Бетонные дороги: строительство, бетонирование в России и СНГ

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

Отличие асфальта и бетона

Недолговечность асфальта перед бетоном обусловлена следующими особенностями:

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

Структура дорожного полотна

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

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

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

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

Как рельеф местности влияет на строительство

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

Материалы для устройства полотна из бетона

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

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

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

Технология использования плит

Производство дорожных плит выполняется по особой технологии в такой последовательности:

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

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

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

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

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

Строительство

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

Подготовка грунта

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

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

Укладка подстилочного слоя

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

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

Монтаж опалубки и армирование

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

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

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

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

Укладка бетонного покрытия

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

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

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

Нарезка и герметизация температурных швов

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

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

Уход за дорожным полотном

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

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

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

Требования к качеству

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

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

Этот документ учитывает следующие требования:

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

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

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

Как известно, основных бед в России всего две, и одна из них — это малое количество бетонных автодорог.

По статистике, доля бетонных дорог в России составляет порядка 2% от общей протяженности автомобильных дорог (которая насчитывает почти 1,5 миллиона километров). При этом в мире доля дорог из бетона — от 13 до 60%.

Однако в частном домостроении площадки и дорожки, наоборот, часто обустраиваются именно из бетона.

История возникновения бетонных дорог

Технология бетонирования дорог впервые стала использоваться в США в 1893 году. В 30-х годах ХХ века она пришла и в страны Европы. Благодаря тому, что бетонные дороги очень долговечны, технология стала популярной, и на сегодняшний день в США 60% федеральных трасс построены из бетона.

Бетонные дороги популярны не только в США: в Германии они составляют 38%, в Австрии — 46%.

Структура бетонной дороги

Структура выполненной из бетона дороги подобна слоеному пирогу. Насчитывается, как минимум, три основных слоя:

1. Подушка из щебня. Слой щебня обеспечивает свободное прохождение воды из грунта и при этом выполняет дополнительную функцию — равномерное распределение нагрузки от дорожной «одежды» и транспортного потока.
2. Подбетонка. Это нижний слой дорожного полотна, который служит для выравнивания поверхности. Обычно выполняется из бетона более низкого класса, чем верхний слой (В12,5).
3. Дорожная «одежда». Это верхний слой дорожного покрытия. Его толщина зависит от класса дороги и определяется проектом. Иногда дорожная «одежда» выполняется из готовых дорожных плит, что значительно сокращает сроки строительства.

В каком климате и при каком рельефе почвы бетонные дороги оптимальны.

Автомобильные дороги из бетона могут устраиваться на рельефе любого типа.

В гористой местности бетонная дорога повторяет рельеф. При строительстве автобанов рельеф выравнивается: срезаются холмы, засыпаются впадины, также строятся мосты и тоннели. При строительстве дорог в сложном климате климатические особенности тоже учитываются. Таким образом, бетонные дороги строят в самых разнообразных условиях климата и рельефа.

Плюсы и минусы дорог из бетона

Одним из главным плюсов выполненных из бетона автодорог является их прочность и долговечность. Если асфальтобетонные дороги служат всего порядка 10 лет при условии ежегодного ремонта, бетонные выдерживают 40–50 лет эксплуатации. Но это не единственное преимущество бетонного дорожного покрытия; есть и другие:

1. не требуется частый ремонт;
2. экстремальные погодные условия (проливные дожди, морозы, жара, перепады температур) не оказывают негативного воздействия;
3. покрытие не размягчается от жары;
4. дорога выдерживает высокие нагрузки, а значит, грузопоток может быть выше (если в России грузовик может перевозить 11 тонн, в странах Евросоюза аналогичный грузовик может везти до 38 тонн, то есть, на грузоперевозках по бетонным дорогам экономится топливо);
5. транспорт расходует при движении по бетонной дороге меньше топлива (экономия может достигать 20%), это происходит из-за того, что бетонная дорога от нагрузок не деформируется;
6. экономия топлива благоприятно сказывается на экологии;
7. отсутствие нефтепродуктов в составе бетона, а значит, экономия невосполняемых природных ресурсов.

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

Есть ли у них недостатки? Да, есть:

1. Основной недостаток — это высокая стоимость таких дорог. Поэтому экономия материалов здесь очень актуальна. Однако сейчас, с развитием цементной промышленности и новых технологий, стоимость бетонных дорог в России становится более приемлемой. Кроме того, в перспективе бетонные дороги, благодаря своей долговечности, более экономичны.
2. Длительный процесс строительства таких дорог. Бетону требуется, как минимум, неделя на отвердевание, в отличие от асфальта, которым можно пользоваться уже через 8 часов.
3. Жесткость покрытия, из-за чего оно может трескаться под влиянием нагрузок. Чтобы этого избежать, нарезают деформационные швы.
4. Сложный ремонт. Однако он бывает нужен не так уж часто, если покрытие изначально выполнено качественно и с соблюдением всех норм.

Популярны ли бетонные дороги в России, и почему

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

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

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

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

В чем разница между асфальтобетонными и бетонными дорогами

Весь комплекс отличий асфальтобетона от бетона завязан на типе связующего вещества.

Связующим в асфальте служит битум — вещество, которое является отходом нефтяной промышленности. Именно он и задает свойства асфальтобетона. Битум, в отличие от цемента, не имеет прочности, поэтому он проседает на неустойчивом грунте, плавится от жары, и мы получаем ямы и впадины на дороге, деформации от нагрузки. Как результат — сниженный грузопоток, высокая нагрузка на экологию, необходимость ежегодного ямочного ремонта и замены всего полотна примерно раз в 10 лет.

При изготовлении асфальтобетона битум тоже создает проблемы: его надо разогревать, его сложно смешивать с заполнителями, он требует специального оборудования. В условиях российского климата дорожные работы с применением асфальтобетона ограничены теплым сезоном. При строительстве бетонных дорог таких проблем нет: бетон прочный, он не плавится, его легко замесить, а применение современных добавок позволяет проводить бетонные работы даже при отрицательных температурах.

Также следует отметить, что бетонное покрытие имеет более выраженные светоотражающие свойства, поэтому в темное время суток передвижение по нему более безопасное. Бетонная дорога обладает устойчивостью к образованию колейности.

Требования к дорожному бетону

На сегодняшний день бетонные покрытия применяются в следующих случаях:

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

Интенсивность движения на современных дорогах чрезвычайно высока и постоянно возрастает. В связи с этим к материалам для изготовления бетонных дорог предъявляются очень высокие требования по прочности и долговечности.

При строительстве бетонных дорог используются только тяжелые бетоны, отвечающие требованиям ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»:

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

Также применяется ГОСТ 27006-86.

Бетон для дорог должен иметь высокие характеристики по прочности на сжатие, на растяжение при изгибе, стойкости к истиранию, водостойкости и морозостойкости.

Применяется бетон класса не ниже В20, а для аэропортов — В30. Бетонная смесь для таких ответственных объектов подбирается и испытывается в лабораториях.

Таблица. Требования к составляющим дорожного бетона (технологические показатели качества бетонных смесей должны соответствовать ГОСТ 7473 и дополнительным требованиям проекта производства работ)

Современные добавки для бетона позволяют получать бетонные смеси повышенной прочности, плотности, морозостойкости и водостойкости.

Одной из таких добавок является суперпластификатор CemBase производства CEMMIX. Суперпластификатор — это добавка, которая сочетает пластифицирующие свойства с другими. В данном случае, CemBase является не только пластификатором, но и гидрофобизатором, и ускорителем набора прочности бетона. Поэтому применение CemBase позволяет достигнуть следующих целей:

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

Каталог продукции CEMMIX

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

Специфика строительства автомобильных дорог из бетона

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

Преимущества бетонных дорог

Такие покрытия обладают определенными достоинствами:

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

Технология строительства

Устройство бетонных дорог включает в себя определенные этапы:

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

Если вода просачивается в грунт, дорожное покрытие постепенно разрушается.

Технология строительства сложная, и каждый этап будет рассматриваться подробно.

Структура бетонной дороги

Полотно включает в себя определенные слои:

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

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

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

Выполнение работ

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

Подготовка

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

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

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

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

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

Подстилочный слой

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

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

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

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

Опалубка

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

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

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

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

Армирование

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

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

Заливка

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

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

Оптимальный вариант укладки бетонного полотна – двумя или тремя слоями.

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

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

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

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

Нарезка швов

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

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

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

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

Материалы для устройства полотна из бетона

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

Бетонная смесь состоит из:

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

Составы бетона и его характеристики указываются в строительном проекте.

Устройство покрытия из плит

Бетонные плиты для дороги изготавливаются следующим образом:

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

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

Заключение

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

Ассоциация бетонных дорог

Об Ассоциации

Ассоциация по развитию дорожного цементобетона и цементобетонных покрытий — это некоммерческая организация, которая была создана в 2018 г. для развития и продвижения технологии дорожного цементобетона и цементобетонных покрытий в России.

Ассоциация является связующим звеном между наукой, проектировщиками, заказчиками и представителями строительной индустрии. Участие в разработке технических нормативов, изучение и внедрение инновационных технологий, поиск решения возникающих проблем ― все это способствует эффективному развитию строительства автодорог и прочих инфраструктурных объектов с цементобетонными покрытиями в России.

Приоритетные задачи Ассоциации:

• Актуализация и разработка новых отраслевых нормативно-технических и методических документов, сметных расценок и нормативов в области строительства цементобетонных покрытий и конструктивных слоёв дорожных одежд с применением гидравлических вяжущих, в том числе на основе международных стандартов;
• Совершенствование системы технического регулирования, способствование созданию специальных программ, технологических центров, опытных полигонов и участков с целью проведения исследований новых материалов, технологий и оборудования, и последующего их внедрения;
• Привлечение специалистов и учёных с целью научного обоснования преимуществ дорожного цементобетона и конструктивных слоёв дорожных одежд с гидравлическими вяжущими при проектировании новых и модернизации устаревших объектов транспортной инфраструктуры;

На сегодняшний день в Ассоциацию бетонных дорог входят:

• Научные деятели;
• Проектные институты;
• Производители цемента;
• Производители нерудных материалов;
• Производители дорожно-строительной техники;
• Дорожно-строительные компании;
• Производители бетона и добавок к ним.

АО «ХК «Сибцем»

Лидер на рынке производства цемента в Сибирском федеральном округе.

Миссия компании: как развивающийся производитель и поставщик качественного цемента и строительных материалов на его основе мы стремимся удовлетворять потребности наших клиентов и создавать добавочную ценность для всех задействованных сторон.

В состав группы компаний Акционерного общества «Холдинговая Компания «Сибирский цемент» (создано в 2004 году) входят следующие организации по производству строительных материалов, а также организации, осуществляющие сбыт и доставку продукции, снабжение активов, ремонт и содержание оборудования, зданий, сооружений:

ООО «Топкинский цемент» (г. Топки, Кемеровская область-Кузбасс);

ООО «Красноярский цемент» (г. Красноярск);

ООО «ТимлюйЦемент» (пос. Каменск, Республика Бурятия);

АО «Искитимцемент» (г. Искитим, Новосибирская область) и другие.

ООО «Азия Цемент»

АО «Институт «Стройпроект»

Ведущая проектная организация на рынке комплексного проектирования транспортной инфраструктуры. За 30 лет работы специалистами Стройпроекта запроектировано множество дорожных сооружений в различных регионах России, в том числе – такие масштабные объекты как искусственные сооружения Кольцевой автодороги и Западный скоростной диаметр в Санкт-Петербурге, объекты Олимпиады 2014 в Сочи и Чемпионату мира по футболу 2018, Бугринский мост через Обь в Новосибирске, мост через Иртыш в Павлодаре, обход Хабаровска, трасса М-8 «Холмогоры», скоростная автодорога М-11 «Нева», работа над которыми уже завершена. А также: федеральные трассы М-1 «Беларусь», М-4 «Дон», обход Барнаула, Дальний западный обход Краснодара, обход Нижнекамска и Набережных Челнов на трассе М-7, Центральная кольцевая автодорога, обход Тольятти в составе международного транспортного маршрута «Европа-Западный Китай», автодорога Владивосток — Находка — порт Восточный, строительство автотрассы Москва — Казань, обоснование инвестиций реконструкции III очереди автодороги Джубга — Сочи, работа над которыми продолжается.

Помимо проектирования, специалисты Стройпроекта осуществляют строительный контроль на масштабных дорожных проектах по всей России. Среди крупных объектов: Комплекс защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, мост на остров Русский через пролив Босфор Восточный во Владивостоке, Обход Одинцово в Московской области, развитие Мурманского транспортного узла.

• Комплексное проектирование транспортных сооружений и автомобильных дорог
• Управление проектами и строительный контроль
• Лабораторный контроль и диагностика строительных конструкций
• Обоснование инвестиций
• Транспортное планирование и моделирование
• Консультационные и экспертные услуги
• Интеллектуальные транспортные системы
• Проектирование аэропортовых комплексов
• Проектирование объектов железнодорожной инфраструктуры.

Сайт: https://www.stpr.ru/

НП «ГПСК «Возрождение»

Предприятия – члены НП «ГПСК «Возрождение» активно работают на рынке дорожного строительства России в течение 30 лет. Основным направлением деятельности входящих в партнерство компаний является строительство дорог и мостов, комплексное благоустройство с применением натурального камня, все виды ландшафтных работ и озеленения.

НП «ГПСК «Возрождение» вносит существенный вклад в урбанизацию, активно участвуя в реализации различных производственных проектов:

• строительство автомагистралей, транспортных развязок, мостов и инженерных сооружений;
• создание и реконструкция пешеходных зон;
• реставрация и воссоздание исторических памятников;
• добыча, обработка и продажа природного камня;
• производство и поставка строительных материалов.

Компания работает на уровне соответствующим международным стандартам качества, благодаря новейшим технологиям и команде высококвалифицированных специалистов.

LafargeHolcim (ООО “Холсим (Рус) СМ)

Ведущий мировой производитель строительных материалов. В компанию входит более 2300 производственных площадок: среди них цементные и бетонные заводы, международные и региональные научные центры и лаборатории. LafargeHolcim выступает надежным партнером по реализации проектов строительства инфраструктурных объектов, начиная с этапа разработки и до завершения. LafargeHolcim поддерживает федеральный проект «Безопасные и качественные дороги», развивая в России технологию строительства дорог с цементобетонным покрытием.

ООО «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания»

Основана 23 октября 2002 года в Оренбургской области и в настоящий момент является одним из крупнейших производителей цемента в России. За годы работы, Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания заслужила признание и приобрела безукоризненную репутацию благодаря контролю за качеством продукции и своевременному исполнению договорных обязательств. Используя современные технологии и высокоэффективные методики производства, ООО «ЮУГПК» ежегодно расширяет выпуск цемента, открывает новые рынки сбыта, не только сохраняя качество, но и повышая его. Благодаря исследованиям собственной лаборатории, а также обмену опытом с зарубежными партнерами, компания выпускает продукцию, не уступающую лучшим мировым образцам.

http://www.yugpk.ru/

ООО «ВИРТГЕН-ИНТЕРНАЦИОНАЛЬ-СЕРВИС»

Работает на российском рынке с 1996 года, является дочерней компанией крупнейшего в мире производителя дорожно-строительной техники — «Wirtgen Group». Как лидер в области технологий, компания предлагает заказчикам передвижные машины для дорожного строительства и восстановления дорог, установки для горных работ и переработки минерального сырья или вторичных материала, а также для производства асфальтобетона.

ООО «ТЕХБЕТОН»

Группа Компаний «ТЕХБЕТОН» — уже более 10 лет является надежным поставщиком оборудования и материалов для строительных работ.

Мы продвигаем самые современные технологии от ведущих мировых производителей, которые позволяют нашим заказчикам выполнять работы максимально эффективно. ГК «ТЕХБЕТОН» успешно ведет работу по следующим направлениям:

инфраструктурное и промышленное строительство

дорожное строительство и благоустройство

восстановление и ремонт бетонных конструкций

гидроизоляция и теплоизоляция

Группа Компаний «ТЕХБЕТОН» имеет подразделения в следующих регионах: Москва, Екатеринбург, Ижевск, Краснодар, Новосибирск, Омск, Пермь, Тюмень, Уфа, Челябинск.

Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет ФГБОУ ВО «СибАДИ»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»

ООО «Верхнебаканский цементный завод»

Предприятие основано в 1960 году на базе уникального месторождения высококачественных мергелей.

В настоящий момент является одним из самых современных предприятий по производству клинкера и цемента сухим способом в России.

ОАО «Верхнебаканский цементный завод» расположен в Краснодарском крае, его производственные мощности позволяют выпускать 2,3 млн тонн цемента в год, а ассортимент продукции завода может удовлетворить высокие запросы отечественных и зарубежных покупателей.

STRABAG SE

Является европейским концерном по оказанию высокотехнологичных строительных услуг, занимающим ведущее место по внедрению инноваций и размерам капитала. Наши услуги охватывают различные области строительной индустрии и покрывают все этапы цепочки создания добавленной стоимости. С 1991 года мы работаем на территории Российской Федерации как АО «Штрабаг». За эти годы в качестве генподрядчика мы возвели более 3,5 млн. кв. м. жилых, административных, торговых и промышленных площадей. Благодаря широкой сети представительств в России и мобильности, мы направляем персонал, строительные материалы и машины в нужное время и в нужное место и реализуем сложнейшие строительные проекты в соответствии с календарными планами наших заказчиков, с европейским качеством и по выгодной цене.

АЛИТИнформ «Цемент. Бетон. Сухие Смеси»

Это международное аналитическое обозрение, где собраны уникальные специализированное материалы, освещающее вопросы производства цемента, бетона и сухих строительных смесей. На сайте представлены публикации ведущих российских и зарубежных ученых, статистические данные и новости с биржевых площадок, научных лабораторий, последние разработки от производителей и поставщиков современных строительных материалов и оборудования.

АО “КВИНТМАДИ”

АО «КВИНТМАДИ» – официальный поставщик ведущего производителя бетоноукладчиков Gomaco (США). Gomaco Corporation Inc. была создана в 1965 году на базе строительной фирмы Ida Grove (1938). Сегодня корпорация Gomaco является лидером мирового рынка производителей продукции для приготовления и укладки бетонных смесей, которая с успехом применяется на строительстве магистралей, аэродромов, бетонных ограждений и ирригационных каналов. За время работы в странах Европы, Америки и Азии техника зарекомендовала себя как многопрофильная, надежная и простая в эксплуатации.

Отличительной особенностью гаммы оборудования Gomaco является максимально полный охват всего цикла строительства дороги — от устройства основания до обработки поверхности дорожного покрытия, при этом пользователь имеет возможность выбора моделей в каждой стадии строительства.

Корпорация Gomaco широко известна в кругу специалистов по устройству цементобетонных покрытий, в частности, в аэродромном строительстве.

«ЕАС Асфальт+Бетон»

Производит широкий ассортимент продукции. Бетонные смеси компании можно использовать для проведения всего спектра строительных работ, начиная от планировочных работ, дачного строительства до возведения высотных зданий и тоннельно-мостовых сооружений. Возможности производственного комплекса позволяют гибко реагировать на пожелания заказчиков, включая составление индивидуальных технологических карт под конкретный заказ. Вся продукция имеет сертификаты соответствия Системы «Мосстройсертификация». Пройдена аттестация испытательной лаборатории в соответствии с требованиями ГОСТ ИСО/МЭК 17025/2009. Имеется сертификат системы менеджмента качества согласно требованиям ГОСТ ISO 9001-2011.

О цементобетонных технологиях

Стоимость обслуживания дороги относительно стоимости укладки

Процент дорог из цементобетона

Теоретическая стоимость строительства дорог

Преимущества цементобетонных дорог

Экономичность

Бетонная дорога обходится бюджету на 30% дешевле, чем асфальт. Благодаря инновационным технологиям начальная стоимость строительства дорожного цементобетонного полотна практически сравнялась с расходами на строительство классического асфальтобетонного полотна. Превосходная прочность бетона обеспечивает низкие и предсказуемые расходы на техническое обслуживание.

Долговечность

Срок эксплуатации до первого капитального ремонта у бетонного покрытия доходит до 25 лет, у асфальтового — 13. Бетонные покрытия воспринимают и распределяют нагрузку на более широкую площадь, не деформируются под воздействием нагрузок, устойчивы к перепадам температур. При этом нагрузка на подстилающие слои значительно меньше, что позволяет значительно уменьшить толщину дорожного пирога.

Безопасность

Цементобетонная дорога обеспечивает повышенную безопасность. Сцепление колес с цементобетонным дорожным покрытием намного лучше, чем с асфальтобетонным, а новые технологии строительства дорог сокращают риск скольжения по слою воды (аквапланирования). Бетон светлее и поэтому отражает больше света, чем другие дорожные покрытия, обеспечивая лучшую видимость ночью.

Экологичность

Цементобетон — негорючий материал, он не выделяет токсичные газы при нагревании. Цементобетон на 100% подлежит вторичной переработке и является наиболее перерабатываемым строительным материалом в мире.

Из бетона дорого, но долговечно!

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

Для чего нужны бетонные дороги

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

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

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

Отличие асфальта и бетона

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

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

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

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

Структура дорожного полотна

Полотно дороги состоит из нескольких слоев:

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

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

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

Типы полотна

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

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

Материалы для заливки полотна

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

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

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

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

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

Требования к качеству бетонных дорог

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

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

Требования к бетону

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

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

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

Плюсы и минусы дорог из бетона

По сравнению с асфальтовыми дороги из бетона обладают рядом плюсов:

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

Минусов у дорог меньше, но они весомые:

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

Строительство бетонной дороги

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

Подготовка грунта

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

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

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

Укладка подстилочного слоя

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

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

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

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

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

Монтаж опалубки и армировка

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

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

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

Укладка бетонного покрытия

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

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

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

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

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

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

Нарезка и герметизация температурных швов

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

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

Распиловку осуществляют специальным инструментом – расшивкой.

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

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

Уход и профилактика бетонного покрытия

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

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

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

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

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

Опять бетонка? Чем цементобетонные дороги лучше асфальтобетонных

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

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

Их опыт

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

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

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

Наш опыт

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

По оценкам экспертов, причина заключается в нарушении технологии строительства. И, в принципе, темы обеспечения соблюдения строительных стандартов и законодательного регулирования одни из актуальных в строительстве дорог на территории России.

Плюсы…

Если говорить об очевидных преимуществах, то у дорог из цементобетона колея значительно меньше, так как бетон по своей структуре тверже (прочнее) асфальта. Именно поэтому он не подвержен деформациям при воздействии нагрузок и повышенных температур, что препятствует образованию колеи. В темное время суток на такой дороге лучше видимость, ведь сам материал обладает лучшим светоотражающим эффектом.

Жесткий цементобетон при соблюдении технологии укладки обеспечивает хорошую ровность поверхности, как продольную, так и поперечную. Благодаря этому данный вид покрытия обеспечивает высокую плавность и комфорт передвижения транспортных средств.

Как автомобилиста и мотоциклиста меня остро интересуют два аспекта, связанных с дорогами в России:

• качество покрытия, и, соответственно, сцепление;
• способность каждой конкретной дороги пережить зиму, оттепель и остаться к весне жизнеспособной в плане целостности покрытия.

Сцепление с дорогой у обеих поверхностей примерно одинаковое, если говорить о свежеуложенном полотне. Но вот после определенного износа сцепление колеса с асфальтобетоном снижается, что может приводить к повышенной аварийности на мокрой дороге. С точки зрения устойчивости и сцепления с дорогой цементобетон более стабильный материал. Не зря его широко применяют для устройства аэродромов, где нагрузки от воздушных судов гораздо выше, чем на автодорогах.

…и минус

Если говорить о недостатках, то цементобетонные дороги несколько более шумные, так как более пористый и пластичный асфальтобетон лучше поглощает шумы. Исследования показывают, что уровень шума при движении по бетонной дороге составляет от 2 до 4 децибелов. Для сравнения: разговор между людьми проходит со звуком в 60–70 децибелов.

Отдельная история с климатическим аспектом применения дорожных материалов. Весной, когда все оттаивает, в асфальтобетон попадает вода за счет его пористой поверхности (даже у высокоплотных асфальтобетонов остаточная пористость может достигать величины 4%). А в цементобетон в виду меньшей пористости попадает в разы меньше влаги. При высоких летних температурах асфальтобетон нагревается и становится пластичным, вплоть до образования битумных пятен на поверхности. И если колесо наезжает на такое пятно, это довольно опасно для движения. Также надо сказать, что в России, в отличие от Европы, выше среднегодовая амплитуда температур. Так, в столичном регионе, где сосредоточено около четверти автопарка страны, этот диапазон колеблется от —30 до +35 градусов по Цельсию, а для дальневосточных и сибирских регионов амплитуда еще выше. Из-за этого довольно тяжело подобрать «правильный» битум: он рискует оказаться либо очень хрупким, либо чересчур пластичным.

Еще в нашей стране много оттепелей, что влечет дополнительные разрушения асфальта, ведь происходит постоянное замерзание-оттаивание, что особенно губительно для структуры асфальтобетона при отсутствии нормально организованного продольного и поперечного водоотвода с поверхности покрытия. И надо обязательно тщательно проработать тему укрепления и стабилизации грунтов, что в будущем поможет минимизировать продольные и поперечные трещины и образование мостиков холода. Дополнительно это даёт возможность использовать местные грунты вместо дорогих и дефицитных привозных материалов (песок, гравий и щебень), снизить стоимости строительства автодорог различных категорий на 15–30%, ускорить сроки строительства.

Цементобетон применим для большего температурного диапазона, но по технологии укладки это более сложное и «капризное» полотно. Если цементобетон уложить неправильно, нарушив технологию, то после дождя на таком покрытии останется лужа, которая в другом случае могла бы уйти в минеральное основание через асфальтобетон. Также очень опасна сегрегация (расслоение) бетонного раствора, из-за чего крупные минеральные частицы после укладки могут оказаться преимущественно снизу, а мелкие частицы сверху, что повлечёт за собой повышенную истираемость и повреждаемость поверхности покрытия. Поэтому цементобетон помимо серьезных лабораторных испытаний требует также профессионализма и высокой культуры производства работ.

Для успешных проектов в инфраструктуре, на мой взгляд, ключевыми являются два фактора — экспертиза и технология. Сейчас мы с коллегами обращаемся к опыту российских и международных специалистов, чтобы максимально проработать оба этих аспекта. А значит, у российских автомобилистов есть шанс начать ездить в ближайшем будущем по дорогам, ремонтировать которые нужно на удивление редко.

Максим Гончаров, коммерческий директор LafargeHolcim Россия

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Поделиться

Что нужно для того чтобы развернуть строительство дорог с цементобетонным покрытием.

Вопрос строительства в России дорог с цементобетонным покрытием становится особенно актуальным сегодня, когда правительством РФ определена стратегическая задача почти в два раза повысить сроки службы и одновременно снизить затраты на строительство, ремонт и содержание дорог. Одним из возможных способов достижения этой цели становится применение цементобетонных покрытий.

Почему цементобетонные дороги в стране не строятся до сих пор? Чтобы понять это, нужно обратиться к истории. В Германии, США уже перед Второй мировой войной активно строились автобаны с цементобетонными покрытиями. В СССР первые такие трассы появились только в 50-х годах ХХ века. Тогда же были созданы отечественные укладочные машины Д181, Д182, Д195 на рельсовом ходу.

С 1970 года в СССР началось массовое строительство цементобетонных дорог с применением новой технологии — машин со скользящей опалубкой на гусеничном ходу. Комплекты высокопроизводительных бетоноукладочных комплексов «автогрейд» были закуплены в США. Они стали основой для выпуска комплектов отечественных машин Д100, Д110 Брянского завода. По инновационной на тот момент технологии были построены трассы «Москва—Волгоград», «Омск— Новосибирск», «Свердловск (ныне Екатеринбург)—Челябинск», «Свердловск—Серов», «МКАД––Подольск— Серпухов», «МКАД—Кашира» и многие другие.

В тот период протяженность дорог с цементобетонными покрытиями составила более 10 тыс. км. Однако в процессе эксплуатации таких дорог выявился ряд недостатков: на них образовались раскрывающиеся трещины в поперечных температурных швах, происходило шелушение, крошение поверхностного слоя бетона, сколы. Почему так случилось? Скорее всего, страна просто не была готова к строительству цементобетонных дорог. Отсутствовал качественный цемент, эффективные пластифицирующие воздухоизвлекающие добавки, качественные герметизирующие материалы, не были разработаны ГОСТы, стандарты технического контроля. Вследствие этого комплекса причин дорожные покрытия фактически через год уже стали непригодными к эксплуатации.

Когда начались массовые разрушения цементобетонных покрытий, возникавшие из-за некачественных материалов и несоблюдения технологии, Минтранс издал приказ о замораживании строительства дорог данного типа в СССР. С 1980 года строительство начало сворачиваться, сократилось количество проектов, были приостановлены научные исследования. Нормативные документы в этой области не обновлялись более 30 лет! В то время сложился ошибочный стереотип, что в России невозможно строить качественные цементобетонные покрытия, что они дороги по сравнению с асфальтобетоном. Фактически были ликвидированы крупные подрядные организации, многие их сотрудники уехали за рубеж. Так, специалисты Центродорстроя в 80-х годах оказались в Индии, где построили более 500 км высококачественных дорожных покрытий.

Прошли годы, и «портрет» цементобетонной дороги сильно изменился. Сейчас в мировую практику внедрена новая технология, которая подразумевает практически полную автоматизацию и механизацию всех процессов по укладке и уплотнению, устройству деформационных швов. Современные бетоноукладчики за один проход выполняют полный комплекс работ, оставляя после себя полностью готовые покрытия! Важно и то, что сегодня нет дефицита качественных материалов. Создано новое поколение бетонов высокой прочности, имеются герметизирующие материалы со сроком эксплуатации семь и более лет.

Доказано, что стоимость цементобетонных дорожных одежд примерно равна стоимости асфальтобетонных. Раньше толщина цементобетонного слоя составляла не менее 20 см, а асфальтобетонное покрытие толщиной примерно 5 см укладывалась на двадцатисантиметровое основание из щебня. В этой ситуации асфальтобетон был дешевле. Однако сейчас, когда нагрузки на дорожное полотно возросли, общая сумма толщин асфальтовых слоев составляет 24-26 см, а цементобетонных — 22-24 см, то есть они фактически сравнялись.

Главным же преимуществом цементобетона является срок службы без ремонта. Если дорогу с асфальтобетонным покрытием нужно ремонтировать через 2-3 года, то цементобетонную — через 26-30 лет. В Америке перешли на строительство сверхдолговечных покрытий, срок службы которых — 50 лет. Также полностью развеян миф о неремонтопригодности цементобетонных покрытий.

Сейчас наступил момент, когда Россия подошла к необходимости строительства цементобетонных дорог. Создана Ассоциация бетонных дорог, которая целенаправленно продвигает идею о необходимости массового применения цементобетона в российском дорожном строительстве, заполняет существующий вакуум в области нормативной документации. Речь идет о том, что во всех проектах на строительство и реконструкцию дорог должно быть представлено экономическое сравнение разных вариантов. И если расчет будет идти с учетом дисконтированных затрат, цементобетон будет эффективнее. Важно, что сегодня для этого существует технологическая база, а также социальный заказ на сокращение затрат на строительство и ремонт, увеличение срока службы дорожных покрытий. Если будут заказы, обязательно появятся и российские укладочные машины, и новые подрядные организации.

Мнение

Виталий Богаченко (LafargeHolcim Россия): «Дороги с цементобетонным покрытием широко распространены и долговечны в эксплуатации. Современное монолитное цементобетонное покрытие ровное и жесткое, его жизненный цикл в три раза длиннее, чем у асфальтобетона. К очевидным преимуществам цементобетонных покрытий относятся: значительный срок службы (более 25 лет, отсутствие прогиба дорожного полотна), низкая восприимчивость к колебаниям температур, снижение расхода электроэнергии и повышение безопасности движения благодаря повышенным светоотражающим свойствам. Важно отметить, что стоимость строительства цементобетонных покрытий может составлять от 95 до 130% стоимости асфальтобетонных»

Юрий Жуков («ВиртгенИнтернациональ-Сервис»): «Серьезной проблемой автодорог является износ и образование колейности при интенсивном трафике. Одним из решений может стать двуслойная укладка цементобетона, свежий по свежему. В этом случае верхний слой более высококачественного бетона укладывается на свежеуложенный нижний слой менее высокой марки. Эта работа выполняется комплексом из двух раздельных бетоноукладчиков или одним специализированным. В этом случае значительно увеличивается износостойкость дорожного покрытия и снижается себестоимость материалов. Пока количество автомобильных дорог с цементобетонным покрытием в России невелико. И если будет принята масштабная федеральная программа по строительству таких трасс, то нужно понимать, что школа по строительству цементобетонных покрытий автомобильных дорог была практически утеряна, и специалистов осталось не так много. Также для строительства двуслойных покрытий потребуется новое специализированное высокотехнологичное оборудование»

Виктор УШАКОВ, д. т. н., профессор, заведующий лабораторией «Строительство и эксплуатация дорог» МАДИ (№ 10 от 16.03.2018)