Строительство бетонных дорог: технология, конструкция, выполнение работ

Бетонирование дороги: технология

Для чего используется? Виды

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

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

Дорожный бетон применяют для:

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

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

Требования к дорожному покрытию

Цементно-бетонная дорога соответствует всем требованиям ГОСТ Р 50597-2017 и ГОСТ 33151. Основные требования предъявляются к классу бетона и его составу. Именно от этого будет зависеть, сколько стоит бетонная дорога.

Для дорожного строительства в Москве и Московской области мы используем тяжелые бетоны с фиброволокном и полимерными добавками, что обеспечивает дополнительную износостойкость и прочность. Кроме того, вводятся воздухововлекающие добавки, увеличивающие морозостойкость и уровень химической устойчивости.

Основные критерии качества готового бетонного раствора для дорожного строительства – это:

  • Низкий уровень склонности к трещинообразованию;
  • Устойчивость к вибрациям и абразивному воздействию;
  • Химическая стойкость: невосприимчивость к маслам, топливу, реагентам, которыми посыпают дорожное полотно для защиты от обледенения;
  • Устойчивость к высоким нагрузкам на сжатие и растяжение;
  • Прочность и морозостойкость.

Состав. Особенности изготовления

Строительство бетонных дорог: технология, конструкция, выполнение работ

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

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

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

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

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

Структура бетонной дороги

Полотно включает в себя определенные слои:

  • подстилающий – для его устройства используют щебенку, которая дренирует грунтовую воду, и песок, с чьей помощью компенсируются возникающие нагрузки;
  • укрепляющий – представлен низкосортным бетоном, связывающим подсыпной слой;
  • дорожное полотно – бетонная поверхность.

Конструкция бетонной дороги под тяжелые автомобили выполняется из напряженного и ненапряженного железобетона, арматурная каркасная основа в которых не дает возможности камню растрескиваться от тяжести грузовых машин.

В частных видах строительных работ или при обустройстве бетонного покрытия дорог на перенасыщенных влагой грунтах на песчаную подушку выкладывается гидроизоляционный материал, предотвращающий сильное намокание дорожного полотна, последующую за этим коррозию камней и арматуры. В качестве гидроизолирующего материала применяют обычный рубероид.

Производство

Строительство бетонных дорог: технология, конструкция, выполнение работ

Для укладки дорог используют бетон, который изготовляется на заводах.

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

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

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

Применение ж/б плит в частном строительстве

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

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

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

Устройство основания при строительстве бетонного покрытия

До начала работ по устройству основания дороги необходимо определить подходит ли нам существующий грунт. Для этого берем гладкий стальной прут диаметром около 1 см и втыкаем его в землю, если грунт имеет достаточное необходимое нам уплотнение, то он с одинаковым усилием, плотно входит на глубину около 600 мм.

Если же стальной стержень с усилием проходит лишь первые 200 мм, а затем «проваливается», то это означает что под верхним слоем находится рыхлый, не уплотненный грунт, который со временем и под воздействием построенной бетонной дороги начнет проседать, что в свою очередь ведет к образованию трещин.

В таком случае необходимо произвести работы по выемку грунта до прочного естественного основания, и далее производить засыпку грунта с послойным уплотнением (то есть необходимо производить засыпку толщиной 150 мм и производить трамбовку) до необходимой отметки.

Также необходимо помнить, что основание должно выполнять и функцию дренажа и не давать влаге проникать и накапливаться под бетонным основанием дороги, так как это может привести к пучению грунта.

Поэтому необходимо сделать прослойку из гравия толщиной 200-300 мм. После того как все слои уложены основание трамбуют и производят конечную нивелировку.

Отличие асфальта и бетона

Недолговечность асфальта перед бетоном обусловлена следующими особенностями:

  1. Асфальт производится на основе песка, щебня и минеральных добавок, а в качестве связующего компонента используются битумные полимеры.
  2. Изготовление бетона подразумевает использование песчано-гравийной смеси, которая состоит из цемента и присадок.

Основное отличие двух покрытий — тип вяжущих элементов в составе. В отличие от цементной смеси битумное сырье не обеспечивает монолитного соединения и может проседать под воздействием больших нагрузок или просадки почвы. Бетон лишен таких недостатков.

Как рельеф местности влияет на строительство?

Для бетонной автомобильной дороги используют самые разные технологии. Если бетонированная трасса строится в горной местности, то она повторяет рельеф.

Когда строят автомагистрали, рельеф выравнивают, засыпая многочисленные впадины, срезая мешающие холмы. Довольно часто сооружают мосты и проводят тоннели. Чтобы машины могли двигаться на нормальной скорости, при строительстве избегают крутых поворотов и спусков во избежание аварийных ситуаций.

Почему выгодно монтировать бетонные автомобильные дороги

Строительство дорог из бетона в Москве и Московской области позволяет получить дорожное покрытие с такими преимуществами:

  • высокая прочность: бетон набирает прочность со временем, так что грузоподъемность трассы будет только увеличиваться;
  • поверхность остается слегка шероховатой: водители не испытывают дискомфорта, но ощущают, что колеса стоят на дороге увереннее и стабильнее, без заносов даже в дождливую погоду;
  • специально нарезанные швы позволяют вовремя отводить влагу и нивелируют температурное расширение;
  • покрытие не перегревается, не плавится, в отличие от асфальта на основе битума;
  • бетон плотный и не пылит;
  • заменять бетонные дороги не понадобится на протяжении 50 лет, а потом потребуется капитальный ремонт;
  • строительство производится в сжатые сроки благодаря высокой степени механизации процесса.

Технологический процесс заливки дороги

Укладка бетонной дороги состоит из ряда этапов:

  1. Подготовка грунтового слоя. Прежде всего, грунт должен иметь плотную структуру. В случае если грунтовый слой будет недостаточной плотности, бетонированная часть разрушится. Грунтовое покрытие следует укатать, при этом постепенно подсыпая его, чтобы укатка была послойной. Грунт следует использовать во влажном состоянии. Если недостаточная влажность, используют воду. Если уровень влажности выше нормы, грунтовое основание следует подсушить, применяя рыхление, добавляя песок либо шлак.
  2. Отвод воды. Подобную работу выполняют как в городских районах, так и сельских. Отвод осадков помогает повысить эксплуатационные сроки и обезопасить езду. Вода несет опасность на дороге для движущегося транспорта. Из-за брызг воды ухудшается обзор водителя, при понижении температуры на покрытии появляется лед. Чтобы этого избежать, дорожное полотно наклоняют, возможен вариант использования дренажных слоев. Возможные места скопления воды выравнивают с помощью грунта. За пределами города вода скапливается в кюветах (шириной от одного до двух с половиной метров), которые отводят воду в канавы, водоемы, русла реки. В населенных местностях вода уходит в городскую канализацию. Устройства, проводящие воду, постоянно очищают, чтобы они не теряли своей пропускной способности. Если вода просочилась в грунтовые шары, это несет прямую опасность для дорог, потому что дорожное покрытие может в итоге разрушиться.
  3. Подстилочный слой. Подразумевает сооружение песчаной подушки, толщина которой колеблется от двадцати до сорока сантиметров. Она препятствует выходу наверх влаги, а также улучшает дренаж. Подстилочный слой предотвращает появление впадин и трещин. Если в местности преобладают глиняный, торфяной грунты, которые накапливают воду, то их срезают, добавляя крупные камни и гравий. То есть, все зависит от грунтового типа и климатической зоны, на которой проводятся работы. Немаловажной является подкладка из геотекстиля между слоями. Материалы из камня нужно укрепить вяжущими веществами. Сюда относят цемент, шлак вперемешку с негашеной известью, золу. Слои тщательно укатываются, для того, чтобы нижние пласты были плотные.
  4. Сбор опалубки. Ее делают из пиломатериалов с учетом высоты заливки (приблизительно 100 – 150 миллиметров). Когда выбирают высоту, учитывают тот факт, что на краях необходимы ребра, которые повышают прочность. Доски должны быть толщиной не меньше, чем пятьдесят миллиметров. Покрывают их специальным раствором, который потом облегчит отсоединение от бетона. В случае применения тяжелых уплотняющих машин, делают опалубку из стали, которая не деформируется и будет служить дольше. В своем основании она имеет подошву, которая повышает уровень устойчивости.

Опалубочные секции устанавливают в линию и хорошо закрепляют, чтобы те не развалились, когда бетон будут вибрировать тяжелые укладочные машины.

Инструменты и материалы

Технология заливки дорог предусматривает использование бетона марки М400. Он довольно прочен, чтобы выдержать нагрузку движения автотранспорта в населенных пунктах. Раствор состоит из таких компонентов: цемент, песок, щебень (соотношение 1:2:5). Для усиления прочности добавляются пластификаторы. Смесь бетона реально сделать своими руками, однако целесообразнее использовать готовый заводской раствор, поскольку даже на маленький участок его потребуется довольно много.

Строительство бетонных дорог: технология, конструкция, выполнение работ
Плиты тоже используются с такой целью, но из строя они выходят гораздо раньше цельного полотна.

Для строительства автомагистралей зачастую используют специальные бетонные плиты. Они подвержены быстрому износу, а монолитное полотно прослужит гораздо дольше. С целью его заливки монтируется опалубка, для создания которой потребуются штыри для установки каркаса, доски от 50 мм толщиной, крепеж и стальные уголки. Кроме этого, понадобится арматура и герметик для гидроизоляции температурных швов.

Подготовка грунта

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

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

Планировка и разметка

Работу предстоит начинать с самого первого пункта, а именно разметки. Для начала перед любой работой нужно «набросать» план и начертить примерное расположение в будущем. В принципе можно предусмотреть укладку абсолютно любой площадки по размерам и форме.

Принято считать, что оптимальным размером для обычной, используемой повседневно дорожки, габариты не должны превышать 90 см, и не быть менее 75 см. Такие размеры позволяют с комфортом пройтись одновременно двум человекам, а в том случае, когда ширины будет недостаточно, придется заступать на газон, цветник и тому подобное.

Разметка происходит по обычной схеме, то есть берется веревка, шнур, канат, в общем, не важно, главное, чтобы длина была подходящей. На заранее вбитые в нужных местах колышки натягивается этот шнур, по которому в дальнейшем будет готовиться основа.

Водоотведение

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

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

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

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

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

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

Укладка подстилочного слоя

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

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

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

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

Температурные швы

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

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

конструкция бетонных дорог

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

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

Формирование опалубки

Садовая дорожка из бетона

Последующим этапом будем заниматься формированием опалубки. Зачастую используют обычную доску, дешево и не требует специальных приспособлений, к тому же впоследствии можно приспособить материал для садовых нужд.

Для устройства опалубки, нарезается фанера либо берется готовая доска шириной 150 мм. К прибитым колышкам, доски прикручиваются шурупами либо обычной проволокой. Особой тяжести на конструкцию не будет.

ПРИМЕЧАЕНИЕ Интересный момент, учитывая, что серьезных нагрузок доски испытывать не будут, ведь заливной слой, как правило, не более 7 см. Используя фанеру, веду её относительно эластичности, можно добиться формировки даже небольших закруглений и поворотов.

Кстати, есть нюанс по заливке дорожек, он касается того, что нельзя заливать целиком весь участок. Потому что предусмотреть так называемые температурные швы, для расширения бетона. Поэтому оптимальный вариант – это когда сборка опалубки выполняется, для каждого отдельного участка по отдельности. Плюс заметная экономия материалов. В среднем заливать рекомендуют участки не более 2,5 метров.

Финишная обработка

Как только бетон наберет примерно половину своей прочности и сможет выдерживать вес человека, он нарезается на сегменты для предотвращения образования трещин. При изменении температуры бетон сжимается или расширяется, поэтому нарезаемые швы получили название температурных. Для защиты от воды они заполняются герметиком. Дополнительная обработка не требуется, когда технология укладки и подготовительные работы были выполнены правильно. В заключение наносятся рельефные разметки и устанавливаются лежачие полицейские.

Заливка дорожного полотна

Любые изделия из бетона, в том числе и дороги, необходимо заливать быстро и непрерывно, препятствуя схватыванию на необработанных участках. С этой целью заранее заготавливается необходимое для строительства количество в полном объеме. При масштабном строительстве зачастую поблизости монтируются мобильные установки для замеса раствора, делается это для сокращения расходов на транспортировку.

Финишный слой раствора должен покрыть армировку.

В среднем толщина бетонированной дороги составляет 12 см. На основание с подсыпкой заливается бетон М200-М300, а на него в два слоя укладывается материал марки М400. Толщина первого слоя варьируется от 30 до 40 мм, поверх него проводится армирование и заливается финишный слой. Сразу после заливки проводится вибропрессование, которое уплотняет покрытие и удаляет из него воздух.

Причины разрушения бетона

Строительство бетонных дорог: технология, конструкция, выполнение работ

Бетон – это прочный материал, но несмотря на это он поддается разрушениям.

Причин для этого несколько:

  1. При заливке полотна применялся раствор очень низкого качества;
  2. Основная причина образования в бетоне деформаций является вода. Покрытие ее хорошо впитывает, а при отрицательных температурах жидкость начинает замерзать и расширяться в объеме, заполняя имеющиеся в материале поры. При повышении температуры, вода начинает оттаивать, освобождая в порах места для заполнения их новой жидкостью. Процесс периодически повторяется, что приводит к разрушению бетонных поверхностей;
  3. При приготовлении рабочего раствора было взято много воды. Чрезмерное ее наличие снижает прочность поверхности из бетона;
  4. При проведении работ были допущены ошибки. После заливки рабочего состава его необходимо орошать жидкостью первые три дня. При заливке в опалубку раствора, его следует тщательно уплотнить, что придаст структуре смеси однородность и уменьшит пористость бетона.

[spoiler title=»Источники»]

  • https://dzgo.ru/raznovidnosti/dorozhnyj-beton.html
  • https://bulze.ru/raznovidnosti/doroga-iz-betona.html
  • https://remontyes.ru/4887-ustroystvo-betonnogo-pokrytiya-sovety-specialistov.html
  • https://1beton.info/stroitelstvo/dorogki/betonnye-dorogi
  • https://kladembeton.ru/sooruzheniya/esche/dorogi-iz-betona.html
  • https://bastion-centre.ru/tipy/doroga-iz-betona-tehnologiya.html
  • https://dzgo.ru/raznovidnosti/betonnye-dorogi.html
  • https://skbalkon.ru/vidy-materiala/betonnye-dorogi-v-rossii.html
  • https://ZnayBeton.ru/soorugeniya/drugie/dorogi.html
  • https://europlastnn.ru/betonnaya-doroga-tehnologiya-stroitelstva/

[/spoiler]