размеры, разновидности и формы, методы укладки для дорог с разной нагрузкой

ЖБИ широко применяются в различных сферах строительства, равно как и при сооружении дорог, путей для подъезда к объектам разного назначения, взлетных полос и другой сопутствующей инфраструктуры. Наш выпускает практически все виды дорожных плит, которые предусмотрены ГОСТом и используются строительными и эксплуатирующими компаниями для укладки дорог и площадок.

Обустройство дорожного полотна из ЖБ плит дает следующие преимущества:

• высокая скорость прокладки пути;
• минимальные подготовительные работы, особенно для обустройства временных дорог;
• возможность демонтажа плит и повторного их использования;
• высокая нагрузочная способность;
• невысокое распределенное давление на грунт;
• долговечность даже при частых циклах замерзания–размерзания.

Дорожная плита любого типа и размера изготавливается методом вибропрессования в стандартных формах заданного типоразмера и армируется арматурой. Исходя из назначения плиты и ее несущей нагрузки арматура может быть установлена с предварительным натяжением.

Изготовление, конструкция и параметры

Качественные бетонные изделия изготавливают в промышленных условиях с использованием следующей технологии:

• Подготовка. Заливочную форму очищают от остатков бетона предыдущего цикла. Внутреннюю поверхность металлической формы покрывают смазкой. Слой смазки уменьшает адгезию бетонной смеси и облегчает извлечение готового изделия.
• Армирование. В форму устанавливают каркас (основная и вспомогательная арматурная сетка). Каракас может быть напряженным (собранным из предварительно натянутых стержней) или ненапряженным (из проволоки или арматуры). Когда каркас сформирован, его фиксируют, чтобы сохранить заданные расстояния.
• Заливка бетона. На разных предприятиях бетон заливают двумя способами: на стенде (в небольших цехах) или на конвейерной линии.
• Тепловая обработка. Подготовленные формы помещают в термические камеры. Здесь заготовку обрабатывают горячим паром, до тех пор, пока плиты не наберут прочность 60%. Процесс занимает 8-12 часов.
• Извлечение. Когда изделия схватятся, убирают крепежные элементы. Плиты извлекают, проверяют качество, наносят маркировку.

Металлоформы для изготовления ЖБИ Источник aerodorstroy.ru
На характеристики плит влияют свойства используемых бетонных смесей. Для повышения износостойкости и прочности применяют смеси с различной водонепроницаемостью и устойчивостью к морозу. Также используется арматура разного диаметра, с различными показателями сопротивления разрыву, разных марок стали. Для формирования ж/б изделий выбирают преимущественно рифленую арматуру.

Связывающим веществом служит бетон. Чем выше марка бетона, тем прочнее конструкции, тем лучше она будет сопротивляться нагрузкам. У некоторых видов плит поверхность имеет рифление, что позволяет держаться сверху асфальту или другому покрытию. Для удобства монтажа на торцевых сторонах некоторых плит предусмотрены петли, погруженные в специальные углубления.

Государственные стандарты предполагают базовую классификацию по параметрам следующим образом:

• Изделия с габаритами 300х175 см (длина, ширина).
• Изделия с габаритами 350х275 см
• Для изделий длиной 600 см ширина бывает разной: 175, 187, 350, 375 см.

Монтажные петли в конструкции ЖБИ Источник ubet39.ru
Возможны и промежуточные габариты. Готовая продукция обладает следующими параметрами:

• Толщина дорожной плиты колеблется в рамках 140-180 мм.
• Масса достигает 4-5 тонн, часть ее составляет арматура. Например, в плите марки ПДН-14 весом 4105 кг на бетонную часть приходится 4032 кг, на арматуру – примерно 73 кг. Для марки ПДН-18 весом 5284 кг соответственно, 5184 и примерно 100 кг.

Особенности, которые необходимо учитывать при укладке

Требования, которые предъявляют к дорожным плитам:

• Толщина изделий должна быть порядка 140 мм (или больше, но никак не меньше).
• Армирование плит обязательно.
• Плотность бетона, из которого изготавливают ЖБДП, должна находиться в пределах от 2200÷2500 кг/м³, а морозостойкость – F150 или F
• Форма изделий может быть любой (например, прямоугольной или квадратной).

На заметку! Следует помнить, что не всякая дорожная техника является универсальной и может осуществлять укладку ЖБДП любой формы.

• Используют изделия с либо рифленой, либо гладкой поверхностью. Предпочтительнее первый вид плит, так как на них образуется меньше наледи, да и сцепление колес с дорогой лучше.
• Если ЖБДП имеют монтажные петли, то они должны быть расположены в технологических выемках, чтобы после укладки дороги скобы не мешали движению транспортных средств.

Классификация

Рабочие характеристики плитного строймата описываются в ГОСТ 21924.0-84 (Плиты железобетонные для покрытий городских дорог). Продукцию удобно разделить на следующие категории:

• ПДП (плита дорожная плоская). Универсальный, и потому востребованный продукт; рассчитанный на морозы до – 50°С. Подходят для сооружения временных и постоянных дорог, может использоваться повторно. Материал выдерживает среднюю нагрузку: 10-30 т (зависит от марки бетонной смеси).
• ПДН (дорожная напряженная). Продукт обладает расширенными возможностями: не боится морозов до -55°C, благодаря усиленному армированию хорошо ведет себя на мягких почвах, справляется с увеличенными динамическими нагрузками. Подходит для использования в районах с суровыми зимами.

Габариты дорожных ЖБИ Источник amazonaws.com
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на проектировании и выполнении ландшафтных работ любой сложности

• ПАГ (аэродромная гладкая). Самые прочные и массивные (от 5 т) изделия. Подразделяются на два вида: с помощью ПАГ-14 обустраивают дороги для тяжелого автотранспорта, номенклатура ПАГ-18 предназначена для взлетно-посадочных полос. Рифленая продукция выдерживает морозы не ниже -35°С и нагрузки до 75 т.

Маркировка включает буквенную и цифровую часть. Буквенная маркировка дорожных плит сообщает о форме и способе использования; градация выгляди следующим образом:

• П (или 1П, 2П). Изделия стандартной формы.
• ПБ или ПББ. Изделия с одним или двумя совмещенными бортами.
• ПТ. Изделия трапецеидальные с небольшим рифлением.
• ПШ. Шестиугольные варианты. Могут иметь разные пропорции и способы совмещения, о чем свидетельствуют аббревиатуры ПШП и ПШД.

На способ применения ЖБИ для дорожного покрытия (постоянным оно будет или временным) указывает первая цифра; единица означает постоянное покрытие, двойка – временное. В последнюю очередь указываются размеры дорожных плит ЖБИ. Для каждой продукции указываются свои параметры (в дециметрах, с округлением до целого).

Полотно рассчитано на эксплуатацию в режиме высоких нагрузок Источник folksland. net

О плюсах и минусах технологии

Использование ЖБИ в строительства дорог выгодно по следующим причинам:

• Относительно небольшой бюджет, необходимый для укладки дорожных плит; приятное соотношение цена/качество.
• Качество. Плитный материал изготавливается в заводских условиях, имеет строго регламентированные эксплуатационные характеристики.
• Долговечный результат. Дорога или площадка из дорожных плит, построенная с соблюдением технологии, прослужит 30-40 лет.
• Простая технология с высокой производительностью. Готовые ЖБИ укладываются с помощью автокрана или другого кранового оборудования. Скорость монтажа не влияет на качество покрытия.
• Высокие эксплуатационные характеристики. Покрытие дороги получается прочным, износостойким, устойчивым к динамическим нагрузкам и погодным факторам. В российских условиях особенно важна стойкость дорожного полотна к широкому температурному диапазону (от -50 до +55°C).
• Повторное использование. Временное дорожное полотно можно демонтировать и использовать вторично (если ЖБИ не выработали ресурс прочности).

Укладка плиты в полотно дороги Источник sevparitet.ru
Значимым недостатком считаются стыковочные швы между плитами. Если необходимо, чтобы поверхность была идеально ровной, сверху кладут слой асфальта, но это делает проект более дорогим. На дорогах небольшой протяженности швы заделывают строительным раствором.

Технология монтажа постоянной дороги

Строительство дороги из ЖБИ выглядит несложным, однако, и в нем имеются значимые для результата тонкости. В любом проекте работы заканчиваются укладкой дорожных плит, но технология несколько отличается в зависимости от вида сооружаемой дороги.

Особенность монтажа постоянной дороги состоит в том, что процедура подготовки грунтового основания занимает больше времени, чем монтаж самого полотна. Именно нижний слой ответственен за устойчивость дороги и ее будущую прочность. Поэтому, после разметки полотна, основание под дорожные плиты готовится следующим порядком:

• Выравнивание. Плитам нужна ровная поверхность, поэтому формируют дорожную траншею, срезая по разметке 25-30 см грунта.
• На дно помещают геотекстиль; он будет разделять слои и армировать всю конструкции. Дополнительно дно траншеи будет защищено от эрозии.

Использование геотекстиля в строительстве дорожного полотна Источник bazagbi.ru

• Создают дренажный слой: проводят отсыпку из щебня (гравия) и, выше, из песка. Подушку смачивают водой и трамбуют: в готовом виде ее толщина достигает 20-25 см.
• Проводят финишное выравнивание основы, используя нивелир.

На подготовленную основу укладывают ЖБИ, маркировка которых начинается с двойки. Для работы характерны следующие особенности:

• Правильность монтажа дорожных плит (ровность укладки) контролируют натянутым шнуром.
• Для работы привлекается бригада; для перемещения плит используется подъемный кран. Квалификация крановщика поможет минимизировать повреждения плитного материала в ходе работ.
• Кроме крановщика работают стропальщики, которые фиксируют плиты за монтажные петли. ЖБИ укладывают последовательно, согласно проекту, на подготовленную основу, и подгоняют вручную.
• Важно неподвижно зафиксировать ЖБИ, Для этого их жестко сваривают через монтажные петли, используя металлические пруты. Оставшиеся пустоты заполняют бетоном.

Уплотнение основания виброинструментом Источник avkproekt.ru

Технология укладки временного дорожного полотна (на песок)

Технология, предусматривающая создание гравийно-песчаной подушки, встречается и в частном строительстве. С ее помощью на приусадебной территории создают подъездные дорожки и стоянки для автомобиля. При обустройстве не отказываются от геотекстиля: он не дает сорным травам прорасти в межплиточных швах.

Нередко для обустройства садовых дорожек выбирают малогабаритные бетонные плиты, прямоугольного или шестиугольного формата. Вариант допустим для пешеходной дорожки (или площадки) с небольшой ожидаемой нагрузкой.

В этом случае укладка бетонных плит производится по упрощенной схеме, на песчаную подушку, желателен и слой геотекстиля. Чтобы зафиксировать края дорожки, используют бетонный бордюр.

Способ подходит, если дорога – временное решение, или ее загрузка будет невысокой или непериодической. Для временной дороги разрешается использовать материал б/у, делать упрощенную (песчаную) подушку и не соединять плиты друг с другом.

Упрощенный подход снижает стоимость работ в 2-3 раза, без большой разницы в качестве (уменьшается только срок предполагаемой эксплуатации).

Укладка плит для дороги местного значения Источник demontazhnik.com.ua

Принципы разметки пешеходных дорожек

Минимальная ширина пешеходного полотна равна 80 см. В индивидуальном порядке параметр рассчитывается с учетом того, чтобы 2 человека могли свободно разойтись при встрече. Проезжая часть вычисляется исходя из одновременного передвижения машины и пешехода.

Относительно садового участка выдерживается расстояние в 1,5 и более м., чтобы корневая система не могла оказывать воздействия на бетонное покрытие. Также важно соблюдать небольшой уклон для самостоятельного стекания дождевой и талой воды. Направлен поток должен быть в сторону от хозяйственных построек и дома.

Коротко о главном

Дорожные бетонные плиты – удобный проверенный материал, если надо быстро изготовить качественную дорогу или площадку. Плитные изделия классифицируются согласно нормативным документам по предназначению, а также по габаритам и форме. Для изготовления ЖБИ применяют бетон разных марок, армирующим элементом служит стальная сетка из прутьев с рифленой поверхностью.

Технология строительства постоянной и временной дороги имеет отличия. Дорожки и площадки на загородном или дачном участке строят по упрощенному варианту, что обеспечивает достаточное качество и одновременно уменьшает бюджет.

Оценок 0

Прочитать позже

Новые виды дорожных плит

Рисунок 4. Современные дорожные плиты
Новизна основывается на изготовлении дорожных бетонных конструкций с нестандартными формами. Некоторые производители предлагают подобную услугу, что актуально для декоративного оформления частного участка или общественных площадок.

Исполнение может быть оригинальным не только по форме и размерам, но и относительно цветового решения. Пигменты в серый бетон добавляются на этапе сухого смешивания компонентов. Поверхность плит может быть гладкой и рифленой. Второй вариант снижает риск подскальзывания во время дождя.

Дорожные плиты с отверстием Волгоград

Маркировка (пример):ПД 6 (2500*1750*220 мм)

• ПД — тип элемента колодца — плита дорожная
• 6 — диаметр отверстия

ПЛИТЫ ДОРОЖНЫЕ С ОТВЕРСТИЕМ, сер.3.900-1.14
Наименование	Габариты, мм	Объем, м3	Масса, т	Цена с НДС, руб
ПО 10 (∅отв. 1000 мм)	1700х1700х150	0,316	0,79	5995
ПД 6 (∅отв. 580 мм)	2500х1750х220	0,904	2,26	13985
ПД 10 (∅отв. 1000 мм)	2800х2000х220	1,059	2,65	15795

Плиты дорожные с отверстием для люка — железобетонные изделия, предназначенные для перекрытия каналов под трубопроводы различного назначения. Плиты ПД имеют прямоугольную форму, с выемкой для опирания крышки колодца и отверстием, соответствующем диаметру колодца. Наличие такой дорожной плиты на проезжой части позволяет надежно зафиксировать люк и колодец в положении, исключающем его последующую деформацию, а также достичь значительной экономии тепла. Для предотвращения проседания дорожного полотна, монтировать элементы колодца следует таким образом, чтобы крышка колодезного люка была вровень с поверхностью. Производство дорожных плит с отверстием с использованием тяжелого бетона и армирования стальными каркасами класса Ат-IIIC и Ат-IVС и А-I, А-II, А-III гарантирует высокую износостойкость и повышает эксплуатационные качества изделия. Увеличенная толщина до 220 мм, делает плиту массивной, ее вес превышает 2,5 тонны. В нашей организации производятся прочные и долговечные плиты дорожные сотверстием, по ГОСТ 13015-2013 и чертежам серии 3.900.1-14, с одним и более отверстиями.

Для получения консультаций по вопросам изготовления и приобретения плит дорожных с отверстием в г. Волгоград, Вы можете обратиться к нашим специалистам по телефонам (8442) 31-91-45, 31-93-57

Бетонное покрытие со швами (JPCP)

Основы бетонного покрытия

Благодаря своей универсальности и долговечности бетон является наиболее широко используемым строительным материалом в мире. Фактически, она уступает только воде как наиболее потребляемому веществу на земле. (См. «Цементы вчера и сегодня; бетоны завтрашнего дня» П. К. Эйткена, Cement and Concrete Research 1349-1359 [2000].) , мелкий заполнитель (например, песок) и крупный заполнитель (например, гравий или щебень) с различными добавками, армированием, волокнами или пигментами или без них.

Три основных типа конструкции бетонного покрытия. Изображения предоставлены Американской ассоциацией бетонных покрытий

Типы бетонных покрытий

Существует три основных типа конструкции, каждый из которых может обеспечить долговечные бетонные покрытия, которые соответствуют конкретным требованиям проекта или превосходят их. Шовные плоские, шовные армированные и непрерывноармированные бетонные покрытия подходят для нового строительства, реконструкции и покрытия существующих дорог (рис. 1).

При использовании бетонных покрытий необходимо учитывать такие характеристики, как толщина плиты, размеры швов и требования к передаче нагрузки. Изображение предоставлено Американской ассоциацией бетонных покрытий

Проектирование бетонного покрытия включает разработку и выбор толщины плиты, расстояния между швами, требований к армированию и передаче нагрузки, а также других характеристик покрытия. Задача проектировщика дорожных покрытий — быть экономичным при соблюдении конкретных потребностей и условий конкретного проекта (рис. 2).

 

Как тротуары несут нагрузку

Из-за того, как они несут нагрузки, бетонные покрытия требуют меньшего количества подстилающего слоя, чем асфальтовые покрытия. Изображение предоставлено Цементной ассоциацией Канады

Жесткость бетона распределяет нагрузки от колес по большой площади через плиту и снижает давление на грунтовое основание. Напротив, асфальтовые покрытия передают нагрузки глубже, что требует более толстого основания и подстилающего слоя. Бетонные покрытия требуют меньшего количества подстилающего материала и обеспечивают еще одно экономическое преимущество (рис. 3).

Бетонные смеси для дорожного покрытия предназначены для обеспечения требуемой прочности на изгиб и долговечности в условиях, с которыми будет сталкиваться дорожное покрытие. Как правило, 28-дневный модуль разрыва составляет от 3,8 до 4,8 МПа (от 551 до 696 фунтов на квадратный дюйм) сопротивляется растрескиванию от усталости при изгибе.

 

Определение передачи нагрузки в стыках

Передача нагрузки — это способность плиты распределять свою нагрузку с соседней плитой, а сцепление заполнителя относится к зацепляющему действию между частицами заполнителя на поверхности стыка. Блокировка заполнителя основана на сдвиговом взаимодействии между частицами заполнителя на поверхностях трещин неправильной формы, которые образуются ниже распила или сформированной канавки в контрольных соединениях.

Блокировка заполнителя основана на сдвиговом взаимодействии между частицами заполнителя на поверхностях трещин неправильной формы, которые образуются ниже распила или сформированной канавки в контрольных соединениях. Изображение предоставлено Цементной ассоциацией Канады, номер

. Для того чтобы бетонное покрытие с швами (гладкое или со шпонками) функционировало должным образом, транспортные нагрузки должны эффективно передаваться с одной стороны на другую. Адекватная передача нагрузки приводит к меньшему прогибу, что снижает количество разломов, выкрашиваний и угловых разрывов, одновременно увеличивая срок службы дорожного покрытия. Там, где блокировки заполнителя может быть недостаточно для хороших характеристик дорожного покрытия, например, в случае движения тяжелых грузовиков, следует использовать дюбели. Повторяющиеся деформации суставов, вызванные загруженностью грузовиков, могут постепенно изнашивать блокировку агрегата до тех пор, пока она не перестанет быть эффективной; использование дюбелей обеспечивает долговременную эффективность передачи нагрузки. (Рисунок 4).

Текстурирование поверхности

Технология современного оборудования для проектирования и укладки дорог позволяет владельцам определять ходовые качества своей бетонной дороги. Поверхности бетонных покрытий, как правило, имеют текстуру, обеспечивающую адекватное сопротивление трению и скольжению. Новые бетонные поверхности могут быть текстурированы разными способами, включая различные формы перетаскиваемых и тонированных поверхностей, а также несколько новых методов и материалов. Каждый метод может быть разработан для обеспечения безопасных, прочных бетонных поверхностей с высоким коэффициентом трения. (См. ACPA «Характеристики поверхности дорожного покрытия: синтез и руководство», Марк Б. Снайдер, доктор философии, физкультура [2006]). Текстура поверхности дорожного покрытия влияет на множество различных взаимодействий шины с дорожным покрытием, включая трение во влажную погоду, шум шины и дорожного покрытия, брызги и брызги, сопротивление качению и износ шин. (См. «Оценка характеристик трения дорожного покрытия» Дж. Дж. Генри,  NCHRP Synthesis 291 , Transportation Research Board [2000]).

Мягкая и неглубокая текстура поверхности достигается путем перетаскивания искусственного газона или увлажненной грубой мешковины по поверхности пластикового бетона. Тонирующие текстуры создаются путем перемещения устройства, похожего на металлические грабли, по пластиковому бетону. Перемещение устройства параллельно центральной линии обеспечивает продольное окрашивание, тогда как перемещение перпендикулярно центральной линии используется для поперечного.

Объединенные результаты ряда исследований, проведенных в отношении шума и/или трения дорожного покрытия, показывают, что бетонные покрытия с продольными тонами обеспечивают наилучшее сочетание неизменно низкого уровня шума, хорошего поверхностного трения, долговечности и низких эксплуатационных расходов. Тротуары на основе асфальта часто немного тише (первоначально), но не всегда обеспечивают высокие значения сцепления. Кроме того, они подвержены колееобразованию и обычно требуют большего ухода.

 

Открытие дорожного покрытия для движения транспорта

В соответствии со Стандартными техническими условиями провинции Онтарио (OPSS) 350, Бетонное покрытие и бетонное основание, движение по бетонному покрытию запрещено до тех пор, пока материал не достигнет 20 МПа (3000 фунтов на кв. дюйм). (Не все провинциальные правила одинаковы; группа разработчиков должна работать с уполномоченным органом [AHJ], чтобы оставаться в курсе требований.)

Обычно цилиндры отливают, а затем разбивают через три дня, чтобы подтвердить прочность на открывание. Если проект требует, чтобы дорожное покрытие открывалось раньше, чем позволяет стандартный бетон, можно использовать бетонные смеси для ускоренного ввода, чтобы открыть движение всего за пять часов.

Источник: https://www.constructioncanada.net/why-all-roads-lead-to-concrete-paving-for-economy-and-the-environment/ достаточное количество швов, чтобы контролировать расположение всех ожидаемых естественных трещин. Все необходимое растрескивание происходит на стыках, а не где-либо еще в плитах. JPCP не содержит стальной арматуры. Однако могут быть устройства передачи нагрузки (например, дюбели) на поперечных стыках и деформированные стальные стержни (например, стяжки) на продольных стыках. Расстояние между поперечными швами обычно составляет от 12 (3,7) до 15 футов (4,5 м) для плит толщиной 7–12 дюймов (175–300 мм).

Источник: http://wikipave.org/index.php?title=Jointed_Plain_Concrete_Pavement_(JPCP)

 

Разница между компенсационным и деформационным швами

Контрольный шов в бетоне

Контрольный шов в бетоне через равные промежутки от слабой плоскости, чтобы трещины образовывались на стыках, а не в нежелательных местах. Компенсационные швы предусмотрены в бетонных покрытиях, плитах, стенах, полах, плотинах, облицовке каналов, мостах, подпорных стенах и т. д.

При укладке бетона из-за усадки, ползучести и температурных деформаций бетон имеет тенденцию к уменьшению в размерах, из-за чего в слабой зоне бетона образуются мелкие трещины.

Рис. 1: Трещины, образовавшиеся в результате усадки бетона.

 

Необходим контрольный шов в бетоне

Бетон имеет тенденцию к усадке или уменьшению в размерах, когда он начинает твердеть. Эта усадка бетона создает растягивающие напряжения в бетоне, что приводит к образованию мельчайших трещин в слабой плоскости.

Рис. 2: Формирование вертикального деформационного шва.

Эти трещины ограничены и предотвращают образование больших трещин благодаря наличию арматуры в бетоне. Но если это неармированный бетон, маленькие трещины имеют тенденцию развиваться в большие трещины через неравные промежутки времени. Чтобы предотвратить такие трещины, контрольные соединения должны быть установлены через соответствующие промежутки времени. Эти швы также рекомендуется устанавливать в железобетон.

 

Расположение усадочного шва

Как правило, эти соединения предварительно определяются на чертежах, предоставленных дизайнером или архитектором. Если они не определены, они будут иметь регулярную структуру или станут неотъемлемой частью архитектурных элементов. Контрольные швы образуют удобную точку, в которой можно остановить бетонные работы в конце рабочего дня. Контрольные швы никогда не должны образовываться в середине пролета.

Контрольный шов размещается в месте наибольшей концентрации растягивающих напряжений, возникающих в результате усадки: ожидается:

• При резких изменениях поперечного сечения; и
• В длинных стенах, плитах.

 

Компенсационный шов в бетоне

Компенсационный шов укладывается в бетон для предотвращения образования трещин вследствие расширения из-за изменения температуры. Бетон подвергается расширению из-за высокой температуры в замкнутом пространстве, что приводит к трещинам. Компенсационные швы предусмотрены в плитах, тротуарах, зданиях, мостах, тротуарах, железнодорожных путях, системах трубопроводов, кораблях и других конструкциях.

Рис. 3: Поперечное сечение компенсационного шва

 

Необходимость компенсационного шва в бетоне

Бетон не является эластичным веществом, поэтому он не изгибается и не растягивается без разрушения. Однако при расширении и усадке бетон перемещается, из-за чего элементы конструкции немного смещаются.

Для предотвращения вредного воздействия движения бетона в бетонную конструкцию включают несколько компенсационных швов, включая фундаменты, стены, компенсационные швы крыши и тротуарную плитку.

Эти соединения должны быть тщательно спроектированы, расположены и установлены. Если плита расположена непрерывно на поверхностях, превышающих одну грань, потребуется компенсационный шов для снижения напряжений. Герметик для бетона можно использовать для заполнения зазоров, образованных трещинами.

 

Характеристики компенсаторов

1. Компенсаторы допускают тепловое сжатие и расширение, не создавая напряжения в элементах.
2. Компенсационный шов предназначен для безопасного поглощения расширения и сжатия некоторых строительных материалов, поглощения вибраций и обеспечения движения грунта из-за землетрясений или оседания грунта.
3. Компенсационные швы обычно располагаются между секциями мостов, тротуарной плиткой, железнодорожными путями и системами трубопроводов.
4. Встроенные компенсаторы способны выдерживать нагрузки.
5. Компенсационный шов — это просто соединение между сегментами из одних и тех же материалов.
6. В конструкции из бетонных блоков деформационные швы выражаются как деформационные швы.

 

Рис. 4. Компенсационный шов в дорожном покрытии

 

Типы компенсаторов

В зависимости от расположения швов компенсаторы делятся на следующие типы:

1. Мостовые компенсаторы
2. Компенсатор для кирпичной кладки
3. Железнодорожные компенсаторы
4. Трубные компенсаторы

В зависимости от типа материала, используемого для изготовления соединения, компенсаторы подразделяются на следующие типы:

1. Резиновый компенсатор
2. Тканевый компенсатор
3. Металлический компенсатор
4. Тороидальный компенсатор
5. Карданный компенсатор
6. Универсальный компенсатор
7. Линейный компенсатор
8. Компенсаторы с огнеупорной футеровкой

Источник: https://theconstructor. org/concrete/control-joint-vs-expansion-joint/25248/

 

Бетонные плиты и конструкция дорожного покрытия: (a) расположение стяжек и дюбелей; (b) толщина дорожного покрытия.

Источник: https://www.researchgate.net/figure/Concrete-slabs-and-pavement-structure-a-arrangement-of-tie-bars-and-dowel-bars-b_fig1_265058791

Тротуары и экономика

Затраты на укладку асфальта колебались в течение последних 20 месяцев. Изображение предоставлено MTO Индекс цен на асфальт

На протяжении десятилетий всегда считалось, что первоначальные затраты на строительство асфальтовых покрытий ниже, чем у бетонных покрытий. Однако это восприятие меняется. Во-первых, развитие методов переработки приведет к значительному сокращению поставок жидкого асфальта в будущем.

Новые процессы переработки коксового завода берут «остаточный продукт» и дополнительно перерабатывают его в более дорогие продукты, такие как дизельное топливо, мазут, бензин и моторное масло. Следовательно, меньше продуктов доступно для битума, и его цена растет во всем мире. Прогнозируемый рост затрат, связанных с нефтью, асфальтом и битумом, в сочетании с ожидаемым дефицитом указывает на то, что бетонные покрытия в будущем будут оставаться более конкурентоспособными.

Кроме того, стоимость асфальтобетонного покрытия за последние четыре с половиной года выросла на 148%, а за последние 20 месяцев она колебалась от 45% до 113% (рис. 5). На бетон не так сильно повлияло текущее состояние экономики, и он по-прежнему обеспечивает более стабильную цену.

Тротуары и окружающая среда

10 марта 2008 г. правительство Канады обнародовало подробности своего «Плана поворота угла», который является одним из самых жестких режимов регулирования в мире по сокращению выбросов парниковых газов (ПГ). Бетонные покрытия сокращают выбросы и абсолютную первичную энергию, что может значительно помочь правительству в достижении его цели по снижению выбросов на 20 % в абсолютном выражении по сравнению с уровнем 2006 года к 2020 году.

Местные муниципалитеты по всей стране имеют собственные стратегии по укреплению и беречь природу. Ответственные закупки материалов — это прямой путь к тому, чтобы муниципалитеты оказали большое влияние и заручились поддержкой налогоплательщиков.

Признано, что бетон имеет более низкую удельную первичную энергию — от 131 до 425 процентов, в зависимости от типа дороги. Исследование, проведенное Институтом Афины, сравнило воплощённую первичную энергию и потенциал глобального потепления как на асфальтовых, так и на бетонных покрытиях. Гибкие альтернативы асфальтобетона ясно показали, что они содержат больше первичной энергии с точки зрения оценки жизненного цикла, чем их жесткие аналоги из портландцемента. (См. доклад Института Афины «Взгляд на жизненный цикл бетонных и асфальтированных дорог: воплощённая первичная энергия и потенциал глобального потепления» [сентябрь 2006 г.].)

 

Переработка и природные ресурсы

Как инертный материал бетон идеально подходит для использования побочных продуктов производства, которые в противном случае были бы размещены на свалках, например, шлака, который вырабатывается в расплавленном состоянии одновременно с железом в доменной печи. Эти промышленные побочные продукты известны как дополнительные вяжущие материалы и используются в бетоне с 1970-х годов. Они не только отводят продукты от свалок, но и улучшают эксплуатационные свойства бетона.
SCM добавляются в бетон как часть общей системы цементирования. Они могут добавляться или частично заменять портландцемент или смешанный цемент в бетоне — в зависимости от свойств вяжущих материалов и желаемого воздействия на бетон. Добавление SCM также снижает углеродный след бетона.

Не все SCM, подходящие для бетона, легко доступны во всех частях страны. Например, канадские источники летучей золы более доступны в провинциях, где есть угольные теплоэлектростанции, тогда как измельченные гранулированные шлаки в основном продаются и используются в Онтарио, где развита сталелитейная промышленность.
Сам бетон на 100% подлежит вторичной переработке. Бетонный щебень можно использовать в качестве гранулированного наполнителя, основания под новым покрытием или в качестве заполнителя для укрепления нового бетонного покрытия — все это сокращает использование невозобновляемых ресурсов.

Еще одним соображением является объем гранулированного материала основания/подстилающего слоя, необходимого для обеспечения структурной поддержки дорожного покрытия. Из-за жесткости и жесткости бетона сама плита обеспечивает большую часть своей несущей способности и распределяет нагрузки тяжелых транспортных средств по относительно широкой площади земляного полотна.

Асфальтовое покрытие не такое жесткое и не так широко распределяет нагрузку. Таким образом, эти покрытия обычно требуют большего количества слоев базового зернистого материала большей толщины по сравнению с аналогичной конструкцией бетонного покрытия. (См. ACPA EB204P, «Основание и основания для бетонных покрытий» [2007 г.].) На основе анализа, проведенного для эквивалентных конструкций покрытий для асфальтовых и бетонных покрытий для магистральных дорог на земляном полотне низкой прочности, около 50 процентов для конструкции асфальтового покрытия может потребоваться больше гранулированного материала, чем для бетонной конструкции. (См. Applied Research Associates’ Applied Research Associates’ Pavement Engineering Technical Services Equivalent Pavement Designs: Flexible and Rigid Alternatives [2003].) Воздействие этого повышенного спроса на гранулированный материал на окружающую среду может усилиться, если на месте отсутствуют подходящие источники заполнителя.

 

Снижение потребления энергии

Бетонные поверхности хорошо отражают свет. Эта характеристика бетона, обычно называемая альбедо, выгодна по нескольким причинам. Это может значительно повысить безопасность как пешеходов, так и транспортных средств за счет улучшения видимости в ночное время на бетонных дорогах и вдоль них. Следовательно, альбедо бетона снижает количество энергии, необходимой для искусственного освещения проезжей части в ночное время. Это также снижает потребление энергии, необходимой для охлаждения городской среды, и уменьшает вероятность образования смога.

Мощение городских дорог бетоном является эффективной стратегией, помогающей смягчить воздействие городских тепловых островов (UHI). Из-за более высокого альбедо бетонные покрытия будут отражать значительно больше солнечного света и холоднее, чем асфальтовые покрытия. В Соединенных Штатах, согласно исследованиям Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL), при воздействии солнечного света температура поверхности большинства светлых бетонных покрытий будет примерно на 12 C (22 F) ниже, чем у более темных асфальтовых покрытий. (См. M. Pomerantz et al. «The Effect of Pavements’ Temperatures on Air Temperatures in Large Cities», отчет Национальной лаборатории Лоуренса Беркли LBL-43442 [2000].)

В отчете, сравнивающем воздействие бетонных и асфальтовых покрытий на окружающую среду, указывается, что последним требуется больше света на единицу длины для достижения такого же уровня освещенности, как у первых. (См. J.W. Gadja и Martha Van Geem «A Comparison of Six Environmental Impacts of Portland Cement Concrete and Asphalt Cement Concrete Pavement», Portland Cement Association, PCA R&D Serial No. 2068 [1997].) 31 процент первоначальных затрат на электроэнергию и техническое обслуживание для освещения бетонных покрытий по сравнению с освещением асфальтовых покрытий.

 

Снижение расхода топлива и выбросов транспортных средств

Расход топлива частично зависит от степени деформации дорожного покрытия в ответ на нагрузку, приложенную при движении колес тяжелых транспортных средств по поверхности. Изображения предоставлены Цементной ассоциацией Канады

Расход топлива частично зависит от степени прогиба дорожного покрытия в ответ на нагрузку, приложенную при движении колес транспортных средств по поверхности. Любое отклонение поглощает энергию, которая в противном случае была бы доступна для движения автомобиля вперед (рис. 6).

Несколько исследований, проведенных на сегодняшний день, показывают, что сопротивление (т.е. величина прогиба), с которым сталкиваются колеса большегрузных автомобилей на асфальтовых покрытиях, значительно выше, чем сопротивление качению на бетонных покрытиях. Таким образом, для движения большегрузных автомобилей по асфальтовым покрытиям требуется больше энергии и топлива. (См. «Дополнительный анализ влияния конструкции дорожного покрытия на потребление топлива грузовиками» компании Taylor Consulting, План действий по изменению климата на 2000 г., Консультативный комитет по бетонным дорогам [Правительство Канады, 2002 г.])

В 2007 году Цементная ассоциация Канады (CAC) завершила тематическое исследование, чтобы определить потенциальную экономию топлива и сокращение выбросов, достижимых, если 183-километровый (114-мильный) участок шоссе 401 Онтарио между Торонто и Лондоном был замощен бетоном. В исследовании использовались результаты исследования Национального исследовательского совета Канады (NRC) 2002–2006 годов и данные о дорожном движении Министерства транспорта Онтарио за 2005 год. Согласно результатам, будет сэкономлено более 70 миллионов литров (18 миллионов галлонов) дизельного топлива в год, что позволит избежать 19Ежегодно в окружающую среду поступает 3 132 тонны углекислого газа. (См. «Конкретное мышление в транспортных решениях» Канадской цементной ассоциации [март 2007 г. ].)

Также завершается ряд новых исследований влияния более легких транспортных средств. Одно исследование, доступное в настоящее время в Швеции, демонстрирует, что бетонные покрытия позволяют экономить топливо для легковых автомобилей и легковых автомобилей. Измерения показывают, что на бетонном покрытии расход топлива на 1,1 % меньше, чем на асфальте. (См. Пер Йонссон и Бенгт-Аке, Измерение расхода топлива на асфальтовых и бетонных покрытиях к северу от Уппсалы [Шведский национальный институт дорог и транспорта, 2008].)

Таким образом, различия в потреблении топлива в зависимости от типа дорожного покрытия должны быть важным фактором для государственных учреждений, анализирующих потенциальные конструкции для новых или реконструированных дорожных покрытий. При тщательном выборе можно добиться значительного сокращения выбросов парниковых газов и экономии топлива.

 

Мощение пути: ресурсы и инструменты

Программа StreetPave, разработанная Американской ассоциацией бетонных покрытий (ACPA), представляет собой новейшее программное обеспечение для расчета толщины бетона для улиц и местных дорожных покрытий. Программное обеспечение использует проверенный инженерный анализ для получения оптимальной толщины бетонного покрытия для муниципальных улиц и дорог (т. е. коллекторов, второстепенных или крупных магистралей). Модуль «Анализ стоимости жизненного цикла» позволяет специалистам по проектированию/строительству проводить подробный анализ, помогая им принимать обоснованные решения по проектам проектирования дорожных покрытий.

«CANPav» — это еще один инструмент для бетонных покрытий, разработанный для того, чтобы предложить заказчику и владельцу простое сравнение первоначальных затрат на основе стоимости материалов и проектных данных. Эта программа, разработанная Ассоциацией готовых бетонных смесей Онтарио (RMCAO) в сотрудничестве с Цементной ассоциацией Канады (CAC), доступна онлайн с этого месяца и доступна для всех, кто заинтересован в сравнении первоначальных затрат на строительство различных альтернатив дорожного покрытия. Посетите www.canpav.com.

Вывод

Бетонные покрытия служат дольше, чем покрытия любого другого типа. Они также сокращают выбросы и парниковые газы. С точки зрения первоначальных и долгосрочных затрат бетонные покрытия снова являются лучшим выбором. По сути, с точки зрения долговечности, устойчивости и экономичности бетонные покрытия превосходят свои аналоги.

 

Источник: https://www.constructioncanada.net/why-all-roads-lead-to-concrete-paving-for-economy-and-the-environment/3/

Смещение плиты (» Размер A», также известный как размер «X»)

Смещение плиты — это расстояние по вертикали от вершины плиты до вершины балки, измеренное на пересечении осевых линий балки и опоры. Смещение плиты определяет глубину вута в этих местах, как показано на рисунке ниже для двутавровой балки.

Секция подшипников CL

ПРИМЕЧАНИЕ. Смещение плиты известно на жаргоне WSDOT как измерение «A», а на жаргоне TxDOT — как измерение «X».

Веток плиты различается по глубине по длине балки, принимая во внимание изгиб балки и геометрические эффекты поверхности проезжей части, включая виражи, вертикальные кривые и горизонтальные кривые.

Ветки плиты предназначены для обеспечения структурной прокладки между нижней частью плиты постоянной толщины и верхней частью предварительно напряженной балки таким образом, чтобы поверхность проезжей части соответствовала заданным геометрическим требованиям во время ввода моста в эксплуатацию, и чтобы верхняя часть балки не заходила за плиту настила. Таким образом, основной концепцией определения требуемого смещения плиты является обеспечение выступа плиты над балкой таким образом, чтобы верхняя часть балки находилась не более чем на глубину скругления ниже нижней части плиты в центре пролета. Это обеспечивает то, что фактический прогиб балки может превысить расчетное значение на глубину галтеля плюс армирующий защитный слой нижней плиты, прежде чем верхняя часть балки будет соприкасаться с нижним матом арматуры плиты.

В целом, желательно иметь точки горизонтального и вертикального изгиба и переходы виража за пределы конструкции моста, так как это значительно упрощает геометрические требования к вуту плиты.

Однако по мере того, как новые мосты втискиваются в существующую инфраструктуру, геометрические переходы в конструкции моста становятся все более распространенными. Поэтому включение всех геометрических эффектов необходимо учитывать при строгом анализе.

В нашем анализе каждый геометрический эффект рассматривается независимо от других. Общий геометрический эффект представляет собой алгебраическую сумму каждого отдельного эффекта.

Ширина вута плиты — это ширина верхней полки балки для секций с одной верхней полкой. Однако у бадьи балки есть два выступа — по одному для каждой из двух верхних полок, и они могут быть непризматичными, если присутствуют концевые блоки.

СОВЕТ: Girder Designer от PGSuper может подобрать для вас оптимальное смещение плиты.

Хорошо спроектированные вуты перекрытий имеют следующие характеристики:

• Глубина вутов достаточна в минимальном положении вдоль балки, чтобы соответствовать глубине скругления, заданной пользователем.
• В идеале, чтобы сэкономить на бетоне, скругление должно совпадать со стандартным минимальным скруглением. Если входное скругление меньше стандартного минимального скругления, произойдет сбой проверки миникаталога.
  • Для балок с разнесенными промежутками стандартное минимальное скругление определяется в библиотеке балок.
  • Для смежно расположенных балок стандартное минимальное скругление жестко запрограммировано на ноль.
• Угловой элемент также должен учитывать допуски, а также физические факторы, такие как: горизонтальные стыковые хомуты, распорки, формы (полосы подстилающего слоя) и армирование в нижней части плиты.
• Бедро имеет достаточную минимальную глубину в C.L. расположения подшипников для соответствия стандартной минимальной глубине вута в подшипниках CL, определенной в библиотеке балок.
• Задняя часть сделана как можно более мелкой, чтобы свести к минимуму вес и затраты на материалы.

Тщательный анализ вута плиты должен учитывать следующие эффекты:

• Геометрия профиля поверхности проезжей части вдоль балки (вертикальные и горизонтальные кривые).
• Поперечная геометрия проезжей части вдоль балки и ориентация балки (виража)
• Изгиб балки, измеренный непосредственно перед укладкой настила
• Прогиб из-за размещения палубных панелей SIP
• Прогиб из-за постоянных строительных нагрузок
• Отклонение из-за размещения диафрагм
• Прогиб из-за размещения палубной плиты (литой или SIP на всю глубину)
• Деформация из-за самого вута из бетона. В PGSuper существует два способа моделирования нагрузки на бедро, выбранные в библиотеке критериев проекта:
  • Смоделируйте нагрузку на вант, приняв нулевой избыточный изгиб балки
  • Смоделируйте нагрузку на вант, предполагая, что избыточный изгиб определяется параболой, определяемой смещением плиты в местах опоры CL, и определяется введенным пользователем размером скругления в середине пролета.
• Отклонение из-за удаления бланков и накладок (обычно игнорируется)
• Отклонение из-за наложения статической нагрузки на составную секцию
• Потеря развала из-за долговременных потерь предварительного напряжения (в настоящее время игнорируется в PGSuper)

Если все выпуклости и прогибы возникают, как это было предсказано при проектировании, глубина вута в точке наименьшей глубины вута будет точно равна размеру скругления. Однако на практике единственными эффектами, которые можно рассчитать с надежной точностью, являются эффекты геометрии проезжей части. Развал, отклонения и долговременные потери, как правило, плохо изучены и часто лечатся эмпирически. Каждый из этих эффектов можно рассматривать независимо друг от друга и комбинировать для расчета окончательных требований к бедру. Отдельные эффекты подробно рассматриваются в следующих разделах.

Обозначение

x _i = Станция на участке i .
z _i = нормальное смещение от разбивочного элемента к осевой линии балки в сечении i .
y _a (x _i ,z _i ) = отметка поверхности проезжей части на пикете x _i и нормальное смещение z _i .

Эффект колоды

Согласно нашему определению; расстояние между верхом балки и верхом поверхности проезжей части должно быть не менее толщины плиты плюс глубина галтели.

Скругление — это наименьшая допустимая глубина вута вдоль балки. Это значение вводится пользователем как часть описания физического моста. Филе используется PGSuper для вычисления требуемого размера «А» во время проверки спецификации. Во время проектирования значение скругления может быть оставлено без изменений или может быть изменено алгоритмом проектирования по запросу. Если значение изменено алгоритмом проектирования, оно устанавливается равным стандартной минимальной глубине скругления, указанной в библиотеке балок.

Если прогнозы кривизны и прогиба точны на 100%, правильно спроектированный вут будет таким, что наименьшее расстояние между верхней частью балки и низом брутто-плиты (глубина вута) будет точно равно глубине скругления.

Эффект избыточного изгиба

Веток плиты должен быть утолщен, чтобы приспособиться к любому изгибу, оставшемуся в балке после заливки плиты.

Эффект профиля

Эффект профиля учитывает изменения профиля проезжей части по длине балки. Изменения профиля включают изменения уклона, эффекты вертикальной кривой и отклонения смещения между осевой линией фермы и трассой, вызванные расширением балок и/или искривлением трассы.

Приведенная выше цифра явно сильно преувеличена. Он показывает, что эффект профиля — это наибольшее расстояние между конечным уклоном и прямой линией.

Где

— разница между поверхностью проезжей части непосредственно над осевой линией балки и линией хорды профиля.

Линия хорды профиля определяется как

Требования к глубине вута различаются в зависимости от типа вертикальной кривой балки. Ниже показано влияние кривой провисания и гребня на бедро. Для типичной кривой гребня в середине размаха больше бедро, чем на концах. Кривая провисания создает минимальный выступ в середине пролета с большим выступом на концах. Другими словами: в случае провисания вертикальной кривой веток плиты должен быть утолщен на концах балки; в случае вертикального изгиба венца глубина вута плиты может быть уменьшена. Рисунки ниже иллюстрируют эти эффекты.

Эффект ориентации балки

Эффект ориентации балки учитывает разницу в уклоне между поверхностью проезжей части и верхней частью балки. Балки, такие как двутавровые балки, обычно ориентированы по главной оси отвесно. Другие балки, такие как U-образные балки, балки коробчатого сечения и плиты, могут быть ориентированы своей основной осью перпендикулярно поверхности проезжей части. Ориентация балки относительно поверхности проезжей части и изменения поверхности проезжей части по длине балки (переходы виража) определяют эффект ориентации балки.

, где z _i ^слева = смещение к левой внешней сопрягаемой поверхности и z _i ^справа = смещение с правой внешней сопрягаемой поверхности.

ПРИМЕЧАНИЕ. Поверхность сопряжения — это поверхность балки, которая сопрягается с нижней частью вута перекрытия. Обычно это верхняя часть верхней полки, но не все балки имеют верхние полки.

Требуемое смещение перекрытия

Требуемое смещение перекрытия является суммой эффектов, описанных выше.

Требуемое смещение плиты равно , округленному до ближайшего 1/4 дюйма (или 5 мм) , перед отчетом и сравнением со смещением плиты, введенным пользователем.

Минимальное значение смещения плиты:

Дополнительное требуемое смещение плиты, основанное на минимальной глубине вута на осевых линиях опор (только PGSuper)

Необязательная проверка минимальной глубины вута на осевых линиях опор накладывает еще одно требование на контрольное смещение плиты. Это определяется в библиотеке балок, и значение проверяется на обоих подшипниках следующим образом:

Где:

— заданная библиотекой минимальная допустимая глубина вута на осевых линиях подшипников.

Ограничения

Эти расчеты относятся к одной балке. Требуемый вант плиты должен быть определен для каждой балки в конструкции. Обычно в ваших планах указывается максимальное требуемое смещение плиты.

Эти вычисления также ограничены одним диапазоном. На каждом конце пролета могут потребоваться разные выступы плиты. Например, если есть длинный пролет, примыкающий к короткому пролету, длинный пролет может иметь значительно больший изгиб и потребует большего вута плиты.