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.
Посмотреть «ГОСТ 8424-72» или cкачать в PDF (1.2 MB)
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.
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.
Посмотреть «ВСН 139-80» или cкачать в PDF (10.1 MB)
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.
