Бетон для строительства дорог

Производство дорожного бетона и 5 этапов укладки материала

Строительство дорог требует использования материала с высокой прочностью. Таким средством является дорожный бетон. Он способен выдерживать высокие нагрузки от автотранспорта и агрессивное воздействие факторов внешней среды. В зависимости от слоя дорожного покрытия, в котором используется материал, готовится разный по консистенции и структуре бетон.

Состав материала

Качество стройматериала и технология его изготовления контролирует ГОСТ 8424–72.

Производство дорожного бетона происходит непосредственно на строительном участке или заказывается специальный раствор на заводе. В состав материала входит цемент, песок и наполнитель в пропорции 1:2:5. Цементный компонент выбирается марки не ниже М400. В качестве наполнителя рациональнее использовать базальтовый гравий, который, в отличие от осадочных пород, способен выдержать избыточную влажность от осадков. Песок применяется средней или крупной зернистости. Чем ближе бетонный слой к поверхности дороги, тем выше требования к компонентам бетона.

Марки бетона

Дороги из бетона укладывают с помощью материала маркировки М100, М150 и М200. Кроме этого, широко используются бетонные плиты для укладки дорожного покрытия. Они не требуют длительного срока укладки и обладают всеми необходимыми свойствами, что и монолитные конструкции. Использование дорожного бетона для дорожных и аэродромных покрытий предусматривает его высокую прочность, поэтому и марка материала выбирается выше.

Чем выше цифра обозначения марки, тем лучше показатели качества материала.

Основные свойства

К дорожному покрытию предъявляют высокие требования, поэтому дорожный бетон должен обладать такими качествами:

• Минимальное количество микротрещин. Эти изъяны образуются при неправильном выдерживании бетона в процессе набора прочности.
• Устойчивость к влиянию отрицательных факторов внешней среды. На дороге чаще всего скопляется большое количество воды или снега, которые при низкой прочности материала разрушают покрытие дороги.
• Морозостойкость. В регионах с низкими температурными режимами в состав бетона добавляют компоненты, улучшающие этот показатель.
• Стойкость к химическим веществам. Это актуально в зимнее время, когда дороги посыпаются средствами, снижающими скольжение по льду.
• Растяжение. Для улучшения этого свойства бетонную стяжку армируют.

Производство

Вручную изготовить дорожный бетон довольно сложно, поэтому чаще всего используют заводской раствор. Такой способ позволяет сэкономить время на приготовление смеси. Производится такой состав чаще всего из портландцементов марки не ниже М400, но в двухслойных покрытиях для нижнего шара допускается маркировка М300. При укладке нижних, средних и верхних слоев дорожного покрытия используют щебень с прочностью на сжатие не менее 600, 800 и 1200 кг/м2 соответственно.

Требования к укладке материала

Подготовка

Подготовительные работы включают подготовку грунтового покрытия. Рыхлый грунт способствует быстрому разрушению бетонной дороги. Для этого проводится укатка с постепенным подсыпанием земли, чтобы выровнять поверхность. Рекомендуется использовать влажный грунт. При недостатке влаги добавляется вода, а при излишке — проводится высушивание. Кроме этого, необходимо обеспечение отвода жидкости. Для этого обустраиваются дренажные слои.

Подстилочный слой

Для предотвращения поднятия влаги в верхние слои дороги проводится укладка песчаной подушки. В регионах, где преобладает глинистые грунты, проводится срезание таких шаров земли и укрепление их с помощью гравия или крупного камня. Кроме этого, послойно используется подкладка из геотекстиля. При каменистом грунте, его укрепляют подсыпкой цементного или шлакового происхождения. Все слои тщательно укатываются, чтобы создать плотную подстилку для дороги.

Опалубка и армирование

Устройство этих конструкций необходимо для ограничения границ дороги и укрепления стяжки на растягивание. Опалубка делается из дерева толщиной не менее 5 см и высотой 100—150 мм. Если строительство предусматривает использование тяжелой техники, то для оснащения опалубки применяют стальные листы, которые служат дольше. Армирование способствует увеличению прочности материала на растягивание. Для этого металлические прутья связывают и устанавливают внутрь опалубки на уровне середины бетонной смеси.

Укладка бетона

Все работы по заливке бетонной смеси должны происходить за короткий промежуток времени. За время перерыва поверхность не должна подсыхать, сильно нагреваться или покрываться конденсатом. Для этого транспортировка бетона организовывается таким образом, чтобы не допустить такие негативные последствия. После равномерного распределения раствора, смесь утрамбовывается специальными вибраторами и выравнивается специальной рейкой. После выдерживания бетона до его полного затвердения проводится его обработка для придания поверхности шероховатости, чтобы улучшить сцепление автомобильных шин с дорогой.

При укладке больших площадей дороги рекомендуется использовать стройматериал заводского производства, который доставляется непосредственно на строительную площадку специальной машиной.

Нарезка и герметизация швов

Согласно инструкции ВСН 139—80 эта процедура необходима для водонепроницаемости и предотвращения засорения пылью или песком. Для таких целей применяют мастики, пасты (вводимые в швы под давлением), готовые эластичные прокладки. Заполнители, укладываемые в холодном состоянии, должны отверждаться при температуре окружающего воздуха (не ниже +5 °С) не позднее 10 суток.

Преимущества и недостатки

Альтернативным способом укладки является асфальтное. Но дорожный цементный бетон имеет такие преимущества:

• высокая прочность материала;
• устойчивость к гораздо большим нагрузкам, чем асфальтное покрытие;
• стойкость к воздействию высоких температур и резких перепадов на градуснике;
• длительная эксплуатация без проведения ремонтных работ;
• отличное сцепление колес автомобиля с таким покрытием.

Высокое качество бетонного покрытия не исключает недостатков материала. Он имеет высокую стоимость. Кроме этого, изготовление дорожного покрытия требует придерживания технологии замеса смеси и выдерживания более месяца до набора материалом достаточной прочности. Но эти отрицательные стороны окупаются длительным сроком эксплуатации дороги без ремонта.

Источник

Состав дорожного бетона и основные требования к укладке покрытия

Бетон представляет собой наиболее распространенную строительную основу. Различные составы с успехом используются практически в любых сферах, что делает материал универсальным.

К отдельной группе относится дорожный бетон. Широчайшее применение материал находит при укладке дорожных полотен, а также аэродромных покрытий. Главной особенностью строительной основы выступает возможность эксплуатации в самых тяжелых условиях. Какими же отличительными качествами обладают бетоны для дорожных покрытий?

В зависимости от назначения выделяют следующие типы материала:

1. Составы для однослойных покрытий и создания верхних слоев при укладке дорог с многослойной структурой. В данном случае к качествам дорожного бетона предъявляются максимальные требования, так как на поверхностные слои покрытия оказывают влияние не только нагрузки со стороны транспорта, но также внешние факторы окружающей среды.
2. Материал для создания нижнего слоя в двухслойных покрытиях. При изготовлении уделяется меньшее внимание качествам, наличие которых является обязательным требованием для предыдущего типа материала.
3. Дорожный бетон, который служит основанием при укладке усовершенствованных капитальных покрытий. Ввиду отсутствия существенных нагрузок на слой материала, его подготовка в данном случае допускает наличие достаточно усредненных характеристик.

Состав материала

Дорожный бетон может иметь разные составы и, следовательно, различны его технические характеристики.
В качестве основы для изготовления обычно используют пластифицированный либо гидрофобный портландцемент. Причем марка бетона, используемого для укладки дорожного покрытия, должна быть не ниже М400.

Оптимальным соотношением ингредиентов для приготовления дорожного бетона является пропорция 1:2:5 (цемент, песок, наполнитель). Предпочтение отдается крупным наполнителям, в качестве которых наиболее целесообразно использовать базальтовый гравий. При избытке влаги осадочные породы в составе дорожного бетона проявляют себя несколько хуже.

Основным требованием для подготовки материала, который будет использоваться при укладке верхних слоев бетонной дороги, является применение наполнителя, предел прочности которого составляет не меньше 1200 кг/м² при сжатии. Изготовление строительной основы для укладки средних и нижних слоев дорожных полотен допускает применение щебня с пределом прочности в 800 и 600 кг/м² соответственно.

При изготовлении материала, с помощью которого будет осуществляться заливка капитальных дорог бетоном, может применяться песок самых различных фракций. Чаще предпочтение отдается зернистому песку средней или крупной структуры.

Дополнительные характеристики

Бетонные покрытия дороги должны соответствовать нормам подвижности слоя, которые составляют не более 2 см. Во избежание выхода за пределы данного требования при подготовке бетона применяются добавки в виде минеральных зерен.

Другим важным качеством для материала выступает прочность при изгибе. Высокие показатели прочности бетонного слоя дорожного покрытия выступают необходимой характеристикой для плоскостей, подверженных интенсивному давлению.

Бетонная дорога может подвергаться изменению массы и объема при воздействии определенных усилий. Поэтому перед укладкой подготовленного бетона нередко производят тест на истирание. Для проверки свойства материала пробы производятся на специальных вращающихся кругах. Результаты сверяют с общепринятыми стандартами.

Требования к качеству бетонных дорог

Существует целый ряд требований, которые предъявляются к характеристикам бетонных дорожных покрытий:

1. Отсутствие склонности к образованию микротрещин – достаточно важное требование, так как работы по укладке дорожных покрытий нередко выполняются в самых неблагоприятных условиях. В таких ситуациях вероятность растрескивания дороги из бетона остается существенной в течение всего отрезка времени, необходимого для полного затвердевания материала.
2. Устойчивость к динамическим нагрузкам. Формирование состава дорожного бетона предполагает использование наполнителей, которые способны переносить регулярные вибрации, что возникают при прохождении по покрытию внушительного трафика.
3. Стойкость к химическим воздействиям. Не секрет, что для удаления обледеневшего слоя, бетонные дороги нередко очищаются химически активными реагентами. Справиться с такими воздействиями позволяет формирование сбалансированного состава материала.

Укладка бетонного покрытия

Устройство капитальной бетонной дороги допускает укладку материала как на грунтовое основание, так и после удаления старого дорожного покрытия. Для начала площадка зачищается от мусора и растительности. Срезаются бугры, устраняются неровности. Углубления и ямы плотно заполняются обычным грунтом либо строительным боем.

Перед непосредственным бетонированием дороги площадка покрывается плотным слоем песка, желательно крупной фракции. Достаточной считается песчаная подушка, толщина которой составляет от 3 до 5 см. Поверх песка насыпается щебень прослойкой аналогичной толщины. В завершение подготовительных мероприятий ставится опалубка, куда будет осуществляться заливка бетона.

Соответствие качеств собственноручно изготовленного состава необходимым требованиям проверить достаточно проблематично. Поэтому поначалу не рекомендуется заливать слишком большие по площади участки.

После того, как подготовлен материал, с помощью которого укладываются бетонные дороги, соблюдена технология изготовления, зачищена и выровнена площадка, можно переходить к заполнению участка, ограниченного опалубкой. Удаляется опалубка лишь после полного затвердевания бетонного слоя.
Выполнив устройство бетонной дороги собственными руками согласно вышеуказанным рекомендациям, можно получить по-настоящему прочное, надежное и долговечное покрытие.

Источник

Дорожный бетон и его особенности

Дорожный бетон служит для укладки полотна автомобильных дорог и аэродромных покрытий. Он выделяется в отдельную группу бетонов. При эксплуатации материал подвергается различным разрушающим факторам: действию большегрузов, резким перепадам температур, атмосферным осадкам.

Производство, контроль качества и свойства дорожного бетона регламентирует ГОСТ 26633-2012.

Требования, предъявляемые к дорожному бетону

Часто дорожное покрытие находится в экстремальных условиях эксплуатации, поэтому к дорожному бетону предъявляются особые требования:

• Прочность на сжатие при растяжении и изгибе. По автомагистралям постоянно передвигаются фуры и грузовые машины, дорожное покрытие не должно разрушаться под их массой.
• Истираемость. При непрерывном потоке автомобилей покрытие дороги постепенно теряет свою толщину. Истираемость сильно влияет на срок службы дорожного полотна: чем она выше, тем менее долговечным будет покрытие.
• Водостойкость. Прочность бетона может падать из-за эффекта Ребиндера. Вода проникает даже в небольшие микротрещины, при замерзании она расширяется, увеличивая тем самым трещины.
• Высокая морозостойкость. Зимой почти на всей территории России температуры отрицательные, однако дорожное покрытие не должно таять вместе со снегом.
• Устойчивость к агрессивным химическим средам. Дороги во время гололеда посыпают реагентами, поэтому покрытия не должны разрушаться под их воздействием.

Состав дорожного бетона

В качестве строительного бетона часто используют фибробетон. Бетоны для дорожных и аэродромных покрытий относятся к тяжелым бетонам, их плотность равна 1800-2500 кг/м 3 , содержание вяжущих веществ в таких них понижено, поэтому они называются тощими.

Нужные для получения дорожного бетона вещества: вода, вяжущее вещество, мелкий и крупный заполнитель. В роли мелкого заполнителя выступает песок, а в качестве крупного обычно используют базальтовый, реже известняковый гравий или щебень.

Вяжущим веществом служит гидрофобный и пластифицированный портландцемент. Содержание С3А (трехкальциевого алюмината) в бетоне дорожном согласно ГОСТ должно быть менее 10%.

Существует специальный дорожный портландцемент, бывает он двух марок: М300 и М400, обладает повышенной морозостойкостью, деформативностью, прочностью при изгибе, стойкостью к ударной нагрузке, низкими показателями по усадке и истираемости.

По стандартам дорожный бетон для магистралей должен иметь морозостойкость F150, а для дорог в пределах города – F100. Различные модификационные добавки обеспечивают требуемое значение морозостойкости.

Гравий и щебень могут быть разных фракций. Для верхнего слоя многослойной конструкции используется щебень или гравий с диаметром 20 мм, для однослойных же покрытий – 40 мм. Марка крупного заполнителя не должна быть меньше указанных в таблице значений.

Песок тоже может быть разный. Обычно используется мелкий или средний зернистый песок. Для ускорения твердения в бетон добавляют химические добавки – пластификаторы, количество добавок должно быть менее 60 г/кг цемента.

Классификация дорожного бетона по назначению

Виды дорожного бетона по назначению:

• Однослойные дорожные покрытия, верхние слои двухслойных и многослойных дорожных пирогов. Водоцементное отношение в таких бетонах менее 1:2.
• Нижний слой в двухслойных покрытиях. В этом случае отношение воды к цементу в бетонной смеси более 3:5.
• Нижний слой дорожной одежды капитальных дорог. Отношение «вода-цемент» для бетонных смесей, используемых для основания капитальных дорог, не нормируется.

Марки дорожных бетонов

Характеризуются дорожные и аэродромные бетоны классом по прочности на сжатие, обозначается он буквой B. Число рядом с буквой показывает, какую нагрузку в МПА материал способен выдерживать, не разрушаясь. Также характеризует свойства бетона марка (M), цифры, стоящие рядом с буквой означают предел прочности при сжатии в кгс/м 2 .

Чаще всего для устройства дорог пользуются бетоном В20 М250 и дорожным бетоном В15 М200. При изготовлении бетонных плит для строительства аэродромных покрытий, виадуков и мостов используют дорожный бетон марки В30 М400, который наделен большой прочностью, морозостойкостью, долговечностью и износостойкостью.

Сфера применения дорожного бетона

Дорожный бетон применяется при строительстве городских дорог и автомагистралей, возведении дорог на аэродромах, для устройства тротуаров и пешеходных дорожек, подъездных путей к производственным участкам и прочим промышленным объектам.

Заключение

Бетон для дорожных покрытий должен соответствовать всем требованиям, нормам и стандартам. В разных случаях оптимальные свойства и технические характеристики бетона будут разными, поэтому марка и состав бетонных смесей подбираются индивидуально. Все работы по укладке дорожного покрытия следует проводить, строго соблюдая технологию.

Источник