Дороги из бетона

Дороги из бетона

Бетонные дороги имеют широкое применение за границей. В России данная технология пока не так популярна. Связано это с тем, что укладка асфальта гораздо дешевле, чем бетонированная магистраль. Но с годами цены на эти два вида дорожного полотна постепенно уравниваются. Бетонирование применяют для строительства магистралей, аэродромов, мостов и многого другого. Укладывают материал с помощью специальных машин, потому что своими руками это делать тяжело и долго.

Преимущества и недостатки бетонных дорог

Бетонирование имеет как преимущества, так и недостатки. Оно превосходит асфальтирование по многим показателям. Преимущества таких дорог:

• Достаточно прочные и не нуждаются в ремонте. Бетонное покрытие служит больше сорока лет и не нуждается в частом ремонте, а асфальт может послужить максимум десять лет, при этом каждый год нужно его ремонтировать.
• Транспорт расходует меньше топлива. Данное преимущество связано с тем, что при движении машин с большим грузом бетонная дорога не деформируется, и транспорту надо на двадцать процентов меньше топлива для передвижения.
• Устойчивы к экстремальным погодным условиям. На них не влияют сильные дожди либо сильно высокие (низкие) температуры воздуха.
• Сохранение экологии. Поскольку транспорт тратит меньше топлива для передвижения, то и окружающая среда загрязняется меньше.
• Экономное использование ресурсов природы. Бетон получают из известняка, в то время как асфальт – из нефти.

• Стоимость. Цена бетонных покрытий гораздо выше, чем использование асфальта.
• Проблематичный ремонт. Если основание приходит в непригодность, то нужно менять целую плиту.
• Небезопасность передвижения. Когда приходят периоды дождей и сильных снегопадов, скольжение транспорта на таких дорогах наблюдается довольно часто.

Вернуться к оглавлению

Структура дорожного полотна

Структура имеет три слоя покрытия:

1. Дополнительный слой – земля, как основа для будущего дорожного полотна.
2. Подстилающий слой – основание под будущую укладку бетона, изготавливается опалубка.
3. Само бетонное покрытие, которое может насчитывать один или более слоев.

Также дополнительно могут возводить тоннели, обочины, мосты и опоры для них и т. д.

Как рельеф местности влияет на строительство?

Для бетонной автомобильной дороги используют самые разные технологии. Если бетонированная трасса строится в горной местности, то она повторяет рельеф. Когда строят автомагистрали, рельеф выравнивают, засыпая многочисленные впадины, срезая мешающие холмы. Довольно часто сооружают мосты и проводят тоннели. Чтобы машины могли двигаться на нормальной скорости, при строительстве избегают крутых поворотов и спусков во избежание аварийных ситуаций.

Технологический процесс заливки дороги

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.

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.

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.