Особенности дорожного бетона. Цемент в строительстве дорог


«Цемент в дорожном строительстве» » Вcероссийский отраслевой интернет-журнал «Строительство.RU»

Цементобетонные перспективы российских дорог

 

В настоящий момент в России лишь около 1,5 % дорог построены с помощью бетонных технологий. Ежегодно увеличивающиеся нагрузки на дороги, ставят сегодня перед дорожниками задачи по внедрению эффективных технологий строительства и реконструкции автомобильных дорог, для решения проблемы необходимо значительное увеличение доли строительства дорог с цементобетонным покрытием.

В соответствии с постановление Правительства РФ от 30 мая 2017 г. № 658 “О нормативах финансовых затрат и Правилах расчета размера бюджетных ассигнований федерального бюджета на капитальный ремонт, ремонт и содержание автомобильных дорог федерального значения”, межремонтные сроки эксплуатации федеральных автодорог I-IV категории увеличены до 12 лет, по капремонту - до 24 лет. Без применения цементобетона достичь указанных показателей невозможно.

В утверждённой Правительством  «Стратегии развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года», также указано: «Стимулирование спроса на продукцию промышленности строительных материалов планируется увеличить за счет осуществления дорожного строительства с использованием цементобетона и композиционных материалов вместо асфальтобетона в качестве верхней части дорожного покрытия, а также существенного увеличения объемов строительства, реконструкции, ремонта и капитального ремонта зданий и сооружений промышленного, гражданского и транспортного назначения с применением широкого спектра полимерных композитных материалов и изделий из них.

Цементобетонные дороги долговечнее асфальтобетонных в 5-6 раз, в том числе с учетом применения минеральных и химических добавок, препятствующих возникновению коррозии бетонов, их срок службы может достигать 50 лет и более. Они стойки к агрессивному воздействию среды, обеспечивают высокое сцепление с колесом и отсутствие пыли, а также лучшую видимость на дороге, что содействует повышению безопасности дорожного движения. Их прочность и износостойкость позволяют пропускать грузовые автомобили с большим объемом грузов и повышать интенсивность дорожного движения, что приобретает особое значение в контексте транспортных проблем Российской Федерации. Бетонное покрытие дает значительные технико-экономические преимущества при эксплуатации дороги, так как высокая долговечность бетона позволяет сократить расходы на содержание и ремонт до минимума.»

С целью изучения вопросов возможности обеспечения дорожного строительства качественными строительными материалами, спецтехникой, оборудованием и технологиями для производства цементобетонов, 1-2 марта 2018 года в Москве состоится II конференция RUCEM.RU о применении цементов и бетонов в дорожном строительстве: «Цемент в дорожном строительстве». Мероприятие состоится при поддержке Федерального дорожного агентства Росавтодор.

С целью изучения вопросов возможности обеспечения дорожного строительства качественными строительными материалами, спецтехникой, оборудованием и технологиями для производства цементобетонов, 1-2 марта 2018 года в Москве состоится II конференция RUCEM.RU о применении цементов и бетонов в дорожном строительстве: «Цемент в дорожном строительстве». Мероприятие состоится при поддержке Федерального дорожного агентства Росавтодор.

Оргкомитет II конференции  «Цемент в дорожном строительстве»

 

 

II конференция об использовании цементов и бетонов в дорожном строительстве: «Цемент в дорожном  строительстве»

II конференции RUCEM.RU о применении цементов и бетонов в дорожном строительстве: «Цемент в дорожном  строительстве», г. Москва.  Мероприятие состоится при поддержке Федерального дорожного агентства Росавтодор:

В настоящее время в дорожной отрасли уделяется повышенное внимание проблематике расширения применения технологий строительства автомобильных дорог с применением цементобетонов.  Изучение соответствующих наработок, обмен накопленным опытом как  отечественным, так и мировым в области устройства цементобетонных покрытий автомобильных дорог послужит положительным инструментом для оценки перспективных направлений дальнейших исследований.

С целью изучения вопросов возможности обеспечения дорожного строительства качественными  строительными материалами, спецтехникой, оборудованием и технологиями для производства цементобетонов,  1-2 марта 2018 года в Москве состоится II конференция RUCEM.RU о применении цементов и бетонов в дорожном строительстве: «Цемент в дорожном  строительстве».

На мероприятие приглашены ведущие представители научных учреждений профильной тематики, производители цемента, бетонов, строительной химии, арматуры, нерудных материалов, дорожно-строительной техники и оборудования, дорожные строители, аналитики рынков, представители госучреждений и другие организации занятые в сфере дорожного строительства и заинтересованные в строительстве дорог с бетонным покрытием. 

Также планируется пригласить представителей стран Таможенного Союза и зарубежных участников с целью обмена опытом в строительстве бетонных дорог.

 

Заявки на участие принимаются до 15 февраля 2018 года по  эл.почте: [email protected] или тел. +7(845) 368-33-82. До 31 декабря 2017 г. действуют скидка за раннюю регистрацию.

Сайт мероприятия - http://www.rucem.ru/seminar/rucem27/

электронная регистрация - http://www.rucem.ru/seminar/rucem27/ register.php

Оргкомитет II конференцииRUCEM.RU о применении цементов и бетонов в дорожном строительстве: «Цемент в дорожном  строительстве»

rcmm.ru

Дорожно-строительные материалы

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Общие сведения об автогрейдерах

Дорожно-строительные материалы

Для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог и железнодорожного полотна применяют разнообразные природные и искусственные дорожно-строительные материалы.

К природным материалам относятся такие материалы, которые добываются в верхних слоях земной коры и используются после несложной механической обработки для придания частицам материала нужных размеров, формы и состояния поверхности (песок, глина, щебень, гравий, природный асфальт и др.). Искусственные материалы изготавливают из природного сырья или отходов промышленности путем их обработки по специальной технологии, способствующей образованию новых материалов с другими, чем у исходных, свойствами (цемент, битум, цементобетон и др.).

Если дорожно-строительные материалы получены из местного исходного сырья и из отходов промышленности, то они называются местными (песок, гравий, шлак и др.) и более дешевы в строительстве, чем привозные. Но так как от качества применяемых материалов, так же как и от качественной технологии строительства дорог, в конечном счете зависит долговечность дорожных одежд, применение менее качественных местных материалов может быть оправдано не всегда.

Основой природных материалов являются рыхлые осадочные горные породы, которые в результате длительного воздействия переменных температур, размыва водами и выветривания разрушаются до определенного состояния, образуя в зависимости от величины частичек, примесей и влаги так называемые грунты, обладающие различными свойствами.

К грунтам минерального происхождения, используемым в дорожном строительстве, относятся глины, пески, смеси песков с глинами (супесчаные и суглинистые), щебень, галька, гравий. К грунтам органического (растительного) происхождения принадлежат торф и чернозем с примесями песка и глины. Грунты с обильными примесями минеральных солей образуют солончаки.Глины. Состоят из мелких чешуйкообразных частиц крупностью 0,001…0,005 мм, плотно прилегэющих одна к другой. В материковом залегании глины водонепроницаемы. При определенном увлажнении глины становятся пластичными, т. е. под действием внешних сил приобретают способность сохранять придаваемую форму. Чистая глина при увлажнении увеличивается в объеме, поэтому для полотна не пригодна. Плотность 1,8…1,95 т/м3.

Пески. Состоят из частиц крупностью 0,05…5 мм, не связанных между собой, из-за чего пески хорошо пропускают воду. Без примесей пески, независимо от влажности, пластичностью не обладают. Если в песке содержатся частицы меньше 0,05 мм, то он считается пылеватым! Если же в песке есть частицы мельче 0,005 мм, то он называется глинистым. Наиболее прочными являются кварцевые пески (белого цвета). При наличии примесей окислов железа пески могут быть желтыми, бурыми или вишнево красными. В зависимости от размеров частиц пески могут быть крупнозернистыми, среднезернистыми, мелкозернистыми, очень мелкозернистыми и тонкозернистыми.. Применяют песок для подстилающих слоев дорожных одежд, устройства дренажа, в цементо- и асфальтобетонах. Плотность песка 1,6…1;75 т/м3. Пылеватые пески в земляном полотне не используются, так как при увлажнении приобретают свойства плывунов.

Глинистые грунты. Состоят в основном из глины, но содержат незначительные примеси песка, практически водонепроницаемы. Могут применяться в земляном полотне в сухих местах, так как при насыщении водой размягчаются и теряют несущую способность.

Суглинистые грунты. Представляют собой смеси песка с глиной, когда глины содержится более 20% по массе. Плотность 1,6… 1,9 т/м3. Хорошо сопротивляются воздействию ветра и влаги, устойчивы в откосах.

Пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси. Содержат большое количество пылеватых частиц, поэтому неустойчивы к воздействию влаги. Набухают при увлажнении, зимойч в них образуются пучины. Откосы из этих грунтов легко размываются и выветриваются. Могут использоваться в земляном полотне насыпи и выемке, если их верхние части (0,8…1,2 м) устроены из устойчивых грунтов.

Супесчаные грунты. Представляют собой смеси песка с глиной при содержании глины от 5 до 20% по массе. Глинистые частицы являются связующими для остальных частиц. При их содержании более 5% по массе супеси являются связными, т. е. меняют форму под воздействием внешних сил. Плотность супесчаных грунтов 1,6…1,8 т/м3. В переувлажненном состоянии не теряют несущей способности, что способствует их применению при устройстве насыпей.

Пылеватые супесчаные грунты. Те же супесчаные грунты, но отличаются большим содержанием песчаных частиц (до 50% по массе). При переувлажнении теряют несущую способность. Могут накапливать влагу в зимних условиях с образованием пучин. Применимы в насыпях только в сухих местах.

Галька. Представляет собой окатанные водой обломки горных пород размером от 40 до 100 мм. Гальку применяют для устройства оснований, дренажа и в качестве исходного продукта для изготовления щебня. Плотность гальки 1,8…2 т/м3.

Гравий. Представляет собой окатанные водой обломки горных пород размером от 3 до 70 мм. Плотность гравия 1,8…2,0 т/м3. Добытый в карьере гравий может содержать песок. Если песка более 50%, то материал называется гравийно-песчаным. Гравий находит применение в покрытиях, конструктивных слоях дорожных одежд, в дренажах, асфальто- и цементобетоне, в качестве балластного слоя на железнодорожном полотне.

Щебень. Представляет собой смесь угловатых обломков скальных пород размером 5…70 мм. Щебень может быть природный и изготовленный путем дробления. Для дорожного строительства применяют 5 сортов щебня: крупный (40…70 мм), средний (20…40 мм), мелкий (10…20 мм),, клинец (5… 10 мм), высевки (ме,ньше 5 мм). Плотность щебня 1,6…2 т/м3.

Чернозем, торф. Применяются только для облицовки откосов насыпей и выемок с целью создания растительного покрова, предохраняющего откосы от размыва водами. Плотность чернозема 1,2…1,4 т/м3.

Грунты разрабатываются автогрейдерами либо в естественном состоянии при его залегании в массиве, либо в рыхлом состоянии при отсыпке на дорожное полотно. В любом случае чем выше плотность грунта, тем труднее он подвергается разработке, а следовательно, требует больше энергозатрат.

Плотность грунтов в свою очередь зависит от содержания в них воды: больше воды — выше плотность грунта. Отношение массы в % к массе сухого грунта, в котором она содержится, называется влажностью.

Более связные грунты труднее подвергаются обработке, чем несвязные. А связные да еще влажные грунты требуют еще больших энергозатрат.

Производительность землеройной техники зависит еще и от того, насколько увеличивается объем грунта при его разработке. Для оценки этого явления служит так называемый коэффициент разрыхления, т. е. отношение объема разрыхленного грунта к его объему в плотном массиве. Каждому виду грунта соответствует свой коэффициент разрыхления (от 1,1 в песке и супеси до 4,4 в суглинке).

Цемент. Относится к минеральным вяжущим материалам водного твердения. Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее, полученное тонким помолом цементного клинкера, минеральных добавок и природного гипса. Основным свойством портландцемента является его способность затвердевать при растворении водой, превращаясь в камневидное тело. Это свойство зависит от состава добавок и тонкости помола клинкера.

В зависимости от активности и предела прочности при изгибе образцов из портландцемента он подразделяется на марки 400, 500, 550 и 600. Нарастание прочности происходит неравномерно: через 3 сут она достигает 50%, на 7-е сутки — 70% от прочности в 28-суточном возрасте. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец — не позднее 12 ч от начала затвердения для возможности производства строительных работ. Активность цемента снижается на 30% через 6 мес и на 40% через 12 мес.

Объемная масса насыпного портландцемента составляет 0,9…1,3 т/м3, плотность — 3…3,2 т/м3. Применяется портландцемент при укреплении грунтов, устройстве бетонных дорожных оснований и покрытий.

Битумы. Относятся к органическим вяжущим материалам, представляют собой группу природных и искусственных твердых, пластичных или жидких веществ, состоящих из смеси органических высокомолекулярных соединений (ароматические углеводороды и их производные).

Легко соединяются с каменными материалами, образуют прочную, водоустойчивую пленку. Искусственным путем битумы приготавливают из нефти или сланцев. Они делятся на три группы: твердые, жидкие и вязкие битумы — в зависимости от подвижности при 20…25° С и при 120… 180° С. Показателями битумов являются вязкость, пластичность и прочность. При изменении температуры у битумов сильно меняется вязкость. Так, при изменении температуры от — 30° С до + 60° С битум переходит из твердого в вязко-пластичное, а затем в жидкое состояние.

При строительстве дорожных и аэродромных покрытий используются искусственно получаемые из нефти дорожные вязкие битумы марки БНД (битумы нефтяные дорожные), марки БН (битумы нефтяные) и жидкие битумы марок БГ (быстрогустеющие), СГ (среднегустеющие) и МГ (медленногустеющие).

Природные битумы по качеству бывают лучше нефтяных. Их месторождения встречаются на Кавказе, в Крыму, в Сибири, в Средней Азии.

—-

В дорожном строительстве широко применяют грунты, каменные материалы, минеральные и органические вяжущие вещества и полученные на их основе искусственные материалы — укрепленные грунты и цементобетонные, асфальтобетонные смеси. От качества этих материалов во многом зависят не только прочность и долговечность, но и экономичность дорожных конструкций, так как в общей стоимости строительства автомобильных дорог и мостов расходы на строительные материалы составляют свыше 60%.

Грунтом называется горная порода, слагающая верхние горизонты земной коры, затронутые физико-химическими процессами выветривания. Грунт является сложным телом, состоящим при положительной температуре из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. При отрицательной температуре в состав грунта входит также лед. Твердая фаза представляет собой смесь минеральных частиц и органических примесей; жидкая состоит из воды с растворами различных солей; газообразная — из смеси воздуха, некоторых газов и водяного пара.

Грунтовый скелет состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц. К песчаным относят частицы диаметром от 2 до 0,05 мм, к пылеватым — частицы диаметром от 0,05 до 0,005 мм, к глинистым — частицы диаметром менее 0,005 мм. Грунты, содержащие не менее 82% песчаных частиц и не более 3% глинистых, называют песчаными грунтами. Грунты, в которых содержится более 25% глинистых частиц, являются глинистыми. К супесчаным относятся грунты, содержащие не менее 50% песка и от 3 до 12% глины; к суглинистым— грунты, содержащие от 12 до 25% глинистых частиц. Если в грунте содержится пылеватых частиц больше, чем песчаных, то к названию грунта прибавляется слово пылеватый.

Песчаный грунт является хорошим материалом для возведения земляного полотна. Он легко разрабатывается, хорошо уплотняется и незначительно снижает прочность при увлажнении. Недостатком песчаных грунтов, особенно легких песков, является их плохое сопротивление размывающему действию текущей воды. Для предотвращения размывания водой откосы полотна требуют уплотнения.

Супесчаные грунты пригодны для устройства насыпей — легко разрабатываются и уплотняются, сохраняют устойчивость при повышении влажности.

Суглинистые грунты широко используют при возведении земляного полотна. Однако во время увлажнения прочность их значительно снижается и становится меньше прочности песков и супесей.

Глинистые грунты обычно применяют для возведения высоких насыпей в сухих местах. При увлажнении прочность глин значительно снижается по сравнению с остальными видами грунтов.

Перед разработкой грунтов необходимо установить возможность их использования для возведения насыпей. Насыпи возводят в основном из песчаных и супесчаных грунтов. Суглинистые грунты применяют для нижних слоев насыпей (ниже 0,9—1,2 м от поверхности проезжей части). Возводить насыпи из жирных глин не рекомендуется, так как трудно дробить комки и уплотнять эти грунты до монолитного состояния.

Чтобы оценивать грунты как среду для земляных работ, необходимо знать их основные физико-механические свойства: объемную массу, плотность, разрыхляемость, влажность, связность.

Объемной массой грунта называется масса единицы занимаемого им объема при естественной влажности, включая объем, занимаемый минеральными частицами и порами. Обычно объемная масса выражается в кг/м3 и изменяется у грунтов в среднем от 1000 до 2500 кг/м3.

Плотностью грунта удобно пользоваться при оценке степени уплотнения. Плотность определяется массой твердой фазы грунта в единице объема и выражается в г/см3. После уплотнения плотность грунтов составляет 1,4—1,7 г/см3.

Разрыхляемостыо называют способность грунта увеличиваться в объеме в процессе разработки. При разрыхлении соответственно уменьшается объемная масса грунта. Коэффициент разрыхления характеризует отношение объема разрыхленного грунта к объему,, который он занимал в естественном залегании. В зависимости от вида грунта, его влажности и способа разработки средние значения коэффициента разрыхления колеблются в пределах 1,08—-1,32 (большие значения относятся к глинистым грунтам).

Влажность грунта — отношение массы воды, содержащейся в порах грунта, к массе твердых частиц, составляющих грунт, выраженное в процентах. Влажность бывает различной для одних и тех же грунтов. При заполнении водой менее 1/3 объема пор грунты считаются сухими; при заполнении от 1/3 До 2/3 объема пор — влажными и при заполнении более 2/3 объема пор — мокрыми.

Связность — это основная прочностная характеристика грунта. Ее определяют по удельной силе сцепления грунтовых частиц между собой. Сцепление грунта при одной и той же влажности повышается с увеличением степени уплотнения, а при одинаковой плотности понижается с увеличением влажности. Удельная сила сцепления грунтов изменяется в пределах от 0,1 до 1 кгс/см2.

Трудность разработки грунтов имеет большое значение при строительстве автомобильных дорог. По трудности разработки грунты разделяются на XI основных групп: I группа — наиболее легко разрабатываемые грунты (легкие), II — средние, III — тяжелые, IV скальная предварительно разрыхленная порода, V—XI — разные твердые породы.

Каменные материалы для дорожного строительства получаю1!1 из горных пород путем их механической переработки в карьерах или на камнедробильных заводах.

По геологическому происхождению различают изверженные (магматические), осадочные (пластовые) и метаморфические (видоизмененные) горные породы.

К изверженным горным породам относятся граниты, диориты, диабазы и прочие кристаллические образования, которые возникли в результате застывания и кристаллизации магмы.

Осадочными породами являются известняки, песчаники и ракушечник. Они образовались путем осаждения веществ из водной среды рек, морей и океанов. Прочность осадочных пород ниже, чем у изверженных.

Метаморфическими породами называются те, которые образовались из изверженных и осадочных пород под влиянием высокой температуры и большого давления. К ним относятся мрамор, гнейс, кварциты.

Основная характеристика горных пород —их прочность. Прочность определяют по величине наибольшего сжимающего напряжения, при котором разрушаются (предел прочности при сжатии) образцы с размерами 5×5×5 см или цилиндры диаметром и высотой 5 см. В зависимости от предела прочности при сжатии (в МПа) горные породы разделяют на следующие группы: очень прочные — более 120, прочные— 120—80, средней прочности — 80—60, слабые—60—30 и очень слабые — менее 30.

Для устройства проезжей части и приготовления цементобетон-ной смеси используют гравий, щебень и песок.

Гравием называется осадочная рыхлая порода, образовавшаяся в результате естественного разрушения горных пород и состоящая из различных по крупности окатанных обломков минералов. По происхождению различают ледниковый, речной, озерный, морской, горный и овражный гравий. Если гравий содержит более 50% песка, то такой материал называется гравийно-песчаной смесью. Гравий, получаемый после грохочения и отделения песка, называется сортовым и разделяется на следующие фракции (ГОСТ 8268—74): крупный с размерами зерен 70—40 мм; средний 40— 20 мм; мелкий 20—10 мм; гравийная мелочь 10—5 мм.

Щебнем называется смесь обломков горных пород, получаемых в результате механического дробления. В зависимости от крупности зерен щебень разделяется на следующие фракции (ГОСТ 8267—75): 5—10; 10—20; 20—40; 40—70 мм. Форма зерен щебня должна приближаться к кубической.

Наибольший размер частиц щебня или гравия при приготовлении цементобетонных смесей, предназначенных для устройства оснований, должен быть не более 70 мм, а для устройства покрытий— не более 40 мм. В щебне и гравии встречаются зерна лещадной формы, у которых длина или ширина в три раза превышает толщину. Щебень и гравий, предназначенные для приготовления цементо-бетонной смеси, не должны содержать зерен лещадной и игольчатой формы более 25%, а пылевидных и глинистых частиц — более 1%.

Природный и искусственный пески широко применяют для приготовления цементобетонных смесей.

Природный песок образуется в результате выветривания изверженных,- осадочных или метаморфических горных пород. Искусственный песок получают путем дробленая прочных горных пород.

Одной из основных характеристик песка является крупность зерен. Для оценки зернового состава вводят показатель, который называется модулем крупности Мк. Для определения Мк пробу песка рассеивают на решетах с ячейками диаметром 10; 5; 2,5; 1,25 мм и ситах с размером сторон 0,63; 0,315; 0,14 мм и устанавливают массу полных остатков на ситах. Полным остатком называется сумма остатка на данном сите и всех предыдущих. Модуль крупности песка представляет собой частное от деления на 100 суммы полных остатков на всех ситах. По величине модуля крупности пески делятся на следующие группы (ГОСТ 8736—77): крупный —Мк более 2,5; средний —Мк 2,5—2; мелкий —Мк 2—1,5; очень мелкий —Мк 1,5—1. В песке для приготовления смесей содержание пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 3%; органические примеси должны отсутствовать.

Вяжущие материалы способны в результате физико-химических или химических процессов связывать смешанные с ними минеральные частицы в одно целое. Подразделяют вяжущие материалы на две группы — минеральные и органические вяжущие.

Минеральными вяжущими материалами называются тонко измельченные порошки минералов, которые при замешивании с водой через некоторое время затвердевают, превращаясь из тестообразного в твердое тело. К ним относятся цемент, известь и гипс. Больше всего при строительстве цементобетонных дорожных покрытий распространен портландцемент.

Портландцемент получают при тонком (сухом или мокром) помоле обожженного до спекания мергеля определенного состава. Основными свойствами портландцемента являются тонкость помола цементного порошка, способность схватываться в определенные сроки, равномерность изменения объема при схватывании и твердении, приобретение прочности в определенный срок.

Тонкость помола определяют просевом цемента массой 50 г через сито с сеткой № 008 (размеры сторон ячейки 0,08 мм). Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании через сито проходило не менее 85% от массы пробы.

При смешивании портландцемента с водой образуется пластичное клейкое тесто. Промежуток времени между затворением цементного теста и началом твердения (схватывания) выбирают, исходя из технологических соображений. На протяжении этого времени необходимо организовать транспортирование, укладку, уплотнение и отделку бетонной смеси. Для дорожных бетонов начало схватывания цемента должно быть не менее чем через 2 ч после его затворения.

В зависимости от прочности портландцемент разделяют на 5 марок: 300, 400, 500, 550 и 600. Прочность определяют при сжатии образцов кубической формы размером 7X7X7 см. Значение предела прочности при сжатии в кгс/см2 и определяет марку цемента. Для бетона однослойных и верхнего слоя двухслойных цементобе-тонных покрытий автомобильных дорог следует применять цемент марки не ниже 500, а для оснований усовершенствованных капитальных покрытий — марки 300 и 400 (ГОСТ 8424—72).

К органическим вяжущим относятся материалы, получаемые в результате переработки различных видов нефти, каменного угля, смол, битумной породы. Эти материалы бывают жидкой, полужидкой или твердой консистенции, черного или темно-коричневого цвета. Органические вяжущие материалы обладают вязкими свойствами и широко применяются для соединения каменных или грунтовых частиц. В дорожном строительстве из органических вяжущих материалов используют битумы, дегти, эмульсии.

Нефтяные дорожные битумы получают путем перегонки сырой нефти, окисления и переработки ее тяжелых фракций. Отличительной особенностью битумов является то, что они хорошо прилипают к поверхности минеральных частиц, обладают достаточной пластичностью и эластичностью, что позволяет устраивать бесшовные покрытия, характеризующиеся высокими эксплуатационными показателями и способностью смягчать вибрацию и шум при проезде транспорта.

К основным свойствам битумов относятся вязкость и пластичность.

Вязкость битума зависит от температуры нагрева и характеризуется условным показателем твердости— глубиной проникания стандартной иглы в битум при температуре 25 и 0° С за 5 с под действием груза массой 100 г. При большей вязкости битумов увеличиваются прочность и водоустойчивость покрытия, но ухудшается обволакивание поверхности минеральных материалов. Ввиду этого битумы должны быть нагреты до определенной температуры.

Пластичность битумов определяется их способностью деформироваться без нарушения сплошности. Чем выше пластичность битума, тем большие деформации может выдержать покрытие с его применением.

Битумы разделяются на жидкие и вязкие. В дорожном строительстве для приготовления различных смесей в основном используют вязкие битумы, которые разделяют на пять марок (ГОСТ 11955—74): БНД-200/300, БНД-130/200, БНД-90/130, БНД-60/90, БНД-40/60 (цифры характеризуют вязкость битума, определяемую глубиной, мм, проникания иглы при температуре 25 °С).

Дегти — это продукты сухой перегонки каменного угля. Их можно использовать в качестве вяжущего материала при строительстве покрытий из черного щебня и смешивании гравийных и щебеночных материалов на полотне дороги.

Эмульсии — дисперсные системы, состоящие из взвешенных в воде капелек битума или дегтя. Добавка к воде эмульгатора предотвращает слипание этих частиц. В эмульсии содержится до 50— 60% битума или дегтя.

Укрепленные вяжущими материалами грунты, асфальтобетонные и цементобетонные смеси используют для строительства дорожных- покрытий.

Укрепленными грунтами называют такие, которые обработаны в установке или на дороге органическими или минеральными вяжущими материалами. При укреплении грунтов с помощью химических средств улучшаются их механические свойства. В результате этого создаются прочные связи между вяжущими материалами и грунтовыми частицами. Грунты приобретают механическую прочность, морозо- и водоустойчивость. Наиболее пригодны для укрепления щебенистые и гравелистые грунты, супеси и суглинки влажностью от 3 до 12%. Оптимальная норма органического вяжущего материала в каждом случае назначается на основе лабораторных опытов и изменяется в пределах 5—17% от массы смеси. Для укрепления грунтов в них добавляют портландцемент марки не ниже 400.

Грунт перемешивают с вяжущими материалами на дорогах грун-тосмесительными машинами или в карьерах на специальных установках. Самые однородные — это смеси, получаемые в карьерных установках. Способ наиболее эффективен в тех местах, где нет качественных грунтовых материалов. Стоимость оснований и покрытий, которые построены методом смешения на дороге, ниже.

Асфальтобетонной называется рационально подобранная по плотности смесь минеральных материалов (щебня или дробленого гравия, песка и минерального порошка) с битумом. В зависимости от наибольшей крупности минерального материала различают смеси песчаные (до 5 мм), мелкозернистые (до 15 мм), средне-зернистые (до 25 мм) и крупнозернистые (до 40 мм).

По вязкости битума и температуре нагрева минеральных материалов, при которой приготовляют, укладывают и уплотняют асфальтобетонные смеси, их подразделяют на горячие, содержащие вязкие битумы, и теплые, включающие в себя жидкие битумы. Температура асфальтобетонных смесей во время выпуска из смесителя при использовании вязких или жидких битумов должна быть соответственно в пределах 120—160 и 80—100° С.

Цементобетонной называется рационально подобранная смесь щебня (гравия) и песка с цементом и водой при определенном водоцементном отношении и консистенции для получения цементного бетона требуемой прочности и долговечности. Цементный бетон получается в результате твердения уплотненной цементобетонной смеси.

Одно из основных свойств цементобетонной смеси — ее удобоук-ладываемость, которая отражает способность бетонной смеси быстро и с минимальной затратой энергии приобретать необходимую плотность и форму в процессе уплотнения. Удобоукладываемость характеризуется степенью подвижности (жесткости) смеси непосредственно перед укладкой в дорожное покрытие или основание.

В зависимости от вида цементобетонной смеси ее подвижность оценивают величиной осадки усеченного конуса высотой 300 или 450 мм, изготовленного из рабочей бетонной смеси, или с помощью технического вискозиметра по скорости течения смеси при вибрации.

Подвижность цементобетонной смеси определяют стандартным конусом из листовой стали высотой 300 мм, внутренним диаметром нижнего основания 200 мм и верхнего— 100 мм. Для цементобетонных смесей с крупностью зерен заполнителя более 70 мм используют конус высотой 450 мм, внутренним диаметром нижнего основания 300 мм и верхнего— 150 мм. При этом величина осадки конуса цементобетонной смеси приводится к значению осадки стандартного конуса умножением на коэффициент 0,67.

Метод определения подвижности смеси по осадке конуса заключается в следующем. В стальную форму-конус укладывают це-ментобетонную смесь в три слоя с уплотнением каждого из них штыкованием 25 раз металлическим стержнем диаметром 16 и длиной 650 мм. После уплотнения смеси форму-конус строго вертикально снимают и конус бетонной смеси оседает под действием силы тяжести, сохраняя свою форму. Осадку конуса определяют, прикладывая металлическую линейку ребром на верх формы и измеряя с точностью до 0,5 см расстояние от низа линейки до верха осевшей бетонной смеси.

По величине осадки конуса в сантиметрах цементобетонные смеси подразделяют на жесткие — осадка конуса 0 см, малоподвижные— примерно 3 см, подвижные—-4—15 см и литые — более 15 см.

Степень жесткости цементобетонной смеси определяют с помощью технического вискозиметра путем вибрирования конуса бетонной смеси на вибростоле с частотой 3000 колебаний в минуту при амплитуде 0,35 мм. Показатель жесткости — это время, с, необходимое для расплывания конуса смеси и заполнения ею цилиндрического сосуда, технического вискозиметра. Для цементобетонной смеси, используемой в дорожном строительстве, это время обычно колеблется в пределах от 10 до 40 с.

Удобоукладываемость бетонных смесей зависит от ряда факторов, определяющий из которых — отношение массы воды к массе цемента в смеси. Чем больше это отношение, тем более пластичной будет смесь и тем легче она может быть уложена в покрытие и уплотнена. Однако увеличение этого отношения приводит к снижению плотности смеси после твердения вследствие испарения лишней воды и к уменьшению прочности и морозостойкости покрытия.

Использование жестких цементобетонных смесей в дорожном строительстве позволяет экономить цемент на 10—20%, сокращать сроки твердения при наборе прочности, но требует более интенсивного уплотнения. Для однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий используют бетонную смесь с водоцементным отношением, не превышающим 0,5, а для нижнего слоя двухслойных покрытий — не превышающим 0,6.

Подвижность цементобетонной смеси перед укладкой бетоноук-ладочными машинами должна составлять 1—2 см осадки стандартного конуса.

Цементный бетоц — это искусственный материал, состоящий из зернистого минерального скелета, скрепленного затвердевшим цементным камнем, и полученный в результате твердения уплотненной цементобетонной смеси.

Прочность цементного (дорожного) бетона характеризуется маркой, которую определяют пределом прочности при сжатии стандартных кубиков и пределом прочности на растяжение при изгибе стандартных балочек на 28-е сутки хранения. Дорожный бетон делится на марки (ГОСТ 8424—72) по пределу прочности на растяжение при изгибе — 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 и 55; по пределу прочности при сжатии —75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 и 500.

Цементный бетон для дорожного строительства должен обладать заданной по проекту прочностью, которая зависит в основном от его плотности. Это свойство бетона обусловлено правильным подбором его состава, качеством приготовления и укладки в покрытие цементобетонной смеси.

Читать далее: Черные металлы

Категория: - Общие сведения об автогрейдерах

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Роль дорожного бетона в строительстве автодорог

В настоящее время в дорожном строительстве России используются две технологии:

  • С использованием традиционных асфальтобетонных покрытий, в которых связующее вещество – битум;
  • Использующие цементно-бетонные покрытия, в которых применяется так называемый дорожный бетон.

Традиционная технология асфальтовой укладки не слишком пригодна для российского климата. Дороги с таким покрытием постоянно ремонтируются, но качество их от этого не улучшается. Опыт европейских стран, начавших строить цементно-бетонные дороги, показал перспективность таких автобанов. И дело даже не в моральной старости асфальтобетонной технологии. Она дискредитирована неправильными методами ее применения.

Асфальтобетонные дороги, как инженерное решение, в странах Европы и в США представляют собой бетонное основание, на котором присутствует нанесенный тонким слоем асфальт. В России же асфальтовое покрытие, в котором связующее не цемент, а битум самого низкого качества, укладывают в лучшем случае на монолитное основание из низкокачественного «тощего» бетона, а чаще всего – на гравийную или песочную подсыпку.

В настоящее время лишь небольшой процент автомобильных дорог России имеет бетонное покрытие, в основном, это трассы федерального значения. Большинство же российских дорог не соответствуют современным транспортным нормам.

Достоинства бетонных дорожных покрытий

Технико-экономические преимущества цементно-бетонных покрытий перед асфальтобетонными неоспоримы:

  • Достаточно высокая прочность позволяет пропускать тяжелую автомобильную технику;
  • Высокая шероховатость поверхности допускает скоростное движение автотранспорта в дождливую погоду;
  • Малый износ дорожного полотна;
  • Стойкость бетона для дорожного строительства к агрессивному воздействию окружающей среды;
  • Отсутствие пыли;
  • Малый объем текущих ремонтных работ;
  • Долговечность по сравнению с асфальтобетонными дорогами, срок эксплуатации достигает 50 лет;
  • Возможность механизации на всех этапах строительства.

По мнению специалистов, продолжение асфальтобитумной стратегии в строительстве российских автодорог не позволит выбраться из замкнутого круга «укладка-ремонт», хотя ежегодно выделяются огромные средства на содержание дорог.

Основные отличия дорожного бетона

Экстремальность эксплуатации бетонных покрытий автобанов выделяется следующими негативно воздействующими факторами:

  • Непрерывными механическими нагрузками;
  • Циклически изменяющимися замораживаниями и оттаиваниями;
  • Увлажнениями и высыханиями.

В силу такого набора негативных воздействий бетонное полотно автодорог сооружается из специального бетонного материала, который отличается от применяемых в строительстве и благоустройстве обычных видов бетонов. Дорожки из бетона в частном доме заливают совсем другим составом, нежели федеральную трассу или взлетную полосу аэродрома.

Бетонные покрытия дорог обладают следующими позитивными характеристиками:

  • Повышенная износостойкость;
  • Высокие показатели механической прочности на сжатие и на растяжение при изгибе;
  • Низкая истираемость;
  • Стойкость к температурным перепадам;
  • Морозостойкость;
  • Влагоустойчивость.

Сравнительная рецептура дорожных бетонов

Современные автотрассы сооружают из тяжелых бетонов, которые имеют в своем составе тяжелые наполнители размером фракции, превышающей 5 мм. Плотность таких бетонов колеблется в диапазоне 1800-2500 кг/куб. м. Наполнитель – гравий и щебень, имеющий в своей основе базальт, гранит, известняк.

Это важно! Для сравнения – легкие бетоны, к которым относят пенобетоны, керамзитобетоны, арболиты и другие аналогичные материалы с рыхлой наполнительной составляющей, имеют плотность в пределах 500-1800 кг/куб. метр.

Для сооружения автотрасс и городских дорог, для транспортных путей на промышленных объектах, в строительстве аэродромов, при изготовлении бордюров используются тяжелые бетоны с повышенным содержанием наполнителя-щебня и сниженной весовой долей вяжущего-цемента, получившие название «тощих бетонов». Такая дозировка сокращает расходы на производство бетонной смеси для расширенного спектра стройконструкций, поскольку смесь подобной композиции дешевле высокомарочных бетонных составов.

В состав тощих бетонов входят:

  • 1 весовая часть вяжущего-цемента;
  • 3 весовых части наполнителя-песка;
  • 5 или 6 весовых частей наполнителей — гравия или щебня.

Дозировка воды определяется, исходя из требований к дорожному бетону заданной марки и марки используемого цемента. Обычный тощий бетон характеризуется жесткостью (Ж), чем отличается от товарных бетонов, приготовленных по регламентируемой ГОСТами рецептуре. В ассортименте производимых тощих бетонов присутствуют составы с жесткостью Ж1-Ж3 и сверхжесткие составы СЖ1-СЖ3, однако наиболее популярны следующие марки:

  • М100 В7,5 Ж4 и
  • М200 В15 Ж4.

Дорожный бетон представляет собой несколько иной состав по сравнению с тощим.

Отличие состоит в содержании специальных пластификаторов, которые сообщают дорожному бетону более высокую подвижность по сравнению с тощими бетонами, что немаловажно при укладке дорожного бетона в процессе строительства автодорог. В маркировку дорожного бетона добавляется показатель подвижности смеси П1. Например, обозначение одной из марок используемых бетонных дорожных смесей М150 П1 F100 W2 – класс В12,5. Соответствующие литеры в обозначении означают следующие показатели:

  • «П» — подвижность смеси;
  • «F» — морозостойкость смеси;
  • «W» — водонепроницаемость.

Нормирование водо-цементного соотношения В/Ц позволяет более четко подразделять прочностные характеристики для дорожных бетонов, предназначенных для конкретного типа покрытий. В различных климатических зонах для бетонов однослойных покрытий или верхних слоев двухслойных дорожных покрытий В/Ц принимается в пределах 0,5-0,55. В тех же двухслойных покрытиях нижний слой производят с показателем В/Ц, превышающим отметку 0,6.

А вот для модернизируемых покрытий основание производят из смесей с ненормированным В/Ц.

Это важно! Дорожный бетон должен доставляться только самосвалами, так как в автомиксерах происходит расслоение смеси, теряются характеристики и качество дорожного бетона.

stroitel5.ru

Строительство цементобетонных покрытий

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Техника при ремонте автомобильных дорог

Строительство цементобетонных покрытий

Технология устройства цементобетонных покрытий состоит из следующих операций: – подготовительные работы; – доставка приготовленной смеси к месту укладки; – распределение смеси; – формирование конструктивного слоя; – уплотнение цементобетонной смеси; – отделка поверхности цементобетонного покрытия; – уход за свежеуложенным бетоном; – устройство швов; – герметизация швов.

К подготовительным работам при устройстве цементобетонных покрытий относятся:1) установка копирных струн, которые обеспечивают ровность конструктивных слоев дорожной одежды и их плановое и высотное расположение при работе бетоноукл ад очных машин со скользящей опалубкой;2) установка рельс-форм для работы комплектов машин на рельс-формах;3) заготовка и установка арматуры и конструкций швов расширения.

Натяжение копирной струны производится с двух сторон для работы бетоноукладчика со скользящей опалубкой. Копирные струны закрепляются в кронштейнах на стойках. Стойки выставляются при помощи теодолита и нивелира на расстоянии друг от друга 4-6 м на криволинейных участках и через 15 м на прямых. Кронштейны крепятся на стойках на высоте 0,5-1,0 м от поверхности нижележащего слоя. Отклонение копирной струны от вертикальных отметок не должно превышать ±3 мм.

Установка рельс-форм — трудоемкая операция, выполняемая при помощи геодезических инструментов и автокрана. Рельс-формы предназначены для движения по ним комплекта машин и одновременно с этим являются опалубкой для бетона.

Рельс-формы должны устанавливаться на спланированное основание шириной не менее 0,5 м с каждой стороны бетонирования (из щебня, гравия или грунта, укрепленного вяжущими материалами) или на уширенное для этого основание под покрытие. Не допускается осадка основания от воздействия бетоноукладочных машин во время укладки. Для этого установленные рельс-формы следует обкатывать наиболее тяжелой машиной комплекта. Отклонение отметок рельс-форм после обкатки не должно превышать +5 мм. Непосредственно перед укладкой бетонной смеси рельс-формы необходимо смазать с внутренней стороны отработанным маслом.

Отделять рельс-формы от бетона следует с помощью приспособлений, обеспечивающих целостность боковых граней и кромок уложенного слоя, не ранее 24 часов после укладки.

При устройстве цементобетонных покрытий на участках высоких насыпей над трубами, на подходах к путепроводам, мостам производится армирование слоя покрытия.

Металлические сетки устанавливаются в проектное положение при помощи сухариков бетона или арматурных закладных деталей.

Доставку приготовленной смеси к месту укладки можно производить различными транспортными средствами, учитывая при этом объем работ и дальность транспортирования. Дальность транспортирования смеси следует рассчитывать с учетом температуры и влажности окружающего воздуха, от которых зависит скорость схватывания цементобетонной смеси. По СНиП 3.06.03.-85 смесь должна быть доставлена к месту производства бетонных работ не позднее чем за 30 минут при температуре воздуха 20-30 °С, 60 минут — при температуре 10-20 °С.

Для контроля выполнения данного условия необходимо вести строгий учет за порядком движения автотранспортных средств, если ЦБЗ обслуживает только данный объект, или каждое транспортное средство должно быть снабжено сопроводительными документами (паспорт смеси), в которых указывается марка цементобетонной смеси, подвижность смеси, время ее приготовления и место укладки. В местах выгрузки необходимо оборудовать моечные пункты для очистки кузовов автомобилей от остатков цементобетонной смеси. Автотранспортные средства должны иметь водонепроницаемый кузов с гладкой, ровной поверхностью.

Неблагоприятно сказывается длительная перевозка на качество подвижных смесей. Подвижные смеси в транспортных средствах без побуждения в пути не рекомендуется перевозить на расстояние свыше 10 км по хорошей дороге и 3 км по плохой. В качестве бетоновозов с побуждением применяют автобетоносмесители. Автобетоносмесители используют также для приготовления бетонной смеси в пути следования к месту укладки.

Дальность возки сухих смесей ограничена по экономическим соображениям расстоянием, на которое можно перевозить готовые бетонные смеси с побуждением (медленное вращение барабана 3-4 об/мин) без ущерба для качества смеси.

При устройстве цементобетонных покрытий наиболее трудоемкими являются операции по распределению, формированию, уплотнению и отделке поверхности цементобетонного покрытия. Для производства этих операций в настоящее время широко используются комплекты бетоноукладочных машин.

Развитие комплектов бетоноукладочных машин происходит по двум направлениям: создание высокопроизводительных бетоноукладочных машин со скользящей опалубкой и бетоноукладочных машин с использованием рельс-форм.

Бетоноукладчики со скользящей опалубкой представляют собой гусеничные машины, предназначенные для непрерывной укладки цементобетонных покрытий при строительстве автомобильных дорог, аэродромов, каналов. Традиционно для этих целей использовались комплекты бетоноукладочных машин ДС-100 и ДС-110 , в настоящее время на наш рынок выходит ряд фирм, предлагающих свои услуги в обновлении парка строительных машин.

Бетоноукладчики со скользящими формами фирмы «Виртген» отличаются высокой экономичностью. Их модульная конструкция позволяет быстро переоборудовать машину в зависимости от предстоящей работы.

Скользящие формы могут быть подвешены между ходовыми механизмами или сбоку методом «офсет» (со смещением). Таким образом можно использовать одну и ту же машину для устройства покрытия шириной 7,5 м и для формирования прикромочного водоотводного лотка, укрепительной полосы, направляющей стенки.

Выгрузка цементобетонной смеси осуществляется непосредственно на основание перед бетоноукладчиком или распределителем бетонной смеси, если основание достаточно прочное для движения автотранспорта. В противном случае выгрузку смеси осуществляют в приемный бункер, находящийся сбоку. Из приемного бункера смесь подается конвейером на шнек распределителя. Шнек распределителя состоит из двух частей, каждая из которых может вращаться в двух направлениях. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение цементобетонной смеси по ширине. Бетоноукладчики со скользящими формами SP 1600 фирмы «Виртген» позволяют формировать двухслойные цементобетонные покрытия за один проход. Один бетоноукладчик применяется для одновременного устройства бетонного слоя основания и бетонного покрытия.

Цементобетонная смесь для устройства основания подается непосредственно на основание перед бетоноукладчиком, а смесь для верхнего слоя це-ментобетонного покрытия подается в приемный бункер, находящийся сбоку или впереди бетоноукладчика. С приемного бункера цементобетонная смесь транспортером подается на рабочий орган, осуществляющий распределение и уплотнение верхнего слоя цементобетонного покрытия. Скользящая опалубка может формировать боковую поверхность слоя ровной или криволинейной для лучшего сцепления между смежными полосами.

Формирование смеси по ширине покрытия осуществляется распределителем бетонной смеси или самим бетоноукладчиком. При применении распределителя бетонная смесь распределяется на заданную ширину с некоторым запасом по толщине на уплотнение. Запас на уплотнение уточняется пробным бетонированием.

Уплотнение цементобетонной смеси и окончательное формирование осуществляется бетоноукладчиком. Для уплотнения смеси бетоноукладчик оснащен глубинными вибраторами, вибробрусьями и выглаживающей плитой.

При вибрации зерна щебня и песка располагаются плотнее, а воздух, имеющийся в смеси, вытесняется наружу. При уплотнении используют разные частоты вибрирования. Низкие частоты способствуют уплотнению более крупных частиц, а высокие — мелких. В этом случае получают плотные бетоны при малой продолжительности вибрирования. Частота колебаний находится в пределах 460-1000 Гц.

Качество виброуплотнения зависит и от продолжительности вибрирования. Оптимальная продолжительность ее зависит от удобоукладываемости смеси и находится в пределах 60-90 секунд.

При виброуплотнении цементобетонных поверхностей часто наблюдается обогащение верхних слоев излишней водой, отжатой из толщи цементобетона. Это может привести к увеличению пористости цементного камня и снижению прочности верхнего слоя.

Для окончательной отделки покрытия в комплект машин по устройству цементобетонных покрытий входит бетоноотделочная машина — трубный финишер. Рабочим органом этой машины является асбоцементная труба, подвешенная к раме машины. Передвигая трубу по свежеуложенному бетону, добиваются выглаживания поверхности. Чтобы не происходило разрушение кромок свежеуложенного покрытия при первых проходах, асбоцементную трубу устанавливают под углом к оси таким образом, чтобы края трубы не доходили до кромок покрытия на 15-20 см.

Для удаления воды, отжатой при вибрировании, на бетоноотделочной машине предусмотрено навешивание влаговпитывающего полотна, например мешковины. В конце рабочей смены мешковину тщательно промывают, очищая от цементного молока. На отделочной машине также имеется навесное оборудование по нанесению бороздок для создания шероховатости. Средняя глубина бороздок шероховатости, определяемая по методу «песчаного пятна», в зависимости от требуемой величины коэффициента сцепления колеса с покрытием должна быть в пределах 0,5-1,5 мм. Фактура обработанного покрытия должна быть однородной.

Следующей технологической операцией является уход за твердеющим бетоном. Эта операция состоит из комплекса мероприятий, обеспечивающих благоприятные условия твердения уложенной в покрытие смеси. Мероприятия включают предупреждение испарения из бетона влаги, необходимой для процесса структурообразования бетона, а также предохранения его от механических повреждений в начальном периоде набора прочности.

Длительность ухода — до набора проектной прочности, но не менее 28 суток.

Для предохранения высыхания бетона дорожных покрытий производят обработку поверхности пленкообразующими материалами, в качестве которых могут применяться помороль (ПМ-86), лак «Этиноль», битумные эмульсии. Битумные эмульсии используются реже, так как создание темной поверхности способствует нагреву покрытия, что вредит на ранних стадиях набора прочности. Для уменьшения нагрева поверхности после образования пленки, покрытие, обработанное битумной эмульсией, следует засыпать слоем песка толщиной 5 см или для осветления поверхности наносят суспензии алюминиевой пудры или известкового раствора.

В настоящее время для ухода за бетоном используют пленкообразующие материалы типа ПМ. Их наносят на бетонную поверхность в количестве не менее 400 г/м2 при температуре воздуха до 25 °С и 600 г/м2 при температуре 25 °С и выше, как правило, в два слоя с интервалом в 20-30 минут.

Пленкообразующие материалы необходимо наносить путем распыления многосопловым распределителем равномерно на всю открытую поверхность плиты (включая и боковые грани) после завершения работ по отделке покрытия.

Пленкообразующие материалы типа ПМ следует наносить после испарения влаги с поверхности бетона (поверхность становится матовой), а водную битумную эмульсию — сразу после окончания отделки поверхности бетонного покрытия.В случае задержки с нанесением пленкообразующих материалов во избежание высыхания поверхности свежеуложенный бетон необходимо предварительно защитить путем нанесения депрессора испарения влаги. В качестве депрессора испарения влаги следует применять депрессор марки ДСШ при расходе 5-10 г/м2. Допускается применение влажной мешковины. В случае выпадения осадков следует применять рулонные пароводонепроницаемые материалы.Для уменьшения напряжений, возникающих при сезонных и суточных изменениях температуры воздуха, в цементобетонных покрытиях устанавливаются температурные швы сжатия, расширения и коробления.

При температуре воздуха, превышающей ту, при которой устраивалось покрытие, происходит температурное удлинение плит цементобетонного покрытия, для обеспечения такого удлинения устраивают швы расширения.

Длина бетонного покрытия увеличивается пропорционально расстоянию между швами расширения, коэффициенту температурного расширения бетона и зависит от разности температур покрытия в данный момент и в момент укладки. В швах расширения покрытие разрезают по всей толщине плиты и на всю ширину. Осуществляется это при помощи прокладки из дерева.

При температуре воздуха ниже той, при которой производилась укладка цементобетонной смеси, цементобетонная плита покрытия стремится укоротиться. Швы сжатия допускают укорочение плит цементобетонного покрытия. При сокращении длины плиты силы трения между покрытием и основанием вызывают растягивающие напряжения в цементобетонном покрытии. Швы сжатия позволяют уменьшить эти напряжения и связанную с этим вероятность появления трещин.В швах сжатия покрытие разрезается по всей ширине на 1/3 – 1/4 толщины, ниже этой прорези и возникает в дальнейшем трещина.

Швы в продольном направлении устраивают при покрытии шире 4,5 м. Этот шов называется продольным швом, или швом коробления, так как он допускает возможность температурного коробления в поперечном направлении и снижает вероятность появления продольных трещин.

Пазы деформационных швов следует нарезать преимущественно в затвердевшем бетоне алмазными дисками при достижении бетоном прочности на сжатие 8-10 МПа. Допускается устройство швов и пазов швов сжатия комбинированным способом: закладка в свежеуложенный бетон эластичной прокладки и нарезка по ней паза в затвердевшем бетоне.

Элемент шва расширения (рис. 4.15) следует перед бетонированием надежно закрепить штырями в соответствии с проектом. До установки в проектное положение дощатую прокладку следует 24 ч вымачивать в воде или смазать со всех сторон разжиженным битумом. Штыри поперечных швов сжатия следует устанавливать в проектное положение до бетонирования покрытия с использованием поддерживающих устройств или втапливать в свежеуложенный бетон вибропогружением.

Рис. 4.15. Типовая конструкция поперечного шва расширения: 1 — арматура; 2 — арматурный корпус; 3 — деревянная прокладка; 4 — битумная обмазка; 5 — пластмассовый колпачок; 6 — резиновый компенсатор

Время начала нарезки пазов швов следует определять на основании данных о прочности бетона и уточнять путем пробной нарезки. При пробной нарезке выкрашивание кромок швов не должно превышать 2-3 мм. При суточных перепадах температуры воздуха менее 12 °С пазы поперечных швов сжатия в покрытии следует нарезать в этот же день. В случае невозможности нарезать все швы подряд из-за недопустимого выкрашивания кромок шва следует устраивать контрольные швы сжатия через три-четыре плиты по двухста-дийному способу: нарезка узкого паза шва одним алмазным диском при достижении прочности бетона на сжатие около 5-7 Мпа и последующая нарезка верхней части шва до проектных размеров при достижении прочности бетона более 10 Мпа. При невозможности устройства контрольных швов по двухста-дийному способу и появлении трещин в покрытии контрольные швы следует устраивать комбинированным способом.

При суточном перепаде температуры воздуха более 12 °С пазы поперечных швов сжатия в покрытии, уложенном до 13-14 ч, следует нарезать в те же сутки. В покрытии, уложенном во второй половине дня, для обеспечения трещиностойкости следует устраивать контрольные поперечные швы через две-три плиты комбинированным способом, а последующую нарезку промежуточных швов производить в затвердевшем бетоне.

При устройстве контрольных поперечных швов комбинированным способом в бетон следует заложить эластичную ленту (прокладку) толщиной 0,2-3,0 мм, а затем по ленте следует нарезать паз шва в затвердевшем бетоне. В качестве эластичной прокладки может использоваться полиэтиленовая лента и другие аналогичные материалы, закладываемые после отделки поверхности бетонного покрытия. Установка ленты по СНиП 3.06.03.-85 не допускается, если бетонная смесь потеряла подвижность и лента не омоноличивается. Лента должна закладываться на глубину не менее 1/4 толщины покрытия и выступать над поверхностью на 0,5-1,0 см.

В конце рабочей смены и в случае вынужденного перерыва работ следует устраивать рабочие поперечные швы, как правило, по типу швов коробления с помощью приставной опалубки. Укладку покрытия от рабочего шва следует продолжать после снятия опалубки и обмазки торца плиты разжиженным битумом или пленкообразующим материалом. Если в данном месте необходим шов расширения, его устраивают на расстоянии одной плиты перед рабочим швом или после него.

Работы по герметизации швов производят в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5 °С. Заполнение швов, нарезанных в свежеуложенном бетоне, производят через 7 суток, а в затвердевшем бетоне — немедленно после их промывки и просушки.

Работы по заполнению деформационных швов мастиками, приготовленными на основе битума, надлежит выполнять в такой последовательности:а на дно паза шва уложить хлопчатобумажный шнур;а стенки паза шва смазать разжиженным битумом;а паз шва заполнить мастикой на 2-3 мм выше уровня покрытия;□ выступающие над пазом шва излишки мастики срезать острым скребком.

Герметизирующие материалы, приготовленные на основе битума, перед применением необходимо разогреть до температуры 150-180 °С.

Читать далее: Установки для приготовления битумных эмульсий

Категория: - Техника при ремонте автомобильных дорог

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru


Смотрите также