо сделать, как только бетон стал достаточно твердым. Их задача – контроль трещин, которые появятся со временем в теле бетона из-за нагрузок.

13. Монтажные швы в данном случае не использовались, из-за малых размеров дороги, продольный шов расширения укладывается по центру дорогу, на протяжении всей ее длины, разделяя две полосы движения между собой. Данная схема укладки швов приемлема лишь в данной ситуации. При укладке более толстого слоя бетона, более широкой дороги, и более холодных климатических условиях, швы будут укладываться совсем с другими расстояниями относительно друг друга.

14. Ну, и после того, как все закончено, наконец можно начать процесс заливки бетона. Толщина дороги в данном случае – 32 см, использовался бетон прочностью 55 000 кПа (8 000 psi).
Бетон укладывается при помощи бетоноукладчика-вибратора. В связи с тем, что дорога очень короткая и узкая, массивный гусеничный укладчик-распределитель со скользящими формами был не нужен. Вместо громоздкой машины было решено использовать малый укладчик-вибратор на катках (разравнивающих брусьях). Боковая опалубка дороги является металлической, щиты рельс-форм были прочно закреплены и соединены между собой. По этим «рельсам» и передвигается укладчик на своих виброкатках. Процесс его работы показан на фотографиях 4 и 6.

15. Разгрузка бетонной смеси из миксера происходит прямо на асфальт, который предварительно увлажняется. Виброукладчик выравнивает бетон по уровню опалубки. Процесс не требует наличия большого штата рабочих.

16. Бетонное покрытие текстируют вручную, при помощи выравнивающей рейки. Данная мера вынужденная, т.к. бетоноукладчик не имеет скользящих форм. Такая обработка придает поверхности шероховатость, что увеличивает сцепление колес автомобилей с покрытием дороги и снижает шум.

17. После того, как бетон уложен, по краю полотна устанавливают скобы для будущих бордюров. Для скоб используется арматура No. 5 (диаметр 15.8 мм). Отступ от края – 7.5 см. Высота будущего бордюра составляет 15 см. Ширина бордюра – 18 см. Бордюр будет залит специальной машиной позднее, единым непрерывным монолитом на всем протяжении дороги.

18. После того, как смесь уплотнена, по поверхности бетона распыляется изолирующая смесь. Ее задача - предотвратить испарение влаги с поверхности бетона. Делается это для того, чтобы позволить бетону набрать необходимую прочность без необходимости распыления дополнительной воды по его поверхности, или покрытии его геотекстилем. Эта мера локальная, связана с тем, что бетон укладывается при температуре +28С. Данная смесь задерживает 80% испарения, что является приемлемым показателем для требуемого набора прочности.

19. Конечно, иногда случаются казусы. Например, как только я оказался на строительной площадке, из строя вышел укладчик. Приостановить работу было нельзя, поэтому было решено использовать запасной укладчик на ручной тяге. Укладчик аналогично устанавливается на опалубку. Движение осуществляется за счет лебедок и стальных тросов, которые крепятся к опалубке. Качество работы от этого не изменяется, изменяется лишь время и бюджет, требуемое на укладку, и изменяется оно не в лучшую сторону. Вместо планируемых 8 часов укладка 1 200 метров заняла 13 часов. Ручной укладчик так же на второй фотогафии.

20. На всем протяжении работ лаборанты берут пробы бетона: на заводе, затем после каждого замеса миксера, а также непосредственно на строительной площадке. При взятии пробы бетон заливается в пластиковый цилиндр, диаметром 15 и высотой 30 см. Цилиндры будут испытаны на сжатие в лаборатории через 3, 7 и 28 дней, для определения прочности бетона. Если результат будет неудовлетворительным, дорогу придется демонтировать и переделать.

21. Как правило, дорогу открывают для легкой строительной техники через 7 дней, ограничивая проезд грузовиков и тяжелой техники. Для них есть проселочная времянка слева. После истечения 28 дней, дорога будет открыта и готова к полной эксплуатации. Строительство всей дороги заняло у меня 9 месяцев в неторопливом режиме с минимальным штатом рабочих. По завершению работ вся территория была облагорожена травой, дно дренажных канав было засыпано крупным гравием, для предотвращения эрозии. Про дорожную разметку и знаки я так же не забыл, все было нанесено и установлено в нужных местах.

22.

A еще меня можно добавить в друзья, подписаться на мой Instagram или Flickr.

Жизнь американских дальнобойщиков
Трактора на стероидах или гонки по-техасски
RV или дома на колёсах
Как выращивают аллигаторов?
Дороги - История дорожной системы США
Дороги - Как строят американские дороги?
Дороги Луизианы

engineering-ru.livejournal.com