Несколько вопросов про бетонные дороги. Что? Да! Отвечаем вместе с Ассоциацией бетонных дорог

Основным материалом для строительства дорог является асфальт. Уже через три года для них требуется ремонт, а затем ежегодное восстановление эксплуатационных свойств. Бетонная дорога значительно превосходит асфальтную по многим параметрам, но ее применение ограничено.

Причины этого следующие:

• недостаточный бюджет строительства;
• низкая производительность;
• климат;
• транспортные нагрузки;
• нехватка необходимых марок цемента;
• рельеф местности.

В США национальным достоянием являются бетонные дороги (фото ниже).

Еще в 50-х годах в Америке и на Западе поняли их преимущество и строительство пошло полным ходом.

Раньше бетонные дороги в России выкладывались из плит, езда на автомобиле напоминала движение поезда на стыках рельсов. Сейчас ее заливают на месте и покрытие получается ровным.

Для чего нужны бетонные дороги?

Бетонная дорога имеет следующие преимущества:

• легкость приготовления бетонной смеси;
• высокая скорость укладки;
• высокая прочность и долговечность;
• гладкая поверхность, обладающая хорошим сцеплением с шинами;
• лучшая видимость по сравнению с асфальтом из-за хорошей отражающей способности.

Бетонные дороги обладают эксплуатационными преимуществами, которые заключаются в передаче нагрузки с жесткой бетонной плиты на большую часть основания. Особенно это проявляется в весенний период. Прогиб асфальта часто происходит необратимо, что видно по появлению колеи и волн. Бетонное покрытие подобный прогиб уменьшает, при этом достигается экономия топлива до 20%.

Экологические преимущества связаны с отсутствием загрязнения грунта нефтепродуктами, которые выделяются из асфальта. Снижение расхода топлива уменьшает выбросы в атмосферу. Считается, что более твердое покрытие издает больше шума, но подобное увеличение незначительно.

Уход за дорожным полотном

Для защиты дорог подобного вида рекомендуется обрабатывать бетон средством, которое покрывает полотно пленкой и защищает от перепадов температуры, пропитки водой. Это могут быть пены, пленки, гидрофобные жидкости. Бетонные дороги становятся популярными. Отдавая предпочтение таким дорогам, застройщики забудут о частых ремонтах, как это бывает с асфальтом. В сельской местности дороги строят своими руками из подручных материалов, однако прогресс не стоит на месте.

Раньше бетонными дорогами старались пренебрегать, поскольку они относились к разряду дорогих. С течением времени все поменялось. Нынче бетоном заливать дороги гораздо практичнее. Из-за наличия машин, которые отличаются многофункциональностью и высокопроизводительностью, отпадает потребность в строительстве своими руками. Через несколько лет строительство бетонных дорог выйдет на первый план.

Влияние рельефа местности на строительство дорог

Автомобильная бетонная дорога возводится с помощью разных технологий. Каждый проект отличается. В горных районах дорога повторяет рельеф местности.

При строительстве магистралей его стараются спрямлять: впадины засыпаются, холмы срезаются, сквозь горы проводятся тоннели, строятся эстакады и мосты. Для обеспечения нормального скоростного режима строители стараются избегать крутых подъемов, спусков и поворотов.

Для разных конструкций дорог основная классификация делается по материалам верхнего покрытия, которым может быть асфальт или бетон. Асфальт необходимо ремонтировать уже через 3-4 года. Некоторые дороги большой протяженности начинают восстанавливать, когда строительство еще не закончено. Бетонная дорога обходится на 80% дороже, но она не требует ремонта первые 10 лет эксплуатации. Ее долговечность сокращает эксплуатационные расходы. Если укладка бетонной дороги выполнена качественно, она служит несколько десятилетий без капитального ремонта.

Производство

Для укладки дорог используют бетон, который изготовляется на заводах.

Трасса чаще всего заливается растворами, которые изготавливаются на заводе. Такое изготовление имеет свои особенности. Основой таких растворов являются пластификаторы или гидрофобные портландцементы. Конечный состав смеси зависит от желаемого результата.

Для двухслойных автомобильных путей верхний слой изготавливается из портландцемента (марка М400 и выше), песка средних и крупных зерен, щебня среднего размера (прочность сжатия от 800 кг/м2). Для нижнего слоя можно использовать материал прочностью от М300.

Если трасса прокладывается в условиях, где возможны критично низкие температуры, используются добавки для повышения морозостойкости. Такая примесь выбирается в зависимости от того, какая в местности среднемесячная температура в холодное время.

Подготовка грунта

Заливке бетоном предшествует подготовка грунта и изготовление выравнивающего слоя. Грунт должен быть плотным. Это легко проверить, воткнув в него стальной прут толщиной до 12 мм. Он должен входить на глубину не более 60 см. Если уплотнение будет недостаточным, подушка в дальнейшем просядет и бетон разрушится.

Грунт предварительно укатывают. Особенно этому уделяют внимание при его подсыпке. В этом случае укатка производится послойно. Уплотнение грунта делается при оптимальной влажности. Количество проходов и тип катка следует подбирать экспериментально, производя пробную укатку. Если влажность ниже допустимой величины, грунт следует увлажнять. Если он чрезмерно сырой, его просушивают рыхлением, добавлением песка, шлака или другими способами.

Водоотведение

Когда строятся бетонные дороги, технология предусматривает отвод от них талых, ливневых и паводковых вод еще перед сооружением земляного полотна. Работа в этом плане выполняется как в черте города, так и за его пределами.

Устройство бетонной дороги с отводом осадков необходимо с целью повышения срока эксплуатации и улучшения условий езды. На поверхности дороги вода опасна для транспорта при его движении. Ухудшается сцепление с полотном, брызги из-под колес мешают обзору, а также образуется лед при замерзании. Для ее удаления дорожное покрытие должно быть наклонено в поперечных и продольных направлениях, делаются также дренирующие слои. Основание под дорогой выравнивается и в нем создается уклон, который может быть односкатным или двускатным. Места, где может скапливаться вода, выравнивают и засыпают недренирующим грунтом.

Вне города вода с проезжей части удаляется в дорожные кюветы. Их ширина составляет 1-2,5 м. Вода собирается в них и отводится в водоприемники: сточную канаву, естественный или искусственный водоем, русло реки. Для этого в кювете создается уклон в 1-4%, укрепленный газонной травой, булыжником, обломочным или бетонным камнем.

В населенных пунктах вода через лотки собирается в городской канализации. Устройства для ее отведения постоянно чистятся, чтобы обеспечить требуемую пропускную способность.

Вода, которая просачивается в грунт, представляет опасность для дороги. Она отводится через слои просачивания, например, гравий. В нем размещаются дренажные трубы с прорезями или отверстиями. Они могут быть из пластика, бетона или керамики.

Работы по отводу от дорожной полосы талых, ливневых и паводковых вод делаются перед сооружением земляного полотна.

Брусчатка и тротуарная плитка

Сеть дорог в сельской местности состоим в основном из соединительных, проселочных и лесных дорог. Особенностью сельских дорог является то, что они в общем предназначены только для сельскохозяйственного транспорта, а также могут использоваться для скотопрогона, велосипедных и пеших прогулок.

• соединительные дороги делают доступным подъезд к сельскохозяйственным и лесохозяйственным объектам, фермерским усадьбам или небольшим деревням и соединяют их с основной сетью автомобильных дорого и соседними населенными пунктами. • проселочные дороги ведут к возделанным полям и пастбищам и служат для управления сельскохозяйственными угодьями. Если проселочные дороги в соответствии с ежегодной интенсивностью движения имеют укрепленное дорожное покрытие, то они являются внутрихозяйственными дорогами. Грунтовые проселочные дороги называются «зелеными дорогами».

При укреплении дорог в сельской местности бетон играет важную роль уже несколько десятилетий, он показал себя на практике как прочный вид дорожного покрытия. В качестве доказательства служат бетонные дороги, уложенные более 60 лет назад, которые и по сей день используются и не требуют проведения восстановительных работ. Бетон является также ведущим в разработках способов строительства дорожного покрытия из экологически безвредных материалов. Преимущества дорог с бетонным покрытием: • Бетонные покрытия имеют высокую несущую способность и распределяют осевую нагрузку на большую земельную площадь. За счет этого почвенный грунт несет лишь незначительную нагрузку. Это является преимуществом для грунта с низкой несущей способностью или для связного грунта. • Бетонные покрытия устойчивы к загрязнению, механическим воздействиям, а также к воде и низким температурам. На краях проезжей части не появится повреждений от пахотных плугов или почвообрабатывающих орудий. • Бетонные покрытия легко содержать в чистоте, кроме того, они самоочищаются при сильных дождях. Поверхностная вода хорошо стекает с поверхности. • На дороге не возникают колейных следов или продавливания грунтового основания. • Бетонные покрытия имеют очень большой срок службы. • Практически не возникают расходы на техническое обслуживание и ремонтные работы • Разбитые бетонные покрытия могут использоваться и дальше без проблем. Предварительно обработанный старый бетон можно раздробить и использовать для заполнителя бетонной смеси.

Тендер

Для планирования, определения размеров, объявления тендера и возведения сельских дорог обязательными действующими нормативами являются «Директивы по строительству сельских дорог» (RLW) и «Дополнительные технические договорные условия и Директивы по возведению дорожного покрытия для сельских дорог» (ZTV LW). Ширина проезжей части дорог в сельской местности зависит от ее назначения и пропускной способности. Возведение дорог с двумя полосами необходимо только для путей сообщения со встречным движением.

Дороги с двумя полосам должны иметь укрепленную проезжую часть шириной минимум 4,75 м и ширину насыпи минимум 6,25 м. Однополосные пути сообщения должны иметь ширину проезжей части от 3,0 м, при более высокой интенсивности движения — 3,5 м, при этом ширина насыпи должна быть 5,5 м. Обочины дорог следует планировать таким образом, чтобы предусмотренное встречное движение было возможным при скорости до 50 км/ч (рис.2).

В основном, для хозяйственных дорог в сельской местности будет достаточным конструкция однополосной укрепленной проезжей части, так как на дороге к полю едва ли можно рассчитывать на встречное движение транспорта или обгон. При использовании бетонного покрытия ширина проезжей части составляет, как правило, 3,0 м, неукрепленные обочины имеют ширину 0,50 м, так что ширина насыпи получается минимум 4,0 м (рис.3). Обочины дорог следует всегда расширять в том случае, если планируется установка защитных ограждений (например, средства обеспечения пассивной безопасности), если дороги проходят вдоль водоемов глубиной более 1 м или находятся на дамбах высотой более 2 м. Разные варианты формирования обочин дороги с бетонными покрытиями показаны на рисунке 4. В зависимости от рельефа местности (топография) отвод воды происходит посредством систем поверхностного водоотвода в кюветы, котлованы или дренажные канавы. В качестве подземной дренажной системы при водонепроницаемом грунте рекомендуется укладка водопроницаемого слоя, при наличии напорных вод, стекающих по склону и при продольном уклоне дороги — поперечная укладка фильтрующих слоев. Фильтрующие слои в продольном направлении могут использоваться в том случае, если наличие кюветов вдоль дороги является нежелательным.

Особым случаем является устройство дорог на участках для виноградных насаждений, ширина насыпи таких дорог должна составлять по возможности 4,50 — 5,50 м, что необходимо для обеспечения достаточного места для стоянки уборочных тележек и орудий для проведения работы в виноградниках. Дороги возводятся с двухполосной проезжей частью шириной до 4,75 м или с однополосной проезжей частью, но с расширенными обочинами. На холмистой или горной местности особенно тщательно должны быть запланированы системы отвода воды. Надежными показали себя выполненные из бетона лотки угловой клиновидной формы, вытянутые по краям или забетонированные, а также проходящий в центре водосток.

Стандартное исполнение

Относительно пользования дорогами в сельской местности предполагается, что движение транспорта с высокой осевой нагрузкой осуществляется не круглый год. Исходя из этого условия, при строительстве сельских дорог можно не укладывать морозозащитные слои основания. Тем самым достигается некоторая экономия средств. В Директиве RLW в зависимости от интенсивности движения, назначения дорог, основной осевой нагрузки и коэффициента сложности различают три различных класса нагрузки («низкая», «средняя», «высокая»), для каждого из которого указывается соответствующая структура слоев грунта для стандартного способа строительства дороги в сельской местности.

Примечания к классификации, данной в сводной таблице: — При достаточной несущей способности грунта (модуль деформации EV2 > 80 МН/м ) можно не укладывать указанные в таблице несущие слои. Но тогда должен быть уложен подготовительный/выравнивающий слой из смеси минеральных веществ в частности на почвенный грунт с классом морозостойкости F2 и F3. — При «низкой нагрузке» в Директиве даются рекомендации к использованию способов возведения дорожного покрытия без связующих веществ с целью защиты экологии. — Несмотря на это также и при незначительной нагрузке может быть рациональным или необходимым использование гидравлических связующих веществ в укрепление проезжей части дороги. Рекомендуемая последовательность расположения слоев грунта основывается на опыте консультативной группы по вопросам строительства. — При укладке бетонной брусчатки без соединения на дорогах с любой нагрузкой будет достаточно использовать камень толщиной 8 см. Указанные в таблице камни толщиной от 9 см относятся к брусчатке без соединения. — Указанная толщина плиты 15 см для вида дорожного покрытия, где бетонные плиты укладываются по краям проезжей части, относится к бетонным плитам длиной > 1,0 м. Более короткие плиты могут иметь меньшую толщину. — Данные для гидравлически связанных верхних слоев и для несущих верхних слоев дорожных покрытий (HGD и HGTD) опираются на многолетний опыт использования данных видов покрытия во многих федеральных землях. Для соединительных дорог с большой интенсивностью движения требуется особое проектирование. Здесь уже не работают временные ограничения для проезда транспорта с высокой осевой нагрузкой. Следовательно, нужен такой же подход как к обычным дорогам, которые проектируются и строятся с последовательностью расположения слоев в соответствии с Директивой по стандартизации верхнего строения поверхности автомобильных дорог, улиц и участков для автотранспорта (RStO), строительным классом VI, классом морозостойкости (рис.6).

Бетонные покрытия

Бетонные покрытия, используемые уже на протяжении лет в строительстве сельских дорог, относятся к стандартному способу строительства дорожного покрытия. Они могут выдерживать все возникающие нагрузки от сельскохозяйственного транспорта. Бетонные покрытия устойчивы к деформации, обладают способностью распределять нагрузку, выдерживают воздействие высоких и низких температур. Бетонные покрытия служат одновременно верхним и несущим слоем, то есть они выполняют функцию верхнего слоя, а также полностью или частично функцию несущего слоя. При естественном грунтовом основании достаточно в качестве основы для бетонного покрытия уложить подготовительный слой из морозостойкого материала толщиной до 10 см. При сложно проектируемом грунтовом основании рекомендуется укладка выравнивающего слоя, толщина которого в зависимости от максимального размера зерна должна составлять 12 см (0 32 мм) и 20 см (0 63 мм). Толщина бетонного покрытия в зависимости от несущей способности грунта и ожидаемой нагрузки колеблется между 12 и 16 см.

Состав бетона должен определяться на основе испытания на определение пригодности с целью проверки выполнения предъявляемых к бетону требований. Как правило, используется бетон с заполнителем гранулометрического состава 0/32 и классом прочности В 25 и группой бетона I. Гранулометрический состав заполнителей должен постоянно находиться в пределах графика кривой гранулометрического состава А/В в соответствии с DIN 1045, рисунок 3. Доля фракции меньше 4 мм должна быть ограничена, так чтобы она не превышала 40 % по весу. Общее содержание мелкодисперсной фракции (цемент + доля фракции 0 — 0,125 мм заполнителя + при необходимости добавка) и мелкого песка (доля фракции меньше 0,25 мм заполнителя) не может быть больше 450 кг/м3.

Бетон производится на заводе товарной бетонной смеси или в бетонорастворной смесительной установке для обслуживания стройплощадок. Продолжительность смешивания должна составлять минимум 45 секунд. Время для транспортировки должно быть рассчитано с учетом времени, которое необходимо для переработки смеси на стройплощадке. Бетон должен быть использован самое позднее через 90 минут после замеса. Если консистенция бетона густая (KS), то время сокращается на 45 минут.

Для укладки бетона используются бетоноукладчики со скользящими формами (рис.7). Их средняя суточная производительность составляет 500 м дорожного покрытия. Условием для этого являются в любом случае устойчивая рабочая поверхность для бетоноукладчика и бесперебойная доставка бетонной смеси. Во избежание возникновения нестандартных трещин поперек направления движения транспорта каждые через 4 м нарезаются ложные швы. Нарезание ложных швов может проводиться только на верхней стороне покрытия и должно выполняться таким образом, чтобы ложные швы были эффективными, итак в бетонной плите под надрезом появляется трещина. Чтобы этого добиться глубина надреза должна составлять минимум 25% от толщины покрытия, максимум 30%. Шовные пазы должны нарезаться в затвердевающем бетоне как можно раньше. Вырезанные канавки остаются, как правило, без заполнения швов. Шовные пазы могут быть выполнены также при помощи вибрационного уплотнения. В данном случае, при помощи вибрации в свежий бетон укладываются прокладки шва (например, шнур из жесткого волокна 50 х 40 мм, двойная полоса пленки 0,25 мм, профильные элементы из пластмассы). Нет дальнейшей необходимости в выполнении деформационных швов (сквозное разрезание бетона с остаточной прокладкой), исключением являются подземные сооружения, а также ответвления дороги и перекрестки.

Деформационные швы сохраняют оставшиеся вкладки (доски из мягкой породы древесины толщиной 13 мм), которые стоят вертикально по отношению к опоре и заподлицо закрыты опорой и поверхностью покрытия. Во время бетонирования они должны быть защищены от опрокидывания и сдвигов, например, посредством каркасов из стальной сетки или посредством крепления стальными колышками. Поверхность покрытия должна быть ровной, однородной, закрытой и нескользкой (шероховатой). Обычно шероховатость придается еще не затвердевшей поверхности бетона с помощью щетки. В том случае, если края дорожного покрытия не получают требуемую форму после скользящей опалубки, то открытые края после укладки закругляются соответствующей кельмой. После возведения дорожного покрытия из бетона необходимо обеспечить защиту от высыхания и внешнего воздействия температурных колебаний минимум в течение 3 дней. Распространенным способ является опрыскивание жидким средством по уходу за бетоном в соответствии с TL-NBM- StB, а также накрывание бетона пленкой или влажным покрытием.

Лучшим способом является постоянное увлажнение поверхности бетона посредством опрыскивания водой. В разгар лета рекомендуется в особо жаркие дни защищать бетон от сильного нагрева специальными средствами по уходу за бетоном с повышенным коэффициентом яркости (уровень белого), увлажненными тканевыми покрытиями или отражающей пленкой. При необходимости должны проводиться мероприятия по теплоизоляции для защиты бетона от быстрого охлаждения. Пленки или влажные покрытия защищают несхватившееся бетонное покрытие также от вымывания ливнями. Открытие движения может быть только после окончательного затвердевания бетона. Это произойдет после того, как бетон достигнет 70 % от необходимого показателя предела прочности при сжатии. При температуре воздуха +5°С данное требование будет выполнено где-то через 7 дней. Рекомендуется до открытия движения перегораживать дороги действенным ограждением, например, вырытым грунтом. При продольном уклоне от 10% шероховатость поверхности покрытия может быть улучшена за счет рифления бетонной поверхности поперек направления дороги.

Бетон с добавлением разжижителя

Если при строительстве дорог в сельской местности нет возможности и целесообразности использовать бетоноукладчик со скользящими формами, то тогда в ход идет бетон с добавлением разжижителя, который находит применение, например, при застройке маленьких участков, отдельных пролетов или укладке бетонных плит с нестандартными размерами. При уклоне дороги больше 5% бетон с добавлением разжижителя уже не может использоваться. При укладке бетона с добавленным разжижителем в любом случае должна быть подготовлена неподвижная боковая опалубка. Бетон уплотняется, как правило, вибробрусом с ручным или машинным управлением. Пластичная консистенция бетонной смеси (стандартная консистенция KR, растекаемость бетонной смеси 42 — 48 см) достигается за счет добавки разжижителя (FM) или пластификатора бетона (BV). За счет добавки к бетонной смеси разжижителя растекаемость бетона увеличивается минимум на 10 см. Важно учитывать тот момент, что разжижитель добавляется уже только на стройплощадке в автобетоносмеситель, поскольку разжижающее действие через 30 — 60 минут после добавки разжижающего средства значительно снижается. Бетон должен быть переработан через 30 минут после добавки разжижителя. Более подробные рекомендации по составу и обработке бетона с добавлением разжижителя содержатся в нормативных документах ZTV LW, ZTV Beton-StB.

Прокатный бетон

Прокатный бетон с успехом используется уже на протяжении нескольких лет, но в строительстве дорог он еще не достаточно внедрен. При строительстве дорог с использованием прокатного бетона землистовлажный бетон укладывается обычной дорожной бетоноотделочной машиной, а затем уплотняется вальцами. Рекомендации по проектированию, объявлению тендера и выполнению работ можно найти в «Спецификации для строительства несущих дорожных покрытий и несущих верхних слоев покрытия с использованием прокатного бетона для поверхностей автомобильных дорог, улиц и участков для автотранспорта ». То, что дорога с дорожным покрытием из прокатного бетона сразу может быть открыта для движения, является большим преимуществом для фермера. Из новых федеральных земель поступает информация о дорогах из прокатного бетона, которые за счет добавки в бетон «рубленной ткани» имеют расстояние между ложными швами больше 10 м. Прокатный бетон дает возможность для укрепления дорог с сильным поперечным и продольным уклоном. Экономия затрат при возведении дорожного покрытия из прокатного бетона известными способами посредством обычной техники по укладке бетона и с нарезкой ложных швов на большом расстоянии составляет до 30% по сравнению с традиционным бетонным покрытием.

Строительство дорог, близких к природным условиям

При строительстве дорог в сельской местности, приближенных к природным условиям, бетон как строительный материал является отличным решением. С его помощью можно либо сократить площадь дорожного покрытия за счет • укрепления только полос движения (колейные дороги) • увеличения количества швов в дорожном покрытии проезжей части (клинкерная тротуарная плитка из бетона) • использования клинкерной тротуарной плитки с полыми камерами

или улучшить влагозадержание на поверхности проезжей части за счет дорожных покрытий с наличием пустот (гидравлически связанные верхние и несущие слои дорожного покрытия, дренажный бетон).

В частности колейные дороги благодаря частичному дорожному покрытию выполняют основные требования, предъявляемые к экологическим дорогам. Их преимущества: • уменьшение площади уплотненного покрытия дороги на 40 %, • сокращение барьерного эффекта для насекомых и мелких млекопитающих, • просачивание поверхностной воды на месте, • создание новых жизненных пространств для мелких животных и растений, • вытеснение нежелательного транспорта. Чтобы удовлетворить требованиям современного сельского и лесного хозяйства колеи дорог должны быть прочными и надежно укрепленными по всей ширине. Исходя из этого возрастают требования к используемому строительному материалу. Колейные дороги из монолитного бетона Колейные дороги из монолитного бетона не являются новым открытием. Уже в 1953 в Гессене строились колейные дороги в большом объеме. В любом случае, тогда еще не думали о природе, причина в выборе данного способа строительства заключалась в нехватке цемента в послевоенное время. Но уже тогда было понятно, что бетон является идеальным строительным материалом для колейных дорог.

Благодаря своим высоким прочностным характеристикам бетон при любой температуре выдерживает нагрузки на узкой полосе при движении транспорта по колее (нет следов вдавливания, нет сломов по краям колеи) и практически нет необходимости в техническом обслуживании В Северной Германии уже на протяжении десятилетий строятся колейные дороги из бетона — в Шлезвиг-Хольштайне с середины 70-х до середины 80-х было построено более 2.000 км. Но и в южной части Германии и в новых федеральных землях строительство колейных дорог также являются очень распространенными. Стандартный профиль представлен на рис. 12: • ширина полос движения и разделительной полосы 80 см/90см/80см (могут быть отклонения, например, в местах возведения винограда или в областях разведения сахарной свеклы), • толщина полосы движения до 16 см, класс прочности бетона В 24, неармированный • сплошной несущий слой по всей ширине в зависимости от несущей способности грунта в основании толщиной 15 — 25 см, • отведение воды за счет поперечного уклона, • укрепленные обочины для возможного встречного движения. Бетонное покрытие колеи в зависимости от несущей способности грунтового основания каждые 2,50 — 3,50 м имеют ложные швы поперек направлению движения. Формирование ложных швов осуществляется путем надрезания затвердевающего бетона или в свежеуложенный бетон путем вибрации уплотняется пластмассовая прокладка, двойная пленка или деревянный брус. Разделительная полоса и обочины дорог заполняются, например, обогащенным песком, но в то же время устойчивым слоем из гравийной смеси, далее покрываются растительным грунтом, а для естественного озеленения используется местная растительность. Посев ускоряет процесс озеленения. Особенно часто он находит применение на участках с уклоном, поскольку позволяет повысить устойчивость грунта к эрозии.

Колейные дороги из бетонных колейных плит, бетонной тротуарной плитки или газонной плитки

В строительстве колейных дорог кроме монолитного бетона используются также бетонные плиты, бетонная тротуарная плитка и газонная плитка. Данные колейные дороги • имеют преимущества за счет заводского предварительного изготовления, • могут укладываться независимо от погодных условий • сразу после укладки могут быть открыты для движения, • при повреждении легко могут быть восстановлены, • используются также на участках с уклоном (до 20%), • могут изготавливаться в любых формах, цветах и поверхностных структурах. Колейные плиты производят длиной от 0,35 м до 1,0 м, толщиной до 15 см, неармированными и в большинстве

случаев с зубцами для соединения между собой. Как правило, колейные плиты укладывают выступающей стороной вверх на песчаное основание до 5 см толщиной, подгоняют и прижимают к друг другу. Путем смещения их в сторону можно укладывать их по радиусам. Перекрестки и развилки дорог выкладываются плиткой. Используется также колейные плиты с пустотами или выступами, между которыми могут дополнительно прорастать зеленые насаждения. Интереса заслуживают также колейные плиты с горизонтальным скреплением скоб в направлении движения. Они могут укладываться в песчаное основание прямо на грунт земляного полотна тем самым без подготовки основания и несущего слоя. Их экологическое преимущество заключается в том, что такие плиты не нарушают строения почвы и не наносят ущерба произрастающей в данной местности растительности. При строительстве колейных дорог с бетонной тротуарной плиткой используются только плитки, которые благодаря своему формообразованию позволяют соединять плитки между собой (клинкерная брусчатка). Для изготовления правильного по форме, закрытого и стабильного края колеи (полосы движения) необходимо использовать бордюрные камни особой формы. Бетонная тротуарная плитка должна соответствовать стандарту DIN 18501. Обычно используются плитки толщиной 8 см.

Газонная плитка из бетона за счет полых камер способствует интенсивному озеленению дорог или при заполнении камер мелким щебнем хорошей водопроницаемости. Газонная плитка также должна соответствовать предъявляемым требованиям к качеству и условиям испытаний (DIN 18501). Минимальная толщина газонной плитки составляет 10 см. Их нагрузочная способность зависит от толщины вертикальной стенки плитки. Правда велосипедисты и пешеходы не в восторге от колейных дорог, выложенных газонной плиткой. Выход из положения можно найти за счет комбинации газонной плитки с полнотелой плиткой (бетонная брусчатка) на разделительной полосе.

Производственная себестоимость/Экономичность

Сравнительный анализ издержек на строительство сельских дорог показывает, что асфальтированные дороги в настоящее время можно строить с меньшими затратами, чем бетонные дороги. Далее следует отметить, что высоко оцененные с точки зрения экологии колейные дороги не всегда обходятся дешевле, чем дороги с дорожным покрытием по всей ширине. В таблице 2 указываются ориентировочные данные. Региональное влияние, например, месторождение сырья, расположение смесительных устройств, конкурентная ситуация на рынке могут привести к отклонениям в данных. При размещении заказа решающим фактором являются исключительно производственные издержки, хотя они не являются показателем экономичности дороги. Это объясняется тем, что одни (федеративное государство, федеральные земли) несут производственные издержки по строительству дорог, а другие (местные органы власти, фермеры) несут расходы на содержание дорог и на их техническое обслуживание и ремонтные работы. Естественно здесь будут возникать конфликт интересов, который в большинстве случаев решается за счет строительства более дорогих по себестоимости дорог, хотя по критериям экономичности решение должно было быть другим. При общей сравнительной оценке способов строительства следует учитывать производственные издержки, срок службы, расходы на техническое обслуживание и ремонтные работы, эксплуатационные свойства и экологический аспект. Только сумма этих составляющих определяет экономичность дороги, которая должна быть решающим фактором при выборе способа строительства.

Актуальный к современным условиям способ оценки расходов по опыту Южной Германии явно подтверждает экономические преимущества строительства бетонных дорог через 15 лет эксплуатации сельской дороги (таблица 3). В основании полученных данных лежит многолетний опыт наблюдения, так асфальтированные дороги через 15 лет службы требуют замены дорожного покрытие, в то время как бетонное покрытие и после 50 лет эксплуатации выполняют свои функции без особого содержания. Данные расчеты подтверждаются также Директивами Федерального министерства путей сообщения по оценке срока службы дорог, их реконструкции и восстановлению.

Таблица 2: Производственные издержки при строительстве сельских дорог в *) соответствии с RLW за 1 км в немецких марках

Таблица 3: Сопоставление издержек на строительство сельских дорог в соответствии с RLW из асфальта и бетона

Согласно директивам министерства путей сообщения предполагаемый теоретический срок службы для асфальтированных дорог составляет 25 лет, а ежегодные расходы на обслуживание составляют 2 %. Для бетонных дорог срок службы составляет 40 лет, расходы на техническое обслуживание — 1%!

Укладка подстилочного слоя

На грунте делается песчаная подушка толщиной 20-40 см. Без нее можно обойтись, но она значительно препятствует поступлению вверх влаги из грунта и улучшает дренаж. Он необходим для предотвращения размытия и морозного пучения, приводящих к появлению впадин и образованию трещин в бетонном монолите. Наибольшие проблемы создает грунт из глины, торфа и любой другой, который способен накапливать воду. Он частично срезается и на дно засыпаются камни крупных фракций, а затем гравий. Высота слоев после укатывания составляет около 30 см. От их подготовки зависят затраты и то, сколько времени будут строиться бетонные дороги. Минимальная толщина основания зависит от типа грунта и климатической зоны. Она определяется по таблицам. Между всеми слоями из разных материалов выкладывается геотекстиль.

Разравнивание каждого слоя производят с соблюдением проектных продольного и поперечного уклонов.

Каменные материалы основания обычно укрепляют веществами, обладающими вяжущими свойствами. Это может быть цемент или отходы промышленности: гранулированный металлургический шлак с добавкой негашеной извести, зола тепловых электростанций, молотый шлак. Слои должны быть монолитными, что достигается за счет применения вяжущих составов и тщательной укатки.

Для прохождения строительных машин часто требуется увеличение прочности дополнительного нижнего слоя. Для этого его укрепляют вяжущими составами.

Для чего используется? Виды

Дорожный бетон относится к тяжелым бетонам. Они применяются для укладки дорожного полотна и аэродромных покрытий. Он отличается тем, что способен выдержать постоянные большие нагрузки. Для того, чтоб свести стоимость к минимуму, необходимо сделать бетон максимально долговечным.

Для изготовления правильного раствора необходимо четко придерживаться рецептуры, утвержденной ГОСТ, в зависимости от места использования.

Дорожный бетон применяют для:

1. Изготовления однослойной плоскости или верхнего слоя многослойной. Требования к такому раствору максимально высокие, так как бетон будет изнашиваться не только от транспорта, но и от влияния окружающей среды.
2. Укладки нижнего слоя двухслойных покрытий. Изготовление такого вида более экономичное из-за меньших требований к его компонентам, а также от исключения влияния внешней среды.
3. Заливки основы для усовершенствованного типа. Требования к такому бетону невысокие.

В раствор добавляются примеси, что улучшают его стойкость к низким температурам, количество и вид которых зависят от климатических условий. Составляющие бетонов влияют на его износостойкость: чем он подвижней, тем менее устойчивым будут дорожные пути. Трасса, кроме нагрузок от транспорта, может поддаваться влиянию воды (снег, дожди), перепадов температур, поэтому дорожный бетон для его укладки должен быть качественным и прочным.

Опалубка

Опалубку изготавливают из пиломатериалов по высоте заливки, которая составляет 100-150 мм. Выбирая ее по высоте, следует учитывать, что на краях бетонной плиты делаются ребра, повышающие ее прочность. Толщина досок должна быть не ниже 50 мм. Их покрывают составом, облегчающим отсоединение от застывшей плиты. К опалубке из дерева предъявляются требования прочности от распора свежего бетона и усилий, возникающих при работе трамбующего бруса.

Если применяются тяжелые дорожные машины по уплотнению и отделке бетона, устанавливается мощная опалубка из стали. Она не коробится и служит значительно дольше. В ее основании имеется подошва, повышающая устойчивость.

Секции опалубки устанавливаются в линию и надежно крепятся. Особенно это важно, если вибрирование бетона делают тяжелыми машинами. В местах снижения уровня основания под опалубку подливают слои тощего бетона для большей устойчивости.

Температурные швы

Заливочные секции полностью разделяются. Для заполнения швов применяется материал, поглощающий энергию: изоляционный картон, мягкая древесина, пробка с битумом. Для предохранения от мусора и камней верхнего участка шва на глубину 40-50 мм необходимо сделать гидроизоляцию герметиком. Если она не будет вовремя сделана, при расширении плит бетон из-за камней может отколоться.

Расстояние между швами в умеренном климате достигает 20-30 м. Надежность покрытия для длинных плит составляет 50%, а для коротких — 85%. Она характеризуется устойчивостью к трещинообразованию между капитальными ремонтами. Монолитность покрытия поддерживается за счет стальных стержней, размещенных в швах.

Их устанавливают через боковые грани или с помощью специального устройства на бетоноукладчике. Когда зазоры между соседними плитами находятся на расстоянии более 6 м, сверху покрытия устанавливают промежуточные швы на глубину 1/3 от толщины бетона. Такие ложные швы делают и по оси дороги.

Ширина двух полос дороги составляет 6-9 м. Между ними также делается температурно-усадочный шов, чтобы не образовались продольные трещины.

Укладка бетона

Подстилочный слой закрывается водостойкой бумагой, гидроизоляцией или увлажняется. Бетон укладывается по толщине за один раз. Если применяется армирование, сначала заливается слой толщиной 30-40 мм, на него укладывается сетка, а затем до конца заполняется опалубка.

Бетонная смесь должна наноситься быстро, поскольку она жизнеспособна короткое время. Разбавлять водой ее нельзя, поскольку это приведет к ухудшению механических свойств плиты.

Из-за больших объемов к месту заливки поставляется готовый заводской бетон. После выгрузки из автомашины он разравнивается специальной машиной, оборудованной лопастями с приводом. Смесь выгружается по 1 м3 и равномерно размещается, иначе большая куча будет иметь в основании большую плотность, чем в других местах. В процессе выравнивания эта неравномерность сохраняется, что может привести к повышенной усадке малоуплотненных участков. При этом на поверхности плиты образуются впадины. Лучшим вариантом является равномерная укладка бетона в 2-3 слоя.

Состав. Особенности изготовления

Фиброволокно используют в дорожном бетоне. Для стойкости и прочности применяют ряд специальных добавок, которые влияют на качественные характеристики. Полимерные примеси повышают прочность в дорожном бетоне, в том числе в агрессивной среде. Фиброволокно влияет на стойкость к динамическому воздействию, оно дает дополнительное армирование. Фибра повышает износостойкость, используется для автомагистралей.

В приготовлении раствора необходимо придерживаться пропорций цемента, песка и добавок (1:2:5). Для того чтоб дорожный бетон обладал всеми необходимыми характеристиками, необходимо выдержать правильное соотношение воды и цемента в растворе: 0,6 для нижних слоев; 0,5 для верхних, 0,75 для укладки основания. Если воды слишком много, это может влиять на “работу” добавок в растворе.

Диаметр частиц заполнителя: до 2 см в верхнем слое; до 4 см в нижнем. Зерна заполнителя влияют на монолитность основы, их количество не должно превышать 450 кг/м3, а для верхнего слоя – 500 кг/м3. Подвижность бетона не должна превышать 2 см. Для пористости применяют воздухововлекающие добавки. Этот параметр влияет на морозостойкость и переносимость химического воздействия.

Для ускорения твердения плоскости в процессе смешивания добавляют пластификаторы. Они добавляются перед укладкой бетона. Вместе с воздухововлекающими примесями и цементом они обеспечивают максимально высокие свойства бетона.

Все добавки должны использоваться согласно инструкциям производителей. Если одновременно применяется несколько примесей, то их количество вместе должно быть меньше 60 г/кг цемента. Раствор адаптируют по консистенции под устройства для укладки и условия окружающей среды.

Уплотнение бетона

Оборудование для уплотнения бетона представляет собой брус из дерева или металла, на который воздействуют закрепленные на нем пневматические молотки. Он погружается в бетонную смесь и перемещается внутри нее. Когда обработка участка заканчивается, брус поднимают и переносят на другой участок.

При использовании арматуры вибрационный брус должен быть от нее на расстоянии 5-7 см выше.

Вибрационная машина содержит кроме вибрационного также разравнивающий брус, который располагается впереди.

К пластичности бетонной смеси предъявляются особые требования. Она должна быть достаточно подвижной, но не слишком жидкой, иначе происходит ее оплывание, перетекание через опалубку — ухудшается прочность.

После небольшого затвердевания бетонную плиту поливают водой, чтобы не образовались трещины от высыхания. Ее покрывают песком, соломенными матами, мешковиной или брезентом. Современным способом защиты от испарения является распыление на поверхности плиты затвердевающего герметика. Пленкообразующее вещество наносят на всю поверхность и боковые грани. Перед этим требуется удалить с покрытия лишнюю влагу.

Низкое качество бетонной смеси приводит к необходимости проведения частых ремонтов дороги.

Применение ж/б плит в частном строительстве

Довольно часто плиты используют для обустройства приусадебной территории, в индивидуальном строительстве – делают из них тротуары, садовые дорожки, подъезды к домам и гаражам. Чаще всего выбирают плиты длиной до 6 метров, способные выдерживать нагрузки до 10 тонн – это ПНД 6000х2000х140, 2П60.1.8-10, 2П30.18-10. Чтобы покрытие было долговечным, основу готовят слоем дренажа и геотекстильным покрытием, которое способствует предотвращению роста травы в швах на участке, потом уплотняют песком.

Для пешеходных дорожек выбирают трапециевидные, шестигранные, прямоугольные изделия небольшого размера и прочности. Основание покрывают геотекстилем и уплотняют подушкой из песка. Под нужные размеры плиты лучше колоть или резать поперек или вдоль арматуры, на расстоянии минимум 25 сантиметров от края. Петлевые пазы заливают бетоном мелкофракционным, швы – жидким раствором.

Использование бетонных дорожных плит оправдано и выгодно как в масштабном строительстве, так и обустройстве придомовых участков. Благодаря прекрасным эксплуатационным характеристикам, легкому и быстрому монтажу, дешевизне и простоте в работе данный материал актуален для выполнения самых разных видов полотен и элементов.