Устройство цементобетонных покрытий из жестких укатываемых смесей

Опубликовано 23 декабря 2019, понедельник

PG9A3955.jpg

Юрий Куликов,
инженер по автодорожным проектам

image002.jpgЦементобетонные покрытия во всем мире давно доказали свою эффективность: высокая прочность, долговечность, минимальные затраты на содержание и ремонт. Одним из объективных ограничений для широкого применения данного решения в нашей стране является пока немногочисленный парк бетоноукладчиков, а также небольшая экономическая и техническая эффективность применения этих машин для строительства нелинейных или небольших по площади объектов. В данной статье будет рассказано, каким образом можно решить вышеуказанные проблемы и получить цементобетонное покрытие, применяя стандартную технику, которая есть практически в каждой дорожно-строительной организации.

Виброукатываемый бетон – технология устройства цементобетонных покрытий из жесткой бетонной смеси, укладываемой асфальтоукладчиком и уплотняемой катками. Сразу необходимо разделить определение технологии «Виброукатываемый бетон» (далее ВУБ) от иногда связываемым с ней термином «тощий бетон», который скорее является укрепленной большим количеством минерального вяжущего щебеночно-песчаной смесью, чем высокопрочным бетоном оптимально подобранного состава.

С классическим цементобетоном ВУБ объединяют применяемые, но в иных соотношениях, материалы (крупный и мелкий заполнитель, цемент, вода) и получаемые физико-механические характеристики, с асфальтобетоном – используемые машины и механизмы (асфальтоукладчик, катки).

Ключевые преимущества цементобетона:
  • долговечность,
  • высокая несущая способность,
  • устойчивость к воздействию нефтепродуктов (бензин, моторное масло и прочие технические жидкости).
Целевые сегменты применения ВУБ:
  • дороги и площадки логистических и торговых центров,
  • порты и склады,
  • промышленные и сельскохозяйственные предприятия,
  • городские дороги и загородные III-V категории.

Сравнение конструкций дорожной одежды для логистического центра:

image004.jpg

Сравнение конструкций для городской дороги:

image006.jpg

Также следует отметить, что цементобетон лучше отражает свет. Это позволяет покрытию меньше нагреваться в жаркое время года и снижает расходы на освещение.

И в дополнение – высокая производительность. Скорость укладки покрытия ВУБ по сути ограничена только мощностью растворно-бетонного узла и может достигать при использовании одного асфальтоукладчика 5000 м2/сут.

image008.png Отличием ВУБ от классической технологии является гораздо более низкое содержание воды в смеси. Это позволяет укладывать смесь асфальтоукладчиком и уплотнить катками, а также получить плотную структуру и высокую прочность при снижении на 20-30% содержания цемента. Еще одной особенностью, дающей возможность при использовании ВУБ получить более экономичное решение – отсутствие армирования по площади плиты и деформационных швов. Совместная работа плит покрытия ВУБ обеспечивается за счет высокого сцепления частиц заполнителя между собой.

При уплотнении катками за счет сцепления и заклинки частиц заполнителя между собой получается плотный каркас. Он позволяет покрытию из ВУБ выдерживать наезд одиночных легковых автомобилей сразу после завершения строительства. Движение транспорта без ограничений открывают при достижении достаточной прочности бетона, но всегда не позднее седьмых суток.

ВУБ – это технология, включающая в себя комплекс задач:

  • расчет дорожной конструкции и назначение требований к цементобетону,
  • подбор исходных материалов и проектирование бетонной смеси,
  • настройку технологического режима выпуска бетонной смеси,
  • строгое соблюдение рекомендаций при производстве работ,
  • контроль качества работ.

Успешные практики строительства по технологии ВУБ требуют обратить особое внимание на следующие аспекты:

1. Перед началом основных работ обязательно произвести пробную укладку для проверки производительности машин и механизмов, подбора состава отряда катков и требуемого количества проходов, оценки качества и однородности получаемой бетонной поверхности.

2. Выпуск бетонной смеси необходимо осуществлять на высокопроизводительном бетонном узле или грунтосмесительной установке для обеспечения работы асфальтоукладчика с равномерной скоростью и без остановок и исключения получаемых таким образом неровностей. Также следует отметить, что при выпуске бетонной смеси для ВУБ наиболее эффективными себя показали смесители непрерывного типа действия.

3. Количество автосамосвалов должно быть определено на основе производительности растворно-бетонного узла, расстояния транспортировки смеси, производительности асфальтоукладчика, объема кузова автосамосвала, климатических условий и времени суток. Недопустим простой техники, ожидающей разгрузки.

4. Исключение расслоения бетонной смеси при загрузке и выгрузке самосвала, кузов необходимо заполнять равномерно, для укладки желательно применение перегружателей.

5. Предохранять бетонную смесь от высыхания (укрытие кузова автосамосвалов, доставка по часовому графику).

6. Укладку бетонной смеси выполнять асфальтоукладчиком высокого уплотнения для обеспечения коэффициента уплотнения материала, выходящего из-под плиты не менее 0,90.

7. Уплотнение необходимо начинать сразу после процесса укладки и завершать в течении 60 минут после приготовления бетонной смеси. В труднодоступных для уплотнения местах допустимо применять ручные вибротрамбовки.

8. Уход должен быть применен сразу после завершения процесса уплотнения. Рекомендуется при применении пленкообразующих материалов увеличить их расход в 1,5-2 раза по сравнению с уходом за классическим цементобетонным покрытием. Также допускается использовать укрытие пленкой, мешковиной, слоем песка 3-5 см с постоянным поддержанием во влажном состоянии.

9. Нарезку швов сжатия необходимо начинать при достижении бетоном достаточной прочности для исключения выкрашивания кромок. Обязательно нужно устраивать компенсационные швы в местах сопряжения с фундаментами и прочими конструкциями для обеспечения возможности работы цементобетонного покрытия на расширение.

В сентября-октябре 2017 г. на производственной площадке в г.Солнечногорск был реализован пилотный проект устройства цементобетонного покрытия по технологии ВУБ. Проектом был предусмотрен срок службы дорожной одежды 25 лет и расчетная осевая нагрузка от движения транспорта 115 кН (11,5 т). Укладка производилась на площади 1200 м2 в три этапа с устройством «холодных» рабочих швов между смежными полосами укладки. Уход за покрытием осуществлялся нанесением пленкообразующего материала и укрытием пленкой. Уложенный бетон соответствует по прочности классу на изгиб Btb4,0 и на сжатие B30, по морозостойкости F2200. 

image010.png

Состояние площадки в процессе эксплуатации