Дефекты бетона: особенности асфальтобетонных покрытий, фото

6.Дефекты асфальтобетонных покрытий. Трещины. Выбоины. Заплаты. Разрушение кромок. Дефекты асфальтобетонного покрытия

ГлавнаяРазноеДефекты асфальтобетонного покрытия

Всегда удобно ехать в автомобиле по ровной и гладкой автостраде, развивая большую скорость. Отнюдь не редко качество трассы не позволяет это сделать, так как покрытие имеет отклонение от нормы и малопригодно для качественной езды.

Со временем под давлением колес машин, особенно больших грузовых, влиянием неблагоприятных природных условий в виде дождя, града, резкой смены температуры, асфальтобетонный настил теряет свой первозданный вид. Покрывается мелкими трещинами, ямками, выбоинами, что укорачивает время качественной работы автотрассы.

Езда по таким изношенным дорогам ведет к порче автомобилей и даже может привести к аварии.

Причины разрушения

В результате использования покрытий из асфальтобетона, они подвергаются различным деформациям. Износ дорог образуется из-за внешних и внутренних воздействий на асфальтобетонные покрытия. Дефекты на покрытии от влияния внешних факторов включают в себя:

  • силовые нагрузки от автомобильных колес;
  • атмосферные осадки (дождь, температурные изменения, оттаивание, снег, замораживание).

Основные причины разрушений — несоблюдение технологии укладки или ремонта дорожного полотна и воздействие автомобилей.

Внутренние факторы, связанные с разрушением асфальтобетонного покрытия, возникают вследствие неправильного составления проекта для дорог, их строительства и ремонта:

  1. К разрушению дорожной поверхности приводит неправильное проектирование асфальтобетонной автомобильной трассы. Неточно проведенные исследования, расчеты и допущенные ошибки при определении интенсивности потока транспортных средств могут способствовать образованию дефектов на дороге из асфальтобетона и привести к разрушению дорожного сооружения, а именно: нарушится целостность асфальтного слоя на дорожных покрытиях; грунт основания просядет; снизится прочность грунтовой подушки; последует износ асфальтобетонного настила.
  2. Применены старые методики и выбраны материалы низкого качества при работе с покрытием из асфальтобетона. Совсем недавно, для монтажа, укладки асфальтного раствора и ремонта трасс использовали горячие асфальтобетонные смеси, в состав которых входил некачественный битум. Он вызывал повреждения дорожного настила и ухудшал прочностные характеристики готовой смеси для асфальтирования дорожной поверхности. Однако строительство не стоит на месте, и уже сегодня разрабатываются и внедряются новейшие полимерно-битумные материалы, способные значительно повысить свойства материала и будущей трассы. Большую популярность приобрели различные добавки в смесь для: улучшения сцепления, повышения стойкости к воздействию воды и образованию трещин. Благодаря этим добавкам обеспечивается стойкость дорожного полотна к минусовым температурам. Чтобы избежать дефектов и износа дорожного полотна, следует не только применять новые смеси для укладки асфальта, но и выбирать новые технологии, которые позволят стабилизировать и укрепить ослабшие подвижные почвы основания. Чтобы предотвратить разрушения покрытий, используют армирующую сетку, которая усилит дорожную конструкцию и увеличит продолжительность срока эксплуатации асфальтированного полотна.
  3. Дефекты и износ на асфальтобетонном покрытии возникают вследствие неправильного технологического процесса при возведении дорожной конструкции. Разрушения образовываются из-за допущенных ошибок при укладке асфальта и ремонте трассы. Способствуют возникновению дефектов нарушения правил перевозки асфальтобетонного раствора, в результате чего, смесь подается неправильной температуры. При уплотнении уложенной смеси не были удалены пузырьки воздуха или, наоборот, раствор был слишком уплотнен, тогда асфальтированное полотно начнет трескаться и расслаиваться. Разрушения трассы могут возникнуть в результате некачественной подготовки земельного полотна и работ по укладке дорожного сооружения.
  4. Дефекты на дорожном покрытии чаще всего образовываются в результате погодных условий, когда во время дождей влага проникает в асфальтированное полотно, а жаркие лучи солнца портят верхний слой трассы – осуществляется ухудшение прочности асфальтобетона, что приводит к образованию выбоин. В период минусовых температур собравшаяся влага в слоях асфальтобетона способна увеличиваться в объеме и тем самым разрушать структуру и уплотнение асфальта.
  5. В результате больших нагрузок от транспортных средств происходит разрушение дорожного полотна. Высокие нагрузки на поверхность трассы обусловлены интенсивным потоком транспортных средств, в результате чего, норма пропускной способности за 24 часа превышается и как последствие – ресурс полотна трассы снижается. Повышение осевой нагрузки вследствие эксплуатации дорожного покрытия транспортными средствами большой грузоподъемностью, приводит к разрушениям асфальтобетонного полотна, образованию колеи и трещин.

Повреждения дорожного покрытия из асфальтобетона могут происходить вследствие комплексного влияния внешних и внутренних факторов.

Источник: https://starimpex.ru/raznoe/defekty-asfaltobetonnogo-pokrytiya.html

Дефекты асфальтобетонных покрытий

Под влиянием света, тепла, кислорода воздуха битумные мате­риалы, используемые для покрытий дорог, стареют. В процессе ста­рения одни их составные части улетучиваются или окисляются, другие агрегируют и уплотняются. Пластичность битумов умень­шается, увеличивается хрупкость, появляются трещины. Это осо­бенно опасно в агрессивных химических средах

Благодаря сложности и высокой степени полимеризации соеди­нения, входящие в состав битумных материалов, обладают относи­тельно высокой кислотностью. Однако от продолжительного воз­действия концентрированных растворов минеральных кислот би­тумные материалы разрушаются.

Битумы и композиции на их осно­ве, изготовленные с применением кислотостойких заполнителей (природных и искусственных), стойки против длительного воздей­ствия серной кислоты при концентрации ее не более 50%, соляной -30%, азотной – 25%, уксусной – 70%, фосфорной – 80%.

Длительное воздействие концентрированных водных растворов (до 40…50%), едких щелочей и карбонатов щелочных металлов при обычной и повышенной температуре вызывает постепенное разру­шение битумных составов.

Даже насыщенные растворы извести, например, в бетоне, омыляют битумы. На них не действуют водные растворы минеральных и органических солей.

Битумные материалы хорошо противостоят неокисленным органическим кислотам, но в органических растворителях растворяются.

Коррозия битумов приводит к снижению физико-механических свойств асфальтобетона, возникновению в дорожных покрытиях различного рода дефектов.

Дефекты дорожных покрытий (дорожных одежд) – это отклоне­ния геометрических параметров, текстуры и структуры дорожной одеж­ды от нормативных требований. В зависимости от характера, местопо­ложения и величины дефекты подразделяются на следующие виды:

Трещины – дефекты нарушения сплошности дорожного покрытия, возникающие в результате знакопеременной нагрузки, усталостных явлений, температурного расширения и других факторов (рис. 9.1). Увеличение числа и протяженности трещин свидетельствует о начале процесса разрушения дорожной одежды. Для асфальтобетонных по­крытий характерны отдельные, а также частые трещины.

Отдельные трещины– поперечные и косые трещины, не свя­занные между собой, среднее расстояние между которыми – 4 и бо­лее метров. При определении дефектов дорог записывается общая длина трещин в погонных метрах

Частые трещины– поперечные и косые трещины с ответвле­ниями, иногда связанные между собой, но, как правило, не обра­зующие замкнутых фигур; среднее расстояние между соседними трещинами – 1-4 м. При дорожной диагностике измеряется площадь участка с трещинами в квадратных метрах

Сетка трещин– взаимопересекающиеся поперечные, продоль­ные и криволинейные трещины, делящие поверхность ранее моно­литного покрытия на ячейки. Дефекты измеряются в квадратных метрах .

Выбоины– местные разрушения дорожного покрытия, имеющие вид углублений с резко очерченными краями, образовавшиеся за счет разрушения материала покрытия; при диагностике дорог изме­ряются в квадратных метрах.

Причинами образования выбоин мо­гут быть недоуплотнение материала в данном месте, применение неоднородного или загрязненного примесями материала, образование трещин или мест повышенного динамического воздействия ко­лес автомобилей из-за неровности покрытия и т.д.

Для предотвращения развития выбоин по площади и глубине необходимо прини­мать экстренные меры по их устранению сразу после обнаружения

Заплаты – участки, на которых исходное дорожное покрытие было удалено и заменено сходным или другим материалом; измеряются в метрах квадратных.

Являются результатом применения ямочного ремонта, при некачественном выполнении которого ухудшается ровность за счет разности в уровнях поверхности по­крытия и заплат.

Заплаты также оказывают влияние на однород­ность яркости покрытия

Колейность– дефект дорожного покрытия, обусловленный на­личием на проезжей части колей – продольных углублений правильной формы в местах наката, систематического приложения на­грузок от колес подвижного состава (рис. 9.12).

Колейность образу­ется при значительных (предельных) осевых нагрузках вследствие реологических свойств материалов и недостаточной прочности кон­струкции дорожной одежды.

При диаг­ностике автомобильных дорог келейность различают по глубине: до 15 мм (рис. 9.13), от 15 до 30 мм (рис. 9.

14), свыше 30 мм (рис. 9.15); ее измеряют в метрах погонных.

Выкрашивание– разрушение дорожного покрытия в результате потери им отдельных зерен минерального материала – гравийного, щебеночного (на покрытиях переходного типа); за счет потери свя­зи между зернами материала на усовершенствованных покрытиях облегченного типа, а также на капитальных покрытиях нежесткого типа при плохом сцеплении (адгезии) зерен щебня с битумом; при плохом перемешивании смеси, использовании в покрытии некачест­венных материалов; при укладке материала в дождливую или хо­лодную погоду или при недоуплотнении покрытия. При диагности­ке дорог измеряется в квадратных метрах (рис. 9.16).

Шелушение– разрушение поверхности покрытия за счет отде­ления наружных тонких пленок материала, вызванное воздействием воды и отрицательных температур. Особенно интенсивно происхо­дит при частом замерзании и оттаивании покрытия и при использо­вании соляных смесей для борьбы с гололедом. Интенсивность ше­лушения зависит от качества материалов.

Разрушение кромок– разрушение краев покрытия в виде сетки трещин или откалывания его материала (рис. 9.17).

Обламывание кромок происходит при переезде колес тяжелых автомобилей через кромку, при ударах колес на стыках цементобетонных плит, а также при недостаточной прочности дорожной одежды в прикромочной зоне. При диагностике автомобильных дорог измеряется в погон­ных метрах.

Для предохранения кромок покрытия от повреждения в местах сопряжения их с обочинами устанавливают бордюры, уст­раивают краевые полосы, укрепляют обочины, швы между плитами заделывают мастикой.

Среди приведенных выше дефектов наиболее характерными можно считать трещины. По причинам возникновения они подраз­деляются на температурные и температурно-усталостные.

31. Понятие о колейности, ее виды и способы определения

Колейность– дефект дорожного покрытия, обусловленный на­личием на проезжей части колей – продольных углублений правильной формы в местах наката, систематического приложения на­грузок от колес подвижного состава (рис. 9.12).

Колейность образу­ется при значительных (предельных) осевых нагрузках вследствие реологических свойств материалов и недостаточной прочности кон­струкции дорожной одежды.

Под влиянием тяжелых автомобилей, при интенсивном движении келейность может прогрессировать и привести к образованию трещин, проломов. Наличие келейности затрудняет выполнение маневров автомобилей, ухудшает водоотвод с покрытия и повышает опасность дорожного движения.

При диаг­ностике автомобильных дорог келейность различают по глубине: до 15 мм (рис. 9.13), от 15 до 30 мм (рис. 9.14), свыше 30 мм (рис. 9.15); ее измеряют в метрах погонных.

Ремонтные мероприятия по устранению колеи делятся на две группы:

1. Способы ликвидации колей без устранения или с частичным устранением причин колееобразования:

1) частичное холодное или горячее фрезерование, при котором срезаются гребни вдоль колей, а глубина колей уменьшается до до­пустимых пределов;

2) частичное горячее фрезерование по полосам наката методом Remix и укладки снятого слоя на всю глубину колеи с добавлением нового материала с его перемешиванием и уплотнением;

3) двойная поверхностная обработка или укладка слоя холодных литых асфальтобетонных смесей;

4) укладка тонкого слоя покрытия на всю ширину проезжей час­ти горячим или холодным способом без фрезерования старого покрытия.

2. Способы ликвидации колеи с устранением причин колееобра­зования:

1) ремонт и усиление дорожной одежды с исправлением попе­речного профиля всей проезжей части и укладкой новых, дополни­тельных слоев покрытия, усиление их геосетками и т.д.;

2) перестройка всей старой дорожной одежды, а иногда и укреп­ление или замена грунта верхней части земляного полотна, а также замена дорожной одежды нежесткого типа на одежду с цементобетонным покрытием.



Источник: https://infopedia.su/12xbd1b.html

Петрин Д.В., Макарова Л.В., Тарасов Р.В. Анализ причин возникновения дефектов асфальтобетонных покрытий

Петрин Денис Валерьевич1, Макарова Людмила Викторовна2, Тарасов Роман Викторович3
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, магистр техники и технологии
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент
3Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент

Petrin Denis Valeryevich1, Makarova Ludmila Viktorovna2, Tarasov Roman Viktorovich3
1Penza State University of Architecture and Construction, master of technics and technology
2Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
3Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Библиографическая ссылка на статью:
Петрин Д.В., Макарова Л.В., Тарасов Р.В. Анализ причин возникновения дефектов асфальтобетонных покрытий // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33935 (дата обращения: 23.09.2018).

Читайте также:  Как делать бетон для фундамента самому: замешать своими руками

Состояние дорожной отрасли является показателем благосостояния и устойчивого развития экономики страны. Низкое качество и долговечность асфальтобетонного покрытия, а также качество дорожного строительства в России является постоянной проблемой [1].

Для улучшения качества дорог необходимо использовать дорожно-строительные материалы с повышенными показателями эксплуатационных характеристик и долговечностью.

А высокое качество продукции и услуг, как известно, является главным фактором повышения конкурентоспособности предприятия.

Эта проблема может быть решена различными способами, например, путем модификации асфальтобетонных смесей различными добавками [2…7].

Однако, прежде чем принимать решение об оптимизации рецептуры и технологических режимов производства и укладки асфальтобетонных смесей, требуется детальный анализ причин возникновения возможных дефектов уложенного асфальтового покрытия. Для этого могут быть использованы различные инструменты управления качеством, представленные на рисунке 1 [8].

Рисунок 1 – Новые инструменты управления качеством

Диаграмма сродства и диаграмма связей обеспечивает общее планирование. Диаграмма дерева, матричная диаграмма и матрица приоритетов обеспечивает промежуточное планирование. Блок-схема процесса принятия решения и стрелочная диаграмма обеспечивает детальное планирование [9].

Ожидаемым результатом является новое понимание требований и проблемных вопросов.

Рассмотрим применение диаграммы сродства на примере следующей проблемы: «Причины возникновения дефектов асфальтобетонного покрытия».

Основные дефекты асфальтобетонного покрытия [5]:

– волнистая поверхность – короткие волны;

– волнистая поверхность – длинные волны;

– разрыв покрытия;

– неоднородная текстура покрытия;

– неровность покрытия;

– поверхностные тени;

– недостаточное предварительное уплотнение;

– некачественный продольный стык;

– некачественный поперечный стык;

– поперечные трещины;

– сдвиг покрытия при уплотнении катком;

– «жирные» пятна на поверхности покрытия;

– следы катка;

– недостаточное уплотнение покрытия.

Чтобы определить причины выше поставленной проблемы, была создана рабочая группа из представителей разных подразделений предприятия по производству асфальтобетона ОАО «ДЭП №270» (Пензенская область, г. Каменка).

Рабочая группа методом «мозгового штурма» выявила возможные причины, которые были собраны в виде разрозненных данных.

Причины возникновения дефектов асфальтобетонного покрытия
Низкое качество смеси Освещенность при укладке смеси Неправильное хранение сырьевых материалов
Нарушение технологии укладки Низкая квалификация рабочих Время и расстояние перевозки смеси
Температура смеси Опыт рабочих Климатические условия
Недостаточное количество вяжущего Продолжительность рабочей смены Загрязненность кузова автосамосвала
Недостаточно уплотненное щебеночное основание Неудовлетворительное состояние или неправильная работа производственного оборудования Нарушение технологии загрузки смеси в автосамосвал и  выгрузки из него
Неудовлетворительное состояние или неправильная работа укладчика Продолжительность перерывов в работе Нарушение технологии производства смеси
Состав смеси Периодичность контроля Недостаточное уплотнение смеси
Расслоения смеси при перевозке Сезон работы Некачественная подготовка основания

 Сгруппируем данные по общим признакам (табл. 1). При этом названия общим признакам не присваиваются. Отдельные данные при последующей работе могут быть перенесены в другие группы.

 Таблица 1- Классификация видов дефектов по общим признакам

Группа Виды возможных дефектов
Группа 1 Низкое качество смеси
Температура смеси
Недостаточное количество вяжущего
Состав смеси
Группа 2 Нарушение технологии укладки
Недостаточно уплотненное щебеночное основание
Нарушение технологии производства смеси
Недостаточное уплотнение смеси
Некачественная подготовка основания
Группа 3 Неудовлетворительное состояние или неправильная работа укладчика
Неудовлетворительное состояние или неправильная работа  производственного оборудования
Группа 4 Расслоения смеси при перевозке
Время и расстояние перевозки смеси
Загрязненность кузова автосамосвала
Нарушение технологии загрузки смеси в автосамосвал и  выгрузки из него
Группа 5 Освещенность при укладке смеси
Продолжительность рабочей смены
Продолжительность перерывов в работе
Сезон работы
Климатические условия
Группа 6 Низкая квалификация рабочих
Опыт рабочих
Группа 7 Периодичность контроля
Неправильное хранение сырьевых материалов

Вероятные общие признаки каждой группы следующие:

группа 1 – качество смеси;

группа 2 – «…» – технология производства;

группа 3 – «…» – оборудование;

группа 4 – «…» – перевозка смеси;

группа 5 – «…» – условия работы;

группа 6 – «…» – человеческий фактор;

группа 7 – «…» – контроль.

 Окончательный вариант диаграммы сродства после пересмотра состава данных каждой группы, представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Причины возникновения дефектов асфальтобетонного покрытия

В качестве первостепенных мероприятий, направленных на повышение качества асфальтобетонных покрытий можно отметить совершенствование системы контроля за качеством поставляемых материалов, технологией и качеством выполнения работ.

Немаловажное значение имеет обучение персонала дорожных предприятий современным технологиям производства и укладки асфальтобетонных смесей.

Библиографический список

  1. Левитин И.Е. Повышение эффективности строительства и эксплуатации автомобильных дорог [Текст] / И.Е. Левитин // Совещание по вопросу повышения эффективности строительства и эксплуатации автомобильных дорог.- М.- 30.05.2011;
  2. Королев Е.В. Обоснование выбораспособа наномодифицирования асфальтобетонных смесей [Текст] /Е.В. Королев, Р.В. Тарасов, Л.В. Макарова, А.П. Самошин, С.С. Иноземцев // . -2012. -.-С. 40-43;
  3. Соломенцев А.Б. Классификация и номенклатура модифицирующих добавок для битумов [Текст] / А.Б. Соломенцев // Наука и техника в дорожной отрасли.–2008.-№ 1.-С. 14-16;
  4. Иноземцев С.С. Критериальная оценка метода модификации асфальтобетонов [Текст] / С.С. Иноземцев, В.А. Смирнов, Р.В. Тарасов, Л.В. Макарова // Сборник трудов международной научно-практической конференции «Строительство – формирование среды жизнедеятельности».- М.: МГСУ.-2012. – С. 523-527;
  5. Технологическое обеспечение качества строительства асфальтобетонных покрытий [Электронный ресурс].- Режим доступа: ;
  6. Россия: проблемы дорожно-строительной отрасли [Электронный ресурс].- Режим доступа: ;
  7. Дорожное строительство в России – реалии, проблемы и перспективы отрасли [Электронный ресурс].- Режим доступа: ;
  8. Козицына А.В. Инструменты качества как эффективный способ повышения уровня качества продукции [Текст] / А.В. Козицына, Л.В. Макарова, Р.В. Тарасов // Современные научные исследования и инновации. – Апрель 2014. – № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33360;
  9. Новые инструменты управления качеством [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

Количество просмотров публикации: Please wait

Источник: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33935

Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных и цементобетонных автомобильных дорожных покрытий

Савченко Е. Т., Максин М. О. Анализ целесообразности строительства асфальтобетонных и цементобетонных автомобильных дорожных покрытий // Молодой ученый. — 2016. — №21. — С. 204-207. — URL https://moluch.ru/archive/125/31313/ (дата обращения: 13.11.2018).



В России, как и во всем мире, развитие дорожной сети давно приобрело важное стратегическое значение.

Решение «дорожных» проблем несет в себе не только расширение самой сети магистралей посредством автодорожного строительства, но и поиск наиболее эффективных конструкций и материалов для создания дорожного полотна.

Современные технологии и способы строительства автомобильных дорог в России основаны на двух альтернативных видах дорожного покрытия — асфальтобетонного и цементобетонного [1,48;2,34;3,111;4,37;5,73].

К сожалению, по качеству автомобильных дорожных покрытий и по состоянию дорожной сети в целом Россия занимает далеко не лидирующие места в общем рейтинге стран мира.

А исходя из того, что состояние транспортных, в том числе и дорожных сетей государства напрямую отражает экономическое состояние страны, несложно понять, что этой проблеме важно уделяться должное внимание со стороны правительства.

Основная часть

Рис. 1. Схематичный разрез асфальтобетонного покрытия:

5 — мелкозернистый асфальтобетон;

7 — крупнозернистый асфальтобетон;

3 — слой щебня, гравия или грунта;

6 — слой щебня;

4 — морозозащитный слой из песка

Как уже было сказано ранее, на данный момент в Российской федерации технологии строительства покрытий автомобильных дорог основаны на использовании двух материалов: асфальтобетона и цементобетона [6,87;7,24;8,141;9,43;10,70].

Асфальтобетон — искусственный строительный материал, полученный в результате уплотнения рационально подобранной и специально приготовленной смеси, перемешанной в нагретом состоянии и состоящей из:

‒ Минеральных материалов: щебня (либо гравия), песка (природного или дробленного)

‒ Органического вяжущего материала- битума

На рисунке 1 представлен схематичный разрез асфальтобетонного покрытия на щебеночном основании.

Цементобетон — это рационально подобранный материал, полученный в результате перемешивания, укладки, уплотнения и последующего твердения смеси из щебня, песка, неорганического вяжущего (цемента), воды и добавок.

На рисунке 2 представлен схематичный разрез цементобетонного покрытия.

Рис. 2. Схематичный разрез цементобетонного покрытия

1 — цементный бетон;

2 — выравнивающий слой из песка, обработанного битумом;

3 — слой щебня, гравия или грунта, обработанного вяжущим материалом;

4 — морозозащитный слой из песка

Широкое распространение асфальтобетонного покрытия обусловлено выбранными методиками строительства дорог 60-ых года прошлого столетия.

Причина этому проста: производство битума, который используется для изготовления асфальта, обходилось в то время очень дешево. С тех пор битум возрос в цене, поэтому в настоящее время выбор материала покрытия становится не таким уж очевидным и ясным.

С асфальтобетоном теперь способен конкурировать как цементобетон, так и ряд других материалов [11,103;12,34;13,1682;14,210;15,110].

На западе число цементобетонных дорог составляет порядка 15–20 %, в то время как в России эту технологию применяют только для взлетно-посадочных полос аэродромов, хотя срок эксплуатации данного материала — 20–30 лет, против 5–7 лет (в России — 2–3 года) асфальтобетона.

По данным немецких исследователей за 2004 год, при сравнении одновременно построенных дорог с разными видами покрытий через 23 года эксплуатации ремонта требовали только 5 % дорог с цементобетонным покрытием, а с асфальтобетонным покрытием — 85–100 %. В США есть участки дорог, которые эксплуатируются без ремонта 72 года, в г. Крайнем (полигон Семипалатинска) — 60 лет. Кроме того, специалистами США разработаны нормы проектирования и технология строительства бетонных дорог на 120 лет без ремонта.

Цементобетонное покрытие устойчиво к деформации (образованию колейности и волнообразности) благодаря своей более высокой прочности. Это, в свою очередь, способствуют более низкому (на 15–20 % меньше) расходу топлива транспортными средствами.

Этот фактор положителен и с точки зрения защиты окружающей среды от загрязняющих ее отходов автомобилей. Помимо экономии денежных средств, большое значение имеет экономия природных ресурсов, так как асфальт (битум) производится из переработанной нефти, запасы которой быстро иссякают.

Бетон же изготавливается из более доступного человеку материала — известняка.

Движение по цементобетонному покрытию во время дождя или снегопада безопаснее, чем по асфальтобетонному.

В дождливую погоду неровности и выбоины в асфальте наполняются водой, что создает дополнительную опасность аквапланирования.

Зимой вода в выбоинах превращается в лед, что снижает коэффициент сцепления между резиновой покрышкой и дорогой. В то же время на гладком цементобетонном покрытии вода практически не скапливается.

В таблице 1 приведены коэффициенты трения скольжения между резиной, асфальтом и бетоном в сухом и влажном состояниях.

Таблица 1

Коэффициенты трения скольжения

Резина Сухой асфальт 0,5–0,8
Резина Влажный асфальт 0,25–0,75
Резина Сухой бетон 0,6–0,85
Резина Влажный бетон 0,45–0,75

Изучив табличные значения коэффициентов трения скольжения материалов, можно оценить управляемость автомобиля в разных погодных условиях.

Если движение на автомобиле происходит в отсутствие дождя или снега, то покрышка имеет примерно равный коэффициент трения между асфальтом и бетоном.

Но в случае изменения погодных условий коэффициент претерпевает значительное изменение, цементобетонное покрытие способно обеспечить более высокое сцепление с покрышкой, что, в свою очередь, снижает вероятность ДТП.

В настоящее время в Российской Федерации, по данным Росавтодора, общая протяжённость автомобильных дорог федерального и регионального значения — 505 тыс. км, из них цементобетонные дороги составляют лишь 1,5 % — около 8 тысяч километров.Для сравнения в Германии этот показатель — 31 %, в США — 35 %, Бельгия — 41 % [16,93;17,74].

Современное соотношение стоимости строительства дорог с цементобетонными и асфальтобетонными покрытиями не является стабильным, а постепенно изменяется в пользу цементобетона при увеличении цен на нефтепродукты и снижении уровня инфляции.

Стоимость конструкций с покрытиями из цементобетона в настоящее время сопоставима со стоимостью конструкций с асфальтобетонными покрытиями. Так, например, стоимость 1 кв.

м покрытия автомобильной дороги I технической категории (МКАД — Кашира) с цементобетонным покрытием составляет 1352,13 руб., а с асфальтобетонным покрытием — 1378,70 руб.

Для перенаправления технологий строительства дорожных покрытий в России есть практически все.

Страна еще во времена советской власти создала колоссальное богатство: построены и функционируют сотни заводов по производству бетона и цемента, существуют карьеры песка и щебня практически во всех регионах.

Посредством обширного партнерства России с остальными странами мира, можно активно перенимать опыт у других, более развитых в плане дорожного строительства стран.

Выводы

Сравнение характеристик и свойств двух типов дорожного покрытия показывает явную выгоду и целесообразность повсеместного использования цементобетона в дорожном строительстве.

Таким образом, можно прийти к выводу о том, что в России рационально строительство цементобетонных дорожных покрытий со сроком безремонтной эксплуатации намного превышающим срок эксплуатации асфальтобетона.

Читайте также:  Гидроизоляция бетона: железобетонных и бетонных конструкций

Цементобетонные дорожные покрытия экологически более чистые и безопасные для участников дорожного движения. Кроме того, цементобетон экономичнее асфальтобетона по приведенным затратам на реальную долговечность.

Литература:

  1. Войлоков И. А. Асфальтобетон или цементобетон? // «Еврострой» — № 64, — С. 48–50.
  2. Лазарев Ю. Г. Транспортная инфраструктура (Автомобильные дороги). Монография — LAP LAMBERT, Германия: 2015. 173 с.
  3. Ватин Н. И., Производство работ. Определение продолжительности строительства воднотранспортных сооружений/ Н. И. Ватин, Г. Я. Булатов, Т. Ф. Морозова, А. В. Улыбин// Учебное пособие: СПб, СПбПУ, 2013. 116 с.
  4. Лазарев Ю. Г., Новик А. Н., и др., Изыскания и проектирование транспортных сооружений: Учебное пособие /Ю. Г. Лазарев, А. Н. Новик, А. А. Шибко, В. Г. Терентьев, С. А. Сидоров, С. А. Уколов, В. А. Трепалин / СПб.: ВАТТ, 2008. 392 с.
  5. Ермошин Н. А. Эксплуатация, восстановление и техническое прикрытие военно- автомобильных дорог: Учебник / Н. А. Ермошин, Ю. Г. Лазарев, С. В. Алексеев, В. Г. Лунев, Б. Г. Ашуркин, А. Н. Новик, В. А. Трепалин, Д. Л. Симонов, В. Т. Колесников/ СПб: ВАТТ, 2015. 312 с.
  6. Лазарев Ю. Г., Строительство автомобильных дорог и аэродромов: Учебное пособие. / Ю. Г. Лазарев, А. Н. Новик, А. А. Шибко, С. В. Алексеев, Н. В. Ворончихин, А. Т. Змеев, С. А. Уколов, В. А. Трепалин, С. В. Дахин, В. Т. Колесников, Д. Л. Симонов // СПб.: ВАТТ. 2013. 528 с
  7. Лазарев Ю. Г., Собко Г. И. Реконструкция автомобильных дорог: Учебное пособие. СПб. 2013. 93 с.
  8. Лазарев Ю. Г., Обоснование деформационных характеристик укрепленных материалов дорожной одежды на участках построечных дорог. / Ю. Г. Лазарев, П. А. Петухов, Е. Н. Зарецкая/ Вестник гражданских инженеров. 2015. № 4 (51). С. 140–146.
  9. Лазарев Ю. Г. Формирование потребительских и эксплуатационных свойств автомобильных дорог / Ю. Г. Лазарев, Д. Л. Симонов, А. Н. Новик/ Технико-технологические проблемы сервиса. СПб.: 2016. № 1(35). С. 43–47.
  10. Рустенбек С. Д. Формирование базы данных для тестирования дорожных одежд/ С. Д. Рустенбек, Д. Ю. Кириллова, Ю. Г. Лазарев// Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016. № 2–2. С. 68- 72.
  11. Лазарев Ю. Г., Громов В. А. Современные требования к обеспечению потребительских и эксплуатационных свойств автомобильных дорог // В сборнике: Инновационные технологии в мостостроении и дорожной инфраструктуре. Материалы межвузовской научно- практической конференции. 2014. С. 102–109.
  12. Ватин Н. И., Моделирование набора прочности бетона в программе ELCUT при прогреве монолитных конструкций проводом/ Н. И. Ватин, М. О. Дудин, Ю. Г. Барабанщиков// Инженерно-строительный журнал. 2015. № 2 (54). C. 33–96.

Источник: https://moluch.ru/archive/125/31313/

Разработка и обоснование технологии ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог модифицированным цементобетоном тема диссертации и автореферата по ВАК 05.23.11, кандидат технических наук Зубихин, Антон Владимирович

Актуальность темы.

За последние 10 лет дорожники России столкнулись со значительным ростом деформаций и разрушений в виде колеи, сетки трещин и выбоин на асфальтобетонных покрытиях автомобильных дорог.

На участках разгона-торможения автомобильного транспорта вблизи перекрёстков, в местах остановок маршрутных транспортных средств и ж/д переездов появляются пластические деформации в виде сдвигов, волн и гребёнок.

По данным Росавтодора тенденция развития на автомобильных дорогах колееобразования, а также других пластических деформаций, имеет существенную динамику по сравнению с разрушениями покрытий в виде выбоин и сеток трещин и других деформаций.

Результаты диагностики автомобильных дорог федеральной сети показывают необходимость проведения ремонтных работ на 60 % дорог, из которых более 50 % нуждаются в усилении дорожной одежды, 23 % – в улучшении ровности проезжей части и 40 % – в улучшении сцепных свойств.

Основными причинами появления значительных дефектов на асфальтобетонных покрытиях в последние годы являются существенные изменения в условиях работы автомобильных дорог и недостаточное финансирование дорожного хозяйства.

Технологии и материалы, применяемые в настоящее время для ремонта асфальтобетонных покрытий, малоэффективны из-за относительно незначительного срока службы отремонтированных покрытий дорог.

В настоящее время разработано новое поколение модифицированных цементобетонов, обладающих высокими физикомеханическими показателями и технологическими свойствами, трещино- и износостойкостью. Эти бетоны, в основном, нашли применение в промышленном и гражданском строительстве, а также в мостостроительстве.

С разработкой современных материалов, обладающих высокими физико-механическими, технологическими и эксплуатационными показателями появилась возможность использовать принципиально новые, эффективные технологии ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог.

Поэтому, тема диссертации является актуальной и направлена на разработку технологии ремонта асфальтобетонных покрытий с применением современного ремонтного материала.

Цель диссертационной работы – разработка и обоснование технологии ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог модифицированным цементобетоном.

Задачи исследований.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие основные задачи:

• обосновать требования к модифицированным цементобетонам для ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и исследовать их физико-механические и технологические свойства;

• разработать технологию ремонта асфальтобетонных покрытий модифицированным цементобетоном и определить область её применения;

• выполнить экспериментальную проверку технологии ремонта в производственных условиях;

• оценить экономическую эффективность и разработать практические рекомендации по технологии ремонта асфальтобетонных покрытий модифицированным цементобетоном.

Объектом исследования являются автомобильные дороги с асфальтобетонными покрытиями, подверженные деформациям и разрушениям в виде колеи, сеток трещин, выбоин шелушения и выкрашивания и др.

Методология исследования базируется на трудах ведущих отечественных и зарубежных ученых в области ремонта покрытий автомобильных дорог, а также на действующих инструктивных и нормативно-технических документах в дорожном хозяйстве.

Поставленные в диссертационной работе задачи реализованы с использованием комплексных методов исследований, включающих: патентно-информационный анализ; физико-механическую оценку свойств модифицированных цементобетонов; проверку качественных характеристик отремонтированных покрытий в натурных условиях; методы статистики и логического анализа.

Научная новизна состоит в том, что:

• обоснованы требования к модифицированным цементобетонам для ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог;

• получены составы модифицированных цементобетонов и исследованы их технологические и физико-механические свойства с целью их применения для ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог;

• разработана и обоснована технология ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог модифицированным цементобетоном;

• представлена экономическая эффективность ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог с применением модифицированных цементобетонов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждается достаточным объёмом теоретических, лабораторных и опытно-экспериментальных исследований, выполненных с использованием современных методов и приборов, позволяющих провести эксперименты с допустимой погрешностью; применением ЭВМ при обработке данных, полученных в ходе исследований.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в разработке и обосновании метода ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог с применением модифицированных цементобетонов, который обеспечивает высокое качество, быстрый ввод в эксплуатацию и повышение срока службы отремонтированного покрытия.

Для широкомасштабного внедрения результатов научно-исследовательской работы при ремонте асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог разработаны «Методические рекомендации по ремонту асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог модифицированным цементобетоном».

Реализация работы.

Научные и практические результаты исследований использованы ФГУ ДЭП №2 при проведении экспериментальных работ по ремонту асфальтобетонного покрытия модифицированным цементобетоном на автомобильной дороге М-1 «Москва-Минск» на участке 237 – 238 км.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы и практические результаты обсуждены и одобрены на 62 и 63-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ), 2004 и 2005 г.г. (г.

Москва), 2-й Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону, 2005 г. (г.

Москва), Международной научно-практической конференции «Новые технологии и материалы для строительства, ремонта и содержания цементобетонных покрытий», 2005 г. (г. Москва).

Публикации.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 5 печатных работах, общим объемом 19 страниц:

1. Ушаков В. В., Зубихин А. В. Высокопрочный бетон -материал для ремонта асфальтобетонных покрытий/ Строительный эксперт. №8 (171)/2004. Стр. 13.

2. Ушаков В. В., Зубихин А. В. Ремонт асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог с применением модифицированных цементобетонов/ Строительство и эксплуатация автомобильных дорог: проблемы и перспективы развития. Сборник научных трудов МАДИ (ГТУ). Г. Москва 2004г. – с.92-99

3. Ушаков В. В., Шведенко С. В. Зубихин А. В. Методические рекомендации по восстановлению несущей способности цементобетонных покрытий автомобильных дорог. Росавтодор. Москва 2004г. 44 с.

4. Ушаков В. В., Зубихин А. В. Ремонт асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог с применением модифицированных цементобетонов. Автомобильные дороги. N23 Москва. 2005 г. -4 с.

5. Ушаков В. В., Зубихин А. В. Модифицированный цементобетон для ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог. Научные труды 2-й Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону в 5-ти томах. Том 5. М.: Дипак 2005 – 536 с. – с. 144-147.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 180 наименований и 2 приложений. Работа изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 36 таблиц и 42 формулы.

Источник: http://www.dissercat.com/content/razrabotka-i-obosnovanie-tekhnologii-remonta-asfaltobetonnykh-pokrytii-avtomobilnykh-dorog-m

Дефекты асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и способы её оценки

Под влиянием света͵ тепла, кислорода воздуха битумные материалы, используемые для покрытий дорог, стареют. В процессе старения одни их составные части улетучиваются или окисляются, другие агрегируют и уплотняются. Пластичность битумов уменьшается, увеличивается хрупкость, появляются трещины. Это особенно опасно в агрессивных химических средах.

Благодаря сложности и высокой степени полимеризации соединœения, входящие в состав битумных материалов, обладают относительно высокой кислотностью. При этом от продолжительного воздействия концентрированных растворов минœеральных кислот битумные материалы разрушаются.

Битумы и композиции на их основе, изготовленные с применением кислотостойких заполнителœей (природных и искусственных), стойки против длительного воздействия серной кислоты при концентрации ее не более 50%, соляной -30%, азотной – 25%, уксусной – 70%, фосфорной – 80%.

Длительное воздействие концентрированных водных растворов (до 40. ..50%), едких щелочей и карбонатов щелочных металлов при обычной и повышенной температуре вызывает постепенное разрушение битумных составов.

Даже насыщенные растворы извести, к примеру, в бетоне, омыляют битумы. На них не действуют водные растворы минœеральных и органических солей.

Битумные материалы хорошо противостоят неокисленным органическим кислотам, но в органических растворителях растворяются.

Коррозия битумов приводит к снижению физико-механических свойств асфальтобетона, возникновению в дорожных покрытиях различного рода дефектов.

Дефекты дорожных покрытий(дорожных одежд) – это отклонения геометрических параметров, текстуры и структуры дорожной одежды от нормативных требований.

Учитывая зависимость отхарактера, местопо­ложения и величины дефекты подразделяются на следующие виды:

Трещины– дефекты нарушения сплошности дорожного покрытия, возникающие в результате знакопеременной нагрузки, усталостных явлений, температурного расширения и других факторов. Увеличение числа и протяженности трещин свидетельствует о начале процесса разрушения дорожной одежды. Для асфальтобетонных по­крытий характерны отдельные, а также частые трещины.

Отдельные трещины– поперечные и косые трещины, не связанные между собой, среднее расстояние между которыми – 4 и более метров. При определœении дефектов дорог записывается общая длина трещин в погонных метрах.

Частые трещины –поперечные и косые трещины с ответвлениями , иногда связанные между собой, но, как правило, не образующие замкнутых фигур; среднее расстояние между сосœедними трещинами – 1-4м. При дорожной диагностике измеряется площадь участка с трещинами в квадратных метрах.

Сетка трещин взаимопересекающиеся поперечные, продольные и криволинœейные трещины, делящие поверхность ранее монолитного покрытия на ячейки. Дефекты измеряются в квадратных метрах.

Выбоины– местные разрушения дорожного покрытия, имеющие вид углублений с резко очерченными краями, образовавшиеся за счёт разрушения материала покрытия; при диагностике дорог измеряются в квадратных метрах.

Причинами образования выбоин бывают недоуплотнение материала в данном месте, применение неоднородного или загрязненного примесями материала, образование трещин или мест повышенного динамического воздействия колес автомобилей из-за неровности покрытия и т.д.

Для предотвращения развития выбоин по площади и глубинœе крайне важно принимать экстренные меры по их устранению сразу после обнаружения.

Заплаты– участки, на которых исходное дорожное покрытие было удалено и заменено сходным или другим материалом; измеряются в метрах квадратных. Являются результатом применения ямочного ремонта͵ при некачественном выполнении которого ухудшается ровность за счёт разности в уровнях поверхности покрытия и заплат. Заплаты также оказывают влияние на однородность яркости покрытия.

Читайте также:  Бетонный желоб: особенности изделий для заливки бетона

Колейность –дефект дорожного покрытия, обусловленный на­личием на проезжей части колей – продольных углублений правильной формы в местах наката͵ систематического приложения нагрузок от колес подвижного состава.

Колейность образуется при значительных (предельных) осœевых нагрузках вследствие реологических свойств материалов и недостаточной прочности конструкциидорожной одежды.

Под влиянием тяжелых автомобилей, при интенсивном движении колейность может прогрессировать и принœести к образованию трещин, проломов. Наличие колейности затрудняет выполнение маневров автомобилей, ухудшает водоотвод с покрытия и повышает опасность дорожного движения.

При диаг­ностике автомобильных дорог колейность различают по глубинœе: до 15 мм, от 15 до 30 мм, свыше 30 мм, ее измеряют в метрах погонных.

Выкрашивание –разрушение дорожного покрытия в результате потери им отдельных зерен минœерального материала – гравийного, щебеночного (на покрытиях переходного типа); за счёт потери связи между зернами материала на усовершенствованных покрытиях облегченного типа, а также на капитальных покрытиях нежесткого типа при плохом сцеплении (адгезии) зерен щебня с битумом; при плохом перемешивании смеси, использовании в покрытии некачественных материалов; при укладке материала в дождливую или холодную погоду или при недоуплотнении покрытия. При диагностике дорог измеряется в квадратных метрах .

Шелушение –разрушение поверхности покрытия за счёт отделœения наружных тонких пленок материала, вызванное воздействием воды и отрицательных температур.

Особенно интенсивно происхо­дит при частом замерзании и оттаивании покрытия и при использо­вании соляных смесей для борьбы с гололедом. Интенсивность ше­лушения зависит от качества материалов.

Пористые и слабые материалы более чувствительны к колебаниям температуры и чаще подвержены шелушению. Шелушение асфальтобетонных покрытий наиболее интенсивно происходит в весенний период при частом оттаивании и замерзании верхних слоев. С увеличением числа переходов температуры через ноль интенсив­ность шелушения возрастает. При диагностике дорог измеряется в квадратных метрах.

Разрушение кромок – разрушение краев покрытия в виде сетки трещин или откалывания его материала.

Обламывание кромок происходит при переезде колес тяжелых автомобилей через кромку, при ударах колес на стыках цементобетонных плит, а также при недостаточной прочности дорожной одежды в прикромочной зоне. При диагностике автомобильных дорог измеряется в погонных метрах.

Для предохранения кромок покрытия от повреждения в местах сопряжения их с обочинами устанавливают бордюры, устраивают краевые полосы, укрепляют обочины, швы между плитами заделывают мастикой.

Источник: http://referatwork.ru/category/sport/view/445228_defekty_asfal_tobetonnyh_pokrytiy_avtomobil_nyh_dorog_i_sposoby_ee_ocenki

Асфальтирование или цементирование? Выбор технологии… / Всё об асфальтировании. Асфальтирование в Киеве

По качеству автомобильных дорожных покрытий и состоянию дорожной сети в целом, наша страна, к сожалению, занимает далеко не первые позиции в общем рейтинге стран мира. Можно сказать, что это является отличительной особенностью не только украинских дорог, но и всего дорожного фонда на постсоветском пространстве.

Даже при самом качественном асфальтировании, как правило, уже через 2–3 года после ввода в эксплуатацию, асфальтобетонное покрытие требует проведения ремонта на отдельных участках (устранения колейности, ликвидации выбоин, заделки трещин и других дефектов в дорожном покрытии).

Далее, обязательным становится ежегодный ремонт такой дороги, т. к. выбоины, трещины, сколы и другие дефекты появляются все чаще.

Причина тут не только в качестве асфальтированного покрытия, но и в отсутствии должного обслуживания дороги: своевременной проливки образовавшихся трещин, ликвидации мелких выбоин, экстренного ремонта и асфальтирования опасных участков.

Основные технологии строительства автомобильных дорог

На данный момент, существуют серьезные различия в технологиях строительства автомобильных дорог в Украине и в западных странах. Это относится как к подготовке дорожных оснований, так и к укладке верхних слоев покрытия.

Существенную роль в строительстве новой дороги играет рельеф местности, климатические особенности региона, прогнозируемая транспортная нагрузка, бюджет строительства и другие факторы.

Принимая во внимание все эти моменты, можно говорить об уникальности каждого дорожно-строительного проекта. Так, при строительстве горной дороги, обязательно учитывается рельеф местности.

При строительстве магистральных дорог (дорог 1-й категории), наоборот, рельеф местности изменяется с учетом прокладки будущей трассы (засыпаются впадины, срезаются возвышенности, через реки строятся мосты и эстакады, сквозь горы строятся тоннели).

Объясняется это тем, что на дорогах такой категории должен обеспечиваться определенный скоростной режим, в связи с чем она не должна иметь крутых поворотов, резких подъемов и спусков.

Поскольку тело самой дороги, ее сечение и конструкция может иметь множество вариантов, то классифицируют их в основном по типу дорожного покрытия, исходя из их капитальности. К капитальным дорожным покрытиям относятся асфальтобетонные и цементобетонные. В асфальтобетонном в качестве вяжущего материала используется асфальт, ну а в цементобетонном — цемент.

Цементобетонное покрытие дороже асфальтобетонного в среднем на 70–85 %. Так, если по состоянию на 2014 год цены на асфальтирование по Киеву и Киевской области варьировались от 100 до 200 грн за 1 м², то стоимость создания бетонного дорожного покрытия составляла 350–400 грн.

С другой стороны, за относительную дешевизну асфальтированных покрытий, приходится платить необходимостью постоянного контроля состояния дорожного полотна и проведения его ремонта уже через 3–4 года после ввода дороги в эксплуатацию.

Таким образом, одним из главных аргументов при асфальтировании дорог является экономия средств в краткосрочном периоде.

Первые 10–12 лет цементобетонное покрытие не требует практически никакого обслуживания.

По факту получается, что через 8 лет эксплуатации общие расходы на содержание цементобетонного и асфальтированного дорожного покрытия уравниваются (за счет постоянных трат на проведение ремонта асфальтированной дороги).

В дальнейшем, с каждым годом цементобетонная дорога становится даже дешевле асфальтобетонной, особенно если учитывать тот факт, что бетонная дорога может прослужить до 50 лет.

На территории Украины и стран СНГ строили и строят главным образом асфальтовые дороги, на Западе — бетонные.

В США таких дорог — 60 %, в Германии — 38 %, в Австрии — 46 %, в других западных странах также достаточно большой процент.

Важными причинами, по которым у нас затруднено строительство цементобетонных дорог является дефицит требуемых марок цемента, малая производительность работ и их высокая стоимость.

Одной из главных причин малой распространенности цементобетонных дорог, является дефицит цемента, производимого на основе клинкера нормированного состава, который применяется для строительства таких дорожных покрытий.

Большинство отечественных цементных заводов не обладает соответствующим уровнем автоматизации производства и непрерывного контроля качества клинкера, который часто имеет серьезные колебания по минералогическому составу, и, соответственно, не может являться клинкером нормированного состава.

Таким образом, только появление новых, полностью автоматизированных цементных заводов, с высоким уровнем контроля качества, позволит получать цемент для строительства цементобетонных дорожных покрытий требуемого качества.

Конструктивные особенности цементобетонной дороги

В упрощенном виде асфальтированная автомобильная дорога представляет собой земляное полотно, с уложенными поверх него слоями дорожной одежды: песчаный слой — 40 см, щебеночный слой — 20–25 см, битумная обработка и 3 слоя асфальтобетонной смеси — 5, 6 и 8 см. Каждый из слоев уплотняется грунтовыми и асфальтовыми катками до определенного состояния. Фактически также выглядит и цементобетонная дорога, за исключением верхнего слоя, который представляет собой качественно уложенный и выровненный бетон.

Конструктивно цементобетонное дорожное полотно представляет собой плиту толщиной 18–24 см. На определенном расстоянии между отрезками плит, делаются «температурные швы», для того, чтобы при изменении температуры цементобетонная плита могла расширяться и сжиматься, и в ней не возникали напряжения, которые могут привести к растрескиванию бетона.

В умеренном климате такие швы устраивают через 20–30 метров. Это расстояние зависит от температуры бетонной смеси в момент укладки, а также от климата.

Сам шов заполняют прокладкой из дерева мягких пород (сосна, ель), резины и других материалов, а верхнюю часть заливают эластичной битумной мастикой, для того чтобы в основание под плитой не проникала влага.

Если не предусмотреть температурные швы расширения, то покрытие, нагреваясь в жаркий день, будет достаточно напряжено, и с его поверхности могут откалываться целые куски бетона. Между швами расширения устраиваются «поперечные швы сжатия».

Делается это потому, что при охлаждении покрытия до температуры меньшей, чем была температура бетонной смеси в момент укладки, бетон будет сжиматься, и бетонная плита может дать трещины.

Такие швы устраиваются обычно на расстоянии 6–12 м и представляют собой прорези, глубина которых равна 1/3 толщины плиты.

Когда в бетоне появляются напряжения от сжатия при охлаждении, цементобетонная плита растрескивается в наиболее слабом месте — по сечению, ослабленному надрезом. Благодаря таким швам контролируется поведение всей бетонной плиты. Шов сжатия заливают специальной эластичной мастикой.

По оси дороги, необходимо также устанавливать «продольные швы сжатия», иначе могут образоваться продольные трещины. Таким образом, дорожное покрытие на цементном вяжущем материале состоит как бы из отдельных плит.

Во избежание нарушения монолитности всего покрытия, а также для передачи нагрузки движущихся машин от одной плиты к другой, в швах устанавливают специальные металлические стержни.

Как следствие, срок службы бетонной дороги, во многом определяется качеством выполнения всех этапов работ по устройству такого дорожного покрытия.

Преимущества цементобетонного дорожного покрытия

Помимо высокой прочности, долговечности и износоустойчивости, применение цементобетона дает достаточно большую экономию средств по сравнению с асфальтированием.

Срок службы цементобетонного дорожного покрытия в несколько раз больше по сравнению с покрытием из асфальтобетона, а это в свою очередь позволяет сократить расходы на содержание и ремонт дороги до минимума.

С каждым годом, традиционному асфальтированию дорог отводится все меньшая роль, а количество автомобильных дорог с цементобетонным покрытием непрерывно растет и они становятся основным видом магистральных дорог, т. к. бетонные дороги не только не хуже асфальтобетонных, но и имеют ряд неоспоримых преимуществ: эксплуатационных, экологических и экономических.

Эксплуатационные преимущества бетонных дорог

Эксплуатационные преимущества связаны с тем, что цементобетон как жесткий вид покрытия распределяет нагрузку на большую площадь земляного полотна по сравнению с более «гибким» асфальтобетоном. Бетонные дорожные покрытия гораздо долговечнее и прочнее асфальтовых и способны прослужить без ремонта много лет.

В то время как движение по асфальтированным трассам часто останавливается или ограничивается из-за проводимого ремонта, дороги с бетонным покрытием эксплуатируются практически без перерывов.

В весенний период, когда земляное полотно испытывает наиболее сильные нагрузки по температурному режиму, только 6 % цементобетонных дорог подвергается деформациям, для асфальтовых дорог этот показатель составляет 61 %. Большегрузные автомобили сильно прогибают асфальт, повреждая его, что приводит к увеличению расхода топлива.

Цементобетонное покрытие уменьшает прогиб дорожного полотна и, следовательно, экономит топливо. К тому же на цементобетонном покрытии не возникает колейности и волнообразности, как на асфальте.

Движение по бетонным дорогам значительно безопаснее. В дождливую погоду выбоины в асфальте наполняются водой, что создает дополнительную опасность аквапланирования.

Зимой вода в выбоинах превращается в лед, что снижает коэффициент сцепления. В то же время на гладком бетонном покрытии вода практически не задерживается.

Цементобетонное покрытие в темное время суток отражает свет значительно лучше чем асфальт, что обеспечивает хорошую видимость для водителей.

Существует мнение, что бетонные дороги, более «шумные» чем асфальтированные. Но как показали реальные исследования, движение по цементобетонному покрытию создает в среднем всего на 5 дБ больше шума, чем по асфальтовому. Более того, современные технологии строительства позволяют бетонным дорогам полностью приблизиться к асфальтобетонным по уровню шумности.

Экологические преимущества бетонных дорог

  • Вредные нефтепродукты, содержащиеся в асфальтобетоне, вместе с водой проникают в грунт, и всего через несколько лет эксплуатации земля как под дорогой, так и вокруг нее полностью загрязняется нефтепродуктами.

  • Меньший расход топлива на то же расстояние по цементобетонной дороге означает меньший выброс вредных веществ в атмосферу. Кроме того, повышенные эксплуатационные характеристики цементобетонных дорог позволяют одной единицей большегрузной техники перевозить по ним гораздо большее количество груза.

Источник: Войлоков И.А. Асфальтобетон или цементобетон? // «Еврострой». — №64. — С. 48–50.

Источник: http://www.unidorstroy.kiev.ua/articles-asphalting/asphalting-or-cementing.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector