Дороги из бетона: Страница не найдена — Бетон

Содержание

Всё об асфальтировании / Дорожно-строительный дайджест

Асфальтирование или цементирование? Выбор технологии строительства и типа автомобильного дорожного покрытия

По качеству автомобильных дорожных покрытий и состоянию дорожной сети в целом, наша страна, к сожалению, занимает далеко не первые позиции в общем рейтинге стран мира. Можно сказать, что это является отличительной особенностью не только украинских дорог, но и всего дорожного фонда на постсоветском пространстве.

Даже при самом качественном асфальтировании, как правило, уже через 2–3 года после ввода в эксплуатацию, асфальтобетонное покрытие требует проведения ремонта на отдельных участках (устранения колейности, ликвидации выбоин, заделки трещин и других дефектов в дорожном покрытии). Далее, обязательным становится ежегодный ремонт такой дороги, т. к. выбоины, трещины, сколы и другие дефекты появляются все чаще. Причина тут не только в качестве асфальтированного покрытия, но и в отсутствии должного обслуживания дороги: своевременной проливки образовавшихся трещин, ликвидации мелких выбоин, экстренного ремонта и асфальтирования опасных участков.

Основные технологии строительства автомобильных дорог

На данный момент, существуют серьезные различия в технологиях строительства автомобильных дорог в Украине и в западных странах. Это относится как к подготовке дорожных оснований, так и к укладке верхних слоев покрытия.

Существенную роль в строительстве новой дороги играет рельеф местности, климатические особенности региона, прогнозируемая транспортная нагрузка, бюджет строительства и другие факторы. Принимая во внимание все эти моменты, можно говорить об уникальности каждого дорожно-строительного проекта. Так, при строительстве горной дороги, обязательно учитывается рельеф местности. При строительстве магистральных дорог (дорог 1-й категории), наоборот, рельеф местности изменяется с учетом прокладки будущей трассы (засыпаются впадины, срезаются возвышенности, через реки строятся мосты и эстакады, сквозь горы строятся тоннели). Объясняется это тем, что на дорогах такой категории должен обеспечиваться определенный скоростной режим, в связи с чем она не должна иметь крутых поворотов, резких подъемов и спусков.

Поскольку тело самой дороги, ее сечение и конструкция может иметь множество вариантов, то классифицируют их в основном по типу дорожного покрытия, исходя из их капитальности. К капитальным дорожным покрытиям относятся асфальтобетонные и цементобетонные. В асфальтобетонном в качестве вяжущего материала используется асфальт, ну а в цементобетонном — цемент.

Цементобетонное покрытие дороже асфальтобетонного в среднем на 70–85 %. Так, если по состоянию на 2014 год цены на асфальтирование по Киеву и Киевской области варьировались от 100 до 200 грн за 1 м², то стоимость создания бетонного дорожного покрытия составляла 350–400 грн. С другой стороны, за относительную дешевизну асфальтированных покрытий, приходится платить необходимостью постоянного контроля состояния дорожного полотна и проведения его ремонта уже через 3–4 года после ввода дороги в эксплуатацию. Таким образом, одним из главных аргументов при асфальтировании дорог является экономия средств в краткосрочном периоде.

Первые 10–12 лет цементобетонное покрытие не требует практически никакого обслуживания. По факту получается, что через 8 лет эксплуатации общие расходы на содержание цементобетонного и асфальтированного дорожного покрытия уравниваются (за счет постоянных трат на проведение ремонта асфальтированной дороги). В дальнейшем, с каждым годом цементобетонная дорога становится даже дешевле асфальтобетонной, особенно если учитывать тот факт, что бетонная дорога может прослужить до 50 лет.

На территории Украины и стран СНГ строили и строят главным образом асфальтовые дороги, на Западе — бетонные. В США таких дорог — 60 %, в Германии — 38 %, в Австрии — 46 %, в других западных странах также достаточно большой процент. Важными причинами, по которым у нас затруднено строительство цементобетонных дорог является дефицит требуемых марок цемента, малая производительность работ и их высокая стоимость.

Одной из главных причин малой распространенности цементобетонных дорог, является дефицит цемента, производимого на основе клинкера нормированного состава, который применяется для строительства таких дорожных покрытий. Большинство отечественных цементных заводов не обладает соответствующим уровнем автоматизации производства и непрерывного контроля качества клинкера, который часто имеет серьезные колебания по минералогическому составу, и, соответственно, не может являться клинкером нормированного состава. Таким образом, только появление новых, полностью автоматизированных цементных заводов, с высоким уровнем контроля качества, позволит получать цемент для строительства цементобетонных дорожных покрытий требуемого качества.

Конструктивные особенности цементобетонной дороги

В упрощенном виде асфальтированная автомобильная дорога представляет собой земляное полотно, с уложенными поверх него слоями дорожной одежды: песчаный слой — 40 см, щебеночный слой — 20–25 см, битумная обработка и 3 слоя асфальтобетонной смеси — 5, 6 и 8 см. Каждый из слоев уплотняется грунтовыми и асфальтовыми катками до определенного состояния. Фактически также выглядит и цементобетонная дорога, за исключением верхнего слоя, который представляет собой качественно уложенный и выровненный бетон.

Конструктивно цементобетонное дорожное полотно представляет собой плиту толщиной 18–24 см. На определенном расстоянии между отрезками плит, делаются «температурные швы», для того, чтобы при изменении температуры цементобетонная плита могла расширяться и сжиматься, и в ней не возникали напряжения, которые могут привести к растрескиванию бетона. В умеренном климате такие швы устраивают через 20–30 метров. Это расстояние зависит от температуры бетонной смеси в момент укладки, а также от климата. Сам шов заполняют прокладкой из дерева мягких пород (сосна, ель), резины и других материалов, а верхнюю часть заливают эластичной битумной мастикой, для того чтобы в основание под плитой не проникала влага.

Если не предусмотреть температурные швы расширения, то покрытие, нагреваясь в жаркий день, будет достаточно напряжено, и с его поверхности могут откалываться целые куски бетона. Между швами расширения устраиваются «поперечные швы сжатия». Делается это потому, что при охлаждении покрытия до температуры меньшей, чем была температура бетонной смеси в момент укладки, бетон будет сжиматься, и бетонная плита может дать трещины. Такие швы устраиваются обычно на расстоянии 6–12 м и представляют собой прорези, глубина которых равна 1/3 толщины плиты. Когда в бетоне появляются напряжения от сжатия при охлаждении, цементобетонная плита растрескивается в наиболее слабом месте — по сечению, ослабленному надрезом. Благодаря таким швам контролируется поведение всей бетонной плиты. Шов сжатия заливают специальной эластичной мастикой.

По оси дороги, необходимо также устанавливать «продольные швы сжатия», иначе могут образоваться продольные трещины. Таким образом, дорожное покрытие на цементном вяжущем материале состоит как бы из отдельных плит. Во избежание нарушения монолитности всего покрытия, а также для передачи нагрузки движущихся машин от одной плиты к другой, в швах устанавливают специальные металлические стержни. Как следствие, срок службы бетонной дороги, во многом определяется качеством выполнения всех этапов работ по устройству такого дорожного покрытия.

Преимущества цементобетонного дорожного покрытия

Помимо высокой прочности, долговечности и износоустойчивости, применение цементобетона дает достаточно большую экономию средств по сравнению с асфальтированием. Срок службы цементобетонного дорожного покрытия в несколько раз больше по сравнению с покрытием из асфальтобетона, а это в свою очередь позволяет сократить расходы на содержание и ремонт дороги до минимума. С каждым годом, традиционному асфальтированию дорог отводится все меньшая роль, а количество автомобильных дорог с цементобетонным покрытием непрерывно растет и они становятся основным видом магистральных дорог, т. к. бетонные дороги не только не хуже асфальтобетонных, но и имеют ряд неоспоримых преимуществ: эксплуатационных, экологических и экономических.

Эксплуатационные преимущества бетонных дорог

Эксплуатационные преимущества связаны с тем, что цементобетон как жесткий вид покрытия распределяет нагрузку на большую площадь земляного полотна по сравнению с более «гибким» асфальтобетоном. Бетонные дорожные покрытия гораздо долговечнее и прочнее асфальтовых и способны прослужить без ремонта много лет. В то время как движение по асфальтированным трассам часто останавливается или ограничивается из-за проводимого ремонта, дороги с бетонным покрытием эксплуатируются практически без перерывов. В весенний период, когда земляное полотно испытывает наиболее сильные нагрузки по температурному режиму, только 6 % цементобетонных дорог подвергается деформациям, для асфальтовых дорог этот показатель составляет 61 %. Большегрузные автомобили сильно прогибают асфальт, повреждая его, что приводит к увеличению расхода топлива. Цементобетонное покрытие уменьшает прогиб дорожного полотна и, следовательно, экономит топливо. К тому же на цементобетонном покрытии не возникает колейности и волнообразности, как на асфальте.

Движение по бетонным дорогам значительно безопаснее. В дождливую погоду выбоины в асфальте наполняются водой, что создает дополнительную опасность аквапланирования. Зимой вода в выбоинах превращается в лед, что снижает коэффициент сцепления. В то же время на гладком бетонном покрытии вода практически не задерживается. Цементобетонное покрытие в темное время суток отражает свет значительно лучше чем асфальт, что обеспечивает хорошую видимость для водителей.

Существует мнение, что бетонные дороги, более «шумные» чем асфальтированные. Но как показали реальные исследования, движение по цементобетонному покрытию создает в среднем всего на 5 дБ больше шума, чем по асфальтовому. Более того, современные технологии строительства позволяют бетонным дорогам полностью приблизиться к асфальтобетонным по уровню шумности.

Экологические преимущества бетонных дорог
  • Вредные нефтепродукты, содержащиеся в асфальтобетоне, вместе с водой проникают в грунт, и всего через несколько лет эксплуатации земля как под дорогой, так и вокруг нее полностью загрязняется нефтепродуктами.
  • Меньший расход топлива на то же расстояние по цементобетонной дороге означает меньший выброс вредных веществ в атмосферу. Кроме того, повышенные эксплуатационные характеристики цементобетонных дорог позволяют одной единицей большегрузной техники перевозить по ним гораздо большее количество груза.

Источник: Войлоков И.А. Асфальтобетон или цементобетон? // «Еврострой». — №64. — С. 48–50.

Сравнение бетонных и асфальтированных дорог. Их преимущества и недостатки

 

 

Самыми популярными материалами, которые используются для укладки дорог, являются асфальт и бетон. В то время, как в мировой практике в настоящее время для строительства дорог активно применяется бетон, в России для этой цели больше используется асфальт.

Это, в первую очередь, связано с экономией — стоимость асфальта намного дешевле, чем стоимость бетона. Однако, разница в цене между этими материалами с каждым годом становится все меньше. Рассмотрим преимущества и недостатки дорог из асфальта и бетона.

В целом, в мировой практике дороги из бетона постепенно приходят на смену асфальтированным. Это объясняется целым рядом преимуществ этого материала по сравнению с асфальтом. Если раньше укладка бетонной дороги являлась довольно сложной и дорогостоящей процедурой, то сейчас имеется достаточно современной техники и оборудования, которые упрощают эту процедуру.

Важными преимуществами бетонных дорог являются их прочность и долговечность. Если асфальтированная дорога изнашивается лет через 10, то срок эксплуатации бетонного покрытия может достигать 40 — 50 лет. Во время эксплуатации бетонной дороги она не требует постоянных ремонтов.

Дорога из бетона хорошо выдерживает нагрузки от большегрузного транспорта. При движении такого транспорта по бетонной дороге на ней отсутствуют деформации. Благодаря этому, экономичней тратится топливо. Подсчитано, что при движении по бетонным дорогам расход топлива, в среднем, на 15-20 % меньше, чем при передвижении по асфальтированным.

Бетонное покрытие обладает устойчивостью к автомобильному топливу, которое может попасть на него. Также такое покрытие устойчиво к экстремальным погодным условиям (осадкам, высокой температуре). Для регионов с жарким климатом, где асфальт становится мягким, бетон незаменим.

С точки зрения экологии бетон также имеет преимущество перед асфальтом. При укладке асфальтированных дорог имеет место загрязнение воздуха вредными веществами. Кроме того, описанная выше экономия топлива при передвижении по бетонным дорогам также положительно влияет на экологию.

При производстве асфальта используется нефть, запасы которой постепенно уменьшаются. А бетон изготавливается из известняка, которого в природе достаточно.

При многочисленных преимуществах, у бетонных дорог имеются и недостатки. Прежде всего, это высокая стоимость.

Суммарная стоимость работ по укладке бетонной дороги на порядок выше, чем асфальтированной. Второй недостаток — сложность обслуживания. Так, в случае возникновения трещины, либо какого-либо другого дефекта, приходится менять всю плиту.

Еще один недостаток связан с безопасностью на дороге. В случае выпадения осадков поверхность бетонной дороги более скользкая, чем поверхность асфальтированной.

Асфальт представляет собой смесь битума с различными минералами: гравием, минеральным порошком, песком, щебнем. В переводе с греческого название этого материала означает «крепкий», «надежный», «прочный».

Основным преимуществом асфальта, как материала для строительства дорог, является его экономичность. Его стоимость существенно меньше стоимости бетона. Строительство асфальтированной дорого занимает намного меньше времени, чем строительство бетонной дороги. Это связано с тем, что асфальт высыхает быстрее бетона.

Второе преимущество асфальтированной дороги — возможность вторичной переработки асфальта. Так, как этот материал изготавливается из переработанного сырья, то его можно использовать снова.

Дороги из асфальта неприхотливы в обслуживании. При повреждении какого — либо участка дороги, достаточно отремонтировать именно этот участок. При ремонте асфальтированной дороги новый слой асфальта можно накладывать на старый.

Еще одно важное преимущество этого типа дороги — безопасность.

Этот фактор достигается за счет того, что на такой дороге обеспечивается лучшее сцепление шин с проезжей частью, чем на дороге из бетона. В холодных регионах в качестве дорожного покрытия больше подходит асфальт. В условиях низких температур для бетона нужен еще слой трамбованного гравия (снизу). Перепад температур отрицательно сказывается на состоянии бетона. Соль, которой иногда посыпают дороги, негативно влияет на бетонное покрытие.

Теперь рассмотрим недостатки асфальтированных дорог.

Основной недостаток — меньшая прочность и надежность по сравнению с дорогой из бетона.

Влияние транспорта и погодных условий сравнительно быстро выводит дороги из асфальта из строя. Следствие этого — частые ремонты. Второй недостаток — негативное влияние работ по укладке асфальта на окружающую среду.

Использования звукозащитных панелей обеспечит тишину в вашем доме.

В этой статьи вы узнаете, что к выбору панелей стоит подходить с полной ответственностью, чтобы сооружение получилось долговечным.

Здесь вы узнаете, о наиболее инновационном звукоизолирующем материале.

Какие дороги лучше выбрать

Если вы занимаетесь строительством загородного дома, то вам придется выбирать, из какого материала будет подъездная дорога. Качеству дороги нужно уделить не меньше внимания, чем самому дому. Как уже говорилось выше, основные материалы для дороги — асфальт и бетон.

При выборе материала для дороги нужно учитывать следующие моменты: сколько вы можете потратить средств на работу, климат региона, а также расходы на обслуживание. Если вы ограничены в средствах, стоит остановиться на дороге из асфальта. Если же финансы позволяют, лучше выбрать бетон. Да, затраты на работу будут приличными. Однако, на дальнейшее обслуживание вы будете тратить меньше.

Также, учитывайте климатические особенности вашего региона. Например, в южных регионах с жарким летом лучше выбрать бетон. Асфальт при высоких температурах становится мягким. А это негативно скажется на качестве дороги.

Что касается цвета дорожного покрытия, то как асфальтированную, так и бетонную дорогу можно обработать специальными веществами.

Благодаря таким веществам, можно получить различные оттенки дорожного покрытия.

Подводя итог, скажем, что выбор дорожного покрытия — дело индивидуальное. Однако, статистика подтверждает, что бетон все больше и больше пользуется спросом.

 

Дорога из бетона


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:

Схема опалубки

  • 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.

загрузка…

masterabetona.ru

Почему в россии не строят бетонные дороги

Главная > Дороги > Почему в россии не строят бетонные дороги Безопасность России!!!                Прекрасный материал подготовил наш уважаемый коллега.Качество дорог является одной из составных частей безопасности любого государства.Китай это понял давно и уделяет внимание строительству дорог первостепенное значение.               В России только разговоры и вечная проблема, а ее решение лежит на поверхности.Нужно то, только одно — утвердить регламент, по которым эти дороги должны строиться в стране,претендующей на одно из ведущих мест в мире и понимающей, что без дорог ей не существовать в XXI веке.Оригинал взят у chest_i_razym в Цементобетонные дорогиБорис БАРКОВ

мы в 1970-е гг.

пошли по пути строительства в массовом объеме дорог из асфальтобетона. Асфальтобетон относится к мягким покрытиям, и срок его жизни максимум три-четыре года. Связующим в асфальтобетоне является битум, это сопутствующий нефти продукт.В 1970-е гг. в СССР в связи с бросовыми, низкими ценами на нефть и соответственно битум кажущаяся выгода строительства автодорог из асфальтобетона сделала его основой технической политики в строительстве дорог и практически похоронила цементобетон как основной материал для строительства оснований дорог.Кажущаяся выгода строительства асфальтобетонных дорог обусловила радикальное увеличение финансовых затрат на бесконечный ремонт асфальтобетонных дорожных одежд, не выдерживающих в жестких климатических условиях СССР, а теперь России больше двух-трех лет.Между тем, Росавтодором принято решение о повышении для автотранспорта допустимой нагрузки на ось до 11,5 т! Можно подумать, что там не знают о том, что неудовлетворительное положение с транспортными магистралями усугубляется еще и значительным, в разы, ростом количества автомобилей в стране.

Из критического положения, безусловно, есть выход.

В 1970 гг. мы построили большой объем дорог из цементобетона, многие из них работают и сегодня. Во всем мире инженеры достаточно давно поняли, из чего надо строить автомобильные дороги и как их надо строить. На самом деле такое строительство гораздо дешевле и эффективнее.Цементобетонные дороги – реальный выход из дорожного тупика. Потому что их срок службы 35-40 лет! И все это время их можно не ремонтировать. Кроме того, мир не стоит на месте, мир существенно продвинулся в технологиях строительства дорог. Приведу пример. В США давно строят автомобильные дороги высококлассные, с колоссальной грузоподъемностью, со значительной долговечностью. Впервые там использовали технологию строительства «вечных» автодорог и покрытий из сборного преднапряженного железобетона еще в 1921 г.Между тем, такая технология преднапряженного железобетона известна и в нашей стране, еще с 1960-х гг.! Сегодня она используется мостовиками, применяется на специальных объектах и начинает распространяться в строительстве: фирма DYWIDAG, ее «дочка» – Промстройконтракт, СТС, Стройинжиниринг эффективно использовали Post-Tensioning при строительстве в Москве развязки на пл. Гагарина, возведении комплекса IKEA, строительстве «Сити» и ряда других зданий.В чем же дело? Почему основная ставка по-прежнему делается на асфальт?На самом деле не внедряется новая технология по той простой причине, что она невыгодна дорожным строителям. Колоссальные средства, ежегодно выделяемые государством на строительство, и нескончаемые ремонты дорог, – слишком большой и лакомый кусок пирога. Общеизвестно, что наши дорожники и связанные с ними чиновники закладывают в сметы колоссальные мифические объемы грунта, песка и щебня вместе с ненужными затратами топлива и износом дорожной техники. А реальные деньги между тем идут в их карманы. Поэтому неслучайно на сегодня наши дороги с учетом частоты ремонтов – самые дорогие в мире.Переход на технологию цементобетонных жестких покрытий дорог не только решает проблему радикального повышения грузоподъемности и долговечности автотрасс, но и может позволить значительно уменьшить объемы затрат не только песка и щебня, но и слишком дорогого теперь битума, применяемого в России для строительства автодорог.Можно рассмотреть технологию напряженного железобетона и более подробно.Как сегодня строят американцы? Вот, например, компания GTI в Хьюстоне, штат Техас, обеспечивает строительство в год около 7 млн м2 покрытий.Сегодня плита является основой дорожного строительства самого суперсовременного. Что в этой плите? Она способна выдержать практически любые нагрузки – и 11 , и 15, и 20 т на ось, потому что она сделана из высокопрочного долговечного бетона. И тут простое изящное решение, американцы пошли дальше нас. Они эти плиты не просто укладывают на грунт, они их стягивают стальными канатами.В реальности сегодня это выглядит так. Идет грейдер, ровняет полотно дороги в горизонт. Никаких страшных объемов щебня, объемов песка для сметы нет. После прохода грейдера, который чуть-чуть гумус поднял, насыпается песок до 20 см, по их требованиям, на песок настилается пленка полиэтиленовая, а на эту пленку укладываются стык в стык шпунтованные плиты. В этих шпунтованных плитах есть отверстия через каждый метр, в них и вводятся стальные канаты. Простота и красота, потому что полотно дорожное приобретает просто фантастические характеристики. И прежде всего, надежность – за 30-35 лет ремонта не нужно никакого. Эти плиты сверху покрываются или герметиком, или небольшим слоем литого асфальта – и дорога навеки.Очень важным является то, что в укладке участвует небольшое звено рабочих 14-16 чел., а в месяц строят несколько километров дорог. Это как раз к тому, сколько было построено в России за весь прошлый год, – всего 495 км! У них же только одна фирма строит 700 км дорог в год.Когда я задал вопрос (они строят еще и мосты в США, в Канаде), какой пролет можно сделать, они ответили – до 500 м. Согласитесь, впечатляет.Когда мы стали подробнее изучать эту технологию, мы сразу обратили внимание на одну деталь. В стыки плит они заливают герметик. Этого слоя герметика достаточно, чтобы уйти от всех тепловых напряжений, усадок и т.д. У них работают канаты, канатам безразличны воздействия температурные, усадочные. Вся система как струна: плиты хорошо стянуты.Почему нас особенно заинтересовала эта технология. Потому что она особенно нужна сегодня нам для наших грунтов. У нас в России слабые грунты, Россия страна болот. Мы разработали и свой вариант технологии напряженного железобетона для болот. Мы можем так же быстро и просто строить. Старые отработанные трубы от тех же газовиков заглушаются с двух сторон как понтоны и укладываются на сыпучую или болотистую почву. Каждый из этих понтонов имеет площадку, на которую помещаются края плит, а плиты стягиваются канатами. Что дает такой подход? Нам не нужно тратить огромные деньги, а сроки строительства сокращаются в восемь-десять раз.По предлагаемой нами технологии дорожные железобетонные преднапряженные плиты изготавливаются на заводах ЖБИ и доставляются к месту монтажа полотна дороги. Железобетонные плиты снабжены сквозными каналами в средней части диаметром 15-25 мм, ориентированными вдоль полотна (и поперек при строительстве широкополосных дорог), а также шпунтованными боковыми гранями.По нашим расчетам, себестоимость таких дорог по новой технологии в среднем в два раза ниже, чем асфальтобетонных, т.к. радикально сокращаются затраты на подготовку оснований автомобильных дорог, не выкапываются, не грузятся, не перевозятся, не разравниваются, не уплотняются огромные объемы грунта, песка и щебня.Для реализации новой технологии в России практически все есть. Россия еще во времена советской власти создала колоссальное богатство: построены и пока функционируют сотни заводов по производству плит и панелей из сборного железобетона, существуют карьеры песка и щебня практически во всех регионах. Эти заводы загружены на треть мощности, т.к. сборный железобетон для жилищного строительства, главной технологии в СССР, сегодня устарел по всем показателям. Но на них можно за месяцы организовать производство километров плит по подобию американских и во многие разы увеличить темпы строительства дорог.Новые бетоны обеспечат у нас долговечность автодорог не меньше чем на 50-100 лет. Для производства таких бетонов в России разработана и освоена уникальная технология механохимически активированного цемента, которая позволяет радикально повысить качество бетона при снижении расхода цемента, улучшить свойства и долговечность бетонных изделий, одновременно переработав малоиспользуемые отходы – горы (миллиарды тонн) зол, шлаков и природных мелкозернистых песков в преднапряженные железобетонные плиты для высококлассных и долговечных дорог.Новая технология нужна России с ее необъятными просторами и бездорожьем для решения стратегической задачи освоения пока малодоступных земель в Сибири, на Дальнем Востоке и в северных регионах. Если бы в нашей стране в 1970-х гг. выбрали в качестве повсеместной технологии цементобетонные дорожные плиты, как выбрали железобетон для жилья, то мы были бы сейчас совсем в другом положении.

Tags: Почему, в, россии, не, строят, бетонные, дороги

Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автома…

Почему в России массово не делают бетонные дороги? …. уже на пару тысяч километров наберется и строится в настоящее время еще …

Aug 1, 2018 — Дороги из бетона активно сегодня строятся в Белоруссии, а в США и … 16:35 В Кремле не исключили встречи Владимира Путина с …

Безопасность России!!!                Прекрасный материал подготовил наш уважаемый коллега.Качество дорог является одной из составных частей безопасности любого государства.Китай это понял давно и уделяет внимание строительству дорог первостепенное значение.               В России только разговоры и вечная проблема, а ее решение лежит на поверхности.Нужно то, только одно — утвердить регламент, по которым эти дороги должны строиться в стране,претендующей на одно из ведущих мест в мире и понимающей, что без дорог ей не существовать в XXI веке.Оригинал взят у chest_i_razym в Цементобетонные дорогиБорис БАРКОВмы в 1970-е гг. пошли по пути строительства в массовом объеме дорог из асфальтобетона. Асфальтобетон относится к мягким покрытиям, и срок его жизни максимум три-четыре года. Связующим в асфальтобетоне является битум, это сопутствующий нефти продукт.В 1970-е гг. в СССР в связи с бросовыми, низкими ценами на нефть и соответственно битум кажущаяся выгода строительства автодорог из асфальтобетона сделала его основой технической политики в строительстве дорог и практически похоронила цементобетон как основной материал для строительства оснований дорог.Кажущаяся выгода строительства асфальтобетонных дорог обусловила радикальное увеличение финансовых затрат на бесконечный ремонт асфальтобетонных дорожных одежд, не выдерживающих в жестких климатических условиях СССР, а теперь России больше двух-трех лет.Между тем, Росавтодором принято решение о повышении для автотранспорта допустимой нагрузки на ось до 11,5 т! Можно подумать, что там не знают о том, что неудовлетворительное положение с транспортными магистралями усугубляется еще и значительным, в разы, ростом количества автомобилей в стране.Из критического положения, безусловно, есть выход. В 1970 гг. мы построили большой объем дорог из цементобетона, многие из них работают и сегодня. Во всем мире инженеры достаточно давно поняли, из чего надо строить автомобильные дороги и как их надо строить. На самом деле такое строительство гораздо дешевле и эффективнее.Цементобетонные дороги – реальный выход из дорожного тупика. Потому что их срок службы 35-40 лет! И все это время их можно не ремонтировать. Кроме того, мир не стоит на месте, мир существенно продвинулся в технологиях строительства дорог. Приведу пример. В США давно строят автомобильные дороги высококлассные, с колоссальной грузоподъемностью, со значительной долговечностью. Впервые там использовали технологию строительства «вечных» автодорог и покрытий из сборного преднапряженного железобетона еще в 1921 г.Между тем, такая технология преднапряженного железобетона известна и в нашей стране, еще с 1960-х гг.! Сегодня она используется мостовиками, применяется на специальных объектах и начинает распространяться в строительстве: фирма DYWIDAG, ее «дочка» – Промстройконтракт, СТС, Стройинжиниринг эффективно использовали Post-Tensioning при строительстве в Москве развязки на пл. Гагарина, возведении комплекса IKEA, строительстве «Сити» и ряда других зданий.В чем же дело? Почему основная ставка по-прежнему делается на асфальт?На самом деле не внедряется новая технология по той простой причине, что она невыгодна дорожным строителям. Колоссальные средства, ежегодно выделяемые государством на строительство, и нескончаемые ремонты дорог, – слишком большой и лакомый кусок пирога. Общеизвестно, что наши дорожники и связанные с ними чиновники закладывают в сметы колоссальные мифические объемы грунта, песка и щебня вместе с ненужными затратами топлива и износом дорожной техники. А реальные деньги между тем идут в их карманы. Поэтому неслучайно на сегодня наши дороги с учетом частоты ремонтов – самые дорогие в мире.Переход на технологию цементобетонных жестких покрытий дорог не только решает проблему радикального повышения грузоподъемности и долговечности автотрасс, но и может позволить значительно уменьшить объемы затрат не только песка и щебня, но и слишком дорогого теперь битума, применяемого в России для строительства автодорог.Можно рассмотреть технологию напряженного железобетона и более подробно.Как сегодня строят американцы? Вот, например, компания GTI в Хьюстоне, штат Техас, обеспечивает строительство в год около 7 млн м2 покрытий.Сегодня плита является основой дорожного строительства самого суперсовременного. Что в этой плите? Она способна выдержать практически любые нагрузки – и 11 , и 15, и 20 т на ось, потому что она сделана из высокопрочного долговечного бетона. И тут простое изящное решение, американцы пошли дальше нас. Они эти плиты не просто укладывают на грунт, они их стягивают стальными канатами.В реальности сегодня это выглядит так. Идет грейдер, ровняет полотно дороги в горизонт. Никаких страшных объемов щебня, объемов песка для сметы нет. После прохода грейдера, который чуть-чуть гумус поднял, насыпается песок до 20 см, по их требованиям, на песок настилается пленка полиэтиленовая, а на эту пленку укладываются стык в стык шпунтованные плиты. В этих шпунтованных плитах есть отверстия через каждый метр, в них и вводятся стальные канаты. Простота и красота, потому что полотно дорожное приобретает просто фантастические характеристики. И прежде всего, надежность – за 30-35 лет ремонта не нужно никакого. Эти плиты сверху покрываются или герметиком, или небольшим слоем литого асфальта – и дорога навеки.Очень важным является то, что в укладке участвует небольшое звено рабочих 14-16 чел., а в месяц строят несколько километров дорог. Это как раз к тому, сколько было построено в России за весь прошлый год, – всего 495 км! У них же только одна фирма строит 700 км дорог в год.Когда я задал вопрос (они строят еще и мосты в США, в Канаде), какой пролет можно сделать, они ответили – до 500 м. Согласитесь, впечатляет.Когда мы стали подробнее изучать эту технологию, мы сразу обратили внимание на одну деталь. В стыки плит они заливают герметик. Этого слоя герметика достаточно, чтобы уйти от всех тепловых напряжений, усадок и т.д. У них работают канаты, канатам безразличны воздействия температурные, усадочные. Вся система как струна: плиты хорошо стянуты.Почему нас особенно заинтересовала эта технология. Потому что она особенно нужна сегодня нам для наших грунтов. У нас в России слабые грунты, Россия страна болот. Мы разработали и свой вариант технологии напряженного железобетона для болот. Мы можем так же быстро и просто строить. Старые отработанные трубы от тех же газовиков заглушаются с двух сторон как понтоны и укладываются на сыпучую или болотистую почву. Каждый из этих понтонов имеет площадку, на которую помещаются края плит, а плиты стягиваются канатами. Что дает такой подход? Нам не нужно тратить огромные деньги, а сроки строительства сокращаются в восемь-десять раз.По предлагаемой нами технологии дорожные железобетонные преднапряженные плиты изготавливаются на заводах ЖБИ и доставляются к месту монтажа полотна дороги. Железобетонные плиты снабжены сквозными каналами в средней части диаметром 15-25 мм, ориентированными вдоль полотна (и поперек при строительстве широкополосных дорог), а также шпунтованными боковыми гранями.По нашим расчетам, себестоимость таких дорог по новой технологии в среднем в два раза ниже, чем асфальтобетонных, т.к. радикально сокращаются затраты на подготовку оснований автомобильных дорог, не выкапываются, не грузятся, не перевозятся, не разравниваются, не уплотняются огромные объемы грунта, песка и щебня.Для реализации новой технологии в России практически все есть. Россия еще во времена советской власти создала колоссальное богатство: построены и пока функционируют сотни заводов по производству плит и панелей из сборного железобетона, существуют карьеры песка и щебня практически во всех регионах. Эти заводы загружены на треть мощности, т.к. сборный железобетон для жилищного строительства, главной технологии в СССР, сегодня устарел по всем показателям. Но на них можно за месяцы организовать производство километров плит по подобию американских и во многие разы увеличить темпы строительства дорог.Новые бетоны обеспечат у нас долговечность автодорог не меньше чем на 50-100 лет. Для производства таких бетонов в России разработана и освоена уникальная технология механохимически активированного цемента, которая позволяет радикально повысить качество бетона при снижении расхода цемента, улучшить свойства и долговечность бетонных изделий, одновременно переработав малоиспользуемые отходы – горы (миллиарды тонн) зол, шлаков и природных мелкозернистых песков в преднапряженные железобетонные плиты для высококлассных и долговечных дорог.Новая технология нужна России с ее необъятными просторами и бездорожьем для решения стратегической задачи освоения пока малодоступных земель в Сибири, на Дальнем Востоке и в северных регионах. Если бы в нашей стране в 1970-х гг. выбрали в качестве повсеместной технологии цементобетонные дорожные плиты, как выбрали железобетон для жилья, то мы были бы сейчас совсем в другом положении.

Sep 2, 2011 — На территории России строят главным образом асфальтовые … Для того чтобы бетонная плита не разрушалась при нагревании, …

Как строят американские дороги? — Записки нефтяника и …

Jul 1, 2013 — Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате … Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать ….. Если в России строить по такому принципу дороги, то цена будет …

tomnosti.info

Строительство бетонных дорог. | Инновации

Сегодня основной материал, используемый при строительстве дорог это асфальт. И незаслуженно мало в нашей стране строится дорог из бетона, которые по многим показателям даже превосходят дороги с асфальтовым покрытием. В тексте некогда популярной военной афганской песни есть слова «А бетонка хромает, но бежит, что ни шаг спотыкается». Такими были бетонные дороги несколько десятков лет назад, их укладывали из отдельных плит, и у едущего в автомобиле порой создавалось ощущение движения поезда, со знакомым стуком колес вагона на стыках рельсов. Сегодня технологии строительства дорог из бетона совсем другие, их не укладывают из готовых плит, а заливают непосредственно на месте, поэтому покрытие получается ровным и без швов.

Как и при любом варианте строительства дорог, предшествовать заливке бетона должна подготовка подстилающего слоя. Главная задача здесь – обустройство хорошего дренажа, чтобы при последующей эксплуатации дороги не возникало размытия дорожной подушки, которое может привести к появлению впадин, морозного пучения и, как следствие, разломам монолита бетона. Если грунт в месте строительства песчаный или гравийный, то дополнительную подсыпку делать не нужно, достаточно выровнять и утрамбовать будущее основание дороги. Однако если дорожная постель состоит из торфа, глины или любого наносного грунта, способного в больших объемах накапливать воду, то до полуметра такой почвы обязательно снимается и углубление засыпается камнями и гравием. Слой из крупных камней должен находиться внизу, основание из более мелкого гравия – сразу под бетоном. Надо помнить, что чем лучше будет подготовлен подстилающий слой, тем меньше времени и затрат потребуется на профилирование слоя заливаемого бетона. Это особенно важно в той связи, что бетон имеет определенное время застывания, поэтому период, когда он воспринимает активные воздействия с изменением формы, строго ограничен. Гравийное же покрытие таких ограничений не имеет, ровняй его сколько душе угодно.

Бетон при строительстве дорог укладывается за одну операцию, за исключением случаев армирования его металлической сеткой. Здесь сначала заливается примерно 5 см бетона, потом укладывается сетка, затем происходит заполнение опалубок до конца. Укладка бетона при строительстве дорог ведется на ширину 6-9 метров, что позволяет организовывать две полосы следования транспорта. В средней части такой заливки необходимо делать температурно-усадочный шов, чтобы предотвратить образование меандровой трещины. Так как бетонная смесь имеет ограниченный срок жизнеспособности, то при строительстве дороги рассчитывается, когда именно она должна готовиться. В одних случаях бетон готовится на заводе и в таком виде доставляется к месту заливки. В других завод лишь формирует сухую смесь, которая окончательно приготавливается в пути или непосредственно на месте. Как говорят специалисты по строительству дорог, бетон имеет множество преимуществ. Во-первых, он хорош для водителей тем, что поверхность дороги гладкая, но в то же время имеет отличное сцепление. Ночью бетонное покрытие отражает свет фар, поэтому видимость на дороге возрастает. В сумме эти факторы дают снижение аварийности. Во-вторых, бетон хорош и для самих дорожников, потому что он намного лучше асфальта переносит перепады температур, что для России с ее продолжительными периодами зимних холодов чрезвычайно важно. Бетонное покрытие прочнее, поэтому оно более пригодно для проезда автопоездов и тяжелых грузовиков. В совокупности это означает, что про весенне-летние работы по латанию дороги можно забыть. Конечно, затраты на эксплуатацию бетонных дорог тоже нужны, но в значительно меньших объемах. Канадские исследователи пришли к выводу, что бетонная дорога служит до капитального ремонта в среднем 34 года. Дороги с асфальтовым покрытием даже за рубежом служат в два раза меньше, а про российские тут не стоит и упоминать.

Среди недостатков строительства дорог из бетона выделяет их повышенную стоимость по сравнению с теми же асфальтовыми. Действительно, увеличение стоимости строительства происходит примерно на 10%, но если подсчитать, сколько экономится средств на эксплуатацию бетонной дороги, которая служит без капитального ремонта более 30 лет, то тут выводы становятся явно не в пользу асфальта. Кроме того, строительство таких дорог осуществляется заметно быстрее, чем укладка асфальта, в среднем современный бетоноукладчик за смену проходит до 3 километров дороги. При этом бетонную смесь, в отличие от асфальтовой, готовить намного проще, а также нет необходимости ее укатывать.

www.innovprom.ru

Строительство дорог с бетонным покрытием в сельской местности

Сеть дорог в сельской местности состоим в основном из соединительных, проселочных и лесных дорог. Особенностью сельских дорог является то, что они в общем предназначены только для сельскохозяйственного транспорта, а также могут использоваться для скотопрогона, велосипедных и пеших прогулок.

• соединительные дороги делают доступным подъезд к сельскохозяйственным и лесохозяйственным объектам, фермерским усадьбам или небольшим деревням и соединяют их с основной сетью автомобильных дорого и соседними населенными пунктами. • проселочные дороги ведут к возделанным полям и пастбищам и служат для управления сельскохозяйственными угодьями. Если проселочные дороги в соответствии с ежегодной интенсивностью движения имеют укрепленное дорожное покрытие, то они являются внутрихозяйственными дорогами. Грунтовые проселочные дороги называются «зелеными дорогами».

При укреплении дорог в сельской местности бетон играет важную роль уже несколько десятилетий, он показал себя на практике как прочный вид дорожного покрытия. В качестве доказательства служат бетонные дороги, уложенные более 60 лет назад, которые и по сей день используются и не требуют проведения восстановительных работ. Бетон является также ведущим в разработках способов строительства дорожного покрытия из экологически безвредных материалов. Преимущества дорог с бетонным покрытием: • Бетонные покрытия имеют высокую несущую способность и распределяют осевую нагрузку на большую земельную площадь. За счет этого почвенный грунт несет лишь незначительную нагрузку. Это является преимуществом для грунта с низкой несущей способностью или для связного грунта. • Бетонные покрытия устойчивы к загрязнению, механическим воздействиям, а также к воде и низким температурам. На краях проезжей части не появится повреждений от пахотных плугов или почвообрабатывающих орудий. • Бетонные покрытия легко содержать в чистоте, кроме того, они самоочищаются при сильных дождях. Поверхностная вода хорошо стекает с поверхности. • На дороге не возникают колейных следов или продавливания грунтового основания. • Бетонные покрытия имеют очень большой срок службы. • Практически не возникают расходы на техническое обслуживание и ремонтные работы

• Разбитые бетонные покрытия могут использоваться и дальше без проблем. Предварительно обработанный старый бетон можно раздробить и использовать для заполнителя бетонной смеси.

Тендер

Для планирования, определения размеров, объявления тендера и возведения сельских дорог обязательными действующими нормативами являются «Директивы по строительству сельских дорог» (RLW) и «Дополнительные технические договорные условия и Директивы по возведению дорожного покрытия для сельских дорог» (ZTV LW). Ширина проезжей части дорог в сельской местности зависит от ее назначения и пропускной способности. Возведение дорог с двумя полосами необходимо только для путей сообщения со встречным движением.

Рис.1: Хозяйственная дорога в сельской местности с бетонным покрытием

Рис.2: Стандартный профиль однополосной соединительной дороги с бетонным покрытием (с высокой интенсивностью движения)

Рис.3: Стандартный профиль внутрихозяйственной дороги в сельской местности с бетонным покрытием

Рис.4 Конструкция обочины дороги с бетонным покрытием разными вариантами формирования нижнего несущего слоя дорожного покрытия (в соответствии с RLW)

Дороги с двумя полосам должны иметь укрепленную проезжую часть шириной минимум 4,75 м и ширину насыпи минимум 6,25 м. Однополосные пути сообщения должны иметь ширину проезжей части от 3,0 м, при более высокой интенсивности движения — 3,5 м, при этом ширина насыпи должна быть 5,5 м. Обочины дорог следует планировать таким образом, чтобы предусмотренное встречное движение было возможным при скорости до 50 км/ч (рис.2).

В основном, для хозяйственных дорог в сельской местности будет достаточным конструкция однополосной укрепленной проезжей части, так как на дороге к полю едва ли можно рассчитывать на встречное движение транспорта или обгон. При использовании бетонного покрытия ширина проезжей части составляет, как правило, 3,0 м, неукрепленные обочины имеют ширину 0,50 м, так что ширина насыпи получается минимум 4,0 м (рис.3). Обочины дорог следует всегда расширять в том случае, если планируется установка защитных ограждений (например, средства обеспечения пассивной безопасности), если дороги проходят вдоль водоемов глубиной более 1 м или находятся на дамбах высотой более 2 м. Разные варианты формирования обочин дороги с бетонными покрытиями показаны на рисунке 4. В зависимости от рельефа местности (топография) отвод воды происходит посредством систем поверхностного водоотвода в кюветы, котлованы или дренажные канавы. В качестве подземной дренажной системы при водонепроницаемом грунте рекомендуется укладка водопроницаемого слоя, при наличии напорных вод, стекающих по склону и при продольном уклоне дороги — поперечная укладка фильтрующих слоев. Фильтрующие слои в продольном направлении могут использоваться в том случае, если наличие кюветов вдоль дороги является нежелательным.

Особым случаем является устройство дорог на участках для виноградных насаждений, ширина насыпи таких дорог должна составлять по возможности 4,50 — 5,50 м, что необходимо для обеспечения достаточного места для стоянки уборочных тележек и орудий для проведения работы в виноградниках. Дороги возводятся с двухполосной проезжей частью шириной до 4,75 м или с однополосной проезжей частью, но с расширенными обочинами. На холмистой или горной местности особенно тщательно должны быть запланированы системы отвода воды. Надежными показали себя выполненные из бетона лотки угловой клиновидной формы, вытянутые по краям или забетонированные, а также проходящий в центре водосток.

Стандартное исполнение

Относительно пользования дорогами в сельской местности предполагается, что движение транспорта с высокой осевой нагрузкой осуществляется не круглый год. Исходя из этого условия, при строительстве сельских дорог можно не укладывать морозозащитные слои основания. Тем самым достигается некоторая экономия средств. В Директиве RLW в зависимости от интенсивности движения, назначения дорог, основной осевой нагрузки и коэффициента сложности различают три различных класса нагрузки («низкая», «средняя», «высокая»), для каждого из которого указывается соответствующая структура слоев грунта для стандартного способа строительства дороги в сельской местности.

Примечания к классификации, данной в сводной таблице: — При достаточной несущей способности грунта (модуль деформации EV2 > 80 МН/м ) можно не укладывать указанные в таблице несущие слои. Но тогда должен быть уложен подготовительный/выравнивающий слой из смеси минеральных веществ в частности на почвенный грунт с классом морозостойкости F2 и F3. — При «низкой нагрузке» в Директиве даются рекомендации к использованию способов возведения дорожного покрытия без связующих веществ с целью защиты экологии. — Несмотря на это также и при незначительной нагрузке может быть рациональным или необходимым использование гидравлических связующих веществ в укрепление проезжей части дороги. Рекомендуемая последовательность расположения слоев грунта основывается на опыте консультативной группы по вопросам строительства. — При укладке бетонной брусчатки без соединения на дорогах с любой нагрузкой будет достаточно использовать камень толщиной 8 см. Указанные в таблице камни толщиной от 9 см относятся к брусчатке без соединения. — Указанная толщина плиты 15 см для вида дорожного покрытия, где бетонные плиты укладываются по краям проезжей части, относится к бетонным плитам длиной > 1,0 м. Более короткие плиты могут иметь меньшую толщину. — Данные для гидравлически связанных верхних слоев и для несущих верхних слоев дорожных покрытий (HGD и HGTD) опираются на многолетний опыт использования данных видов покрытия во многих федеральных землях.

Для соединительных дорог с большой интенсивностью движения требуется особое проектирование. Здесь уже не работают временные ограничения для проезда транспорта с высокой осевой нагрузкой. Следовательно, нужен такой же подход как к обычным дорогам, которые проектируются и строятся с последовательностью расположения слоев в соответствии с Директивой по стандартизации верхнего строения поверхности автомобильных дорог, улиц и участков для автотранспорта (RStO), строительным классом VI, классом морозостойкости (рис.6).

Бетонные покрытия

Бетонные покрытия, используемые уже на протяжении лет в строительстве сельских дорог, относятся к стандартному способу строительства дорожного покрытия. Они могут выдерживать все возникающие нагрузки от сельскохозяйственного транспорта. Бетонные покрытия устойчивы к деформации, обладают способностью распределять нагрузку, выдерживают воздействие высоких и низких температур. Бетонные покрытия служат одновременно верхним и несущим слоем, то есть они выполняют функцию верхнего слоя, а также полностью или частично функцию несущего слоя. При естественном грунтовом основании достаточно в качестве основы для бетонного покрытия уложить подготовительный слой из морозостойкого материала толщиной до 10 см. При сложно проектируемом грунтовом основании рекомендуется укладка выравнивающего слоя, толщина которого в зависимости от максимального размера зерна должна составлять 12 см (0 32 мм) и 20 см (0 63 мм). Толщина бетонного покрытия в зависимости от несущей способности грунта и ожидаемой нагрузки колеблется между 12 и 16 см.

Состав бетона должен определяться на основе испытания на определение пригодности с целью проверки выполнения предъявляемых к бетону требований. Как правило, используется бетон с заполнителем гранулометрического состава 0/32 и классом прочности В 25 и группой бетона I. Гранулометрический состав заполнителей должен постоянно находиться в пределах графика кривой гранулометрического состава А/В в соответствии с DIN 1045, рисунок 3. Доля фракции меньше 4 мм должна быть ограничена, так чтобы она не превышала 40 % по весу. Общее содержание мелкодисперсной фракции (цемент + доля фракции 0 — 0,125 мм заполнителя + при необходимости добавка) и мелкого песка (доля фракции меньше 0,25 мм заполнителя) не может быть больше 450 кг/м3.

Бетон производится на заводе товарной бетонной смеси или в бетонорастворной смесительной установке для обслуживания стройплощадок. Продолжительность смешивания должна составлять минимум 45 секунд. Время для транспортировки должно быть рассчитано с учетом времени, которое необходимо для переработки смеси на стройплощадке. Бетон должен быть использован самое позднее через 90 минут после замеса. Если консистенция бетона густая (KS), то время сокращается на 45 минут.

Рис.7: Бетоноукладчик со скользящими формами /транспортное средство при укладке бетонного покрытия для внутрихозяйственной дороги в сельской местности

Рис.8: Выдерживание бетонного покрытия после закрытия поверхности пленкой

Для укладки бетона используются бетоноукладчики со скользящими формами (рис.7). Их средняя суточная производительность составляет 500 м дорожного покрытия. Условием для этого являются в любом случае устойчивая рабочая поверхность для бетоноукладчика и бесперебойная доставка бетонной смеси. Во избежание возникновения нестандартных трещин поперек направления движения транспорта каждые через 4 м нарезаются ложные швы. Нарезание ложных швов может проводиться только на верхней стороне покрытия и должно выполняться таким образом, чтобы ложные швы были эффективными, итак в бетонной плите под надрезом появляется трещина. Чтобы этого добиться глубина надреза должна составлять минимум 25% от толщины покрытия, максимум 30%. Шовные пазы должны нарезаться в затвердевающем бетоне как можно раньше. Вырезанные канавки остаются, как правило, без заполнения швов. Шовные пазы могут быть выполнены также при помощи вибрационного уплотнения. В данном случае, при помощи вибрации в свежий бетон укладываются прокладки шва (например, шнур из жесткого волокна 50 х 40 мм, двойная полоса пленки 0,25 мм, профильные элементы из пластмассы).

Нет дальнейшей необходимости в выполнении деформационных швов (сквозное разрезание бетона с остаточной прокладкой), исключением являются подземные сооружения, а также ответвления дороги и перекрестки.

Деформационные швы сохраняют оставшиеся вкладки (доски из мягкой породы древесины толщиной 13 мм), которые стоят вертикально по отношению к опоре и заподлицо закрыты опорой и поверхностью покрытия. Во время бетонирования они должны быть защищены от опрокидывания и сдвигов, например, посредством каркасов из стальной сетки или посредством крепления стальными колышками. Поверхность покрытия должна быть ровной, однородной, закрытой и нескользкой (шероховатой). Обычно шероховатость придается еще не затвердевшей поверхности бетона с помощью щетки. В том случае, если края дорожного покрытия не получают требуемую форму после скользящей опалубки, то открытые края после укладки закругляются соответствующей кельмой. После возведения дорожного покрытия из бетона необходимо обеспечить защиту от высыхания и внешнего воздействия температурных колебаний минимум в течение 3 дней. Распространенным способ является опрыскивание жидким средством по уходу за бетоном в соответствии с TL-NBM- StB, а также накрывание бетона пленкой или влажным покрытием.

Лучшим способом является постоянное увлажнение поверхности бетона посредством опрыскивания водой. В разгар лета рекомендуется в особо жаркие дни защищать бетон от сильного нагрева специальными средствами по уходу за бетоном с повышенным коэффициентом яркости (уровень белого), увлажненными тканевыми покрытиями или отражающей пленкой. При необходимости должны проводиться мероприятия по теплоизоляции для защиты бетона от быстрого охлаждения. Пленки или влажные покрытия защищают несхватившееся бетонное покрытие также от вымывания ливнями. Открытие движения может быть только после окончательного затвердевания бетона. Это произойдет после того, как бетон достигнет 70 % от необходимого показателя предела прочности при сжатии. При температуре воздуха +5°С данное требование будет выполнено где-то через 7 дней. Рекомендуется до открытия движения перегораживать дороги действенным ограждением, например, вырытым грунтом. При продольном уклоне от 10% шероховатость поверхности покрытия может быть улучшена за счет рифления бетонной поверхности поперек направления дороги.

Бетон с добавлением разжижителя

Если при строительстве дорог в сельской местности нет возможности и целесообразности использовать бетоноукладчик со скользящими формами, то тогда в ход идет бетон с добавлением разжижителя, который находит применение, например, при застройке маленьких участков, отдельных пролетов или укладке бетонных плит с нестандартными размерами. При уклоне дороги больше 5% бетон с добавлением разжижителя уже не может использоваться. При укладке бетона с добавленным разжижителем в любом случае должна быть подготовлена неподвижная боковая опалубка. Бетон уплотняется, как правило, вибробрусом с ручным или машинным управлением. Пластичная консистенция бетонной смеси (стандартная консистенция KR, растекаемость бетонной смеси 42 — 48 см) достигается за счет добавки разжижителя (FM) или пластификатора бетона (BV). За счет добавки к бетонной смеси разжижителя растекаемость бетона увеличивается минимум на 10 см. Важно учитывать тот момент, что разжижитель добавляется уже только на стройплощадке в автобетоносмеситель, поскольку разжижающее действие через 30 — 60 минут после добавки разжижающего средства значительно снижается.

Бетон должен быть переработан через 30 минут после добавки разжижителя. Более подробные рекомендации по составу и обработке бетона с добавлением разжижителя содержатся в нормативных документах ZTV LW, ZTV Beton-StB.

Прокатный бетон

Прокатный бетон с успехом используется уже на протяжении нескольких лет, но в строительстве дорог он еще не достаточно внедрен. При строительстве дорог с использованием прокатного бетона землистовлажный бетон укладывается обычной дорожной бетоноотделочной машиной, а затем уплотняется вальцами. Рекомендации по проектированию, объявлению тендера и выполнению работ можно найти в «Спецификации для строительства несущих дорожных покрытий и несущих верхних слоев покрытия с использованием прокатного бетона для поверхностей автомобильных дорог, улиц и участков для автотранспорта ». То, что дорога с дорожным покрытием из прокатного бетона сразу может быть открыта для движения, является большим преимуществом для фермера. Из новых федеральных земель поступает информация о дорогах из прокатного бетона, которые за счет добавки в бетон «рубленной ткани» имеют расстояние между ложными швами больше 10 м. Прокатный бетон дает возможность для укрепления дорог с сильным поперечным и продольным уклоном. Экономия затрат при возведении дорожного покрытия из прокатного бетона известными способами посредством обычной техники по укладке бетона и с нарезкой ложных швов на большом расстоянии составляет до 30% по сравнению с традиционным бетонным покрытием.

Строительство дорог, близких к природным условиям

При строительстве дорог в сельской местности, приближенных к природным условиям, бетон как строительный материал является отличным решением. С его помощью можно либо сократить площадь дорожного покрытия за счет • укрепления только полос движения (колейные дороги) • увеличения количества швов в дорожном покрытии проезжей части (клинкерная тротуарная плитка из бетона)

• использования клинкерной тротуарной плитки с полыми камерами

или улучшить влагозадержание на поверхности проезжей части за счет дорожных покрытий с наличием пустот (гидравлически связанные верхние и несущие слои дорожного покрытия, дренажный бетон).

Рис.9: Колейная дорога с покрытием из монолитного бетона

Рис.10: Строительство колейных дорог 50 лет назад

Рис.11: Колейная дорога из бетона, выложенная 50 лет назад (область Рейн- Майна)

Рис.12:Стандартный профиль колейной дороги из бетона.

В частности колейные дороги благодаря частичному дорожному покрытию выполняют основные требования, предъявляемые к экологическим дорогам. Их преимущества: • уменьшение площади уплотненного покрытия дороги на 40 %, • сокращение барьерного эффекта для насекомых и мелких млекопитающих, • просачивание поверхностной воды на месте, • создание новых жизненных пространств для мелких животных и растений, • вытеснение нежелательного транспорта. Чтобы удовлетворить требованиям современного сельского и лесного хозяйства колеи дорог должны быть прочными и надежно укрепленными по всей ширине. Исходя из этого возрастают требования к используемому строительному материалу. Колейные дороги из монолитного бетона Колейные дороги из монолитного бетона не являются новым открытием. Уже в 1953 в Гессене строились колейные дороги в большом объеме. В любом случае, тогда еще не думали о природе, причина в выборе данного способа строительства заключалась в нехватке цемента в послевоенное время.

Но уже тогда было понятно, что бетон является идеальным строительным материалом для колейных дорог.

Благодаря своим высоким прочностным характеристикам бетон при любой температуре выдерживает нагрузки на узкой полосе при движении транспорта по колее (нет следов вдавливания, нет сломов по краям колеи) и практически нет необходимости в техническом обслуживании В Северной Германии уже на протяжении десятилетий строятся колейные дороги из бетона — в Шлезвиг-Хольштайне с середины 70-х до середины 80-х было построено более 2.000 км. Но и в южной части Германии и в новых федеральных землях строительство колейных дорог также являются очень распространенными. Стандартный профиль представлен на рис. 12: • ширина полос движения и разделительной полосы 80 см/90см/80см (могут быть отклонения, например, в местах возведения винограда или в областях разведения сахарной свеклы), • толщина полосы движения до 16 см, класс прочности бетона В 24, неармированный • сплошной несущий слой по всей ширине в зависимости от несущей способности грунта в основании толщиной 15 — 25 см, • отведение воды за счет поперечного уклона, • укрепленные обочины для возможного встречного движения. Бетонное покрытие колеи в зависимости от несущей способности грунтового основания каждые 2,50 — 3,50 м имеют ложные швы поперек направлению движения. Формирование ложных швов осуществляется путем надрезания затвердевающего бетона или в свежеуложенный бетон путем вибрации уплотняется пластмассовая прокладка, двойная пленка или деревянный брус. Разделительная полоса и обочины дорог заполняются, например, обогащенным песком, но в то же время устойчивым слоем

из гравийной смеси, далее покрываются растительным грунтом, а для естественного озеленения используется местная растительность. Посев ускоряет процесс озеленения. Особенно часто он находит применение на участках с уклоном, поскольку позволяет повысить устойчивость грунта к эрозии.

Колейные дороги из бетонных колейных плит, бетонной тротуарной плитки или газонной плитки

В строительстве колейных дорог кроме монолитного бетона используются также бетонные плиты, бетонная тротуарная плитка и газонная плитка. Данные колейные дороги • имеют преимущества за счет заводского предварительного изготовления, • могут укладываться независимо от погодных условий • сразу после укладки могут быть открыты для движения, • при повреждении легко могут быть восстановлены, • используются также на участках с уклоном (до 20%),

• могут изготавливаться в любых формах, цветах и поверхностных структурах. Колейные плиты производят длиной от 0,35 м до 1,0 м, толщиной до 15 см, неармированными и в большинстве

Рис.13:Укладка бетона при строительстве колейной дороге бетоноукладчиком со

Рис.14: Дорога с колейными плитами, ответвление дороги выкладывается решетчатой газонной плиткой

Рис.15: Колейная дорога из бетонной тротуарной плитки (клинкерная брусчатка).

случаев с зубцами для соединения между собой. Как правило, колейные плиты укладывают выступающей стороной вверх на песчаное основание до 5 см толщиной, подгоняют и прижимают к друг другу. Путем смещения их в сторону можно укладывать их по радиусам. Перекрестки и развилки дорог выкладываются плиткой. Используется также колейные плиты с пустотами или выступами, между которыми могут дополнительно прорастать зеленые насаждения. Интереса заслуживают также колейные плиты с горизонтальным скреплением скоб в направлении движения. Они могут укладываться в песчаное основание прямо на грунт земляного полотна тем самым без подготовки основания и несущего слоя. Их экологическое преимущество заключается в том, что такие плиты не нарушают строения почвы и не наносят ущерба произрастающей в данной местности растительности. При строительстве колейных дорог с бетонной тротуарной плиткой используются только плитки, которые благодаря своему формообразованию позволяют соединять плитки между собой (клинкерная брусчатка). Для изготовления правильного по форме, закрытого и стабильного края колеи (полосы движения) необходимо использовать бордюрные камни особой формы. Бетонная тротуарная плитка должна соответствовать стандарту DIN 18501. Обычно используются плитки толщиной 8 см.

Газонная плитка из бетона за счет полых камер способствует интенсивному озеленению дорог или при заполнении камер мелким щебнем хорошей водопроницаемости. Газонная плитка также должна соответствовать предъявляемым требованиям к качеству и условиям испытаний (DIN 18501). Минимальная толщина газонной плитки составляет 10 см. Их нагрузочная способность зависит от толщины вертикальной стенки плитки. Правда велосипедисты и пешеходы не в восторге от колейных дорог, выложенных газонной плиткой. Выход из положения можно найти за счет комбинации газонной плитки с полнотелой плиткой (бетонная брусчатка) на разделительной полосе.

Производственная себестоимость/Экономичность

Сравнительный анализ издержек на строительство сельских дорог показывает, что асфальтированные дороги в настоящее время можно строить с меньшими затратами, чем бетонные дороги. Далее следует отметить, что высоко оцененные с точки зрения экологии колейные дороги не всегда обходятся дешевле, чем дороги с дорожным покрытием по всей ширине. В таблице 2 указываются ориентировочные данные. Региональное влияние, например, месторождение сырья, расположение смесительных устройств, конкурентная ситуация на рынке могут привести к отклонениям в данных. При размещении заказа решающим фактором являются исключительно производственные издержки, хотя они не являются показателем экономичности дороги. Это объясняется тем, что одни (федеративное государство, федеральные земли) несут производственные издержки по строительству дорог, а другие (местные органы власти, фермеры) несут расходы на содержание дорог и на их техническое обслуживание и ремонтные работы. Естественно здесь будут возникать конфликт интересов, который в большинстве случаев решается за счет строительства более дорогих по себестоимости дорог, хотя по критериям экономичности решение должно было быть другим. При общей сравнительной оценке способов строительства следует учитывать производственные издержки, срок службы, расходы на техническое обслуживание и ремонтные работы, эксплуатационные свойства и экологический аспект. Только сумма этих составляющих определяет экономичность дороги, которая должна быть решающим фактором при выборе способа строительства.

Актуальный к современным условиям способ оценки расходов по опыту Южной Германии явно подтверждает экономические преимущества строительства бетонных дорог через 15 лет эксплуатации сельской дороги (таблица 3). В основании полученных данных лежит многолетний опыт наблюдения, так асфальтированные дороги через 15 лет службы требуют замены дорожного покрытие, в то время как бетонное покрытие и после 50 лет эксплуатации выполняют свои функции без особого содержания. Данные расчеты подтверждаются также Директивами Федерального министерства путей сообщения по оценке срока службы дорог, их реконструкции и восстановлению.

Таблица 2: Производственные издержки при строительстве сельских дорог в *) соответствии с RLW за 1 км в немецких марках
Асфальт Бетон

Гидравлически связанный несущий верхний слой покрытия (HGTD)

Бетоноотд.машина и вальцы Бетоноукладчик со скольз.формами Бетоноотд.машина и прокатка вальцами

175000

190000

180000

Колейная дорога из монолитного бетона Колейная дорога из бетонных блоков Колейная дорога из бетонной

брусчатки

Бетоноукладчик со скольз.формами Экскаватор и грузоподъёмная машина Небольшой экскаватор с гидравлическим

захватом

180000

280000

260000

Таблица 3: Сопоставление издержек на строительство сельских дорог в соответствии с RLW из асфальта и бетона

Стоимость строительных работ

Срок службы

Строительные расходы и обслуживание

Асфальт

175000 175000

175000

15 лет 30 лет 45 лет

230000 284000

338000

Бетон

190000 190000

190000

15 лет 30 лет 45 лет

190000 190000

190000

Согласно директивам министерства путей сообщения предполагаемый теоретический срок службы для асфальтированных дорог составляет 25 лет, а ежегодные расходы на обслуживание составляют 2 %. Для бетонных дорог срок службы составляет 40 лет, расходы на техническое обслуживание — 1%!

brusshatka.ru

заливка, уход, преимущества и технологии

10 Фев

Технология укладки асфальта в зимний период

До недавнего времени укладка асфальта в зимний период вызывала у основных участников дорожного движения только глухое раздражение в адрес […]

Подробнее

27 Дек

Технология и материалы для заделки трещин в асфальте

Сетка трещинок на асфальте – картина, знакомая многим. Даже самое гладкое и качественное дорожное покрытие, спустя некоторое время, неизбежно […]

Подробнее

23 Авг

Ремонт просевшего участка дороги

С целью обеспечения эксплуатационной пригодности любое дорожное покрытие нуждается в регулярном обслуживании. При этом своевременное выполнение ремонтно-восстановительных работ является […]

Подробнее

31 Июл

Выбор асфальтового покрытия

Технологии дорожного строительства совершенствуются с каждым годом – происходит это по мере развития конструктивных инновационных решений, а также расширения […]

Подробнее

25 Окт

Современные технологии дорожного строительства

Стремительное повышение уровня автомобилизации и транспортной активности населения напрямую влияет на состояние российских дорог – дорожный трафик в нашей […]

Подробнее

22 Дек

Почему важно вовремя заделывать трещины в асфальте?

Трещины являются наиболее распространенным типом деформации асфальтобетонного покрытия. фото pixabay.com При этом такой дефект может появиться не только на покрытиях, долгое […]

Подробнее

01 Окт

Технология ямочного ремонта способом пропитки

В процессе ремонта дорожного полотна для устранения небольших по площади и масштабам дефектов используется ямочный ремонт, главной задачей которого […]

Подробнее

26 Июн

Оборудование и машины для заделки трещин в асфальте

Какие бы качественные материалы не использовались и как бы правильно не соблюдались технологии при строительстве дорожного полотна, из-за постоянных […]

Подробнее

02 Апр

Ямочный ремонт асфальтовых дорожных покрытий

Поддержание нормального технического состояния автомобильных дорог предполагает регулярное проведение их обслуживания и своевременное устранение дефектов, неизбежно возникающих в процессе […]

Подробнее

17 Сен

Автономные ручные гудронаторы — что такое, зачем используется, преимущества и недостатки, применение, фото и видео работы

Грунтовка поверхностей с использованием битумных эмульсий является широко распространенной практикой при выполнении различных дорожных и строительных работ. Использование таких материалов […]

Подробнее

Правда и вымыслы о бетонных дорогах

Бетонные дороги прочнее и долговечнее асфальтовых. Почему же в Украине делают асфальтовые? Официальная версия – бетонные дороже и требуют дополнительного оборудования. Что на самом деле мешает строить более качественные дороги в Украине, разбирались Олег Радзиевский и Ростислав Чайкивский

Большой проблемой Украины являются плохие дороги и огромные потери средств из-за так называемого ямочного ремонта. Основной проблемой чиновники называют недостаточность финансирования дорожной сферы, хотя на самом деле проблема лежит значительно глубже, а именно в дорожных технологиях, которые сейчас применяются в Украине.

Типы дорог
Есть два основных типа конструкций дорожной одежды (КДО) – нежесткая (асфальт) и жесткая (цементобетон). При этом опыт эксплуатации показывает, что в любых климатических условиях, при любой интенсивности и любом составе движения – цементобетонные покрытия являются более долговечными (20 – 30 лет), чем асфальтовые (8 -12 лет).

Бетонная дорога в Миссури, построенная еще в 1924-1925 годах

Бетонная дорога в Миссури, построенная еще в 1924-1925 годах

Кроме значительно более высокой надежности, цементобетонные покрытия имеют еще ряд важных преимуществ, таких как:

создание новых рабочих мест благодаря почти полной локальной составляющей себестоимости;
расход топлива автомобилями, которые движутся по бетонной дороге, является более низким — а это является дополнительной существенной выгодой для общества.
Учитывая вышесказанное, возникает закономерный вопрос – почему же в мире так много асфальтовых дорог, если в цементобетонных так много преимуществ? На самом деле, ответ прост – стоимость асфальтовых дорог всегда была несколько ниже с точки зрения краткосрочной перспективы. И для большинства чиновников бюджет текущего года значительно важнее, чем огромная экономия несколько позже. Но даже несмотря на это, например, в США большинство дорог с существенной нагрузкой из-за значительного машинопотока цементобетонные. А вот Индия недавно вообще решила перейти на строительство 100% дорог из цемента. Кроме того и технологии не стоят на месте. Современные цементобетонные дороги дешевле асфальтовых. К примеру, Мировой банк рекомендует их для создания дешевой и надежной инфраструктуры в бедных регионах.

Преимущества цементобетонных дорог признаются и отечественными чиновниками, но, к сожалению, эти технологии в Украине не используются, в частности из-за существования ложных мифов о том, что эти дороги дороже асфальтовых, очень сложная технология их строительства и что для этого нужно дополнительное оборудование на миллиарды долларов США.

Ниже более детально рассмотрим эти мифы и то, имеют ли они под собой реальную почву.

Миф 1 – цементобетонные дороги дороже асфальтовых
Для асфальтовой дороги используется битум, который является продуктом переработки нефти, где Украина сильно зависит от импорта и мировых цен. На начало 2016 года стоимостный диапазон цен по регионам Украины на битум составлял 7500 – 9350 грн / т; в то время как стоимость одной тонны асфальта составляет примерно 1200 грн.

Что касается цемента, то стоимостной диапазон цен по регионам Украины такой:

цемент М400 – 945 – 1300 грн / т;
цемент М500 – 1050 – 1400 грн / т;
дорожный цементобетон 800 – 1000 грн / м³.
Для рассмотрения целесообразности строительства жесткого дорожного покрытия с экономической точки зрения сравним стоимость нежесткого покрытия (асфальт) с жестким покрытием (цементобетонным) для дороги первой категории:

Асфальт Цементобетон
Толщина покрытия, см 26 26
Средняя плотность материала, г/см³ 2,36 2,4
Средняя по Украине цена смеси без стоимости доставки 1200грн/т 900грн/м³
Стоимость квадратного метра, грн 718 234
Итак, мы видим, что цементобетонное покрытие значительно дешевле асфальта и это без учета того, что срок его службы в разы больше, чем асфальта.

Цена строительно-монтажных работ и ежегодные расходы на эксплуатационное содержание 1 км автомобильной дороги с различными типами конструкции дорожной одежды находятся примерно на одном уровне (см. ниже). Но расходы на обеспечение функционирования 1 км автомобильной дороги с асфальтовым покрытием существенно увеличиваются через 12 лет эксплуатации (проведение капитального ремонта) и в разы превышают расходы по сравнению с цементобетонным покрытием.
Кроме того, в летний период асфальтовое покрытие значительно нагревается вследствие аккумуляции солнечной радиации его темной поверхностью, поэтому органическое вяжущее переходит в размягченное состояние (температура размягчения для битума БНД 90-130 составляет 40 – 42 ° С), из-за чего ухудшаются его характеристики. Движение большегрузного транспорта в таких условиях приводит к разрушениям КДО – появлению пластических деформаций (фото ниже), и, как следствие, разрушению целых участков автодорог. У цементобетонного покрытия нет такого рода проблем.

22

Отмеченное выше дает понимание того, какой путь лучше выбрать для дальнейшего развития дорожной инфраструктуры в Украине.

Миф 2 – сложность технологии строительства бетонных дорог и необходимость новой дорогостоящей техники
Для строительства современных цементобетонных дорог стоит внимательно присмотреться к технологии “укатываемого бетона” или комбинированного покрытия, строительство которого не требует большого количества техники (требует техники такой же самой, какая уже есть в наличии в Украине, и применяется при строительстве покрытия из асфальта).

Эта технология уже активно используется в США. Она практически не отличается от технологии строительства асфальтовой дороги. Например, на видео показано строительство дороги комбинированного типа, где основу составляет укатываемый бетон, а на поверхность нанесен тонкий слой износа из асфальта: Строительство комбинированного покрытия в США (в пределах города).

Комбинированный тип покрытия используется в тех случаях, когда нет возможности осуществлять уход за бетонным покрытием (включая уход за швами сжатия), в пределах того города (пгт, села), где проводится реконструкция или ремонт дорожного покрытия.

Укатываемый тип покрытия можно использовать для строительства как местных дорог, так и региональных, поскольку возможный диапазон прочности на сжатие слоя покрытия от В5 до В40 (от 6,5 до 52,3 МПа). Также укатываемый бетон можно использовать в качестве верхнего слоя двухслойного покрытия (достигая достаточного качества поверхности покрытия). Строительство дорожного покрытия из укатываемого бетона в США .

Таким образом, это позволяет использовать данную технологию для строительства дорог от 1-й до 5-й категории.

Выводы
Цементобетонные дороги дешевле и надежней в сравнении с асфальтовым. Также современные технологии позволяют строить их с использованием уже имеющейся в дорожном хозяйстве Украины техникой. Кроме того, чрезвычайно высокая локальная составляющая себестоимости цементобетонных дорог ведет к созданию новых рабочих мест и уменьшает зависимость страны от импорта. Эти аргументы, а также пример других стран, говорят о том, что Украине следует изменить свою стратегию в пользу строительства бетонных дорог.

Авторы: Олег Радзиевский, инженер технического отдела, ООО “Институт Укрдорпроект, Ростислав Чайкивский, CFA FCCA

Источник:
https://voxukraine.org/2016/09/08/concrete-roads-ru/

Бетонные Дороги — Бетонные Заводы МЕКА

Бетон – традиционный и прочный строительный материал всех времен. Наш единственный вариант для возведения зданий, мостов и других видов инфраструктуры. Дороги не являются исключением.

Бетон, в отличие от асфальта, способен выдерживать большие нагрузки (к примеру большегрузные транспортные средства) с меньшей деформацией. Несмотря на то, что первоначальная стоимость строительства бетонной дороги выше в сравнении с асфальтом, в долгосрочной перспективе общая себестоимость бетонной дороги оказывается намного ниже ввиду своей экономичности в обслуживании. Средний срок службы бетонной дороги составляет от 20-ти до 30-ти лет без надобности в капитальном ремонте, в то время, как срок службы асфальта составляет менее 12-ти лет, по истечении которых требуется комплексный ремонт или полная замена дорогостоящего асфальтового покрытия.

Преимущества Бетонных Дорог

Прочность

Самым главным преимуществом бетонной дороги является срок ее службы за счет исключительной прочности. Некоторые исследования в США, где бетонные дороги с успехом используются в настоящее время и контролируются на протяжении многих лет, обнаружили, что средний срок службы бетонного полотна составляет 34 года, что двукратно отличается от физической жизни асфальта — 17 лет. Правительства тратят миллионы на мелкий ремонт асфальта, который требует обслуживания каждые 3-5 лет с полной реабилитацией после 17-ти, в то время как бетонная дорога нуждается в первом мелком ремонте только после 12-ти лет службы

Комфорт

По мнению ряда исследований, бетонные дороги более комфортны для езды.

Эффективность

Поверхность бетонной дороги лучше предотвращает транспортные средства от скольжения и заноса. Тормозной путь ниже на бетонной дороге, а не на асфальте. Кроме того, после дождя бетонные дороги высыхают гораздо быстрее.

Строительство

Бетонная дорога может быть построена почти при любых климатических условиях, в то время как асфальт может укладываться только при температуре воздуха не ниже 15 ° С и только на сухую поверхность.

Расход топлива

транспортное средство, катящееся по гладкой бетонной дороге, потребляет меньше топлива. Мягкость поверхности асфальтной дороги способствует увеличению сопротивления качению и влечет за собой увеличение расхода топлива. В то же время, деформации на асфальтовых покрытиях, оставленных тяжелым транспортом, так же влекут увеличение сопротивления качению и расхода топлива.

Меньшее загрязнение окружающей среды

Асфальт – это производная нефти, что приводит к выбросу вредных веществ на некоторых этапах его производства, а также и изменений в своей химической структуре под действием бензина, дизельного топлива, мазута, растворителей и других веществ. Бетонная дорога состоит только из натуральных материалов и полностью экологически чиста.

Лучшая видимость

Бетонные дороги являются более безопасными для вождения в условиях низкой освещенности. Бетон по цвету светлее, чем асфальт, и поэтому поглощает меньше света, что обеспечивает более хорошую видимость в ночное время. Кроме того, поверхность влажной бетонной дороги отражает меньше, что также улучшает видимость и в дождливую погоду.

Низкая Деформация

Бетонные дороги способны выдерживать большие нагрузки с меньшим коэффициентом деформации, в отличие от асфальта.

Дороги XXI века — цементобетонные — журнал За рулем

В России вновь хотят строить бетонки. Зачем?

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

И. Ильф и Е. Петров. Одноэтажная Америка

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

Плюсы

Материалы по теме

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

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

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

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

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

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


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

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


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

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


Минусы

Материалы по теме

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

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

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

Материалы по теме

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

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

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

Почему же не строили?

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

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

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

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

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

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

Фото: Илья Пименов и  LafargeHolcim

Concrete Roads — Блог — MEKA

Могучий бетон — традиционный твердый, жесткий и прочный строительный материал на все времена. Наш единственный выбор для возведения зданий, мостов и других типов инфраструктуры. Дороги не исключение.

Бетон способен выдерживать большие нагрузки, такие как тяжелые автомобили, с меньшей деформацией, чем асфальт. Хотя первоначальная стоимость строительства бетонной дороги выше, с учетом затрат на техническое обслуживание в долгосрочной перспективе, она имеет все свои преимущества.Бетонная дорога прослужит от 20 до 30 лет без капитального ремонта, а срок службы асфальта составляет менее 12 лет и заканчивается полной заменой покрытия или дорогостоящим капитальным ремонтом.

Преимущества бетонных дорог

Прочность

Самым главным преимуществом бетонной дороги является срок ее службы благодаря исключительной прочности. Некоторые исследования в США, где бетонные дороги используются и контролируются годами, показали, что средний срок службы бетонной дороги составляет около 34 лет, что вдвое превышает физический срок службы асфальта — 17 лет.Правительства тратят миллионы на мелкий ремонт асфальта, который требует обслуживания каждые 3-5 лет с полным восстановлением через 17 лет, тогда как бетонная дорога требует первого мелкого ремонта только после 12 лет эксплуатации.

Комфорт

Согласно нескольким исследованиям, по бетонным дорогам ездить удобнее.

Производительность

Бетонное покрытие дороги лучше предотвращает скольжение и занос транспортных средств. На бетонной дороге тормозной путь меньше, чем на асфальте.Более того, после дождя бетонные дороги высыхают намного быстрее.

Заявка

Бетонную дорогу можно построить практически в любых климатических условиях, в то время как асфальт можно укладывать только при минимальной температуре воздуха 15 ° C и только на сухом грунте.

Расход топлива

Автомобиль, катящийся по гладкой бетонной дороге, потребляет меньше топлива. С другой стороны, гибкость дорожного покрытия также влияет на расход топлива. Деформации асфальтового покрытия, оставленные тяжелым транспортом, увеличивают сопротивление качению.

Меньше загрязнения

Асфальт — это производное нефти, которое на некоторых этапах подготовки приводит к загрязнению и изменению его химической структуры под действием бензина / дизельного топлива, мазута, растворителя и других веществ. Бетонная дорога состоит только из натуральных материалов и полностью экологически чиста.

Лучшая видимость

Бетонные дороги безопаснее для езды в условиях низкой освещенности. Более яркие цвета поглощают меньше света, что обеспечивает лучшую видимость ночью.Также стоит упомянуть размышления. Мокрая бетонная поверхность дороги меньше отражает и улучшает видимость в дождливую погоду.

Меньше деформации

Бетонные дороги способны выдерживать более тяжелые нагрузки с меньшей деформацией, чем асфальт.

МЕКА по объектам дорожного строительства

Heidelberg выбрал MEKA для проекта бетонной дороги

MEKA за самым значительным проектом Омана

Бетонное покрытие нового поколения обещает более тихие дороги

Новая текстура бетона, разработанная для снижения дорожного шума, вызывает интерес в США.S. Бетонная поверхность нового поколения (NGCS), также известная как «Тихая шлифовка» и «Шлифовка и канавка», объявляется первой новой бетонной текстурой, представленной за последние 20 лет и указанной в отчете Американской ассоциации бетонных покрытий. (ACPA) как «самая тихая текстура, разработанная для непористых бетонных покрытий».

Разработка новой текстуры поверхности была стимулирована программой 2003 года, реализованной Министерством транспорта Аризоны (ADOT) по замене покрытия бетонных дорог прорезиненным асфальтом в качестве меры по снижению шума.Если бы шум можно было контролировать, ADOT также могла бы отвлечь деньги от строительства барьеров для контроля шума.

Покрытие одной из крупнейших бетонных дорожных систем страны асфальтом быстро привлекло внимание ACPA, которая мобилизовала поддержку Международной ассоциации канавок и шлифования (IGGA) и Ассоциации портландцемента, чтобы предложить более тихую альтернативу бетону.

Новые рисунки поверхности были разработаны и испытаны на приборе для испытания покрышек в Университете Пердью в Индиане.

«Промышленность уже разработала ряд стандартных канавок, но они не были ориентированы на снижение шума», — говорит Терри Кремер, президент IGGA и компании Diamond Surface Inc., занимающейся дорожным покрытием, из Миннесоты.

«NGCS была полностью основана на исследованиях в области снижения шума».

Исследователи остановились на 36 различных тестовых шаблонах, которые были протестированы в контролируемых лабораторных условиях. Алмазный шлифовальный станок шлифует и протыкает участки бетона, которые затем помещаются на испытательное устройство, когда шины катятся по поверхности во время измерения шума.

«Чтобы получить максимально бесшумное покрытие, сначала нужно создать максимально гладкое покрытие, и плоскости на NGCS будут идеально гладкими», — говорит Кремер.

«О канавках задумались позже, хотя они помогают с трением и курсовой устойчивостью, если они выровнены с движением. Если канавка имеет квадратную форму, шина обычно входит в канавку на одну десятую дюйма. Канавки также обеспечивают формирование каналов для влага.»

Оптимальная конструкция характеризовалась «однородным профилем без положительной или направленной вверх текстуры» с канавками 1/8 дюйма на центрах 1/2 дюйма.

Тест-полоски были построены на Дорожном предприятии малого объема Министерства транспорта Миннесоты в 2007 году с использованием оборудования, поставленного Diamond Surface.

«Некоторые люди считали, что мы не можем произвести NGCS с использованием обычного дорожно-строительного оборудования за один проход», — говорит Кремер.

«Тем не менее, мы продемонстрировали, что вы можете использовать алмазный шлифовальный станок для резки заподлицо, а станок номер два нарезать канавки или подготовить поверхность за один проход.«

Шум, производимый шинами на различных дорожных покрытиях, зависит от таких переменных, как возраст дороги, тип шины, а также вес и скорость транспортного средства. Однако отчеты о проекте NGCS, завершенном в 2012 году на отрезке I-5 длиной в одну милю возле Сан-Диего, показывают, что конструкция позволила сделать поездку значительно более плавной и тихой. Также обнадеживают результаты десятка штатов, внедривших NGCS.

Kraemer отмечает, что NGCS в настоящее время является самой дорогой формой измельчения.Однако эти затраты должны быть сбалансированы с целями снижения шума и уменьшением потребности в шумопоглощающих конструкциях, таких как шумозащитные экраны.

На сегодняшний день он завершил четыре проекта NGCS в Миннесоте — два для конкретной цели по снижению шума и два из-за чего-то совершенно другого.

«Дорожные бригады сообщают, что NGCS требует меньше соли зимой и что канавки лучше удерживают соль», — говорит он.

«Я всегда утверждал, что это правда, хотя не было никаких научных данных, подтверждающих это.Приятно видеть реальный опыт, демонстрирующий преимущества противообледенительной защиты дорог — в дополнение к созданию самого гладкого куска бетона из когда-либо созданных ».

Kraemer отмечает, что другие штаты в настоящее время готовятся утвердить проекты дорог, включающие NGCS, после того, как спецификации будут написаны.

Умный бетон может проложить путь к высокотехнологичным и экономичным дорогам

Каждый день американцы путешествуют по дорогам, мостам и шоссе, не задумываясь о безопасности или надежности этих сооружений.Тем не менее, большая часть транспортной инфраструктуры в США устарела, приходит в негодность и остро нуждается в ремонте.

Из 614 387 мостов в США, например, 39% старше своего расчетного срока службы, в то время как почти 10% структурно дефектны, что означает, что они могут начать разрушаться быстрее или, что еще хуже, быть уязвимыми для катастрофического отказа.

Стоимость ремонта и улучшения общенациональной транспортной инфраструктуры колеблется от почти 190 миллиардов долларов США до почти 1 триллиона долларов.Ремонт инфраструктуры США обходится отдельным домохозяйствам в среднем примерно в 3400 долларов в год. По оценкам, одна только загруженность дорог обходится среднему водителю в 1400 долларов на топливо и время, затрачиваемое на дорогу, что по всей стране составляет более 160 миллиардов долларов в год.

Инженерная лаборатория Purdue установила интеллектуальные технологии на трех автомагистралях между штатами Индиана.

Я профессор Школы гражданского строительства Лайлса и директор Центра интеллектуальных инфраструктур в Университете Пердью.Мой соавтор, Вишал Сараваде, является частью моей команды в лаборатории устойчивых материалов и возобновляемых технологий (SMART). SMART Lab исследует и разрабатывает новые технологии, чтобы сделать американскую инфраструктуру «интеллектуальной», более безопасной и более рентабельной. Эти новые системы быстро и точно контролируют состояние дорог и мостов, а иногда даже могут отремонтировать сами.

Умный самовосстанавливающийся бетон

Инфраструктура — мосты, шоссе, тротуары — со временем ухудшается при непрерывном использовании.Однако срок службы конструкций можно было бы продлить, если бы повреждения отслеживались в режиме реального времени и устранялись на раннем этапе. Например, на севере США из-за циклов замораживания-оттаивания зимой вода просачивается в тротуар, где она замерзает, расширяется и увеличивает трещины, что может нанести значительный ущерб. Если не отремонтировать, это повреждение может распространиться и разрушить тротуары и мосты.

Испытание самовосстанавливающегося бетона с использованием бетона с трещинами (слева) и самовосстанавливающегося бетона через 28 дней (справа).Лаборатория SMART / Университет Пердью, CC BY-ND

Такое повреждение можно выявить и устранить самостоятельно. Например, на ранней стадии трещины самовосстанавливающееся покрытие активирует супервпитывающие полимеры для поглощения воды и образования бетоноподобного материала, который заполняет трещину. Трещины размером до нескольких микрон можно залечить, чтобы предотвратить значительные повреждения, предотвращая или задерживая более поздние стадии цикла замораживания-оттаивания.

Потрясающие свойства абсорбирующих полимеров.

Дорожная техника

Многие исследователи в мире работают над улучшением строительной инфраструктуры. В последнее время изучаются технологии, в том числе дороги с использованием солнечной энергии и сбора энергии, полосы для зарядки электромобилей, умные уличные фонари и сокращение выбросов углерода от строительных материалов.

В Purdue SMART Lab наша команда также тестирует новые датчики, которые контролируют транспортную инфраструктуру, встраивая их в несколько автомагистралей между штатами Индиана.В ближайшие несколько лет мы планируем расширить сеть на другие системы автомобильных дорог штата, чтобы лучше приспособиться к возросшему трафику и предоставить точные оценки дорожных условий во время строительства и срока эксплуатации.

Датчики установлены на автомагистрали Индиана I-74. Эрин Истерлинг / Университет Пердью, CC BY-ND

Датчики, встроенные в бетонное покрытие, собирают информацию о состоянии инфраструктуры в режиме реального времени и передают данные на компьютеры.Электрические сигналы передаются через датчики. Вибрации бетона преобразуются в электрические сигналы, которые считываются и анализируются специально созданным в лаборатории программным обеспечением. Это позволяет транспортным инженерам принимать эффективные и основанные на данных решения, начиная от открытия дорог для движения транспорта и заканчивая упреждающим выявлением проблем, вызывающих повреждение или ухудшение состояния.

После заливки бетона для дорожного покрытия, например, требуется несколько часов, чтобы затвердеть и стать достаточно прочным, чтобы его можно было проскочить.Время открытия шоссе зависит от того, когда бетонная смесь застынет. Если проезжая часть открывается слишком рано, а бетон недо затвердевает, это может сократить ожидаемый срок службы дорожного покрытия и увеличить расходы на техническое обслуживание. Слишком долгое ожидание открытия дороги может привести к задержкам движения, заторам и повышенным рискам безопасности для строительных рабочих и пассажиров. Отверждение бетона при строительстве крупных автомобильных дорог требует от инженеров пристального внимания с учетом погодных условий, характерных для данного региона.

Датчики, встроенные в бетон, могут сигнализировать о состоянии дорог. Видео Эрин Истерлинг / Университет Пердью.

Интеллектуальные датчики, встроенные в бетон, позволяют инженерам контролировать инфраструктуру и принимать на основе данных решения о том, когда дорога может открыться, сохраняя при этом максимальный ожидаемый срок службы. Датчики также могут помочь контролировать качество бетона и то, достаточно ли он прочен, чтобы противостоять транспортному потоку и коррозии после открытия проезжей части. Интеллектуальная и эффективная инфраструктура может значительно сократить разрушения конструкции, как катастрофические, так и из-за нормального износа, а также привести к снижению затрат и предоставить инженерам-строителям новые способы оценки информации о дорожном покрытии в режиме реального времени.

[ Получите наши лучшие истории о науке, здоровье и технологиях. Подпишитесь на научный бюллетень The Conversation.]

Экономия времени и денег

Конгресс признает необходимость инвестирования в американские транспортные системы. Законодательный пакет стоимостью 494 миллиарда долларов, Закон об инвестициях в Америку, был недавно принят для решения проблемы ухудшения состояния автомагистралей и мостов в Америке при одновременном снижении углеродного загрязнения.

Интеллектуальные датчики и интеллектуальная система инфраструктуры могут обеспечить значительную экономию времени и денег за счет повышения безопасности строительства.Датчики могут предоставлять инженерам данные о качестве нашей инфраструктуры в режиме реального времени, чтобы принимать оптимальные решения по строительству и содержанию дорог, мостов и тротуаров, повышая безопасность водителей и строителей. Добавление самовосстанавливающихся свойств может помочь построить устойчивую и долговечную инфраструктуру, чтобы снизить затраты на обслуживание и расходы.

Нет бетонного решения для деформации дороги от жары … это асфальт

Недавняя волна тепла создала проблемы для дорог Вашингтона.Участки трассы I-5 действительно выгнулись, это потрясающее зрелище на северо-западе Тихого океана.

Простое объяснение состоит в том, что бетон расширяется при нагревании. Рекордно высокие температуры проталкивали трещины на проезжей части. Но как бы странно это ни звучало, на самом деле эти инциденты произошли в самое лучшее время.

Конечно, никогда не бывает подходящего момента, чтобы прервать движение по шоссе.

У нас есть еще одна пряжка для тротуаров, на этот раз на северной I-5 на NE 195th St.Две центральные полосы заблокированы. Полоса HOV открыта для ВСЕХ транспортных средств в этой области. pic.twitter.com/fk2Vk7VBjh

— Трафик WSDOT (@wsdot_traffic) 28 июня 2021 г.

Тем не менее, Тони Блэк из Департамента транспорта штата Вашингтон говорит, что части I-5 прогнулись, когда это было наиболее удобно для ремонтных бригад.

«Я имею в виду, что у нас строительный сезон, поэтому у нас была группа бригад», — объясняет он. «Итак, это было почти как идеальный шторм. Если это должно было случиться, это было бы время для этого, когда у нас есть масса людей, которых мы можем выйти и как можно быстрее решить их.«

И есть еще одна причина, по которой бригады смогли работать так же быстро, как и устранить трещины: разница между бетоном и асфальтом.

«Обычно мы заполняем [трещины] асфальтом, который намного быстрее высыхает, лечится, машины могут сразу же начать движение по нему», — говорит он.

Так было, когда на трассе I-5 в Сиэтле в понедельник появились четыре большие трещины, причем все примерно в одно и то же время — две на юг и две на север. Трещины возникли, когда вечерние пассажиры массово отправились в путь.

Обновить: Сейчас у нас четыре ремонта тротуара.

1. На юг I-5 @ NE 130th St.
2. На юг I-5 @ NE 145th St.
3. На север I-5 @ NE 175th St.
4. Север I-5 @ NE 195th St

Хорошо, в середине вечернего пути на работу. pic.twitter.com/CEYtDJSjXC

— Трафик WSDOT (@wsdot_traffic) 28 июня 2021 г.

Тем не менее, по словам Блэка, экипажи смогли заполнить эти щели относительно быстро, не отвлекая движение.Водители сбавили скорость, но все равно объехали дорожные работы.

Блэк говорит, что если бы они просто использовали больше бетона, как в таких проектах, как Revive I-5, WSDOT пришлось бы закрыть участки шоссе.

«Это потому, что мы укладываем этот бетон, который должен затвердеть не менее 50 часов, прежде чем автомобили начнут катиться по нему», — объясняет он.

Итак, мы идем .. У нас есть покоробленное покрытие на южной трассе I-5 на NE 130th St.Две правые полосы в настоящее время заблокированы. IRT на месте. Пожалуйста, не забудьте переместиться, дайте нам место и притормозите! pic.twitter.com/WYrHAomnqi

— Трафик WSDOT (@wsdot_traffic) 28 июня 2021 г.

Независимо от того, на чем вы катаетесь, Блэк напоминает водителям, что они должны следить за любыми дополнительными экипажами, поскольку горячие температуры продолжаются. Притормози и дайте им достаточно места, чтобы все благополучно вернулись домой.

Первое бетонное покрытие | ASCE

Первое инженерное использование портландцементного бетонного покрытия улиц в строительстве дорог общего пользования стало важной вехой в гражданском строительстве.

«Это первая бетонная улица из портландцемента, построенная в Соединенных Штатах … Здесь началось движение по лучшим дорогам, которое дало нашим гражданам от побережья к побережью быстрый и надежный транспорт».

— Исторический памятник, Беллефонтен, Огайо, празднование 50-летия первого бетонного покрытия в Америке, 1941 год

Еще до изобретения автомобиля американцы думали о более эффективных способах мощения городских улиц. В 1889 году Джордж Бартоломью, бывший владелец хозяйственного магазина и по совместительству аптекарь в Беллефонтене, штат Огайо, начал экспериментировать с известняком и глиной, найденными в местных месторождениях мергеля.Хотя промышленный цемент был доступен в Европе с середины XIX века, немногие американцы могли сравниться с ним по качеству.

Полагая, что он открыл улучшенный рецепт домашнего производства цемента, Варфоломей купил местные карьеры мергеля, основал компанию Buckeye Portland Cement Company и в 1891 году убедил городские власти разрешить ему проложить восьмифутовую полосу на Мейн-стрит. смесь песка, камня и цемента. Два года спустя городские власти согласились позволить Варфоломею проложить целый квартал Корт-авеню между Мэйн-стрит и Оперной улицей, которая сегодня остается самой старой бетонной улицей в Америке.

Факты

  • Часть бетонного покрытия Bellefontaine получила первый приз за достижения в области инженерных технологий на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году. Более поздние испытания показали, что дорожное покрытие, которое удерживало множество мелких пузырьков воздуха, достигло предела прочности на разрыв 8000 фунтов на квадратный дюйм, что намного сильнее, чем наиболее используемый сегодня бетон.
  • Первое бетонное покрытие в мире было построено в Инвернессе, Шотландия, в 1865 году. Часть бетонного покрытия, уложенного в Эдинбурге, Шотландия, в 1872 году, используется до сих пор.Одним из первых применений бетона в Америке было строительство дома греческого возрождения в Нью-Йорке в 1835 году. В середине 1850-х годов редактор New York Tribune Гораций Грили построил трехэтажный амбар в северной части штата. Нью-Йорк, который убедил других строить дома из бетона, некоторые из которых сохранились до наших дней.
  • Бетон изготавливается путем смешивания песка и камня на цементной основе. Цементный материал, с которым мы знакомы сегодня, обычно называемый портландцементом, был впервые произведен в 1824 году английским каменщиком по имени Джозеф Аспдин, который получил на него патент.Он назвал его портландцемент, потому что он напомнил ему камень, который он видел на острове Портленд.
  • Портландцементная смесь Аспдина вскоре стала универсальным стандартом, чему в значительной степени способствовало ее широкое использование при строительстве канализации Лондона в 1860-х годах. Производство цемента в Америке медленно завоевало репутацию надежного производителя, начиная с 1872 года, когда в США был произведен первый портландцемент на заводе в Коплей, штат Пенсильвания.
  • Использование цемента из природных материалов датируется ранними римлянами.Однако только в начале 19 века французский инженер Ж. Л. Вика формализовал химическое понимание производства цемента, однако «промышленный» цемент действительно вошел в современную эпоху.
  • В то время как первое применение бетонного покрытия в Беллефонтене, расположенном в 50 милях к северо-западу от Колумбуса, помогло убедить строителей в его практичности, серия демонстраций, приближенных к зарождающейся автомобильной промышленности в округе Уэйн, штат Мичиган, десятилетие спустя внесла большой вклад в его развитие. растущая популярность.
  • На церемонии в 1976 году, на которой первый мощеный бетонный блок на Корт-авеню в Беллефонтене стал национальным памятником гражданского строительства, мэр города Уильям С. Мейер, размышляя о значении современных материалов для мощения, сказал: «Успешное сочетание бетон в уличный материал такой прочности и долговечности, буквально проложивший путь для обширной сети улиц и шоссе, которые сделали возможной нашу современную транспортную систему ».

Умный бетон может проложить путь для высокотехнологичных и экономичных дорог

Каждый день американцы путешествуют по дорогам, мостам и шоссе, не задумываясь о безопасности или надежности этих сооружений.Тем не менее, большая часть транспортной инфраструктуры в США устарела, приходит в негодность и остро нуждается в ремонте.

Из 614 387 мостов в США, например, 39% старше своего расчетного срока службы, в то время как почти 10% имеют структурный дефект, что означает, что они могут начать разрушаться быстрее или, что еще хуже, быть уязвимыми для катастрофического отказа.

Стоимость ремонта и улучшения общенациональной транспортной инфраструктуры колеблется от почти 190 миллиардов долларов США до почти 1 триллиона долларов США.Ремонт инфраструктуры США обходится отдельным домохозяйствам в среднем примерно в 3400 долларов в год. По оценкам, одна только загруженность дорог обходится среднему водителю в 1400 долларов на топливо и время, затрачиваемое на дорогу, что по всей стране составляет более 160 миллиардов долларов в год.

Инженерная лаборатория Purdue установила интеллектуальные технологии на трех автомагистралях между штатами Индиана.

Я профессор Школы гражданского строительства Лайлса и директор Центра интеллектуальных инфраструктур в Университете Пердью.Мой соавтор, Вишал Сараваде, является частью моей команды в лаборатории устойчивых материалов и возобновляемых технологий (SMART). SMART Lab исследует и разрабатывает новые технологии, чтобы сделать американскую инфраструктуру «интеллектуальной», более безопасной и более рентабельной. Эти новые системы быстро и точно контролируют состояние дорог и мостов, а иногда даже могут отремонтировать сами.

Умный самовосстанавливающийся бетон

Инфраструктура — мосты, шоссе, тротуары — со временем ухудшается при непрерывном использовании.Однако срок службы конструкций можно было бы продлить, если бы повреждения отслеживались в режиме реального времени и устранялись на раннем этапе. Например, на севере США из-за циклов замораживания-оттаивания зимой вода просачивается в тротуар, где она замерзает, расширяется и увеличивает трещины, что может нанести значительный ущерб. Если не отремонтировать, это повреждение может распространиться и разрушить тротуары и мосты.

Испытание самовосстанавливающегося бетона с использованием бетона с трещинами (слева) и самовосстанавливающегося бетона через 28 дней (справа). Лаборатория SMART / Университет Пердью, CC BY-ND

Такие повреждения можно выявить и устранить самостоятельно.Например, на ранней стадии трещины самовосстанавливающееся покрытие активирует супервпитывающие полимеры для поглощения воды и образования бетоноподобного материала, который заполняет трещину. Трещины размером до нескольких микрон можно залечить, чтобы предотвратить значительные повреждения, предотвращая или задерживая более поздние стадии цикла замораживания-оттаивания.

Удивительные свойства абсорбирующих полимеров.

Roadway Technology

Многие исследователи в мире работают над улучшением строительной инфраструктуры.В последнее время изучаются технологии, в том числе дороги с использованием солнечной энергии и сбора энергии, полосы для зарядки электромобилей, умные уличные фонари и сокращение выбросов углерода от строительных материалов.

В Purdue SMART Lab наша команда также тестирует новые датчики, которые контролируют транспортную инфраструктуру, встраивая их в несколько автомагистралей между штатами Индиана. В ближайшие несколько лет мы планируем расширить сеть на другие системы автомобильных дорог штата, чтобы лучше приспособиться к возросшему трафику и предоставить точные оценки дорожных условий во время строительства и срока эксплуатации.

Датчики установлены на автомагистрали Индиана I-74. Эрин Истерлинг / Университет Пердью, CC BY-ND

Датчики, встроенные в бетонное покрытие, собирают информацию о состоянии инфраструктуры в режиме реального времени и передают данные на компьютеры. Электрические сигналы передаются через датчики. Вибрации бетона преобразуются в электрические сигналы, которые считываются и анализируются специально созданным в лаборатории программным обеспечением. Это позволяет транспортным инженерам принимать эффективные и основанные на данных решения, начиная от открытия дорог для движения транспорта и заканчивая упреждающим выявлением проблем, вызывающих повреждение или ухудшение состояния.

После заливки бетона для дорожного покрытия, например, требуется несколько часов, чтобы затвердеть и стать достаточно прочным, чтобы его можно было открыть для движения. Время открытия шоссе зависит от того, когда бетонная смесь застынет. Если проезжая часть открывается слишком рано, а бетон недо затвердевает, это может сократить ожидаемый срок службы дорожного покрытия и увеличить расходы на техническое обслуживание. Слишком долгое ожидание открытия дороги может привести к задержкам движения, заторам и повышенным рискам безопасности для строительных рабочих и пассажиров.Отверждение бетона при строительстве крупных автомобильных дорог требует от инженеров пристального внимания с учетом погодных условий, характерных для данного региона.

Датчики, встроенные в бетон, могут сигнализировать о состоянии проезжей части. Видео Эрин Истерлинг / Университет Пердью.

Интеллектуальные датчики, встроенные в бетон, позволяют инженерам контролировать инфраструктуру и принимать на основе данных решения о том, когда дорога может открыться, сохраняя при этом максимальный ожидаемый срок службы. Датчики также могут помочь контролировать качество бетона и то, достаточно ли он прочен, чтобы противостоять транспортному потоку и коррозии после открытия проезжей части.Интеллектуальная и эффективная инфраструктура может значительно сократить разрушения конструкции, как катастрофические, так и из-за нормального износа, а также привести к снижению затрат и предоставить инженерам-строителям новые способы оценки информации о дорожном покрытии в режиме реального времени.

Экономия времени и денег

Конгресс признает необходимость инвестирования в американские транспортные системы. Законодательный пакет стоимостью 494 миллиарда долларов, Закон об инвестициях в Америку, был недавно принят для решения проблемы ухудшения состояния автомагистралей и мостов в Америке при одновременном снижении углеродного загрязнения.

Интеллектуальные датчики и интеллектуальная система инфраструктуры могут обеспечить значительную экономию времени и денег за счет повышения безопасности строительства. Датчики могут предоставлять инженерам данные о качестве нашей инфраструктуры в режиме реального времени, чтобы принимать оптимальные решения по строительству и содержанию дорог, мостов и тротуаров, повышая безопасность водителей и строителей. Добавление самовосстанавливающихся свойств может помочь построить устойчивую и долговечную инфраструктуру, чтобы снизить затраты на обслуживание и расходы.

Луна Лу — стипендиат ACPA и профессор гражданского строительства в Университете Пердью, а Вишал Сараваде — ученый-постдокторант в Университете Пердью.

Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальную статью.

РАЗНИЦА МЕЖДУ АСФАЛЬТОВЫМИ ДОРОГАМИ И БЕТОННЫМИ ДОРОГАМИ?

к Учебные советы Civil · 29 апреля 2021 г.

РАЗНИЦА МЕЖДУ АСФАЛЬТОВЫМИ ДОРОГАМИ И БЕТОННЫМИ ДОРОГАМИ.
Обычно мы рассматриваем каждую дорогу как общую дорогу, но между дорогами есть много различий. Здесь мы хотели бы различать асфальтовую дорогу и бетонную дорогу с помощью нескольких пунктов ниже.

ОСНОВА РАЗНИЦЫ

АСФАЛЬТОВЫЕ ДОРОГИ

БЕТОННЫЕ ДОРОГИ
Прочность Асфальтовые дороги, также известные как гибкое покрытие, менее долговечны, чем бетонные дороги. Бетонная дорога, также известная как твердое покрытие, более прочна, чем асфальтированная.
Скорость строительства Прокладка асфальтовых дорог занимает меньше времени по сравнению с бетонными. Также не требуются огромные машины, такие как бетонная смесь. Бетонные дороги требуют оборудования, такого как бетонные заводы, бетонная смесь, транспортная смесь и т. Д. Для отверждения также требуется больше времени, поэтому скорость строительства меньше по сравнению с асфальтовыми дорогами.

Стоимость

Асфальтовые дороги дешевле бетонных. Асфальтовые дороги сохнут быстрее, поэтому на укладку требуется меньше времени по сравнению с бетонными дорогами. Бетонные дороги примерно на 20% дороже асфальтированных. Однако с учетом срока службы бетонные дороги на 20-25% дешевле асфальтированных.
Техническое обслуживание

Уход за асфальтированной дорогой сравнительно прост.Его легко отремонтировать, наложив новый слой поверх старого, если дорога повреждена. При правильной укладке бетонные дороги требуют меньшего обслуживания. Ремонт является самой большой проблемой, когда необходимо заменить всю плиту вместо заполнения трещин или отверстий.
Сопротивление

Асфальтовые дороги повреждаются сильным дождем, наводнением и другими экстремальными погодными условиями и требуют частого ремонта. Бетонные дороги более устойчивы.Они не повреждаются из-за утечки масла из автомобиля и других экстремальных погодных условий, таких как проливной дождь, наводнение, сильная жара и т. Д.
Срок службы

Асфальтовые дороги имеют срок службы ок. 10 лет. Бетонные дороги имеют длительный срок службы прибл. 20-40 лет.
Расход топлива автотранспортных средств

Асфальтовые дороги не имеют такой экономии топлива. Транспортные средства, в том числе крупногабаритные грузовики, движущиеся по бетонным дорогам, потребляют на 15-20% меньше топлива, чем асфальтированные дороги.
Безопасность Асфальтовые дороги обладают сопротивлением заносу, улучшают сцепление с дорогой и снижают вероятность несчастных случаев. Бетонные дороги увеличивают вероятность скольжения транспортных средств в дождливый или зимний период из-за дождя или снега.
Влияние на окружающую среду Асфальт выделяет вредные парниковые газы при плавлении для мощения, поскольку для производства асфальта требуется нефть. Бетонные дороги безопасны для окружающей среды, поскольку их производство меньше загрязняет окружающую среду.
Фото

Посетите наш канал для получения дополнительной информации о Estimate.