Бетон

Асфальта бетонного покрытия: Страница не найдена — Бетон

Автор

Содержание

Какой материал для покрытия используется при строительстве дорог

Российские дороги не критиковал разве что ленивый. Считается что причина плохого состояния дорог в том, что в России их покрывают асфальтом, тогда как в большинстве развитых стран мира бетоном. Такова уж русская традиция – если дорога, то асфальтовая. Объяснения приверженности российских строителей к данному материалу имеются, мы приведем их ниже, а также рассмотрим все достоинства и недостатки двух видов покрытий для автомобильных дорог — асфальта и бетона.

Асфальт: плюсы и минусы
Асфальтовое покрытие встречается на дорогах России в девяноста случаях из ста. При этом материал в качестве верхнего слоя дороги имеет ряд недостатков:

  • недолговечен – покрытие без ремонта выдержит всего около трех лет;
  • горячий материал при укладке отравляет окружающую среду парами нефти;
  • появление неровностей на покрытии снижает интенсивность движения, что приводит к пробкам и перегрузкам на участках трассы;
  • выбоины разрушают ходовые части автомобилей;
  • неровности дорожного покрытия летом приводят к скоплению воды, зимой в них появляется лед, все это снижает уровень безопасности движения;

Однако, если бы асфальтовое покрытие приносило одни минусы, то от него, конечно, отказались бы. Но асфальт в качестве верхнего слоя дорожного полотна имеет и положительные свойства:

  • недостатка в ремонтном материале нет: асфальт является одним из материалов нефтепереработки, а нефти в стране много;
  • ремонт может проводиться в экономичном режиме: всем известен термин «ямочный ремонт», который означает, что восстанавливают дорожное покрытие точечно; кроме того демонтаж старого полотна также не производится;
  • сцепление колес лучше;
  • асфальтовая крошка перерабатывается, получается материал для нового покрытия.

Бетон: плюсы и минусы

У бетона, используемого в качестве дорожного покрытия, гораздо больше преимуществ, чем у асфальта:

  • стойкость к разрушению под действием машинного масла и осадков, перепада температур – бетонное покрытие без ремонта прослужит более десяти лет, общий срок эксплуатации – около сорока лет;

  • автомобили при движении по бетонированному шоссе потребляют меньше горючего, примерно на 10-20 %, что связано с ровностью полотна;
  • бетон делается на основе известняка, асфальт — из нефти, которая является невозобновляемым природным ресурсом;
  • материал экологичен, не выделяет вредных примесей при укладке и в процессе эксплуатации.

У бетонного покрытия есть два недостатка:

  • это жесткий материал, поэтому автомобильные покрышки на колесах быстрее истираются;
  • при ремонте требуется демонтаж двух-трех десятком метров старого полотна шоссе.

Как строится дорога

Дорожное покрытие представляет собой своеобразный пирог, состоящий из нескольких слоев. Песок для основания дороги наполнен частицами геотекстиля – это предотвращает проникновение внутрь воды с последующим размыванием подушки. Между насыпью и покрытием укладываются три слоя асфальтобетона толщиной до восьми сантиметров. Все слои дорожного пирога трамбуются и расклинцовываются, обильно поливаются водой для усадки.

Бетон, в отличие от асфальта, при строительстве дорог кладется полотнами длиной 20-30 метров. Между ними – швы, заполняемые битумом. Они необходимы для предотвращения растрескивания материала при перепадах температур. Для придания монолитности полотну в области швов закладывается металлическое армирование.

Следует добавить, что использование качественных материалов и соблюдение технологии строительства дороги позволяет эксплуатировать асфальтированное покрытие также достаточно длительный срок без ремонта.

24 мая 2017

Поделитесь ссылкой со своими друзьями:

На дворе трава. А надо бы асфальт. Или бетон?

Какое покрытие – асфальт или бетон – выбрать для устройства дорожки или площадки на участке возле частного дома? И есть ли выбор?

Бетонные работы

Бетон vs асфальт

В обиходе мы употребляем слова «бетонка» и асфальтовая дорога, подразумевая зачастую одно и то же. На самом деле верхние дорожные покрытия могут быть как из прочного бетона (в котором основным вяжущим компонентом является цемент), так и из асфальта (в его составе – битум).

На Западе автодороги, в основном, бетонные. В Америке таковых более 60 %, в Западной Европе – около 40 %. После укладки бетонную дорогу можно спокойно эксплуатировать лет 10 без дополнительного обслуживания. Да и после не должно возникать особых проблем. Средний срок жизни качественной бетонной дороги – полвека.

В России, как все знают, дороги, в основном, асфальтовые. Бетон (тощий, у него для этого подходящие характеристики) в дорожном строительстве используется в качестве нижнего слоя.

Асфальт в промышленных масштабах дешевле бетона более чем на 50 %. Зато уже спустя 3–5 лет после укладки требует ремонта. И то сроки справедливы, если изначально состав был залит по всем правилам. Ремонт «по-хорошему» предполагается не ямочный, а хотя бы большими квадратами, когда весь верхний слой асфальта снимается и на его место укладывается новый. К сожалению, в реальности все происходит несколько иначе.

Ямочный ремонт, как он есть

Но это все о дорогах общего пользования. На них мы повлиять вряд ли можем. Только ездить и удивляться. А вот у себя во дворе частного дома можно уложить то, что душа пожелает. Но насколько это возможно в реальности?

Важное отличие.

Асфальт без катка не уложить. Нужна бригада со спецтехникой. А вот бетонную площадку залить на участке вполне можно одному человеку.

Если вы имеете возможность нанять бригаду рабочих, но сомневаетесь, какое покрытие лучше, то стоит подробно рассмотреть преимущества и недостатки каждого, особенности их укладки и эксплуатации.

На каком основании?

И в первом, и во втором случае подготовка грунта примерно одинакова, как и затраты на нее.

  • Определяемся с площадкой, которая в итоге будет покрыта либо бетоном, либо асфальтом.
  • Снимаем верхний слой, дно по всему периметру утрамбовываем.
  • Для бетона, возможно, потребуется сделать опалубку, чтобы материал не выходил за заданные границы.
  • Сверху насыпаем слои щебня и песка, каждый затем тоже хорошо уплотняем.

Подготовительный слой должен уходить в землю примерно на 15 см.

Укладка асфальта

На подготовленную поверхность заливается слой асфальта 4–5 см. Для большей надежности желателен второй слой.

Но даже один в течение не менее 5 лет выдержит передвижения пешеходов, заезды и выезды машин. Все же речь не об автобане, а о дороге для относительно редкого использования малым числом людей.

Сам процесс асфальтирования небольшой частной территории занимает около двух дней.

  1. В первый день производятся все подготовительные работы.
  2. Во второй – заливка, раскатка, сушка.

Можно ли уложить асфальт на участке без дорожных рабочих?

Иногда рабочую бригаду приглашать дорого, нецелесообразно. Чтобы уложить именно асфальтовую дорожку или слегка обновить небольшой участок старого дорожного покрытия своими силами, делают так:

  • заказывают асфальт на заводе;
  • для его утрамбовки используют ручной каток.

Ручные катки от 100 кг предназначены, в основном, для грунта, но иногда их используют и для разравнивания небольших асфальтовых дорожек. Работать все равно придется вместе с помощниками и очень четко, быстро, слаженно, так как материал быстро высыхает.

Чтобы он, высыхая, не прилипал к катку, тот периодически смазывают соляркой.

Асфальт на запланированную площадку насыпают лопатами, кто-то один берет каток и начинает укатку – плавно, медленно и только по прямой линии, остальные продолжают насыпать асфальт.

Что нужно учитывать

У асфальта есть неприятный недостаток – в сильную жару битум в его составе испаряется с характерным запахом. В городе с этим можно смириться, но в своей резиденции хочется добиться максимальной экологичности, наслаждаться чистым воздухом, а не дышать летом битумом.

Здесь будет асфальт

Заливка бетона

При возможности самостоятельной работы появляется больше вариантов:

  • можно приготовить смесь самому;
  • купить готовую.

Общее время работ, особенно если площадь большая, может растянуться на несколько дней. Бетон быстро не высыхает. Если же, не дождавшись полного затвердевания, пройтись по нему, то на поверхности навсегда останутся следы, вид будет неопрятный. Придется шлифовать.

Стандартный слой бетона начинается от 10 см – выше, чем у асфальта. И прочность (если речь идет о качественной смеси) у него больше. Покрытие из бетона должно прослужить в неизменном виде около 7–10 лет.

Размешаем бетон и сделаем себе на участке дорогу, как в Европе

При устройстве дороги или площадки на участке (не важно, асфальтовой или бетонной) не забудьте о дренаже, ливневках. Качественному покрытию дожди, конечно, не навредят, но вам самим будут постоянно мешать лужи. Проще это сразу предотвратить, чем устранять потом.

Обратите внимание

Свойства бетона таковы, что покрытие заметно расширяется и сжимается под перепадами температур, в результате чего может (не обязательно, но может) пойти трещинами. Существуют способы этого избежать, скорректировать. Например, сделать засечки, оставить свободное место по периметру опалубки. Главное условие – четко соблюдать технологию разведения, нанесения.

Это, впрочем, справедливо для любого вида работ с любыми стройматериалами.

Строительство бетонных дорог: технология, правда и вымысел

mcet.com.ua 〉 Статьи 〉 Бетонные или асфальтобетонные дороги — что лучше?

Удельный вес бетонных дорог в мире растет. В США на основе этой технологии построено 50% федеральных трасс, в Европейском Союзе на них приходится 30% от общего количества автомагистралей.

В Украине бетонные дороги составляют менее 1% от общей протяженности дорог с твердым покрытием. Сейчас интерес к ним растет. Так, в ходе реконструкции магистрали Н-31 строится трасса с цементобетонным покрытием и такая же автомобильная дорога государственного значения Н-14 Александровка-Кропивницкий-Николаев. 5 августа Укравтодор презентовал Программу развития цементобетонных дорог в Украине, согласно которой до 2040 года их количество увеличится до 30%. 

Классификация автодорог

Требования, которые предъявляют к дорожному покрытию, зависят от важности тех или иных трасс, транспортных потоков, которые по ним проходят.  

Согласно закону Украины «Об автомобильных дорогах» трассы общего пользования подразделяются на дороги местного и государственного значения. Последние тоже делятся — на международные, национальные, региональные и территориальные. Международные дороги соединены с международными транспортными коридорами. Они кроме прочих обеспечивают международные автоперевозки. Их упрощенно можно определить как магистральные. 

Региональные соединяют между собой области Украины, порты международного значения, курорты с международными дорогами и международные дороги одна с другой.

Следующий класс — территориальные автодороги. Их сеть соединяет административные центры областей, районов, дороги от аэропортов и железнодорожных узлов.

Дороги местного значения бывают областные и районные. Назначение областных понятно из их названия. Районные соединяют районные центры, населенные пункты между собой, крупные предприятия в пределах района.

Типы дорожного покрытия

Автомобильные дороги по конструкции поверхности делятся на два основных типа: нежесткий (асфальтобетон) и жесткий (цементобетон).

Асфальтобетон (или просто — асфальт) представляет собой смесь каменных заполнителей, вяжущего — битума и добавок-модификаторов. Когда для изготовления материала используют вязкий битум, то смесь называют горячей; если жидкий битум — холодной. Хотя в обоих случаях асфальтобетон готовят в горячем состоянии (130-180°С). Но во втором — укладывают при температуре около 30°С. Для плотности и ровности асфальтовое покрытие уплотняют тяжелыми катками.

Цементобетон (бетон) образуется от застывания заполнителей с вяжущим. Но в качестве последних используют цемент с различными добавками (пластификаторы, воздухововлекающие добавки). В смесь добавляют воду.

Воздухововлекающая добавка необходима для создания в бетоне микропор, чтобы повысить его морозостойкость. Поры позволяют воде, содержащейся в бетонной смеси, расширяться при замораживании без нанесения вреда материалу.

Суперпластификатор существенно снижает количество воды в бетоне, повышает подвижность и пластичность материала, увеличивая прочность бетонной смеси на изгиб.

Особенности технологии строительства бетонных дорог

Строительство бетонной дороги включает определенные этапы. На проектировании останавливаться не будем — оно всегда предшествует любому строительству.

Устройство дороги из бетона предусматривает следующие этапы: 

  • подготовка, 
  • подсыпка и уплотнение, 
  • опалубка, 
  • армирование, 
  • заливка бетоном, 
  • нарезка деформационных швов,
  • уход за бетоном,
  • последующий уход за бетонным покрытием.

Технология строительства бетонных дорог на примере промбазы

Несмотря на то, что дороги, которые находятся на территории промышленных площадок проигрывают автомагистралям по протяженности, об универсальных принципах строительства бетонок можно говорить на их примере.

  1. Подготовка. Так же, как и при строительстве асфальтовых дорог, сначала готовят грунтовую основу. Ее формируют грейдерами и укатывают катками на глубину около 30 см. При необходимости увлажняют или наоборот — проводят мероприятия по снижению влаги. Поверхности придают уклон от середины к краю в 2-4°. По бокам обустраивают лотки или откосы для отвода воды.
  2. Обустройство подсыпки. Из шлака, отсева, песка или песчано-гравийной смеси формируют слой подсыпки толщиной 20-40 см. В качестве вяжущего для скрепления подсыпки, используют портландцемент, шлаки металлургического производства, известь, золу от сгорания угля и тому подобное. На слой подсыпки укладывают гидроизоляционную пленку, чтобы предотвратить потерю цементного молочка.
  3. Опалубку (вспомогательную конструкцию для придания дороге заданных параметров) делают из древесины или металла и только для заливки жидкого бетона. Сразу отметим, что на трассах обычно ее применяют только поперечно – в начале и в технологических разрывах.   Толщина пластин опалубки — около 50 мм. Ее смазывают специальным веществом, чтобы после застывания бетона можно было вынуть. Ее высота соответствует толщине бетонного слоя дороги (обычно 10-15 см). Современные бетоноукладчики оснащаются «скользящей», то есть подвижной опалубкой. Она сразу формирует цементобетонное покрытие заданной ширины и толщины.
  4. Армирование. Укладывают сетку арматуры, затем бетоном доводят до заданной толщины. Арматурный каркас предотвращает растрескивание бетона под большими грузовиками.
  5. Заливка бетоном. После армирования и заливки, бетонную массу разравнивают и уплотняют плавающей виброрейкой и погружной вибробулавой. Сейчас жидкие бетоны применяют редко. Чаще строят дороги из жесткого бетона. Его уплотнение проводит сам бетоноукладчик. Такой бетон «держит» форму сразу после укладки.
  6. Нарезка деформационных швов. Технология строительства бетонной дороги включает устройство деформационных швов. Через каждые 18 м их формируют с помощью досок, а потом, когда прочность бетона достигнет 50-60%, нарезают с расстоянием 6 м. Для этого используют инструмент, который называется швонарезчик. Швы дают простор для расширения материала при нагревании летом. От проникновения воды швы защищают мастикой.
  7. Уход за бетоном. Главное после укладки – поддержание водного баланса. Есть опасность, что в период набора прочности (48-72 суток) материал слишком быстро потеряет воду и растрескается. Чтобы этого не произошло, его укрывают защитными пленками или периодически поливают водой. 
  8. Последующий уход за бетонным покрытием. Каким бы прочным оно не было, бетонное покрытие весь срок эксплуатации тоже нуждается в определенном уходе. За ним надо прежде всего наблюдать. Не упустить время, пока только образовавшиеся трещины не успели развиться в длину, вширь и вглубь. Вовремя заделать их специальной шпатлевкой или бетонным раствором. Если этого не сделать, возникнет разлом.  Своевременно чистить деформационные швы. Иначе от температурного расширения плиты вздыбятся, станут налезать одна на другую.   Примером неправильного содержания стала построенная восемь лет назад бетонная трасса Харьков-Симферополь-Алушта-Ялта.  Сейчас там плиты вздыблены, дорога нуждается в серьезном ремонте.  Названные выше дефекты можно устранить только радикальными мерами – снять и заменить весь поврежденный участок полотна. 
    Чтобы бетонная дорога выдерживала нагрузки и оставалась в хорошем состоянии долгие годы, нужно придерживаться технологии при ее укладке и ухаживать за ней во время эксплуатации. Так, уже практически десять лет отлично служит бетонная дорога Киев-Ковель-Яготин. Когда нет возможности обеспечить наблюдение и должный уход, поверхность бетона покрывают асфальтом. Комбинированное покрытие очень распространено в Европе, например — Германии.

Международные и национальные дороги строить сложнее

Наиболее напряженные транспортные потоки — на международных и национальных автодорогах. Чтобы не занимать слишком много земли и не строить монстры на много десятков метров в ширину, трассы разгружают, упорядочив поток и увеличив скорость движения машин. Это возможно только обеспечив высококачественное — без поперечных и продольных волн покрытие. Для этого подрядчики используют самые передовые технологии и совершенную технику.

Для строительства качественных дорог нужна современная техника.

Ее оснащают автоматическими системами позиционирования. Скользящая опалубка на бетоноукладчиках сразу формирует цементобетонное покрытие заданной ширины и толщины.

Обычно слои дорог международного и национального значения имеют такие параметры:

  1. 30 см первый слой — это стабилизация грунта (уплотненный грунт с добавлением 2% цемента).
  2. 30 см второй слой — щебеночно-песчаная смесь и 4% цемента.
  3. 18 см третий слой — тощий бетон марки М100.
  4. Полиэтиленовая пленка — укладывается между тощим и тяжелым бетоном для изоляции слоев.
  5. 26 см четвертый слой, основной — тяжелый бетон марки М450.

Интересно, что: бывают и безарматурные бетонные дороги, а точнее — бетонные покрытия.

Укладка бетона по технологии RCC (Roller-Compacted Concrete).

Устройство слоя без арматуры значительно удешевляет строительство. Такая технология называется RCC (Roller-Compacted Concrete) — бетон, уложенный с помощью уплотнения катками. Бетон укладывают широкими, относительно тонкими слоями и уплотняют. По такой технологии «укатанного бетона» часто укладывают дорожное покрытие в США и Европе, в частности Германии. Поверх силовой конструкции кладут изнашиваемый слой асфальтобетона. Тогда поверхность укатывают, как у обычной асфальтовой дороги.

Если дорогу укладывают из плит, то зачастую толщина дорожной плиты составляет от 140 до 180 мм.

Чем цементобетон отличается от асфальтобетона

Рассказываем об основных достоинства и недостатках бетонных дорог и дорожного покрытия из асфальтобетона.

Бетонные дороги прочные, морозостойкие, экологичные и безопасные.

Достоинства бетонных дорог
  1. Прочность. По данному показателю дороги из бетона в разы и даже десятки раз превышают асфальтовые. А это позволяет избежать проблем, которые из года в год возникают в Украине. В самый пик высоких температур, когда асфальтовое покрытие становится пластичным, дорогами идет тяжелая техника: грузовики с урожаем сельскохозяйственных культур, продуктами его переработки, тяжелая сельскохозяйственная и строительная техника. От этого дороги разрушаются и на них образуются колеи. Сейчас с этим планируют бороться путем взвешивания грузовиков и запретом их передвижения в жаркую погоду. Температура плавления бетона превышает 1000° С, поэтому летняя жара на его жесткость не влияет. Цементобетонная дорога может без ущерба выдержать во много раз большие грузы и потоки.
  2. Износостойкость и устойчивость к воздействию мороза. По этим показателям бетон тоже значительно лучше асфальта. С годами прочность бетонного покрытия дорог даже растет. Его, как асфальтобетон, не смывают осенние и весенние ливни, паводки. Поэтому капитальный ремонт бетонной дороги производится через 25-30 лет, а полный срок службы бетонной дороги превышает 50 лет.
  3. Снижение расхода топлива. На твердом бетонном полотне сопротивление качению колес ниже, чем на асфальтобетоне, и поэтому уменьшается расход топлива: экономия может достигать 5-10%.
  4. Экологическая составляющая. Для изготовления асфальтобетона в качестве вяжущих могут применять довольно вредные нефтепродукты, а для цементобетона — известняк и гипс. Кроме этого, бетонная поверхность мало стирается, практически не образует пыли. 
  5. Безопасность. Сцепление колес с дорогой всегда хорошее: шины не скользят ни по сухому, ни по мокрому бетону. Особенно этим отличаются покрытия, сделанные по технологии «тихого» бетона. Их покрывают суспензиями, которые не дают «схватиться» материалу на глубину 5-10 мм. Пока он набирает прочность, шины придадут ему структуру такую же, как у асфальтобетона. Кроме того, такие дороги меньше шумят под колесами.  
  6. Эксплуатационные расходы. В течение срока эксплуатации затраты на ремонт трассы из бетона в несколько раз меньше.

Недостатки дорог из бетона
  1. Сроки строительства. Цементобетонная дорога сложнее по конструкции и самому процессу строительства. Например, каждому из слоев цементобетона для набрания прочности 70% необходимо несколько недель. Поэтому строительство идет медленно, движение открывается нескоро.
  2. При несоблюдении технологии, все преимущества теряются. Если строго не соблюдать технологии строительства и содержания, можно свести к нулю все преимущества бетона. Нарушена технология составления раствора – и твердения полотна, верхний слой скоро станет крошиться. Если своевременно не обработаны водозащитой швы, вода будет проникать вглубь и разрушит материал, коррозия — арматуру. Тогда через полтора-два десятка лет на содержание бетонной дороги придется тратить столько же, сколько и на асфальтобетонной.
  3. Цементобетонные дороги более шумные, особенно – те, что построены по старым технологиям, тогда как более пористый и пластичный асфальтобетон лучше поглощает шумы.
  4. Цементобетонные дороги очень чувствительны к осадкам, грунтовым водам, циклическому замораживанию-оттаиванию, противогололедным растворам. Такой дороге нужна особая противокоррозионная защита. Она обеспечивается высоким качеством каменных материалов, применением специальных цементов, устройством дренирующих конструкций, изоляцией швов.
Чтобы бетонная дорога выдерживала нагрузки и оставалась в хорошем состоянии долгие годы, нужно придерживаться технологии при ее укладке и ухаживать за ней во время эксплуатации.

Однозначно сказать, что лучше: бетон или асфальт, нельзя. Вопрос о применении того или иного материала решается с учетом конкретных требований к дороге и возможностей подрядчиков. Украинские дорожно-строительные компании начинают осваивать передовые мировые технологии в области обустройства бетонных покрытий, на объектах применяются современные бетоноукладочные комплексы, наука проводит постоянные исследования и разработки для улучшения и оптимизации строительных материалов.

Правда или вымыслы?

Существуют два мифа, «оправдывающие» практически отсутствие строительства дорог из бетона в Украине. Проанализируем их.

Первый: «Стоимость строительства 1 км автодороги из бетона больше, чем из асфальта«. Однако, по расчетам некоторых экспертов, себестоимость строительства и содержания одного километра бетонной дороги втрое меньше себестоимости 1 км асфальтобетонной. Здесь следует отметить, что учитывается весь срок эксплуатации дороги. Мнения других экспертов не так оптимистичны. Но большинство все же считают, что бетонная дорога дешевле асфальтовой.

Второй: «Бетонные дороги менее качественные». Такое мнение основывается на сравнениях с дорогами, которые построены по старым технологиям. Да, действительно, есть два момента, которые поддерживают это мнение. Первый: колеса на бетоне сильнее шумят. Такое утверждение особенно справедливо для дорог, поверхность которых изношена или имеет поперечную насечку. Второй: после зимы, поверхностный слой бетона шелушится. Таких недостатков лишены дороги с современным защитным покрытием поверхности, а также комбинированные.

На что рассчитывать?

В строительстве бетонных дорог все больше применяются современные технологии. Появились бетоны, имеющие высокую устойчивость к растрескиванию поверхности и морозостойкости. Новые технологии в дорожном строительстве будут способствовать избежанию незапланированных ремонтов и увеличению межремонтных периодов. В составе смесей для цементобетонных дорог все шире применяются отсевы дробления горных пород, мелкие и очень мелкие пески. Введение их в состав материала повышает износостойкость. А также расширяет сырьевую базу и способствует утилизации отходов.

Разрабатываются методы ускоренного ремонта бетонных дорог. Среди них — применение наноматериалов.

Разрабатываются новые варианты применения жесткого укатываемого бетона. Благодаря уплотнению, формированию плотной структуры, материал содержит минимум воды и цемента. Это его удешевляет.

Сейчас украинские компании увеличивают закупки оборудования для строительства бетонных дорог. На фото бетоноукладчик Gomaco, с помощью которого «Автомагистраль-Юг» выполняла работы в Одесском аэропорту.

Чтобы увеличить объемы строительства бетонных дорог в стране, подрядчикам придется помимо существующего оборудования купить и сугубо специфическое — например, бетоноукладчики. Но, в целом, для страны дороги из бетона выгоднее асфальтовых. На бетонном полотне меньше расход горючего. Для строительства требуется меньше или и вовсе не нужно закупать за рубежом битумы и дорогие добавки. Увеличение объемов их строительства во многом зависит от государственных органов. Стимулами может быть, например, использование неценовых критериев в тендерных условиях.

Защита бетонного покрытия автомобильных дорог

Бетонное покрытие автомобильных дорог со временем ухудшается. Где-то это происходит быстрее, где-то медленнее.

Это зависит от нескольких факторов, речь о которых пойдет в статье. Какие меры принимаются для защиты бетонного покрытия автомобильных дорог.

   Что ухудшает состояние бетона?

  1. Вода. В России для строительства дорог редко применяют водостойкие и износостойкие виды бетонов. Вода, попадая в поры бетона, остается там до зимних месяцев. Зимой, замерзая и превращаясь в лед, разрушает бетон. От чего верхний слой бетон приобретает рыхлую структуру. Рыхлый бетон изнашивается намного быстрей нормального, поэтому на поверхности покрытия образуются ямы, трещины, колеи. Все это сильно снижает безопасность дорожного движения. При просачивании воды между бетонным покрытием и бетонным основанием, возникает пучение бетона. В покрытии образуются глубокие трещины.
  2. Пыль. Бетоны без специальной обработки подвергаются эрозии. Пыль, попадая под колеса, начинает действовать как абразивный материал, приводя к истиранию дорожного покрытия.
  3. Превышение нагрузки. Увеличение потока автомобилей выше расчетной величины, равно как и увеличение массы автомобилей, приводит к увеличению износа покрытия.
  4. Нарушения при проектировании и строительстве дороги. Нарушение состава бетона или технологии укладки ведет к уменьшению прочности покрытия. Использование цемента, песка или щебня не соответствующего качества, долгое хранение смеси перед укладкой, излишнее увлажнение или осушение смеси, все это ухудшает эксплуатационные свойства покрытия.
  5. Перепады температур. Бетон имеет очень жесткую структуру, поэтому при перепадах температур возникают сильные напряжения, ведущие к образованию трещин и крошению бетона. Для снижения напряжений используют температурные швы. Неправильно выбранное расстояние между швами, равно как увеличение амплитуды перепадов температур ведет к разрушению покрытия. Отсутствие герметизации температурных швов ведет к попаданию воды между покрытием и основой, что приводит к пучению покрытия и образованию глубоких трещин.

Ежегодный осмотр покрытия дорог позволит выявить начинающиеся разрушения.

Причиной разрушения бетона может стать вода, пыль, температура, превышение нагрузки и ошибки при строительстве.

 

Профилактика бетонного покрытия

Нарезка и герметизация температурных швов

При необходимости в покрытии нарезают дополнительные температурные швы. Площадь одного участка покрытия, ограниченного температурными швами, не должна превышать 20 кв.м. при обычных температурах. Для того, чтобы подготовиться к более сильным перепадам температур, необходимо сократить площадь вдвое. Это потребует финансовых вложений, но позволит сохранить покрытие от преждевременного разрушения. Температурные швы нарезаются поперек направления дороги с помощью ручных грунторезов или шовонарезчиков. При нарезке вдоль направления дороги можно использовать механизированные грунторезы.

После нарезки швов необходимо продуть их сжатым воздухом. Это нужно для подготовки шва к герметизации. Герметизацию проводят с помощью различных полимерных герметиков, которые в твердом состоянии обладают достаточной гибкостью, чтобы не препятствовать расширению и сжиманию плит, обеспечивая при этом качественную гидроизоляцию швов. Перед нанесением герметика, шов обрабатывают соответствующей данному типу герметика эмульсией. Жидкая эмульсия сильно увеличивает адгезию герметика к стенкам шва. Это обеспечивает качественную защиту от воды и крошения краев шва.

Герметизация бетона обеспечивает качественную защиту от воды и крошения краев шва.

 

Пропитки и эмульсии

Различные полимерные эмульсии, при нанесении на бетон, покрывают его тонким слоем полимера. Это обеспечивает качественную гидроизоляцию и снижение пылеобразования. Особенно эффективны эмульсии-пропитки. Они проникают внутрь бетона, заполняя микропоры и защищая их от попадания воды. Это позволит полностью исключить опасность пучения и растрескивания бетона в мороз.  Современные полимерные эмульсии обладают достаточной прочностью, поэтому полимерный слой вполне выдерживает год эксплуатации. На следующий год обработку повторяют.

Слой износа

Слой износа представляет собой тонкий слой покрытия, принимающий на себя вертикальные и горизонтальные нагрузки от движения автотранспортных средств. Чаще всего слой износа делают из литого асфальтобетона толщиной 1-2 см. такой слой обладает хорошей прочностью и подходит для любых автомобильных дорог. Ремонт повреждения слоя износа выполняется силами 2 человек и одной ремонтной машины. Использование литого асфальтобетона позволяет проводить ремонт с использованием регенерированной смеси. Асфальтобетон с поврежденного участка слоя износа снимается, помещается в регенератор, смешивается с нужным количеством битума, песка, щебня, присадок и выливается на поврежденный участок до выравнивания слоя износа. Такой слой обеспечивает полную гидроизоляцию.

Слой износа является самым лучшим способом защиты бетонного покрытия дорожной одежды.

Своевременная профилактика бетонного покрытия автомобильных дорог позволит продлить срок их службы и сократить затраты на ремонт.

 

Использование асфальтоукладчиков при прокладке бетонных дорог

Н. Протасов

Для существующей в России дорожной сети характерно определенное противоречие между высокой стоимостью расходов на строительство, обслуживание и ремонт дорог и низкой эффективностью затрат. В то же время отдачу от инвестиций можно существенно повысить, увеличив срок службы дорожных одежд, в том числе шире используя цементобетон. 

Что же лучше – асфальт или бетон?

Технологий дорожного строительства много. «Тело» дороги, ее сечение, конструкция – эти характеристики для каждой дороги свои, вариантов очень много, но все же дороги делят по материалу верхнего покрытия на 2 основные группы: асфальтовые и бетонные. В асфальтовых покрытиях вяжущим веществом является битум, в бетонном – цемент.

Одним из главных преимуществ бетонных дорог, безусловно, является долговечность их эксплуатации: первые 10–12 лет ее эксплуатации, как правило, никаких дефектов вообще не возникает, использование современных технологий гарантирует срок службы такой дороги не менее 40–50 лет, даже при движении по ней грузового транспорта с нагрузками в 120–130 кН на ось. На бетонных дорогах практически отсутствует колейность, поскольку износостойкость бетона в несколько раз выше сопротивления износу асфальтобетона. Даже безопасность движения на бетонных трассах выше: поверхность светлых тонов обеспечивает хорошую видимость даже при неблагоприятных погодных условиях.

Асфальтовое покрытие нуждается в ремонте буквально после 2–4 лет после сдачи дороги в эксплуатацию: устранение трещин, «залатывание» ям и т. п. На асфальтовое покрытие гарантийный срок не превышает и 10 лет.

Почему же не переходим на бетонные дороги? Почему по состоянию дорожного фонда находимся в конце мирового рейтинга?

Бетонное покрытие дороже асфальтового на 70–80%. Покрытие из асфальта хоть и менее прочное, но легко ремонтируется, на нем хорошо держится разметка благодаря необходимой шероховатости. Немалым преимуществом асфальтобетона является то, что буквально по только уложенному покрытию можно сразу открывать движение, не дожидаясь окончательного затвердения, в то время как цементобетон набирает эксплуатационную прочность только на 28-й день.

Но звучат и другие аргументы: специалисты утверждают, что асфальтобетонное покрытие оказывается дешевле в случаях, когда речь идет о больших проектах, но при постройке местных дорог практика показывает обратное: бетонные дороги дешевле. Дело в том, что технология укладки асфальта требует обширных мероприятий, и прежде всего это связано со сложностью доставки горячей смеси на объекты, удаленные от мест производства асфальта. К тому же при покрытии бетоном дорог с низкой транспортной нагрузкой для успешной их эксплуатации достаточно слоя бетона даже меньшей толщины, чем толщина ранее наносившегося слоя асфальта. В целом же лет через 7–9 расходы на постройку асфальтовой и бетонной дорог практически уравниваются, и в последующие годы бетонная дорога экономит средства государству, а расходы на ремонт асфальтовой с каждым годом растут.

Можно также поспорить и с утверждением о долгом достижении прочности бетонного покрытия. Традиционная, классическая технология строительства дорог из бетона, обозначаемая за рубежом аббревиатурой PCC (Portland Cement concrete – бетонное покрытие из портландцемента), заключается в заливке бетона в границах опалубки. Полученный слой бетона действительно долго высыхает, приобретая необходимую эксплуатационную твердость, поверхность считается готовой для приема транспортного потока, как писалось выше, почти через месяц.

Но в США, Канаде, Германии, Франции и других промышленно развитых странах с 70-х гг. прошлого века все шире ведется строительство конструктивных слоев дорожных одежд из жестких цементобетонных смесей, уплотняемых катками. В странах Европы и Северной Америки укатываемый бетон широко используется при устройстве слоев покрытий дорог, рассчитанных для движения автомобилей большой грузоподъемности, дорог с высокими транспортными нагрузками, взлетно-посадочных полос аэродромов и т. д.

Технология работы с укатываемым бетоном обозначается в западной литературе как RCC (Roller-compacted concrete – уплотненный катком бетон) и успешно используется там, где требуется в сжатые сроки получить прочную бетонную поверхность. В технологии используется бетон со специальными свойствами, твердеющий значительно быстрее, чем используемый в традиционной технологии PCC. Уже через два дня после укладки бетона в соответствии с технологией RCC по новой дороге разрешается движение легкового транспорта, а через неделю трасса может использоваться без каких-либо ограничений.

Конечно, не все так просто в технологии RCC, но тем не менее все необходимые строительные материалы в стране имеются, как и необходимое оборудование. При строительстве практически всех дорог, построенных в США по технологии RCC, использовались асфальтоукладчики, оборудованные следящими системами, обеспечивающими распределение бетонной укатываемой смеси точно на проектную высоту. Оснащенные вибрационными и трамбующими брусами, асфальтоукладчики создают необходимую текстуру поверхности и оптимальное первоначальное уплотнение. Окончательное уплотнение осуществляется дорожными катками.

Wirtgen демонстрирует профессиональный подход

Группа компаний Wirten Group производит практически все нужное технологическое оборудование для строительства современной дороги. Известно, что хорошо уплотненное, устойчивое и ровное основание дороги позволяет надеяться, что процесс укладки следующих слоев дорожных одежд будет выполнен успешно. Обычно основание, на которое затем укладывается марочный бетон, выполняется из т. н. тощего бетона. Отличительными чертами тощего цементного раствора являются однородный состав смеси, чрезвычайная легкость укладки и высокая прочность.

В Wirten Group для укладки оснований предлагают использовать асфальтоукладчики компании Vögele, например Vögele Super 2500. Эта машина может укладывать щебень, тощий бетон или асфальтобетон с точно заданным профилем слоя, оптимальным уплотнением и отличной ровностью поверхности. Привод Super 2500 с регулируемой мощностью обеспечивает безотказное выполнение рабочих функций, даже если асфальтоукладчик используется с максимальной нагрузкой длительное время.

После устройства основания к процессу распределения бетонной смеси подключаются бетоноукладчики Wirtgen. По объемам производства укладчиков бетона со скользящими формами компания Wirtgen, входящая вместе с компанией Vögele в Wirten Group, лидирует в Европе. Сегодня Wirtgen производит серию SP 80 из трех моделей бетоноукладчиков для малых форм и 9 широкозахватных бетоноукладчиков серии SP с шириной укладки от 1 до 16 м и толщиной укладки бетона 0,4–0,45 м.

Рассмотрим модель SP 500, она хорошо подходит, по оценкам дорожников, для бетонирования дорог местного значения, а по комплектации этой модели можно судить и о других моделях серии SP. Универсальный бетоноукладчик SP500 оснащен тремя, а опционно можно установить и четыре гусеничные тележки, и прочной, жесткой телескопируемой рамой, которая позволяет регулировать ширину обработки дорожной поверхности от 2 до 6 м за один проход. Мод. SP 500 может наносить слой бетона толщиной 0,4 м. Конструкцией предусматривается возможность установки на SP 500 закладчика дюбелей DBI (dowel bar inserter) и поперечной выглаживающей плиты. Поперечная плита также нужна при укладке смесей с низким соотношением вода/ цемент.

Автоматически, с высокой точностью закладчик погружает дюбели в предварительно уплотненный бетон и остается на месте погружения, несмотря на движение машины, до окончания процесса заглубления дюбеля, как того требует технология создания бетонных дорог. В оснащение SP 500 также может входить закладчик анкеров, устанавливающий анкеры для повышения надежности соединения слоев бетона. Кроме того, SP 500 может комплектоваться вибраторами, освобождающими раствор от лишнего воздуха, продольной выглаживающей плитой, производящей дополнительное разравнивание всей укладываемой поверхности. Бесконтактная система 3D-нивелирования AutoPilot, разработанная инженерами Wirtgen, используя возможности GPS-модулей, расширяет спектр применения бетоноукладчика. Так, становится возможной прецизионная укладка оснований ж/д путей с высочайшей точностью без значительных затрат на производство специальных измерений и монтаж т. н. копирных струн, предусмотренных традиционной технологией. Кроме того, в SP 500 скользящие формы навешиваются на боковую сторону бетоно­укладчика, таким образом, появляется возможность устройства различных монолитных профилей.

В 2013 г. модельный ряд бетоноукладчиков Wirtgen был расширен уже упомянутой серией SP 80, в которой три модели: SP 81, SP 82, SP 84. Все модели связывает единая модульная конструкция. Мод. SP 81 создавалась для укладки малых форм, модель наносит слой бетона шириной в 2,3 м и толщиной 0,3 м. Модели SP 82 и SP 84 впервые были представлены на Bauma 2013 в Мюнхене. Это модели с двумя (SP 82) и четырьмя (SP 84) гусеничными тележками, укладывающие слой бетонной смеси толщиной до 0,46 м на ширину от 1,8 до 7,9 м. В конструкциях машин новой серии появилась эффективная система самодиагностики, постоянно контролирующая функционирование всех основных агрегатов. Режим ECO следит за тем, чтобы уровень шума был низким, а расход горючего экономным. В машинах также используется система Smooth Slope, предотвращающая опрокидывание машины и позволяющая уверенно работать на подъемах-спусках. Система 3D-управления машиной получила в серии SP80 новый сертифицированный интерфейс Easy Connect.

Асфальтоукладчики Bomag: укладываем бетон ничуть не хуже асфальта

Отлично укладывает и предварительно уплотняет тощий бетон асфальтоукладчик Bomag BF 800C. Бетонная основа укладывается машиной практически так же успешно, как она справляется и с укладкой асфальтобетонной массы. Причем модель в классе 20 т может быть полезной как в крупных проектах, при строительстве автомагистралей и основных дорог, так и при бетонировании городских дорог.

В качестве главного привода установлен дизельный двигатель Deutz TCD 6.1 мощностью 140 кВт, он позволяет гусеничному движителю развивать скорость до 4,5 км/ч. Снаряженная масса машины – 18,9–21,3 т в зависимости от исполнения. Большая масса позволяет сделать максимально эффективным предварительное уплотнение, вплоть до 95%. Двигаясь со скоростью до 1,5 км/ч, оператор одновременно может укладывать полосу бетона шириной до 10 м, базовая же ширина укладки – 2,5 м. Самая длинная гусеница в этом классе машин гарантирует хорошую устойчивость машины и мощное тяговое усилие, что выражается в высокой ровности покрытия.

Бункер объемом 7,2 м3, вмещающий до 15 т смеси, позволяет не прерывать процесс укладки даже во время смены грузовиков, загружающих бетонную смесь в бункер. Скорость укладки впечатляет: лента дорожного полотна с бетонным покрытием растет прямо на глазах. Причем практически сразу после укладки слоя бетона средней толщиной 170 мм по дороге начинают ходить люди, что уже характеризует прочность и состояние положенного покрытия. Укладка может происходить непрерывно, лишь бы самосвалы успевали подвозить бетонную смесь. Существует возможность менять положение шнека по высоте, используя гидропривод, что позволяет быстро и легко изменить толщину укладки бетона.

Используемая в машинах Bomag система Ecomode согласует уровень мощности двигателя с действующей конкретной нагрузкой. За счет работы системы снижается расход топлива, понижается шумовой фон работы двигателя. Действующая система бокового обзора дает возможность оператору полностью контролировать процесс укладки бетона, наблюдать за загрузкой бункера.

Асфальтоукладчики Volvo незаменимы при укладке бетона

Одной из наиболее популярных моделей гусеничных асфальтоукладчиков серии AVG, разработанных Volvo Construction и использующихся в том числе и при строительстве бетонных дорог, является модель Volvo 6820C ABG. Эта машина массой более 14 т с главным приводом, дизельным двигателем Volvo D6 мощностью 142 кВт, отвечающим требованиям COM III/EPA Tier 3, обеспечивает укладку бетонного покрытия на ширину до 9 м, создавая при этом слой бетона до 300 мм. Теоретическая производительность машины – до 600 т/ч бетонной смеси. Конструкторы расширили опции асфальтоукладчика возможностью работать в режиме Smart Power, что позволило снизить расход топлива примерно на 15%.

Электронная система управления машиной EPM, как заявляет производитель, позволяет эффективно управлять оборудованием даже оператору, не имеющему большой профессиональной подготовки. Значения всех переключателей и действия рычагов интуитивно понятны, а электроника обеспечивает оптимальный контроль за всеми процессами укладки и «запоминает» данные для последующего их анализа в случае необходимости. Управляемый электроникой независимый привод ходовой части создает равномерное тяговое усилие, мягкое трогание машины с места, движение по прямой без смещения и ювелирно точное, «как по чертежу», выполнение поворотов без смены при этом постоянной скорости укладки. Возможность управления настройками режимов работы Setting Manager повышает производительность благодаря возможности быстрого выбора рабочих функций, обеспечивающих укладку бетонной массы с требуемыми параметрами, из числа заранее запрограммированных.

В серию AVG входят еще две модели асфальтоукладчиков: это мод. P7820C AVG, обеспечивающая укладку на ширину до 11 м, и мод. P7820C AVG с шириной укладки до 13 м. Машины могут качественно уложить многие виды дорожных материалов, от верхнего и промежуточного слоев дорожного покрытия до основания. Известны примеры, когда с помощью этих машин наносили слой защиты от промерзания на цементной основе. 

Atlas Copco: создадим больше бетонных дорог

В принципе, для укладки бетонной смеси можно использовать любой гусеничный асфальто­укладчик из ассортимента Atlas Copco, утверждают специалисты компании. Но наиболее популярной при укладке укатываемого бетона оказалась модель Dynapac SD 2500C. В сериюSD входят самые современные асфальтоукладчики с электронной системой управления. Гусеницы новой формы, используемые в серии, повышают усилие сцепления с поверхностью. Применение траков повышенной толщины и ширины увеличивает тягу, удлиняет эксплуатационный ресурс, улучшает маневренность при укладке в поворотах.

Собственная масса SD 2500C  – 18,5 т, причем ширина обрабатываемой полосы дорожного полотна может меняться от базовой в 2,55 м до рабочей в 9 м. Во время укладки Dynapac SD 2500C движется с рабочей скоростью до 1,68 км/ч, а транспортная скорость машины может достигать 4 км/ч. Все механизмы асфальтоукладчика заставляет работать в полную силу двигатель Cummins QSB 6/7-C173 мощностью 129 кВт.

В бункер SD 2500C загружается до 15 т бетонной массы, его вместимость – 6,5 м3. Таким образом, асфальтоукладчик может эффективно перерабатывать до 650 т бетона в час. Высота разгрузки смеси из бункера составляет 555/ 560 мм (по центру/ по краям), при этом машина производит качественную укладку слоя покрытия толщиной до 320 мм. При разгрузке самосвалов с бетонной смесью нередки случаи ударов кузова о бункер асфальтоукладчика, приводящие к возникновению дефектов на поверхности дорожного полотна. Конструкторы Atlas Copco оборудовали асфальто­укладчики отбойными роликами и гидравлическми амортизаторами, которые успешно демпфируют возможные воздействия.

Особенностью модели является гидравлически сдвигаемая кабина. Нажатия кнопки оператором достаточно, чтобы сместить кабину за внешний край любого борта на расстояние до 0,5 м. Причем для удобства работы оператор может поменять положение кресла, развернуть панель управления, обеспечив наилучший обзор.

 

В России с ее огромными просторами долговечные дороги из бетона просто необходимы. Ежегодный ремонт асфальтовых покрытий, учитывая общую протяженность наших дорог и увеличивающиеся год от года объемы, с каждым годом становится все «неподъемнее». Бетонная дорога строится на основе асфальтовой. Как следует из статьи, функции специальных бетоноукладчиков могут вполне выполнять и гусеничные асфальтоукладчики, которые у нас давно не редкость. Дело, как говорится, за малым – изменить существующие стандарты и создать новые стандарты строительства и ремонта автодорог. И тогда новые дороги будут создаваться из железобетона, а асфальтовые при ремонте станут бетонными. Всё вроде бы просто…

Сравнительная характеристика асфальта, бетона и тротуарной плитки.

В современном строительстве для оформления дорожных покрытий традиционно используются три основных вида материалов: асфальт, бетон и тротуарная плитка. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, и, порой, бывает сложно определиться с выбором. В этой статье мы постарались обобщить основные характеристики и сделать сравнительный анализ материалов, используемых в благоустройстве дорожных участков. Главными аспектами сравнения взяты прочность, цена, срок службы и технология укладки. Это, пожалуй, самые важные моменты, на которые Вы обратите внимание при выборе. Итак, начнем.

Асфальт. Это один из основных и наиболее часто используемых материалов в обустройстве дорожных территорий.


Асфальтное покрытие
Перед началом укладки асфальта обычно проводится ряд подготовительных работ. Понадобится схема и расчет подземных коммуникаций. Также важно учесть расположение подъездов и выездов. Далее, последует разметка территории. Эти мероприятия позволят высчитать объем необходимого материала. Важно рассчитать, где и как будет устроен сток дождевых вод, предусмотреть дренажную систему.

Немаловажный момент – установка бордюра, т.к. он препятствует расползанию асфальта. Размер бордюра должен соответствовать размеру дорожек.
После проведения расчетов приступают к самому трудоемкому процессу – укладке основания и подготовки грунта. С помощью специальной техники снимается верхний слой земли. Глубина так называемого корыта зависит от предполагаемой нагрузки. Для пешеходных дорог достаточно извлечь от 10 до 25 см грунта и уплотнить поверхность с помощью катка. В качестве основания применяют дорожные плиты или песок, щебень, гравий. Фундамент из монолитного бетона используется редко, по причине своей дороговизны. При укладке асфальтного или асфальтобетонного покрытия для начала выбирают подходящий грунт, основание из щебня или песчано-гравийных смесей толщиной 10-15 см. В некоторых случаях за основание берут старый асфальт или бетон. Слой асфальта составляет 4-5 см. Также в качестве основания под асфальт используется битый камень или кирпич. Такой фундамент считается менее долговечным. Он получается более надежным, если обеспечить высокую плотность укладки, но работа выходит достаточно кропотливая.
Независимо от выбора материала для основания обязательным является равномерное распределение и качественная трамбовка. Ее проводят виброплитами


Виброплита
или асфальтоукладочным катком.
Асфальтоукладчик
От качества укладки напрямую зависят сроки службы и эксплуатации покрытия. Для систематического движения транспорта необходимо позаботиться о прочном основании из щебня, около 25-35 см.
В зависимости от предполагаемых нагрузок, возможно укладывать асфальт в два слоя. Один слой асфальта выдерживает пешеходное движение и движение легковых автомобилей. А вот покрытие в два слоя, разумеется, с более прочным основанием, без проблем выдержит крупногабаритный транспорт.
Что касается внешнего вида, то оптимально использовать мелкозернистый асфальтобетон. Его поверхность более гладкая и блестящая. Асфальтобетонная смесь доставляется на объект в горячем виде. Ее необходимо использовать до того, как она остынет. Качество кладки зависит от того насколько горячий асфальт успели укатать. В холодную и неблагоприятную погоду смесь быстро остывает, что не может не отразиться на качестве покрытия. Сроки работ по укладке асфальта не превышают двух дней (если речь идет о небольших территориях). Прослужить же асфальтное покрытие, изготовленное в соответствии со всеми нормами, может в течение 7-10 лет. Значительным недостатком у асфальта является испарение битумных смол при высокой температуре воздуха. Это важно помнить тем, кто заботиться об экологичности своего жилья.

Бетон. Укладка бетонного покрытия сходна с асфальтным. Но этот материал считается более долговечным, надежным в эксплуатации в условиях тяжелых нагрузок и используется при устройстве аэродромных и дорожных покрытий повышенной надежности.


Бетонное покрытие
Бетонную смесь используют как готовую, так и делают самостоятельно. Важно, чтобы она была высокого качества. Заказывать ее следует на 10-15% больше необходимого объема, т.к. при перегрузке она прилипает к стенкам емкости.
Как и при укладке асфальта, важным моментом считается последовательность в подготовительной работе. Снятие растительного грунта, утрамбовка и укладка основания. Грунт, основание (такой же толщины 10-15 см). В проекте заранее предусматривается наличие бордюра. При его отсутствии используется опалубка из деревянных досок. Далее следует армирование и установка опалубки, на которую заливают бетонную смесь толщиной не менее 10 см. Арматуру необходимо распределить по всему участку конструкции, для сокращения продольных и поперечных швов. Также такой вид армирования улучшает надежность покрытия и повышает трещиностойкость. При рыхлом и неоднородном грунте армировать покрытия можно с помощью дорожной сетки, с размером ячейки 100 на 100 мм.
В бетонировании территории процесс укладки происходит с помощью площадочного вибратора, для больших площадей. Через каждые 3-6 метров длины делается температурный шов из деревянной рейки, который прокладывается по всей толщине покрытия 15-20 мм. Он страхует поверхность от растрескивания, которые может спровоцировать колебания температуры воздуха. Поверхность дополнительно обрабатывают для придания эстетического вида.
Работы по бетонированию дорожных покрытий занимают больше времени сравнительно с асфальтными работами. В среднем это 3-4 дня укладки, после которых на сушку до возможности ходьбы уходит еще пару дней. И окончательное затвердение бетонного покрытия достигается лишь через месяц. Временные затраты, конечно, высокие, но зато прочность бетонных участков в разы выше одного асфальтного слоя.
К плюсам бетонирования можно отнести то, что работы можно произвести и без привлечения специалистов, своими силами, имея минимальные знания. Основным недостатком бетона является его плохая переносимость погодных условий. Вода, попадающая в поры при замерзании, расширяется, что приводит к процессам разрушения и появлению трещин, особенно, если на покрытии не нарезаны швы. Кроме прочего, бетонированная поверхность имеет свойство пылить. При всех указанных недостатках, срок службы бетона относительно высок – 5-7 лет.

Тротуарная плитка. С помощью этого материала очень просто облагородить двор и дополнить в городской пейзаж немного эстетики.
В зависимости от расчетных нагрузок, которые предполагается выдержать Вашей плитке, варьируется толщина необходимого основания. Для пешеходных дорожек достаточно 10-15 см песка и 3-4 см песчано-цементной смеси. Для транспортного движения должно быть не менее 15-20 см щебня, 7-10 см песка и 3-4 см песчано-цементной смеси.
Выбирая тротуарную плитку, необходимо сразу определиться с функциями и нагрузками, которую она будет нести. Толщина самой плитки тоже должна учитываться. Она может быть от 20 до 60 мм. Само собой разумеется, что тонкие элементы (от 3,5 см) для больших нагрузок не годятся. При расчете на тяжелый, многотонный транспорт укладывают плитку толщиной 60 мм, на цементную стяжку. Этот способ жесткого мощения подходит для больших нагрузок, а также при высокой влажности и сложности рельефа. Для дворов и тротуаров используется 40-45-миллиметровая плитка. Укладывается она на песок, отсев, граншлак. Этот, более простой и быстрый способ мощения, применяется при низких нагрузках, ровном рельефе. Кладка тротуарной плитки – процесс трудоемкий, и поэтому занимает значительно больше времени в сравнении с вышеописанными видами дорожных покрытий.
Главное, в этом процессе – соблюдение всех правил и рациональная подготовка территории. Очень важно при организации укладки убедиться в надежности, пропускной способности дренажа. Материал для несущего слоя должен быть морозостойким и хорошо пропускать влагу в грунт. В любом случае следует предусмотреть водостоки для поверхностной воды.


Процесс укладки тротуарной плитки
Итак, с чего начать кладку тротуарной плитки? В первую очередь нужно разграничить контур участка и выставить «маячки». При выносе уровня необходимо учитывать все уклоны и неровности. После того как уровень будет выставлен, верхний слой грунта снимается, затем выравнивается с помощью гравия или щебня. Материал равномерно распределяют и тщательно утрамбовывают. Для большей надежности каждый слой утрамбовывается катком или виброплитой. Прочность основы напрямую связана с влиянием нагрузок на плитку.

Следует предусмотреть «расползание» или расхождение тротуарной плитки. Чтобы не столкнуться с этой проблемой, сохранить целостность и эстетичный вид, используют поребрик, высотой вполовину брусчатки. Его устанавливают перед укладкой подстилающего слоя, песка, а также выставляют выравнивающие бруски, которые нужно тщательно закрепить. Следующим этапом необходимо выложить песок без примесей глины. Как было отмечено ранее, его толщина будет зависеть от степени предполагаемой нагрузки на тротуарную плитку. Подстилающий слой распределяется равномерно с тем расчётом, чтобы брусчатка, которая идет сверху, прежде чем осядет, лежала выше необходимого уровня на 1см. После того как направляющие будут убраны оставшиеся бороздки заполняют песком.
Укладку тротуарной плитки начинают с самых важных, видимых элементов. С нижней точки на возвышение. Перед тем как начать укладывать первый ряд, следует натянуть шнур по всему периметру участка. Выполняем кладку, придерживаясь шнура.
Последний этап – это уплотнение тротуарной плитки с помощью виброплиты. После этого сухой, мелкий речной песок просеиваем и заполняем щели между элементами, подметаем, очищаем от пыли и снова трамбуем виброплитой. Затем рекомендуется усыпать брусчатку песком, оставить на некоторое время и снова подмести. Тщательно проверяйте стыки между плитками. При недостаточном их заполнении можно засыпать их еще раз и пройтись виброплитой. Если предполагается большая нагрузка на тротуарную плитку, тогда швы заполняют специальной массой или цементом.
Полученный результат, стоит этой кропотливой работы. Ведь достоинств у тротуарной плитки на самом деле достаточно. Это и широкая цветовая палитра, и разнообразные формы, размеры, с помощью которых есть возможность экспериментировать, фантазировать, создавать уникальные рисунки. Ее эстетичный вид и высокий класс создает ощущение комфорта и порядка даже в самых неуютных местах. Городской облик складывается не только из фасада зданий, и такой элемент, как брусчатка дополняет и создает атмосферу. Во дворах и приусадебных участках при умелом использовании, творческом подходе с помощью тротуарной плитки осуществляются самые настоящие шедевры ландшафтного дизайна. Немаловажен в нашем веке и вопрос экологичности. Тротуарная плитка, в отличие от асфальта, не накаляется в жару и не испаряет вредные канцерогены. Огромный плюс – длительный срок эксплуатации. Тротуарная плитка может прослужить гораздо дольше, чем асфальт, при условии ее правильной укладки и надлежащего использования. Она проста в обслуживании, не изнашивается и не стирается в осенне-зимний период. Кроме того, в случае необходимости реконструкций или проведения дополнительных работ (прокладка труб, например), плитку с легкостью можно снять и без проблем положить обратно. К минусам отнесем, наверное, лишь высокую цену относительно асфальта и бетона.

Асфальт или бетон что дешевле


Бетонная дорога или асфальт. Что лучше?

Известно, что во всем мире непрерывно возрастает количество дорог с бетонным покрытием, которые все более становятся основным видом магистралей. По статистике, в США бетонные дороги занимают 60%, в Германии — 38%, в Австрии — 46%, в России — всего лишь 3%.

Но незаслуженно игнорируемые в России бетонные дороги имеют перед асфальтом целую массу неоспоримых преимуществ:

1. Эксплуатационные

Дороги из бетона в несколько раз долговечнее асфальтовых. Качественно построенную бетонную дорогу можно эксплуатировать без капитального ремонта до 40 лет. И если движение по асфальтовым дорогам, как минимум, раз в год ограничивается или прекращается, бетонные используются практически непрерывно.

Со временем асфальт сильно сильно прогибается, на нем появляются колеи и волны, что естественно приводит к увеличению расхода топлива. На бетонном покрытии подобные прогибы образуются гораздо в меньшей степени, что приводит к экономии топлива проезжающих по ним транспортных средств. Движение по “бетонке” намного безопаснее, чем по асфальту. В сырую погоду многочисленные выбоины и ямки на асфальте заполнены водой, что крайне опасно из-за глиссирования колес. При температурах ниже нуля вода в выбоинах замерзает, что приводит к снижению коэффициента сцепления с дорогой и многочисленным авариям. На гладком бетоне вода практически не задерживается в разы снижая аварийность на дорогах. На бетонном покрытии значительно лучше светоотражающий эффект, чем на асфальтовом, что приводит к лучшей видимости в темное время суток и позволяет снизить уровень освещения на 20%. 

2. Экологические

Экологичность бетонных дорог связана сразу с несколькими факторами. В частности, нефтепродукты, которые применяются в асфальте со временем вместе с водой проникают в почву, что приводит к загрязнению почвы нефтепродуктами, как вокруг дорог, так и под асфальтовым покрытием. Меньший расход топлива, благодаря отсутствию неровностей на бетонном покрытии, приводит к меньшему выбросу вредных веществ в атмосферу. Некоторые противники бетонных дорог приводят аргумент, что они достаточно «шумные». Но как показывают исследования, движение по “бетонке”, хоть и создает несколько больше шума, но в среднем всего на 5 децибел больше, чем по асфальту.

3. Экономические

Прочный, износоустойчивый и долговечный бетон показал, что его применение в строительстве дорог дает существенную экономию средств на ремонт и строительство.  Как говорят проведенные исследования, укладка бетонного покрытия обходится дороже укладки асфальта в 1,5–2 раза. Но с другой стороны, асфальтовое покрытие требует ремонта уже через 3–4 года после ввода в эксплуатацию , и то, если оно было уложено с выполнением всех необходимых требований. Бетонная дорога первые 10–12 лет практически не требует никакого ремонта и ухода: только пыль сдувай. Фактически примерно через 8 лет общие затраты на бетонную и асфальтовую дороги уравниваются. А в дальнейшем бетонное покрытие становится все дешевле и дешевле. Конечно, затраты на обслуживание бетонных дорог тоже есть, они значительно меньше затрат на асфальтовые.

Винтовой компрессор от ведущих производителей компрессорного оборудования, шведской компании ATLAS COPCO и итальянской — BOTTARINI, имеет высокое качество и исключительную надежность. Среди прочих достоинств винтовых компрессоров следут в первую очередь отметить малые размеры и высокую надежность, низкий уровень шума и вибраций, возможность бесперебойной эксплуатации длительное время.

www.novobeton.ru

Асфальт или бетон — что лучше?

Есть довольно много материалов для прокладывания дорог и подъездных путей. Дороги и тротуары, сделанные из этих материалов, могут спокойно существовать в течение нескольких лет, если они сделаны надлежащим образом. Асфальт и бетон прочны, надежны и адаптированы к погодным условиям, в том числе к влажной и холодной погоде. С точки зрения стоимости и требуемого технического обслуживания, эти материалы имеют свои преимущества и недостатки.

Стоимость

Асфальт — несомненно один из самых недорогих материалов. К примеру, чтобы проложить дороги и подъездные пути из бетона, стоит рассчитывать на стоимость от 130 до 350 гривен за квадратный метр. Асфальт может стоить от 100 до 300 гривен за квадратный метр. Разница очевидна — асфальт намного более дешевый материал, чем бетон.

Обслуживание

Техническое обслуживание является вопросом, который необходимо учитывать при обсуждении стоимости. Для дороги из асфальта потребуется больше регулярного технического обслуживания. Так же асфальт требует повторного уплотнения каждые три года минимум. Самые дешевые герметики стоят около $ 5 за литр и покрывают около 400 квадратных метров асфальта. Герметики классом по выше могут стоить свыше $ 20 за литр. А бетонные дорожки труднее исправить когда они раскалываются. Ремонт трещин в бетоне может стоить от сотни гривен и выше и это все для того, чтобы исправить бетон в зависимости от размера трещины.

Объемы

Объемы являются крайне важным фактором в определении стоимости строительства дорог из асфальта или бетона. Чем больше асфальта или бетона требует проект, тем больше они будут стоить в долгосрочной перспективе. Более длинные участки дорог или проездов требуют больше материала, больше оборудования и больше сил, чтобы их выполнить. Дороги или участки дорог, которые находятся в отдаленных сельских районах обойдутся дороже, надо учитывать их обслуживание.

Сравнения

По первоначальной стоимости асфальт является более дешевым покрытием в использовании, чем бетон, но его обслуживание повышает общую стоимость. Асфальт на дорогах и подъездных путях может продержаться от 10 до 30 лет, если постелен профессионально. Бетонные дороги и тротуары могут держаться от 20 до 60 лет, если их поддерживать должным образом.

Выбор, как обычно, за Вами! В последнее время появилось очень много вариаций дорожного покрытия — в борьбу вступает тротуарная плитка (ФЭМ), штампированный бетон и многие другие покрытия.

© Икар

(6 Голосов, из: 5,00На основе5)  Loading …

19.Май.2013 | 11091 Просмотров

ikar-bud.org.ua

Бетон или асфальт что дешевле — Бетон vs Асфальт. что дешевле: закатать асфальт или залить бетон? площадь 40 квадратных метров — 2 ответа



В разделе Строительство и Ремонт на вопрос Бетон vs Асфальт. что дешевле: закатать асфальт или залить бетон? площадь 40 квадратных метров заданный автором StudentMS лучший ответ это 40 кв м — это 4 куба бетона (4000*4=16000) + кладочная сетки или что-то подобное — 2000. Ну периметр собрать.. . Привезли миксером, залили, разровняли. Под асфальт — надо подготовку да потом и обработку поверхности вибротрамбовками. Я за БЕТОН.

Ответ от Not Secret[гуру]Под асфальт придется что-то подложить. Самый дешевый вариант залить бетон 10-15 см, а на него асфальт положить.Ответ от Алексей[гуру]бетон так же не укладывается по грунту без подготовки, бетон по грунту-бред. Самый дешевый вариант — песок 6 кубов с вибратором и выборка асфальта, кубов 7 , Выборка ну 7 тыс, песок-примерно столько же, как вам привезут. Общий слой примеОтвет от Ётепнова Ольга[эксперт]Если без других вводных, я бы выбрала бетон. Какая марка, какая цена? А вот почитайте на сайте teplostroyblok.ru. А вообще, чтобы ответить, надо бы знать, для чего будет использована площадка. Может быть мы предложили бы и другие варианты.Ответ от Антон Кис[новичек]Мне вот такой бетон очень даже ппонравился ссылка Качественный да и цены приятные, советую с ним ознакомиться, наверняка не пожалеете и нОтвет от 2 ответа[гуру] Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

2oa.ru

ДОРОГИ РОССИИ: АСФАЛЬТ ИЛИ БЕТОН?

Автор — И.А. ВОЙЛОКОВ Доцент кафедры «Технология, организация и экономика строительства» инженерно-строительного факультета ГОУ СПбГПУ

Статья опубликована в № 64 журнала «Еврострой»

Как известно, по состоянию дорожного фонда наша страна занимает одно из последних мест в мире. Как правило, наши дороги требуют ремонта уже через три года после ввода в эксплуатацию, а затем – ежегодного так называемого ямочного ремонта. Не последнее место в процессе ухудшения эксплуатационных свойств играет и обслуживание дорожного полотна.

Технологий устройств дорог в мире применяется много. Есть серьезные различия в технологиях строительства дорог в России и на Западе. Это относится как к подготовке основания, так и к укладке верхнего слоя покрытия. Многое зависит от геологии, от рельефа местности, от климата, от транспортной нагрузки, от бюджета строительства и других факторов. Любой проект в дорожном строительстве будет индивидуален. Так, дорога в горах должна повторять рельеф местности. Дороги магистрального типа (автобаны, хайвэи), так называемые «дороги первой категории» вынуждают строителей спрямлять рельеф местности – выравнивать ландшафт: засыпать впадины, срезать холмы, строить мосты и эстакады – через реки, туннели – сквозь горы. В силу того, что на такой дороге должен обеспечиваться определенный скоростной режим, она не должна иметь крутых поворотов, подъемов и спусков.

Если тело самой дороги, ее сечение, конструкция имеет массу вариантов, то классифицируют их в основном по материалу верхнего покрытия: асфальтовое или бетонное. В асфальтовом в качестве вяжущего используется битум, в бетонном – цемент: в этом случае на бетон кладут асфальт, обеспечивая таким образом на многие десятилетия качественный нижний слой, и меняя каждые 5–7 лет верхний асфальтобетонный слой. Это позволяет создать долговечную и прочную дорогу.

Бетонное покрытие дороже асфальтового на 70–80%. Но асфальтовое требует ухода и ремонта уже через 3-4 года после ввода дороги в эксплуатацию: заливки трещин, засыпки ям и т.п. Бетонное покрытие первые 10–12 лет эксплуатации практически ничего не требует, как говорят дорожники: только пыль сдувай. Фактически лет через 8 общие эксплуатационные затраты на бетонную и асфальтовую дороги уравниваются, а затем бетонная становится все дешевле и дешевле асфальтовой. Вот и получается, что скупой платит дважды, а российский водитель по вине чиновников – ежегодно.

На территории России строят главным образом асфальтовые дороги, на Западе – бетонные. Бетонные дороги служат 50 лет. По статистике их в США – 60%, в Германии – 38%, в Австрии – 46%. в то время как в России — всего 3%.

Надо отметить, что строительство бетонных дорог в нашей стране затормозилось из-за дефицита требуемых марок цемента, малой производительности работ и их высокой стоимости.

Как любое инженерное сооружение дорога – конструкция достаточно сложная. В упрощенном виде она выглядит так: отсыпка грунта, земляная подушка, над ней – два слоя по 25–30 см – слой песчаной смеси с геотекстилем, препятствующим проникновению влаги вверх из почвы, и слой щебня. Все материалы и действия с ними строго регламентированы СНиПами, все это многократно трамбуется катками и расклинцовывается, обильно поливается водой, затем наносится битум и три слоя асфальтобетона – 5, 6 и 8 см. Каждый слой также укатывается до определенного состояния. Фактически также выглядит и бетонная дорога, но верхний слой – качественно уложенный и выравненный бетон.

Прочный, долговечный, износоустойчивый цементный бетон показал себя с самой лучшей стороны в качестве материала для дорожных оснований и покрытий. Расчеты подтверждают, что применение цементного бетона дает довольно большую экономию. В качестве примера можно привести использование бетона как материала для строительства дорог еще в царской России. В 1913 г. в Тифлисе была построена первая дорога с бетонным покрытием. Продолжено строительство было в 60-70-х гг. прошлого века и большинство из них все еще не нуждается в капремонте.

Как уже упоминалось, помимо прямых экономических выгод при строительстве, бетонное покрытие дает значительные технико-экономические преимущества при эксплуатации дороги. Высокая долговечность бетона позволяет сократить расходы на содержание и ремонт до минимума. Срок службы бетонного покрытия автомобильной дороги в несколько раз больше по сравнению с покрытием из асфальтобетона. Качественно построенная дорога с цементобетонным покрытием может служить без капитального ремонта несколько десятков лет. Конструктивно цементобетонное дорожное покрытие представляет собой плиту толщиной 18–24 см.

Если используя современное оборудование, дорогу покрыть сплошной лентой бетона, то при изменениях температуры (днем/ночью, летом/зимой) бетонная плита будет изменяться в размерах – расширяться и сокращаться, и в ней возникнут напряжения, которые могут привести к растрескиванию бетона. Поэтому на бетонной дороге на определенном расстоянии делаются так называемые ложные швы – зазоры. Для того чтобы бетонная плита не разрушалась при нагревании, устраивают деформационные швы расширения – сквозные зазоры между соседними плитами бетонного покрытия. В умеренном климате данные швы устраивают через 20–30 м. Это расстояние зависит от температуры бетонной смеси в момент укладки, а также от климата. Швы заполняют эластичной мастикой из битума, чтобы в основание, под плиту не проникала вода.

Если не предусмотреть деформационные швы расширения, то покрытие, нагреваясь в жаркий день, будет достаточно напряжено, и с его поверхности могут выкалываться целые куски бетона. В качестве примера можно привести ситуацию с бетонными дорогами в штате Калифорния, которая возникла в 1950-е годы. В то время производственники и специалисты еще мало знали о нюансах технологий. Бетонные куски, с силой отлетая от покрытия, вызвали целый ряд аварий, а причиной послужило недостаточное количество необходимых деформационных и ложных швов.

Если рассмотреть физику бетона, то при охлаждении покрытия до температуры меньшей, чем температура бетонной смеси в момент укладки, бетон будет сжиматься, и бетонная плита может дать трещины. Во избежание этого покрытие разделяется швами на расстояниях меньших, чем те, при которых возникают опасные напряжения. Такие швы устраиваются обычно на расстоянии 6–12 м, они представляют собой прорези, глубина которых равна 1/3 толщины плиты. Эти швы называются ложными. Когда в бетоне появляются напряжения от сжатия при охлаждении, бетонная плита растрескивается в наиболее слабом месте – по сечению, ослабленному надрезом. Благодаря ложным швам можно контролировать «поведение» всей бетоннной плиты. Ложный шов сжатия/расширения заливают специальной эластичной мастикой.

Шов по типу ложного необходимо устраивать также по оси дороги, иначе возможно образование продольной трещины.

Таким образом, дорожное покрытие на цементном вяжущем состоит как бы из отдельных плит. Во избежание нарушения монолитности всего покрытия, а также для передачи нагрузки от движущихся машин от одной плиты к другой в швах устанавливают специальные металлические стержни.

От качества выполнения всех этапов работ по устройству покрытия зависит в дальнейшем срок его службы.

В мире строительство дорог с бетонным покрытием непрерывно возрастает, они становятся основным видом магистральных дорог.

Хочется надеяться, что в ближайшем будущем положение дел изменится, т.к. бетонные дороги не только не хуже асфальтовых, но и имеют ряд преимуществ. Эти плюсы можно условно разделить на три части: эксплуатационные, экологические и экономические.

Эксплуатационные преимущества связаны с тем, что бетон как «жесткий» вид покрытия распределяет нагрузку на большую площадь земляного полотна по сравнению с «гибким» асфальтом. Цементобетонные дороги гораздо долговечнее и прочнее асфальтовых и способны служить, не требуя ремонта до 50 лет. В то время как движение по асфальтовым трассам часто останавливается или ограничивается из-за ремонта, дороги с бетонным покрытием эксплуатируются практически без перерывов. В течение весеннего сезона, когда земляное полотно испытывает наиболее сильные нагрузки по температурному режиму, только 6% «бетонок» подвергаются определенным деформациям, для асфальтовых дорог этот показатель составляет 61%.

Большегрузные автомобили сильно прогибают асфальт, портят его, что приводит к существенному увеличению расхода топлива. Бетонное покрытие уменьшает прогиб дорожного полотна и, следовательно, экономит топливо. К тому же на нем не появляется колейности и волнообразности, как на асфальте. Согласно исследованию группы экспертов для Федеральной администрации по автотрассам США, проведенному в 1982 г., экономия топлива в данном случае составляет 20%.

Движение по бетонным дорогам значительно безопаснее. В дождливую погоду выбоины в асфальте наполняются водой, что создает дополнительную опасность из-за глиссирования колес. Зимой вода в выбоинах превращается в лед, что снижает коэффициент сцепления. В то же время на гладком бетонном полотне жидкость практически не задерживается.

Бетонное покрытие в темное время суток отражает свет значительно лучше, чем асфальт, что обеспечивает хорошую видимость для водителей. По некоторым данным, отражающий эффект бетонной трассы позволяет уменьшить уровень освещения на 20%.

Несомненные экологические преимущества бетонных дорог перед асфальтовыми связаны со следующими моментами:

  • Нефтепродукты, используемые в асфальтовом покрытии, вместе с водой проникают в почву, и через несколько лет эксплуатации земля как под дорогой, так и вокруг полностью загрязняется нефтепродуктами.
  • Меньший расход топлива на то же расстояние по бетонной дороге означает меньший выброс вредных веществ в атмосферу. К тому же повышенные эксплуатационные характеристики «бетонок» позволяют одной единицей большегрузной техники перевозить по ним гораздо большее количество груза. Разумеется, это также уменьшает выбросы в атмосферу.
  • Многие противники бетонных дорог утверждают, что они весьма «шумные». Как показали исследования, движение по бетонной дороге действительно создает больше шума, но в среднем всего на 5 дБ больше, чем по асфальтовой (для сравнения: показатель человеческого шепота — 20 дБ). Более того, современные технологии строительства позволяют «бетонкам» полностью приблизиться к асфальтовым дорогам с точки зрения шумности.

Как уже говорилось выше, в развитых странах давно оценили по достоинству преимущества бетонных дорог. Поэтому и в Бельгии, и в США за счет государственных субсидий поддерживается строительство цементобетонных покрытий на уровне 40–60% от общего объема строительства автомобильных дорог.

Сегодня в России имеется большой спектр оборудования для укладки бетонных дорог и оснований из бетона. Исторически первым на нашем рынке появилось и используется оборудование фирмы Dynapac. В настоящее время появились и другие торговые марки: это и HAMM, и несколько итальянских производителей, а также российские катки «Раскат» и САСТА (г. Сасово).

Мнение эксперта

Бетонные покрытия превосходят асфальтовые по прочности, износостойкости и долговечности, а также имеют целый ряд эксплуатационных и экологических преимуществ. Одна из основных причин непопулярности бетонных покрытий в дорожном строительстве, на мой взгляд, состоит в дефиците требующегося для таких покрытий качественного цемента, изготавливаемого на основе клинкера нормированного состава. У большинства российских цементных заводов нет соответствующего уровня автоматизации производства и непрерывного контроля качества клинкера, который зачастую имеет серьезные колебания по минералогическому составу, и, соответственно, не может являться клинкером нормированного состава. Нестабильность качественных характеристик клинкера и цемента – основной бич старых цементных заводов. И только ввод в эксплуатацию новых, полностью автоматизированных, с высоким уровнем контроля качества, цементных заводов (таких как Бабиновский цементный завод в Северо-Западном федеральном округе) позволит получать цемент для бетона дорожных покрытий требуемого качества.

Игорь Дунаев, технический директор ОАО «Цемент» (заказчик строительства Бабиновского цементного завода), канд. техн. наук

www.wilmix.ru

В чем разница между асфальтом и бетоном?

Термины, как правило, немного путают те, кто не работает в отрасли, но между асфальтом и бетоном существует значительная разница. Если вы один из многих, кто не знает, что именно, давайте попробуем прояснить для вас проблему.

Для начала, мостовые исторически подразделяются на две основные категории — гибкие и жесткие. Эти традиционные определения, как правило, несколько упрощают, но они дают описание того, как асфальт и бетон реагируют на силовые нагрузки и окружающую среду.

Между ними асфальтовое покрытие представляет собой гибкую разновидность. По сути, асфальт состоит из довольно тонкой поверхности износа, построенной над слоями основания и основания. Эти слои обычно состоят из камня или гравия и опираются на уплотненное земляное полотно (которое представляет собой уплотненный грунт). И наоборот, жесткие мостовые сооружаются из портландцементного бетона. В зависимости от конкретного проекта между бетонным покрытием и земляным полотном может быть или не быть основного слоя.

В прошлом бетон был предпочтительным выбором для мощения дорог, участков и других подобных объектов.Ситуация изменилась, и теперь предпочтение отдается асфальту. Чтобы понять, почему произошло это переключение, мы должны взглянуть на то, как создаются оба типа дорожного покрытия.

Асфальт изготавливается из заполнителя (например, песка или щебня), связанного битумом. Это связующее представляет собой темное липкое вещество, полученное из сырой нефти. Когда участки, проезды и дороги строятся с использованием асфальта, горячий битум, смешанный с мелким заполнителем, выливается на слой более тяжелого заполнителя. Затем асфальт прессуется паровым катком, который все уплотняет и обеспечивает надежное сцепление.В этот момент асфальт должен остыть до температуры окружающего воздуха, после чего он становится достаточно прочным, чтобы выдерживать движение. Этот процесс обеспечивает твердость и долговечность, а также обеспечивает достаточную гибкость, чтобы компенсировать любые недостатки основной поверхности.

Как и в случае с асфальтом, бетон изготавливается с использованием заполнителя. В этом случае связующим веществом, удерживающим заполнитель, является цемент. Когда смесь высыхает, она становится жесткой, неумолимой (вот почему она считается «жестким» типом дорожного покрытия).У бетона есть свои применения, но важно знать, что он может ломаться и трескаться, особенно когда поверхность под ним не идеально гладкая.

Помимо присущей ей гибкости, использование асфальтового покрытия по сравнению с бетоном или цементом имеет и другие преимущества. Одним из примеров является то, что удаление и замена поврежденного асфальта — относительно простой и легкий процесс по сравнению с тем, как это делать с бетоном. Другой фактор — это то, что асфальт на 100% пригоден для вторичной переработки.

Еще одно преимущество асфальта перед бетоном — это экономия времени и денег.Асфальтовые проекты могут быть готовы к реализации быстрее и с гораздо меньшими затратами, чем бетонные. (Собственно, это касается и обслуживания и ремонта асфальтового покрытия.)

Это некоторые из основных различий между асфальтовым и бетонным покрытием. Однако, пожалуй, наиболее заметное различие сводится просто к цвету — асфальт черный, а бетон серый.

Как лидер в индустрии мощения в Западном Мичигане, мы можем помочь вам разобраться в подобных вопросах. Более того, мы предоставляем комплексные услуги по укладке дорожного покрытия.Когда вы нанимаете Stripe A Lot для выполнения своего проекта, вы нанимаете только Stripe A Lot — никаких субподрядчиков! — и наш многолетний опыт работы в отрасли. Чтобы узнать, что мы можем для вас сделать, просто позвоните нам сегодня по телефону 1-800-BLACKTOP (или 616-772-2559). Пока вы на связи, не забудьте запросить БЕСПЛАТНУЮ СМЕТУ!

Асфальт против цемента против бетона: в чем разница?

Келли Комбот, коммерческий оценщик, менеджер по маркетингу

Большинство людей, вероятно, не задумывается о разнице между асфальтом, цементом и бетоном — они все одинаковы, верно? При этом у вас могут возникать определенные ассоциации с каждым словом: асфальт может вызывать в воображении образы шоссе; бетон может напомнить о гаражах; а цемент может означать для вас тротуары.

Производственный процесс и применение для каждого из них совершенно разные, и тип покрытия, которое Superior использует для подъездной дорожки, дорожки или террасы, может меняться в зависимости от местоположения, размера и многих других факторов. Если вы когда-нибудь задумывались о научных тонкостях повседневного асфальтирования, этот блог для вас!

Асфальт

Начнем с тезки по асфальту. В некоторых частях мира асфальт, известный как «битум», представляет собой сложный органический материал, получаемый из нефти.Он черный, очень липкий, его можно найти в естественных отложениях или в виде очищенного продукта (того, что мы используем). Иногда асфальт даже делают с использованием переработанного автомобильного моторного масла.

Асфальт

чаще всего используется для дорог, потому что он гибкий, экономичный и быстрый в использовании — вы можете ездить по нему в тот же день, когда он был уложен! Вы увидите его либо в жидком виде (используется для герметизации дорожных стыков), либо в полутвердом виде (для большинства дорог).

Знаете ли вы?
Хотя асфальт обычно бывает черным, его можно штамповать и раскрашивать с великолепными узорами и привлекательными оттенками.

Цемент

Цемент не часто используется сам по себе, поскольку он действует скорее как связующее, чем отделочный материал. Его можно использовать с мелким заполнителем (песок и гравий) для приготовления раствора для кирпичной кладки, или его чаще используют с песком и гравием для производства бетона.

Цемент, используемый в строительстве, обычно неорганический и сделан из извести или силиката кальция и бывает либо гидравлический , либо негидравлический , что указывает на то, может ли он схватываться во влажном состоянии.Негидравлический цемент должен быть сухим, чтобы он схватился, и после того, как он застынет, он будет устойчивым к разливу химических веществ.

Гидравлический цемент, как по волшебству, может затвердеть под водой, поскольку активируется химической реакцией между сухими ингредиентами и водой. Этот вид цемента также устойчив к химическому воздействию.

Забавный факт №1: Цемент является наиболее широко используемым материалом из существующих и уступает только воде как наиболее потребляемый ресурс на Земле!

Интересный факт № 2: химический процесс получения гидравлического цемента был фактически обнаружен древними римлянами, которые использовали вулканический пепел с добавлением извести в смесь.

Бетон

Бетон представляет собой смесь цемента, песка, гальки или щебня и воды и является основным материалом, используемым для строительства зданий. Он имеет очень высокую «прочность на сжатие», что означает, что он может выдерживать чрезмерный вес и давление.

Хотя в основном бетон используется для строительства больших конструкций, он также используется для строительства дорог, поскольку на самом деле он более экономичен для езды, обладает большей отражающей способностью, более долговечен и служит намного дольше, чем другие материалы для дорожного покрытия.Поскольку необработанные бетонные поверхности обычно довольно пористые, что делает их восприимчивыми к химическим веществам, таким как масло и красители, можно применять различные виды отделки, чтобы защитить их и улучшить их внешний вид.

Как Superior может помочь в вашем проекте укладки

Наш широкий спектр услуг позволяет нам гибко работать над множеством проектов, от мелкого ремонта выбоин до полной парковки и проезжей части. Мы работаем с асфальтом (укладка и ремонт), герметизирующими покрытиями, штампованным и цветным асфальтом, различными бетонными покрытиями, земляными работами и многим, многим другим.

Для обслуживания, оценки или экстренных ситуаций звоните нам по телефону 204-254-3737 или закажите онлайн-консультацию прямо сейчас!

Оптимизация асфальтобетонного покрытия на основе моделей характеристик дорожного покрытия

Продолжительность жизненного цикла дорожного покрытия с покрытием из асфальтобетонного материала (ACM) существенно зависит, помимо транспортной нагрузки и климатических условий, от метода проектирования и сроков восстановления. Соответствующий расчет толщины наложения и оценка оптимального времени восстановления имеют решающее значение для максимального увеличения продолжительности жизненного цикла и, одновременно, снижения затрат на управление дорогами и затрат пользователей дорог.В этой статье описан комплексный метод проектирования реабилитации АКМ. Для оптимизации проектирования на основе анализа затрат жизненного цикла (LCCA) используется математико-аналитическое решение в сочетании с экспериментальной проверкой физических, механических и усталостных характеристик. Характеристики покрытия, то есть функции, математически описывающие эксплуатационные характеристики деградации покрытия, представлены продольной и поперечной неровностями; они используются для описания отношений между транспортной нагрузкой и несущей способностью дорожного покрытия в масштабе 1: 1.Оптимизация плана реабилитации осуществляется путем проведения анализа затрат и выгод (CBA) для нескольких сценариев реабилитации, в которых разное время реабилитации приводит к различным требованиям к капитальным затратам и социальным льготам. Сценарии реабилитации различаются по технологии, дизайн которой необходимо математически оптимизировать, и по срокам выполнения реабилитации. Эта статья включает тематическое исследование для иллюстрации практических результатов и проверки применимости используемой методологии.

1. Введение

Метод расчета оптимизации конструкции для дорожных покрытий ACM — это комплексный метод, использующий аналитически-экспериментальные методы для расчета толщины верхнего слоя и результирующего продления жизненного цикла, в дополнение к общему детерминированному моделированию характеристик покрытия и CBA. Для расчета необходимой толщины покрытия АКМ необходимо знать математическую модель и численное решение слоистого упругого полупространства [1, 2]. Слоистое эластичное полупространство определяет напряжение и деформацию в конструкции дорожного покрытия, используя прочностные характеристики наплавочных материалов ACM и нижележащих подслоев.Результаты, основанные на транспортной нагрузке и климатических условиях конкретного покрытия, позволяют рассчитать остаточный срок службы покрытия и возможную толщину покрытия для продления срока службы еще на 20 лет [3–5]. Решающим параметром для расчета срока службы покрытия являются усталостные характеристики материалов ACM в покрытии. Поскольку материалы ACM различаются по типу асфальта, заполнителю, добавкам и их соотношению, усталостные свойства необходимо определять экспериментально.Метод динамического модуля (комплексного модуля) [6–8] использовался во всех исследованиях [9, 10], эта статья является частью мероприятий по распространению. Однако расчет необходимой толщины наплавки на основе теории упругости, то есть пластичности, необходимо подкрепить оценкой продольной и поперечной неровностей. Эта неровность возникает в результате остаточной деформации дорожного покрытия, которое больше не находится в гибком состоянии, что может быть получено снова только на основе экспериментальных методов [11–16].По этой причине экспериментальная установка для ускоренных испытаний дорожного покрытия (APT) [17] была разработана для получения результатов, на основании которых могут быть сделаны такие выводы в сочетании с долгосрочным мониторингом характеристик дорожного покрытия и лабораторными испытаниями материалов. Это объект, защищенный патентом, транспортная нагрузка и конструкция дорожного покрытия спроектированы в масштабе 1: 1, и на предприятии используются несколько инновационных концепций для испытаний поверхностных материалов ACM. Комплексный набор датчиков встроен в дорожное покрытие, особенно в слои ACM, для измерения температуры деформации и влажности.Деформации могут быть получены, поскольку характеристики материалов ACM были испытаны в лабораторных условиях. Характеристики покрытия, представленные продольными и поперечными неровностями, периодически регистрируются в виде плотной точечной сетки с помощью сканеров Lidar и оцениваются с помощью их программного обеспечения. Это позволяет создавать уравнения, описывающие потерю ровности покрытия в зависимости от объема загрузки. В связи с тем, что устройство уже какое-то время находится в полной эксплуатации, первые уравнения могут быть опубликованы; однако они могут немного измениться в будущем по мере продолжения эксперимента.Долгосрочный мониторинг качества дорожного покрытия осуществляется Словацкой дорожной администрацией. Таким образом, результаты APT можно сравнивать и проверять на дорогах с аналогичной структурой экспериментального покрытия [18]. В этой статье мы представляем результаты, подтвержденные 15-летним сбором данных о эксплуатируемых покрытиях. Результаты, полученные APT, служат прежде всего для определения критического состояния, в котором ACM достиг предельного состояния отказа и должен быть удален или переработан [19]. Кроме того, модель деформации дорожного покрытия служит основой для расчета эксплуатационных расходов транспортных средств в соответствии с подходом Всемирного банка «Шоссе, развитие и управление» (HDM).Форма деградации покрытия, таким образом, имеет решающее значение для CBA, поскольку различие в формах функций деградации покрытия указывает на разные потоки эксплуатационных расходов транспортного средства в течение жизненного цикла покрытия [20–24]. Применение комплексного метода проектирования реабилитации, включающего физико-механические свойства, усталостные характеристики, расчет деформации, деформацию и толщину покрытия, а также CBA, создано для конкретного типа или класса покрытия.

2. Модель экспериментального покрытия

В связи с необходимостью применения комплексной методики восстановления дорожного покрытия определенного типа, экспериментальный участок дороги был спроектирован и построен.Покрытие состоит из ACM, предписанного техническими стандартами для обеспечения качества и соответствия реальным дорожным покрытиям. Базовый слой в механически связанном заполнителе, subbase, представляет собой слой сжатого гравия; земляные работы моделируются слоем резины на бетоне с эквивалентным модулем упругости хорошо сжатого грунта. Дорожное покрытие было спроектировано в соответствии со стандартной методикой определения размеров [25] для минимального уровня транспортной нагрузки 2,10 6 расчетных осей. Впоследствии весь тротуар был построен в лабораториях Департамента управления строительством Жилинского университета.Экспериментальная модель конструкции дорожного покрытия показана на рисунке 1.


Слои конструкции дорожного покрытия спроектированы из общих материалов, определенных в национальных стандартах. В таблице 1 приведены характеристики материалов, полученные при первоначальном физическом измерении наплавочных материалов.

Слой Комплексный модуль Сопротивление Число Пуассона Толщина слоя
AC 11 O 10,891 3.2 МПа 0,33 40 мм
AC 16 P 8,317 2,4 МПа 0,33 80 мм
MBA, 31,5 ГБ586 0,1 МПа 0,30 180 мм
Гравийное основание, 31,5 365 0,07 МПа 0,30 200 мм
Основание 100 — 0,35 —
3.Варианты проектирования санации

Расчет жизненного цикла покрытия возможен только на основе метода проектирования покрытия, то есть конструктивного проектирования и метода проектирования перекрытий.

3.1. Конструктивное проектирование

Расчет необходимой толщины наплавки основан на аналитико-экспериментальных методах. Строительство дорожной одежды, включая покрытие ACM, следует рассматривать как многослойную систему на гибком грунте. Каждый слой, включая перекрывающие слои, характеризуется своей толщиной, модулем упругости и числами Пуассона.Расчетное напряжение создается повторяющейся осевой нагрузкой (прохождение грузовых транспортных средств), которая представлена ​​как эффект расчетной нагрузки на ось, эквивалентной 10 тоннам (кН). Несущая способность покрытия представляет собой основу для оценки эксплуатационных характеристик в критическом слое конструкции покрытия и, следовательно, во всей конструкции покрытия. Когда несущая способность этого критического слоя истощается из-за транспортной нагрузки, возникает усталостный разрыв, который постепенно копируется в остальные слои.Это соотношение выражается в методологии проектирования путем сравнения максимальной расчетной деформации в нижней части наплавочного слоя ACM и упругости при изгибе ACM, уменьшенной на коэффициент усталости. Где SV — структурное значение (коэффициент использования), — радиальное напряжение, — сопротивление радиальному напряжению, — усталостная характеристика. Усталостные характеристики используются при оценке устойчивости покрытия к повторяющимся нагрузкам. Температура испытания для испытания на выносливость составляет 10 ° C, а частота циклической нагрузки составляет 25 Гц.Испытание проводится при постоянном изгибе испытуемого образца во время испытания. Испытания на усталость проводились по европейскому стандарту [6]. Результаты испытания на усталость представлены в виде диаграммы Велера. где — максимальная амплитуда пропорциональной деформации в условиях испытания в начале измерения,, — параметры, измеренные в ходе испытаний на усталость с коэффициентом линий напряжения в диапазоне, — количество повторений нагрузки.

Характеристики усталости, которые в уравнении представляют собой средний размер деформации, полученный из линий напряжения, полученных после 10 6 циклов нагружения при микродеформации ( µ м / м).где — параметры усталости, — средняя деформация, полученная из кривой усталости после 10 6 циклов нагружения при микродеформации [ µ м / м]. Можно определить количество нагрузок, соответствующих начальной деформации в испытательном образце при заданных условиях. as где — усталостные характеристики в диапазоне от 3 до 10.

Результаты исследований, проведенных в области усталостных характеристик, представлены на рисунке 2 и в таблице 2.

Параметр
Параметры усталости −15.0754 −0,1927 86,77 0,7871

Жизненный цикл ACM в конструкции дорожного покрытия может быть выражен через (1), на основе расчета деформации в конструкция покрытия, коэффициент упругости и усталости. Значение SV должно быть меньше 1, чтобы значение радиальной деформации не превышало значение упругости, уменьшенное на усталостные характеристики. Если значение превышено, ACM подходит к концу и появляются отказы.

Очевидно, что в течение срока службы по мере износа покрытия модуль упругости слоев АКМ уменьшается, что приводит к потере упругости покрытия. Расчет уменьшения модуля упругости может быть основан на экспериментальных испытаниях на усталость. Результаты для материалов, использованных в данном исследовании, опубликованы в [9]. Радиальную деформацию и потерю упругости можно рассчитать с помощью математической модели упругого многослойного полупространства [26]. В таблице 3 приведены измеренные потери модуля упругости и расчетные радиальные деформации и уменьшение упругости.

повторений 0 0,4 × 10 6 0,8 × 10 6 1,2 × 10 6 1,6 × 10 6 2,0 × 10 6
AC 11 O (МПа) 10,891 5,998 5,759 5,620 5,521 5,445
AC 16 P (МПа) 8,317 4,580 4,398 4,291 4,216 4,158
Радиальная деформация (МПа) 0.978132 0,634328 0,613133 0,600401 0,5

 0,584278
Упругость (МПа) 0,92400 0,769512 0,6

 0,643552 0,643552 9009 0,643552 0,69549 900

Форма расчетной деформации в зависимости от уменьшения модуля упругости и потери упругости показана на рисунке 3. Когда падение уровня деформации на нижнем крае ACM достигает упругости, ACM выходит из строя и возникает разрыв.


Расчет коэффициента использования мощности Sv на основе (1) для данного тематического исследования, то есть для установленного модуля упругости и усталости материала, показан на рисунке 4. Результаты расчетов, полученные в соответствии с описанным здесь подходом, имеют Показано, что дорожное покрытие с этими конкретными слоями ACM имеет продолжительность жизненного цикла, равную расчетной повторной нагрузке на ось без какого-либо восстановления. Этот конкретный тип покрытия рассчитан на класс нагрузки с ожидаемым 275 повторением расчетной нагрузки на ось в день; это равняется примерно повторению расчетной нагрузки на ось в год, что, в свою очередь, означает, что несущая способность будет исчерпана после 20 лет эксплуатации.


3.2. Overlay Design

Жизненный цикл представляет собой количество повторений нагрузки, действующих на уровне ACM до состояния отказа. Как указано в разделе 1 этой статьи, необходимо определить несколько сценариев восстановления для оптимизации LCCA любого заданного ACM. Эти сценарии различаются сроками восстановления и конструкцией перекрытия, которая изменяется во времени; то есть толщина увеличивается по мере уменьшения несущей способности; более поздняя реабилитация приводит к более толстым накладкам.Важным аспектом проектирования оверлейной структуры является то, что механические свойства существующих слоев ACM снижаются (ухудшаются), как было объяснено в разделе 3.1, в то время как оверлейный слой ACM всегда должен обладать максимальными присущими ему свойствами. Важно отметить, что, как с технологической, так и с экологической точки зрения, слои ACM могут быть переработаны для восстановления свойств нового материала.

С точки зрения метода проектирования наплавки, реабилитация влечет за собой увеличение модуля упругости наплавки АКМ и корректировку толщины наплавочного слоя.На Рисунке 5 показаны четыре сценария реабилитации в четырех различных периодах жизненного цикла, включая сценарий реабилитации в конце прогнозируемого жизненного цикла. Расчетная толщина перекрытия для этих четырех сценариев была рассчитана на основе радиальной деформации в слое ACM. Наложение предназначено для восполнения утраченной несущей способности, тем самым продлевая жизненный цикл ACM еще на 20 лет, то есть возвращая дорожное покрытие в его первоначальное первозданное состояние. Расчетные результаты для этих четырех сценариев, включая модуль упругости в год реабилитации и радиальные деформации до и после реабилитации, показаны в таблице 4.

Год 5 10 15 20 25 30 35 40
Увеличение толщины слоя ACM (мм) — — — —
AC 11-накладка E (МПа) 10891 10891 1089 1089 5445 5445 5445 5445
AC 11 OE (МПа) 5945 5682 5551 5445 5354 5304 5248 5205
AC 16 (МПа) 4540 4339 4239 4158 4088 4051 4008 3975 9009 4
Деформация до восстановления (МПа) 0,751838 0,664456 0,620544 0,584984 0,48615 0,4465 0,42012 0, 40146
Деформация после восстановления (МПа) 0,508571 0,464004 0,429907 0,40146 0,477312 0,428528 0,404145 0, 382118
В этом теоретическом расчете толщина верхнего слоя рассчитывается точно, чтобы вернуть дорожное покрытие его первоначальную несущую способность; в полевых условиях по практическим соображениям толщину следует округлить до целого числа.

Развитие радиальных деформаций в конструкции дорожного покрытия показано на Рисунке 5.

Конструкции перекрытий, их время и продолжительность жизненного цикла показаны на Рисунке 6.


4. Модели характеристик покрытия

Чтобы установить сроки реабилитации и определить разумные сценарии реабилитации, следует принимать во внимание ухудшение характеристик покрытия. Если реабилитация проводится слишком рано, она обычно неэффективна; несвоевременная реабилитация может привести к потере эксплуатационной пригодности дорожного покрытия [13, 18, 27].Модели характеристик дорожного покрытия представлены математическими уравнениями, описывающими нарастание продольной и поперечной неровностей под действием транспортной нагрузки. Ускоренное испытание дорожного покрытия в сочетании с долгосрочным мониторингом характеристик является предпочтительным подходом для выяснения этих уравнений. Предполагается, что дорожное покрытие ремонтируют только после того, как первоначальное покрытие будет потеряно, но до того, как будет достигнута его эксплуатационная способность. Наложение, при котором толщина рассчитывается в соответствии с реальным состоянием дорожного покрытия, восстанавливает его первоначальные свойства, то есть новые свойства дорожного покрытия.Наложение может быть выполнено путем удаления (или повторного использования) части или всего поверхностного слоя. По этой причине невозможно различить новое и переработанное покрытие. В обоих случаях используются одни и те же математические уравнения.

4.1. Ускоренное испытание дорожного покрытия

Общий принцип APT — моделирование реальной транспортной нагрузки на реальном дорожном покрытии. Эта транспортная нагрузка предпочтительно является расчетной нагрузкой на ось, на которую рассчитано дорожное покрытие. В данном случае это 50 кН.Погрузочное устройство движется по ведущему рельсу; приводится в действие электромотором. Ускорение, замедление и максимальная скорость регулируются в пределах длины дорожного покрытия. Радиальные деформации на нижней кромке покрытия возникают как комбинация прогиба покрытия под нагрузкой и сил ускорения и замедления в зоне контакта шины с дорожным покрытием. Параметры APT-объекта приведены в таблицах 5 и 6.

Технические параметры
Длина 9,042 мм
Ширина 5,178 мм
Ширина с защитным ограждением 6000 мм
Высота 2452 мм
900
Технические параметры
Объект Центр ускоренных испытаний дорожного покрытия
Строительство Полумобильный, линейный
Тип 105-03-01
Максимальная скорость 2.22 м · с −1
Нагрузка 57,5 ​​кН
Максимальное ускорение 2 м · с −2
Максимальное замедление 5 м · с −2
Расположение В помещении
Рабочая температура 10–40 ° C
Рабочая влажность 30–80% без конденсации
Мощность двигателя 45 кВт
Переходный режим CLP HC VG 320, MOBIL SHC GEAR 320
Требования к энергии 3 + N + PE, AC, 50 Гц, 230/400, В, TN-S

Погрузочная установка движется по дорожному покрытию в обоих направлениях.В дополнение к весу самого погрузочного устройства на него нагружается дополнительный вес для достижения необходимой нагрузки в 50 кН. Форма кривой ускорения, постоянной скорости и кривой замедления задается перед сеансом загрузки. Если это действительно так, грузовая единица будет двигаться с желаемой скоростью. Условия скорости отражаются для привода в противоположном направлении. Средство APT показано на рисунке 7. Оно состоит из мобильной погрузочной единицы и стационарного оборудования. Загрузочная единица установлена ​​в плавающей раме, закрепленной внутри прочной выдвижной рамы.Подвеска в основном основана на том же принципе, что и на большинстве грузовых автомобилей. Двигатель, трансмиссия и тормозные системы размещены на подвижной загрузочной единице. Поскольку объект находится в эксплуатации в течение некоторого времени, можно оценить начальную и раннюю фазу эксплуатации модели характеристик дорожного покрытия; будущее поведение дорожного покрытия экстраполируется и обновляется по мере продолжения эксперимента.


4.2. Характеристики дорожного покрытия: поперечная неровность

Неровность определялась по поперечным сечениям поверхности дорожного покрытия.Поверхность сканировалась портативным лазерным сканером Lidar, точечная сетка высокой плотности была создана с точностью 40 мкм м (микрон), а неровности размером 50 мкм м могли быть оценены, что намного превышало требуемую точность. Предварительная оценка может быть произведена во время сканирования и создания точечной сетки. Более сложная обработка была выполнена в программном обеспечении VXelements 2.0. Извлеченные данные поперечного сечения были дополнительно оценены в программном обеспечении MATLAB. Полученные значения графически показаны на рисунке 8.


Результаты можно детерминированно оценить и описать линейным или полиномным уравнением; см. (5) и (6). Линейное уравнение: Полиномное уравнение 5-й степени:

4.3. Характеристики покрытия: продольная неровность

Тот же подход, что и для поперечной неровности, использовался для сбора данных и оценки продольной неровности. Продольная неровность представлена ​​Международным индексом шероховатости (IRI) с единицей измерения м · км −1 [28].

IRI был оценен в соответствии с имитационной моделью эталонного квартала; значения лежат в интервале 3,3–6,81 м · км −1 ; тем не менее, эти значения несколько искажены, поскольку они включают самые дальние участки тротуара, на которых грузовая единица находится в состоянии покоя. После того, как мы скорректируем IRI, исключив эти локальные экстремумы, интервал для участка покрытия с постоянной скоростью будет гораздо более разумным, 3,3–3,9 м · км –1 . Продольные неровности можно увидеть на рисунке 9.


Модель характеристик покрытия, использованная для оптимизации конструкции перекрытия, была получена в результате характеристик покрытия APT, описанных в этом разделе, и долгосрочного мониторинга эксплуатационных характеристик реального участка покрытия в процессе эксплуатации. Модель характеристик покрытия представляет собой кубическую полиномиальную функцию, описываемую этой функцией, которая используется для прогнозирования характеристик покрытия (по мере развития IRI) с течением времени, то есть загрузки трафика. IRI за конкретный год используется для оценки годовых затрат участников дорожного движения.Как показано в разделе 5, эти затраты не входят в расчет самого плана наложения, но имеют решающее значение при оценке времени указанного наложения.

5. Оптимизация планирования реабилитации

Оптимизация процесса принятия решений при планировании реабилитации основана на принципах LCCA. Суть оптимизации заключается в выполнении CBA для каждого сценария реабилитации и последующем вычислении и сравнении индекса оптимизации этих сценариев.

5.1. Анализ затрат и выгод

CBA сравнивает денежные потоки по сценарию «ничего не делать» и сценарию «что-то делать».В результате экономические выгоды, полученные от реабилитации, можно сравнить с финансовыми затратами на применяемые реабилитационные технологии. Комбинация трех экономических показателей используется для оценки экономической жизнеспособности каждого сценария; показатели — срок окупаемости, внутренняя норма доходности и чистая приведенная стоимость. Монетизация социально-экономических затрат и выгод от тротуаров с восстановленным покрытием ACM, соответственно, имеет решающее значение для определения экономических показателей. Выгоды связаны с различием в качестве покрытия в сценарии без реабилитации и в сценарии с реабилитацией.Выгоды могут быть внутренними и внешними. В этом тематическом исследовании мы использовали внутренние преимущества, которые включают эксплуатационные расходы участников дорожного движения и затраты времени в пути, поскольку они могут быть монетизированы с использованием одобренного Всемирным банком метода. Внешние выгоды, включая экологическую экономию и макроэкономические последствия, не учитываются, поскольку все доступные методы монетизации рассматриваются дорожными администрациями как субъективные, то есть ненадежные.

Общие выгоды для участников дорожного движения, основанные на предлагаемой технологии реабилитации и ее инвестиционных затратах, затраты администратора дороги, сроки реабилитации и ставка дисконтирования могут быть рассчитаны в соответствии с тем, где рубли — это выгода для участников дорожного движения [], затраты на участников дорожного движения в варианте «сделать что-то» [], — затраты участников дорожного движения в варианте «ничего не делать» [], — коэффициент функции, прогнозирующий состояние дорожного покрытия, — годовой коэффициент роста перевозок.

Модель характеристик дорожного покрытия, описанная в предыдущих разделах, входит в модель оптимизации наложения при расчете выгод для участников дорожного движения в форме коэффициента. По мере того, как характеристики дорожного покрытия падают (что выражается в увеличении IRI), затраты участников дорожного движения соответственно возрастают в результате увеличения потребностей в обслуживании транспортных средств (смазочные материалы, детали, часы работы и т. Д.), А при более высоком уровне повреждения дорожного покрытия, увеличение затрат времени в пути из-за падения рабочих скоростей транспортного средства. Так как модель характеристик покрытия позволяет прогнозировать ухудшение состояния покрытия, то же самое справедливо и для: то есть может быть определено для каждого года жизненного цикла дорожного покрытия.Коэффициент обычно выражается безразмерным числом, обычно это отношение RUC для дорожного покрытия в идеальном состоянии; например, при IRI 4,0 м · км −1 означает 20% -ное увеличение затрат участников дорожного движения для транспортных средств, движущихся по этому конкретному поврежденному покрытию, в отличие от ситуации, когда покрытие будет в идеальном состоянии с IRI 0,0 м · км. -1 . Конкретные значения, относящиеся к модели характеристик дорожного покрытия, должны основываться либо на надежных международных программных решениях для управления дорогами, таких как HDM-4 или RoSy, либо на национальном решении, основанном на эмпирических данных.

5.2. Индекс оптимизации

Индекс оптимизации — это, в основном, безразмерное число, рассчитываемое как деление всех затрат жизненного цикла и продления первоначального периода жизненного цикла. Где OI — индекс оптимизации, RC — затраты на восстановление [], затраты на техническое обслуживание до восстановления [], являются затраты на техническое обслуживание после реабилитации [], это сумма затрат пользователя до реабилитации [], сумма затрат пользователя после реабилитации [], количество лет продленного срока службы.

Оптимизация в этом тематическом исследовании основана на вычислении описанного дизайна перекрытия, моделей характеристик дорожного покрытия, CBA и индекса оптимизации.Сам расчет индекса оптимизации представлен в Таблице 8; он основан на анализе затрат жизненного цикла, приведенном в Таблице 7. Результаты Таблицы 8 графически представлены на Рисунке 10. Мы видим, что реабилитация в 10-м году имеет самый низкий OI и, следовательно, является оптимальной.

— Стоимость дорожного агентства 9 0089
Вариант Вариант сценария Реабилитация 5-й год Реабилитация 10-й год Реабилитация 15-й год Реабилитация 20-й год
Реабилитационное действие Накладка
36 мм		 Накладка
52 мм		 Накладка
62 мм		 Накладка
71 мм
Инвестиционные затраты 0 € 69,084 € 99,788 € 118,978 € 136,249 €
Расходы на содержание 846 938 € 858 066 € 941 350 € 1,162,456 € 1,581,330 €
846 938 € 927,15 0 € 1,041,138 € 1,281,434 € 1,717,579 €
Расходы участников дорожного движения
Эксплуатационные расходы транспортного средства 8,316,431 9958,99582 900 € 11 689 165 € 13 594 956 € 16045 362 €
Стоимость времени в пути 822 241 € 973891 € 1 125 826 € 1,290 801 € 1569 194 1,290 801 € 1569 194 9 138 673 € 10 969 273 € 12 814 991 € 14 885 757 € 17 614 555 €
Продолжительность жизненного цикла 20 25 30 35 40 9007 900 90
CBA
NPV — 20 333 € 26 739 € 14 527 € 1438 €
IRR — 48.30% 155,10% 139,40% 99,50%
PP — 6 11 15 20
9 0089 1,717,579
Сценарий Сумма всех затрат жизненного цикла
Продление жизненного цикла
Индекс оптимизации
Без реабилитации 846 938 0 0
Реабилитация в 5 году 927,150 25 37,086
Реабилитация в 10 году 1,041,138 30 34,705
Реабилитация в 15 году 1,281,434 3564 36,6
Реабилитация в 20 году 40 42,939

Более тщательный подход потребует проведения оценки каждый год, а не только в 5, 10, 15 и 20 годы.Результатом будет уточненная кривая той же формы, с возможностью того, что уточнение может сдвинуть оптимальную реабилитацию на год или два. Это вопрос должной осмотрительности конкретного администратора и возможности автоматизации расчета с помощью макроса Excel или программного решения.

5.3. Анализ чувствительности дизайна наложения и оптимизация времени

Анализ чувствительности показывает влияние входных изменений на общий результат оптимизации. В ходе анализа изменяется один входной параметр для оптимизации, и представляются результирующие отклонения финансовых и экономических параметров.Чтобы оценить эластичность отдельных параметров, одновременно можно тестировать только один конкретный параметр. Индивидуальный параметр имеет решающее значение; то есть он имеет эластичность более 5%, если изменение параметра на 1% вызывает сдвиг результата на 5%. Анализ эластичности для данного конкретного случая показан в Таблице 9. Чистая приведенная стоимость варианта наложения была выбрана для представления наблюдаемого результата, поскольку он представляет собой наиболее важный результат для администратора дороги. Входными параметрами, для которых был проведен анализ чувствительности, были (i) модель характеристик шероховатости дорожного покрытия, (ii) изменение параметра усталости (, параметры), (iii) упругость критического слоя.

Исходные данные Исходная ЧПС ЧПС для изменения на 1% Разница ЧПС Эластичность
Модель характеристик шероховатости покрытия 573,502,33 543 660,36 15,642,52 2,8%
Изменение параметра усталости (, параметры) 573 502,33 553 047.83 6255,05 1,12%
Устойчивость критического слоя 573 502,33 553 047,83 6,255,05 1,12%

наблюдаемых входных параметров нет. критичен сам по себе. Однако их эффекты являются синергетическими, и сочетание недостатков в этих исходных данных может легко привести к нереалистичным результатам. Следовательно, наиболее точное определение указанных входных данных требуется для оптимизации дизайна наложения и стратегий синхронизации.

6. Заключение

Целью данной статьи было разъяснить методы проектирования перекрытия и создания модели характеристик дорожного покрытия, а также метод принятия решений для определения оптимального времени восстановления. Это очень сложный подход. Однако его можно принять на национальном уровне с некоторыми усилиями, при условии, что национальное исследование может предоставить или заменить экспериментальную часть. Представленное тематическое исследование показывает, что сочетание методов проектирования конструкции покрытия, экспериментальных испытаний на усталость ACM, экспериментальных испытаний покрытия и / или долгосрочного мониторинга характеристик покрытия в сочетании с экономической оценкой затрат пользователей дороги может быть использовано для оптимизации толщины покрытия и восстановления. сроки.Требуются дополнительные данные, а именно данные трафика и климатические данные данного региона. Критическим моментом подобных методологий обычно является создание моделей характеристик дорожного покрытия. Данные APT, подкрепленные долгосрочным мониторингом производительности, как описано в этой статье, кажутся предпочтительными при создании моделей характеристик дорожного покрытия. Обратной стороной этого подхода является то, что испытание необходимо проводить для определенного типа покрытия, что может занять время, поскольку данные могут быть недоступны. Затем модель характеристик покрытия может быть использована для всех покрытий с покрытием ACM в пределах данного класса транспортной нагрузки, поскольку не ожидается, что они будут существенно различаться.Анализ чувствительности оценивает входные параметры, представленные в статье, которые необходимы для оптимизации наложения. Он показывает влияние входных изменений на общий результат результатов сценария наложения. Предварительные результаты этого тематического исследования на практике доказывают, что этот подход является хорошим способом усовершенствовать процесс принятия решений при планировании реабилитации, что приводит к увеличению социально-экономических выгод для населения и в то же время помогает снизить капитальные затраты на управление дорогами.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Выражение признательности

Этот документ является результатом реализации проекта «Независимые исследования гражданского строительства для повышения эффективности строительных элементов» (ITMS: 26220220112) при поддержке Оперативной программы исследований и разработок, финансируемой ЕФРР.

Асфальтобетон и портландцементные бетонные покрытия Область знаний | WBDG

Автор: Джозеф К.Dean, P.E., Steve Geusic, P.E., M. Thadd Buzan (OASD for Sustainment), и Joseph M. Woliver, P.E., NAVFAC Atlantic, для директора по политике и надзору в области коррозии (DCPO) (OASD for Materiel Readiness)

Обновлено : 24.10.2020

ВВЕДЕНИЕ

Коррозионные воздействия на асфальтобетонные (PCC) и портландцементные (AC) покрытия могут быть обширными и способствовать дорогостоящему ремонту, замене и ухудшению рабочих характеристик. Особенно важно построить и поддерживать конструкции дорожного покрытия в соответствии с требованиями проекта и связанных критериев, что снижает риск коррозии и разрушения.Одно из самых больших различий между AC и PCC заключается НЕ только в общепринятом подходе к проектированию (гибкое или жесткое покрытие), но и в их характере коррозионного разрушения. Врагом PCC является попадание воды и соли на его стальную арматуру. Враг переменного тока — солнечный свет. Это главное соображение при выборе вариантов дизайна, связанных с местными условиями окружающей среды.

Ограниченные ресурсы, доступные для конкурирующих проектов (не связанных с дорожным покрытием), часто приводят к более простым и менее затратным требованиям, которые решаются, в то время как ремонт дорожного покрытия откладывается.Разрушения дорожного покрытия AC и PCC могут быть как постепенными, так и катастрофическими, при этом затраты на отсрочку основного ремонта со временем возрастают.

Тротуары являются важным соединителем и стартовой платформой для установок Министерства обороны, аэродромов, набережных, а также в и из соседних населенных пунктов. Тротуары включают поверхности как AC, так и PCC, которые связаны с:

  • Взлетно-посадочные полосы и рулежные дорожки аэродромов
  • Перроны парковки аэродрома
  • Вертолетные площадки
  • Зоны мойки и ополаскивания самолета
  • Зоны мойки и ополаскивания автомобилей
  • Дороги
  • Парковочные места и стоянки
  • Мосты
  • Набережная
  • Пирс
  • Сухие доки
  • тротуары
  • Пешеходные дорожки
  • Надземные переходы

Воздействие на эксплуатацию и выполнение миссии может включать следующее:

  • Взлетно-посадочные полосы, пандусы и критически важная дорожная инфраструктура аэродромов: потеря функциональности, влияющая на национальную оборону
  • Повреждение посторонними предметами (FOD): Разрушение покрытия может привести к попаданию мусора на траекторию полета.Реактивные двигатели могут получить серьезные повреждения даже из-за попадания в двигатель мелких предметов
  • Неисправность при швартовке и швартовке воздушного судна: для некоторых летательных аппаратов, таких как беспилотные летательные аппараты (БПЛА), требуется швартовка и привязка, встроенная в покрытие. Заделка из-за коррозии может поставить под угрозу удерживающую способность этих креплений самолета
  • Дороги и связанные с ними тротуары: неспособность поддерживать функции проектирования, приводящие к задержкам, заторам и сбоям в работе
  • Мосты: отказ в доступе и риск травмы или смерти в результате частичного или полного обрушения
  • Тротуары в прибрежной зоне: потеря способности выполнять миссии, возможности пополнения запасов, судовой поддержки и операций по обеспечению безопасности, а также личная безопасность

Следующие характеристики ударной коррозии дорожного покрытия AC и PCC:

  • Переменные окружающей среды, такие как продолжительность воздействия, температура и время влажности
  • Воздействие определенных разъедающих веществ (соли, ультрафиолетовое излучение, цикл замораживания-оттаивания)
  • Системные переменные (качество смеси и материалов PCC, состав и размещение переменного тока, целостность земляного полотна и материалов фундамента основного слоя)
  • Строительные процессы (сочетание конструкции, целостности и размещения армирующего стального покрытия)
  • Программа устойчивого развития и связанные с ней действия
  • Функциональные эффекты, такие как нагрузка (динамическая и собственный вес) и вибрация
  • Надзор и управление строительством (хранение материалов и управление ими, обеспечение качества (QA), контроль качества (QC) и программы ввода в эксплуатацию (Cx))

К факторам, вызывающим коррозию дорожного покрытия, относятся:

  • Термическое и фотоокисление
  • Деградация ультрафиолетовым излучением
  • Мороз-оттепель (морозное пучение)
  • Коррозия арматурной стали
  • Химическое воздействие (соль и другие химические вещества)
  • Тепловые воздействия струи (разрушение поверхности, растрескивание, обнажение арматурной стали и связанный с этим риск повреждения посторонними предметами (FOD))
  • Взаимодействие самолетов и транспортных средств с дорожным покрытием (потери на трение, разрушение поверхности, движение транспортных средств с избыточным весом и т. Д.))
  • Варианты классификации степени воздействия окружающей среды (см. Таблицы, UFC 1-200-01)

Коррозия воздействует на дорожное покрытие следующим образом:

  • Разрушение связующего на переменном токе, упрочнение и охрупчивание дорожного покрытия
  • Потеря гибкости
  • Трещины и выбоины
  • Основание и разрушение конструкции
  • Выкрашивание из-за коррозии стали в усиленном PCC
  • Проницаемость смеси PCC и загрязняющие вещества
  • Разрушение поверхности покрытия AC и PCC
  • Щелочно-кремнеземная реакция
  • Для мостов: коррозия металлов, включая арматуру PCC, конструкционную сталь, коррозию и эрозию настила моста и металлические соединители.Обратите внимание, что на состояние изнашиваемой поверхности моста влияет сталь и другие материалы, на которые влияют влажность, дождь, хлоридсодержащие обработки и окружающая среда, структурная нагрузка, применяемые химические вещества и силы эрозии

Проектирование и строительство

Проектировщики и строители дорожных покрытий могут повысить производительность и долговечность системы, а также снизить затраты на содержание, если учесть факторы, указанные в разделе «Введение». На фото 1 показана новая взлетно-посадочная полоса переменного тока, которая является желаемым результатом хорошего проектирования и строительства.Поддержание работоспособности нового покрытия в течение расчетного срока службы является сложной задачей. И AC, и PCC покрытия сильно зависят от целостности земляного полотна и основания. Использование критериев, выделенных в сводке критериев, приведет к созданию хорошего дизайна дорожного покрытия. Эти проекты, сопровождаемые качественным строительством, отвечающим требованиям контракта, при поддержке программ обеспечения качества (QA) и контроля качества (QC), приведут к более длительному сроку эксплуатации объектов.

Обработка и хранение строительных материалов значительно влияет на то, подвергнется ли инфраструктура дорожного покрытия коррозии.Чтобы снизить этот риск, строители должны обеспечить надлежащее хранение материалов и обращение с ними. Как только механизмы защиты от коррозии, такие как покрытия или гальваника, сначала выходят из строя, они продолжают разрушаться с большей скоростью, и коррозия становится более распространенной. Даже самый незначительный разрыв армирующего стального покрытия может стать отправной точкой для коррозии, как показано на фото 2. Поверхность с повреждениями или царапинами становится анодной по отношению к окружающей металлической поверхности. Сварные детали могут подвергаться всем классическим формам коррозии, таким как гальваническая коррозия, точечная коррозия, коррозия под напряжением, межкристаллитное и водородное растрескивание.

Фото 1: Новая взлетно-посадочная полоса (Источник: MCAS Cherry Point, Северная Каролина, LCPL Кори Д. Полом). Фото 2: Стальная арматура с покрытием, демонстрирующая случайное хранение и поврежденные поверхности с поверхностной коррозией (ржавчиной) (Источник: Steve Geusic, P.E.)

Тротуары переменного тока

Хотя не каждый режим отказа связан с коррозией, как указывалось ранее, производительность является атрибутом всей системы и суммой производительности компонентов или отдельных элементов. Одна из десяти самых высоких затрат на факторы коррозии по результатам исследования