Вопрос строительства в России дорог с цементобетонным покрытием становится особенно актуальным сегодня, когда правительством РФ определена стратегическая задача почти в два раза повысить сроки службы и одновременно снизить затраты на строительство, ремонт и содержание дорог. Одним из возможных способов достижения этой цели становится применение цементобетонных покрытий.

Почему цементобетонные дороги в стране не строятся до сих пор? Чтобы понять это, нужно обратиться к истории. В Германии, США уже перед Второй мировой войной активно строились автобаны с цементобетонными покрытиями. В СССР первые такие трассы появились только в 50-х годах ХХ века. Тогда же были созданы отечественные укладочные машины Д181, Д182, Д195 на рельсовом ходу.

С 1970 года в СССР началось массовое строительство цементобетонных дорог с применением новой технологии — машин со скользящей опалубкой на гусеничном ходу. Комплекты высокопроизводительных бетоноукладочных комплексов «автогрейд» были закуплены в США. Они стали основой для выпуска комплектов отечественных машин Д100, Д110 Брянского завода. По инновационной на тот момент технологии были построены трассы «Москва—Волгоград», «Омск— Новосибирск», «Свердловск (ныне Екатеринбург)—Челябинск», «Свердловск—Серов», «МКАД--Подольск— Серпухов», «МКАД —Кашира» и многие другие.

В тот период протяженность дорог с цементобетонными покрытиями составила более 10 тыс. км. Однако в процессе эксплуатации таких дорог выявился ряд недостатков: на них образовались раскрывающиеся трещины в поперечных температурных швах, происходило шелушение, крошение поверхностного слоя бетона, сколы. Почему так случилось? Скорее всего, страна просто не была готова к строительству цементобетонных дорог. Отсутствовал качественный цемент, эффективные пластифицирующие воздухоизвлекающие добавки, качественные герметизирующие материалы, не были разработаны ГОСТы, стандарты технического контроля. Вследствие этого комплекса причин дорожные покрытия фактически через год уже стали непригодными к эксплуатации.

Когда начались массовые разрушения цементобетонных покрытий, возникавшие из-за некачественных материалов и несоблюдения технологии, Минтранс издал приказ о замораживании строительства дорог данного типа в СССР. С 1980 года строительство начало сворачиваться, сократилось количество проектов, были приостановлены научные исследования. Нормативные документы в этой области не обновлялись более 30 лет! В то время сложился ошибочный стереотип, что в России невозможно строить качественные цементобетонные покрытия, что они дороги по сравнению с асфальтобетоном. Фактически были ликвидированы крупные подрядные организации, многие их сотрудники уехали за рубеж. Так, специалисты Центродорстроя в 80-х годах оказались в Индии, где построили более 500 км высококачественных дорожных покрытий.

Прошли годы, и «портрет» цементобетонной дороги сильно изменился. Сейчас в мировую практику внедрена новая технология, которая подразумевает практически полную автоматизацию и механизацию всех процессов по укладке и уплотнению, устройству деформационных швов. Современные бетоноукладчики за один проход выполняют полный комплекс работ, оставляя после себя полностью готовые покрытия! Важно и то, что сегодня нет дефицита качественных материалов. Создано новое поколение бетонов высокой прочности, имеются герметизирующие материалы со сроком эксплуатации семь и более лет.

Доказано, что стоимость цементобетонных дорожных одежд примерно равна стоимости асфальтобетонных. Раньше толщина цементобетонного слоя составляла не менее 20 см, а асфальтобетонное покрытие толщиной примерно 5 см укладывалась на двадцатисантиметровое основание из щебня. В этой ситуации асфальтобетон был дешевле. Однако сейчас, когда нагрузки на дорожное полотно возросли, общая сумма толщин асфальтовых слоев составляет 24-26 см, а цементобетонных — 22-24 см, то есть они фактически сравнялись.

Главным же преимуществом цементобетона является срок службы без ремонта. Если дорогу с асфальтобетонным покрытием нужно ремонтировать через 2-3 года, то цементобетонную — через 26-30 лет. В Америке перешли на строительство сверхдолговечных покрытий, срок службы которых — 50 лет. Также полностью развеян миф о неремонтопригодности цементобетонных покрытий.

Сейчас наступил момент, когда Россия подошла к необходимости строительства цементобетонных дорог. Создана Ассоциация бетонных дорог, которая целенаправленно продвигает идею о необходимости массового применения цементобетона в российском дорожном строительстве, заполняет существующий вакуум в области нормативной документации. Речь идет о том, что во всех проектах на строительство и реконструкцию дорог должно быть представлено экономическое сравнение разных вариантов. И если расчет будет идти с учетом дисконтированных затрат, цементобетон будет эффективнее. Важно, что сегодня для этого существует технологическая база, а также социальный заказ на сокращение затрат на строительство и ремонт, увеличение срока службы дорожных покрытий. Если будут заказы, обязательно появятся и российские укладочные машины, и новые подрядные организации.

Мнение

Виталий Богаченко (LafargeHolcim Россия): «Дороги с цементобетонным покрытием широко распространены и долговечны в эксплуатации. Современное монолитное цементобетонное покрытие ровное и жесткое, его жизненный цикл в три раза длиннее, чем у асфальтобетона. К очевидным преимуществам цементобетонных покрытий относятся: значительный срок службы (более 25 лет, отсутствие прогиба дорожного полотна), низкая восприимчивость к колебаниям температур, снижение расхода электроэнергии и повышение безопасности движения благодаря повышенным светоотражающим свойствам. Важно отметить, что стоимость строительства цементобетонных покрытий может составлять от 95 до 130% стоимости асфальтобетонных»

Юрий Жуков («ВиртгенИнтернациональ-Сервис»): «Серьезной проблемой автодорог является износ и образование колейности при интенсивном трафике. Одним из решений может стать двуслойная укладка цементобетона, свежий по свежему. В этом случае верхний слой более высококачественного бетона укладывается на свежеуложенный нижний слой менее высокой марки. Эта работа выполняется комплексом из двух раздельных бетоноукладчиков или одним специализированным. В этом случае значительно увеличивается износостойкость дорожного покрытия и снижается себестоимость материалов. Пока количество автомобильных дорог с цементобетонным покрытием в России невелико. И если будет принята масштабная федеральная программа по строительству таких трасс, то нужно понимать, что школа по строительству цементобетонных покрытий автомобильных дорог была практически утеряна, и специалистов осталось не так много. Также для строительства двуслойных покрытий потребуется новое специализированное высокотехнологичное оборудование»

WikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 23 человек(а).

Бетонные дорожки долговечны, за ними легко ухаживать, к тому же они улучшают внешний вид вашего участка, позволяют детям безопасно ездить на скутерах, уменьшают эрозию почвы и облегчают уход за автомобилем. Создание бетонной дорожки - трудоемкий и дорогостоящий проект, и для тех, кто любит все делать своими руками, он может быть сложным, но полезным. Пожалуйста, обратите внимание на информацию по технике безопасности, приведенную ниже, при работе с бетоном!

Шаги

Нарисуйте план вашей дороги. Вам нужно предусмотреть ряд вещей, чтобы дорога была функциональной, прочной и выглядела эстетично. Вот некоторые соображения.

• Где вы будете разворачиваться, чтобы выехать на улицу? Если ваш дом находится вблизи «слепого угла» с опасным встречным движением, вы можете создать круг, чтобы у вас была возможность видеть улицу, когда вы будете выезжать со своей дороги, или сделайте свою дорожку достаточно широкой, чтобы развернуть на ней свой автомобиль при выезде.
• Учитывайте рельеф местности. Если вы строите на холме, вам нужно обратить особое внимание на дренаж, чтобы уменьшить эрозию почвы, а также быть осторожным, чтобы холм был не слишком крутой, иначе он заденет дно автомобиля.
• Какие препятствия есть на пути реализации вашего проекта? Большие камни или деревья может быть трудно удалить без тяжелой техники, но часто желательно оставить их на месте, поэтому определение направления вашей дорожки, чтобы она могла обогнуть препятствия, имеет важное значение.

1. Составьте смету расходов вашего проекта. Чтобы это сделать, вам придется рассчитать нужное количество бетона, тип опалубки, которую вы будете использовать, и армирующего материала, которым вы будете усиливать бетонную плиту. Вы также должны оценить стоимость оборудования, которое вы будете брать в аренду, а также расходы на оплату труда, если вы собираетесь нанять рабочих, чтобы помочь вам с реализацией проекта.

   Проконсультируйтесь в органах местного самоуправления, чтобы узнать, какие ограничения и требования действуют при строительстве дороги. Так как ваш участок, скорее всего, находится на жилой улице, вам, вероятно, придется делать выезд на муниципальную дорогу, что может повредить коммунальные сети, ливневые стоки или другие коммуникации.

   Определите несущую способность грунта на участке строительства. Мягкие суглинистые или сыпучие песчаные почвы потребуют корректировки для поддержки вашей дорожки. Это может быть сделано путем добавления глины в песчаную почву, песка или гравия в суглинистую почву или путем механического уплотнения существующей почвы. Если вы сомневаетесь, проконсультируйтесь с опытным строителем или даже инженером, прежде чем начинать работу, так как непригодная основа приведет к выходу бетона из строя после вложения денег, времени и сил.

   Отметьте границы вашей дороги. Вы можете это сделать, воткнув небольшие деревянные или металлические колышки в точках, где дорога будет выходить на улицу, затем в конечных точках рядом с вашим домом, и натянуть между колышками веревку, чтобы представить расположение будущей дороги.

   Измерьте ширину дороги в соответствии с планом, который вы сделали. Будет нелишним шагом проверить ширину вашей будущей дороги. Минимальная ширина стандартной дорожки составляет около 2,5 м, но даже для однополосной дороги 3-3,5 м будет лучше. Для двухполосной дороги ширина должна быть не менее 4,8 м.

   Удалите дерн и другую растительность после того, как вы установили боковые границы с помощью веревки. Опять же, если почва слишком мягкая или неустойчивая, удалите больше почвы, чтобы насыпать подходящий материал в основание вашей дороги. Обратите внимание, что в очень холодном климате лучше подойдет щебень или гравий, чтобы предотвратить трещины из-за расширения воды при минусовых температурах.

   Определите, есть ли подземные коммуникации, которые должны быть установлены или модифицированы перед строительством дороги. Это могут быть электрический кабель, оросительная система, а также телефонные линии или водопровод к вашему дому. Ваш участок может иметь уклон, при котором требуется установить подземную дренажную трубу, чтобы поверхностные воды могли перемещаться с одной стороны вашей дороги на другую, или ваша дорога примыкает к улице, где вода течет перпендикулярно вашей дороге, что требует установки дренажных труб, чтобы этот поток не помешал.

   Установите опалубку для вашей дороги. Как правило, это будет 1x4 или 2x4 доски, закрепленные на деревянных колышках. Эти колышки забиваются в почву кувалдой на небольшом расстоянии, чтобы поддерживать опалубку на своем месте. Для дорожки сложной формы может понадобиться поддержка из оргалита или фанеры, достаточно крепких, чтобы выдержать нагрузку, но при этом гибких, чтобы согнуть их в соответствии с формой дороги.

   Выровняйте песчаную или гравийную подушку, чтобы слой бетона был подходящей толщины. Обычно подъездная дорожка имеет толщину не менее 10 см; для более тяжелых транспортных средств или неустойчивой почвы толщина слоя бетона должна быть больше. Выравнивание подушки производится с помощью рейки или веревки, натянутой в верхней части опалубки, от которой нужно отмерить вниз необходимую глубину. Удалите или добавьте песка или гравия с помощью лопаты. Вы также можете увеличить толщину слоя подушки по краям для дополнительной прочности, чтобы уменьшить вероятность образования трещин. Будет достаточно толщины в 20 см и ширины в 20-30 см.

   Уплотните наполнитель, используя виброплиту, которую можно арендовать в местном агенстве по прокату инструментов, или, если его нет в наличии, ручной трамбовкой, которую можно купить в строительном магазине. Вы можете утрамбовать почву машиной, поездив по ней взад-вперед, стараясь не застрять, если почва слишком рыхлая. Важно отметить, что уплотнение почвы поможет лучше выдерживать вес бетона, а также транспортных средств, впоследствии использующих дорожку, поэтому важность уплотнения нельзя недооценивать.

   Установите стальную арматуру, если это необходимо. Это может быть решетка из стальных прутьев, связанных вместе, как правило, с ячейками 152х152 мм, доступные в строительных магазинах. Другим вариантом являются полипропиленовые волокна, добавленные в бетонную смесь на бетонном заводе.

   Тщательно спланируйте заливку бетона, то есть размещение вашего бетона. Вам понадобятся необходимые инструменты для работы, помощники и подъезд для бетономешалок или другие альтернативные способы заливки бетона в опалубку. Возить бетон на тачке достаточно трудоемко, поэтому, если бетономешалка не может подъехать и вылить бетон непосредственно в опалубку, рассмотрите вопрос о взятии в аренду бетононасоса.

   Отделка поверхности. Вы хотите, чтобы поверхность бетона была ровной (заметим, что это не значит горизонтальной), чтобы избежать образования на нем луж. Вы также хотите, чтобы поверхность была не слишком гладкая и скользкая для вашего автомобиля. Для отделки бетонной поверхности часто используется щетка. Пройдитесь щеткой по поверхности бетона, пока он еще не застыл, для создания шероховатой текстуры.

   Уход за бетоном. Уход за бетоном заключается в создании удерживающего влагу барьера на его поверхности в виде пластиковой пленки или путем применения химического отвердителя для предотвращения слишком быстрого высыхания бетона. Вы должны защитить свою бетонную дорожку от неблагоприятных погодных условий, по крайней мере, в течение трех, а лучше семи дней, чтобы он достиг своей максимальной прочности.

   Испытайте вашу дорогу. После того как бетон достаточно затвердел, проедьте по ней на автомобиле, чтобы проверить ее в деле.

2. Удалите опалубку и восстановите озеленение вдоль краев, где газон был поврежден в процессе строительства.

   • Тщательно выбирайте местоположение вашей дороги с учетом будущих дополнений или других строительных проектов.
   • Соблюдайте осторожность при проезде бетономешалки на ваш участок. Бетономешалки часто весят свыше 30 тонн. В районах с мягкой или даже слегка влажной почвой эти тяжелые грузовики будут оставлять глубокие колеи, которые трудно устранить. Часто при заливке бетона лучше, чтобы грузовик проезжал по только что уложенной и утрамбованной гравийной подушке. Тяжелые грузовики также могут раздавить существующие бордюры.
   • Проконсультируйтесь с опытными людьми в вашей области, чтобы узнать конкретные требования к такого рода работам в вашем регионе. Очень часто в органах местного самоуправления существуют конкретные нормы толщины и требования к армированию части дороги (часто называемой фартук), который примыкает к общественной дороге.
   • Рассмотрите возможность использования альтернативные материалы для вашей дороги, таких как кирпич, щебень или брусчатка.
   • Рассмотрите возможность использования водопроницаемых материалов, таких как гранитная крошка, если ливневые стоки представляют определенную проблему.

Я уже неоднократно писал о современных дорогах и о том и . Сейчас же я решил поделится интересным материалом ЖЖ юзера mechanismone о строительстве дорог в США. Речь в его посте идет о том как строят монолитную бетонную дорогу в американском штате Техас, которая прослужит 30 лет и не будет продавлена даже самыми тяжелыми колесами.

Строительство дорог в США

Дороги — неотъемлемая часть сегодняшнего пейзажа городов. Для кого-то передвижение по дорогам — наслаждение быстрой комфортной ездой, для кого-то проблема и многочасовая тряска с пробками на узеньких дорогах.

Сегодня мы с вами отправимся на несколько строительных площадок в Техасе и посмотрим на то, как строят шоссе , почему бетонное покрытие лежит 30 лет без капитального ремонта (и вообще, почему, собственно, бетон?), a так же разберемся, почему грузовики с тридцати шести тонными «хвостами» не продавливают дороги.

1. Собственно, я уже коснулся темы жизни дальнобойщиков и устройства дорожной системы США, поэтому этот пост — продолжение тематического рассказа о дорожной системе.

2. Традиционно, начнем с истории. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году. В Техасе первое бетонное шоссе появилось лишь в 1951 году в городе Форт Ворс. Техасский департамент транспорта (DOT) очень быстро осознал правильность выбранного пути и начал активную укладку бетонных шоссе вдоль и поперек всего штата, и сегодня Техас является лидером в США по протяженности бетонных дорог, имея 20 117 км шоссе.

3. Все дороги США можно разделить на несколько больших групп, некоторые из которых, в свою очередь, состоят из классов. Итак, начиная от самых значимых и к менее значимым, дороги классифицируются на следующие группы: Interstate Highways (обозначается индексом I), US Highways (US), State Highways (в данном случае — TX), FM roads (FM, означающим Farm to Market), Local Roads (к этой группе относятся прочие дороги, такие как Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и прочие).

4. Правительство, в лице US DOT устанавливает определенные требования к строительству дорог , и требования эти варьируются от класса дорог к классу. Оговорюсь, что в отличие от мелких транспортных вопросов, таких, как ограничение скорости или маршрут прокладки дороги, стандарты дизайна не могут быть изменены штатовским DOT, все штаты подчиняются US DOT и стандартам строительства.

5. Так же замечу, что в отличие от дизайна (который во всех штатах един, знаки, указатели, разметка), технологии строительства немного разнятся в разных штатах , связано это с сейсмикой некоторых штатов, зимними условиями, болотами и т.д. Штатовские DOT проводят свои исследования по технологиям укладки дорог и вносят поправки в кодексы строительства DOT. Вообще, система подчинения кодов и штатовких DOT к US DOT очень запутана для обывателя, наверное напишу потом отдельный пост.

6. Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать обзор дорожного строительства, потому что сразу после окончания учёбы в университете, меня резко развернуло судьбой от строительства совсем в другие дебри. А ведь когда-то я сам писал диссертацию по транспортному вопросу строительства мостов для ТХ DOT, как оказалось, от старого не отвертишься.

7. Итак, перед тем, как начать строительство, DOT назначает публичное слушание (обычно в здании суда, или у себя в офисе). На слушание может придти любой житель района, где будет строиться или ремонтироваться дорога, и высказать свое мнение. Для того, чтобы у людей не возникало вопросов, что и как будет переделываться или строиться, все планы DOT есть на сайте онлайн (осторожно, очень тяжелый по размеру чертеж), например, для Далласа, заходим на сайт и смотрим все текущие проекты .

8. Проект может быть изменен по сбору мнений . Например, жители могу посмотреть на план и сказать, что нужно закрыть выход вот этой дороги к шоссе, для безопасности, или установить шумоизолирующую стену вдоль дороги, чтобы в соседних кафе было тихо.

9. Каждое разумное предложение будет изучено и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается как правило на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, для того, чтобы потом меньше переделывать было в случае тотальных поправок. После того, как проект утрясут с местной братвой жителями, для DOT дается зеленый свет на работу.

Бетонные дороги

10. Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный траффик, и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Ты что! У меня дорога ай-какая-то-там из асфальта! Вздыбятся кое-какие читатели. Да, дороги очень часто покрыты асфальтом — так вот, это фейк, под асфальтом — бетон. Просто после износа бетона, его покрывают асфальтом, до капитального ремонта. Такая хитрость делается для продления жизни дороги и оттягивания кап. ремонта, т.к. переложить бетон проблематичнее и дороже, чем накинуть слой асфальта сверху.

11. Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего — его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия — его проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова через 8 часов для потока машин, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ, но результат оправдывает себя.

Подготовка к строительству дороги

12. Итак, получив зеленый свет для работ, DOT первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок . Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае, DOT не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.

13. Чаще всего DOT хитрит, и ремонтирует или строит участки полосами , сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги, и начинает возиться с другой старой дорогой.

Ограничение скорости на дороге при строительстве

14. Все ремонтные зоны всегда обозначаются для водителей знаками, фишками, и информационными щитами , где строители пишут быстрые сообщения о текущем состоянии дороги или планируемом закрытии каких-то полос в будущем. На более скоростных дорогах текущие зоны отгораживаются бордюрами, ведь траффик на дороге по прежнему продолжает передвигаться со скоростью 100 км/час.

15. Так же замечу, что строители не забывают про разметку , выполняется она в виде временных «пипок» наклеенных на дорожное полотно, такие пипки отлично видны ночью (очень часто в ремонтных зонах нет освещения, т.к. столбы еще не установлены), а так же чувствуются колесом, при наезде, давая знать водителю, что он зазевался.

16. Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены за все типы нарушений , особенно яростно карается превышение скорости, т.к. иногда строители работают без защитных бордюров. Полиция в свою очередь очень любит караулить нарушителей в таких зонах.

17. После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства.

Строительство бетонных дорог: подготовка основания дороги

18. Первым делом выгребается около метра пород , обычно порода не увозится, т.к. она может быть использована для различных насыпей или облагораживания территории. Если идет ремонт, то начинают снимать старое покрытие.

19. Затем укладывается подушка для дороги , обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя, ибо нечего потом земле расползаться в разные стороны. Так же строятся все коммуникации и коллекторы.

Укладка песчанной подушки под дорожное полотно

20. Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция — а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с «вилками», которые перепахивают уложенный слой, после чего он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка не трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испариться, подушка просядет, чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь. Благодаря химической реакции известь держит в себе воду не позволяя ей испаряться и покидать подушку, т.е. сдерживает постоянный процент воды в подушке, не давая ей проседать. Как показывают исследования, показатели работоспособности такой подушки на 80% лучше , в сравнении с просто утрамбованной подушкой.

21. После того, как подушка уложена, укладывают двойной слой асфальта, слой этот относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.

Укладка асфальта под бетонное дорожное полотно в качестве подушки

22. Зачем под бетон укладывают асфальт ? Для этого есть несколько причин. Во-первых бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появится трещины, а как я упомянул выше, отремонтировать бетон не так просто. Причина, вызывающая просадку земли — это вода. Укладывая слой плотного асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются любые возможные просадки, т.к. асфальт плотно трамбуется и занимает всякие мелкие ямки и трещинки в грунте, а во-вторых он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.

23. Напомню, что процент воды находящийся в уложенной подушке , будет очень слабо варьироваться в течении жизни дороги благодаря извести. Таким образом полотно дороги не склонно к просадкам, а если просадка и случается (иногда сдается грунт под подушкой), то получается ровная монотонная ямка, по которой приятно ехать, и которая не вызывает трещин в бетоне, благодаря более гибкому асфальту.

Монтаж арматуры для бетонного покрытия

24. После всех этих заморочек, наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна . Обычно используют стандартную стальную арматуру диаметром 16 мм (413 МПа). После сбора арматуры на земле, ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки. Идеальное положение арматуры — между 1/3 и 1/2 толщины стяжки от верхнего края, иными словами — чуть выше середины стяжки.

25. Причин тому две: если уложить арматуру слишком близко к поверхности — арматура может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко — сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.

26. Стальная арматура приходит на строительную площадку прутами по 18 метров, на стыках арматура укладывается внахлест, который подсчитывается инженерами. На протяжении истории строительства, инженеры «вывели» технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который прекрасно виден на этой фотографии.

27. Арматура в бетон используется для распределения нагрузки и предотвращения появления трещин в покрытии. Процент стали в поперечном сечении (перпендикулярно ходу автомобилей) обычно 0.60%, в продольном (по ходу движения автомобилей) — 0.85%.

28. Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Там, где стресс натяжения бетона превышает допустимую расчетную нагрузку — появляется трещинка. Бетон очень плохо себя ведет в натяжении, а сталь — очень хорошо, поэтому вместе они компенсируют недостатки друг друга.

29. Кстати, довольно давно было найдено линейное отношение количества и положения трещин в бетоне к объему стали, находящемуся в стяжке. Таким образом, было доказано, что со снижением контактной площади стали с бетоном, идет увеличение расстояния между трещинами .

Заливка бетона

30. Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители активно трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха из покрытия, воздух снижает прочность бетона. За один раз укладчик должен залить участок от одного термического шва до другого шва, весь кусочек дороги должен быть монолитным и без стыков бетона. Для смеси используется бетон типа III, т.к. частички этого бетон более мелкие, в сравнении, например, с типом I, но нужно также не забывать, что использование более мелких частичек, увеличивает теплоотдачу бетона при отвердении, что вносит свои проблемы в процесс выдержки бетона. Температурный фактор внешней среды сильно влияет на образование трещин в покрытии.

31. В жарких климатических условиях (Техас, Флорида), обычно стараются укладывать бетон в ночное время, т.к. смесь теряет меньше влаги. Рекомендуемый температурный диапазон укладки бетон от 10 до 25 С градусов. В противном случае строители используют систему поливки бетона, чтобы избежать появления трещин в процессе твердения бетона. Но нужно не забывать, что добавление воды снижает процент прочности бетона, поэтому для поливки используется ряд своих мелких технологий и хитростей — чаще всего бетон кутают целлофаном.

32. Другой фактор, который сильно влияет на бетонное покрытие и его долговечность — это тип используемого щебня, например, речной камень, или карьерный щебень, имеют разные показатели термического расширения, прочности и гибкости. Таким образом, различный щебень является одной из причин появления трещин, в случае неучета его свойств. Подробное изучение различных типов щебня было проведено в 1960-х годах.

33. При заливке каждого участка, делаются бетонные цилиндры размером 10 (диаметр) х 20 (высота) см или 15х30 см, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность залитого бетона. Делается это для того, чтобы убедиться, что уложенный бетон отвечает всем требованиям. Делается это именно на строй-площадке, чтобы цилиндры находились в тех же условиях, что и бетон. Если залить цилиндры на заводе ЖБИ, откуда идут бетономешалки, очень часто получаются завышенные показатели. Если бетон не пройдет тест — покрытие придется демонтировать и перезалить.

34. Обычная толщина стяжки межштатовкисих шоссе — 30 см, более мелких шоссе — 20 см. Как показывает практика, такая толщина бетона, уложенная на асфальтовую подушку, прекрасно выдерживает нагрузки и не требует второй сетки стали. При увеличении толщины бетона — появляются трещины, т.к. бетон не имеет достаточно стали для распределения нагрузок, при уменьшении толщины — бетон не выдерживает нагрузки автомобилей.

35. После проходки, бетоноукладчик обычно рисует шероховатую поверхность, которая помогает сбегать воде при дожде, а так же повышает коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием. Иногда шероховатости сразу не делают, а нарезают уже после с помощью специальной машинки. Обычно это случается на монолитных мостах.

36. Так же после заливки на дороге не забывают подписать, когда данный отрезок был залит, это потом пригодится в ремонтных целях, а так же чтобы знать, когда дорогу можно открывать для транзита строительной техники в процессе работ. Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после семи дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но нужно не забывать, что полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней, и если по каким-то причинам на покрытие попадет тяжелая техника, то структура бетона может быть полностью повреждена. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану — под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.

37. После 28 дней дорога полностью готова к работе. Срок службы дороги без капитального ремонта — 25 лет. В городах Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году, и находящиеся в отличном состоянии до сих пор. Эти участки используются для научных работ и наблюдения. Научные работы кипят в двух самых больших и престижных университетах Техаса — в г.Остин (столица штата Техас) и в г. Хьюстон.

38. Сегодня в США находится относительно много экспериментальных участков бетонного покрытия, т.к. Транспортный Департамент видит в бетонных дорогах будущее. Такие отрезки находятся во всех четырех климатических зонах страны и имеют разный дизайн. К 2001 году от нескольких сотен участков залитых в период с 1961 по 2001 года осталось 89 участков за которыми идет наблюдение.

Срок службы дороги

39. На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:

• в зависимости от дизайна и материалов, бетонное покрытие способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона);
• после 34 лет в течении последующих 5 лет, лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали полной замене;
• в течении 20 лет автомобилисты не жаловались на ухудшение комфортности езды, но на некоторых участках «сдавался» поддерживающий грунт, образовывая небольшие плавные ложбины без появления трещин в верхнем слое покрытия полотна дороги;
• к 2012 году из 89 экспериментальных участков, активными остаются 34 (17 находятся в Техасе). Их средний возраст сегодня — 31 год. Остальные секции были переуложены из-за текущего расширения дорог, а научные работы к сроку перекладки были успешно завершены.

40. Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автомагистралей активно ведет Китай и Япония, а также Австралия и некоторые страны Европы, используя наработанный опыт американских строителей дорог. В США, по возможности, штаты стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на содержание дорог в процессе их эксплуатации.

Строительство бетонной дороги изогнутого вида сложнее в исполнении, чем строительство прямолинейной дороги.

В статье мы рассмотрим, как сделать бетонную дорогу изогнутого вида изогнутую дорогу.

	1.Для того чтобы сделать бетонную изогнутую дорогу, нам потребуется опалубка из оргалита или пластикового сайдинга, которая может легко гнуться. Их применяют на криволинейных участках дороги, придавая им необходимую форму.
	2.На том участке, где будет изготавливаться бетонная дорога, необходимо убрать дерн. После произведите выемку грунта, глубиной 15 -20 см. Часть грунта оставьте рядом с траншеей, так как она понадобится нам позже, засыпав пазухи между бетонной дорогой и краем траншеи.
	3.Подумайте на счет дренажа. Если на данном участке, где будет пролегать дорога, вода имеет тенденцию собираться в лужи, то дорогу лучше всего изготовить с небольшим уклоном в одну сторону, так чтобы вода стекала с нее.
	4.Изготовьте опалубку, для заливки бетона. Столбы, которые удерживают опалубку, должны оставаться снаружи, так чтобы после заливки бетона, они не пропечатались в самой дороге. Где существуют криволинейные участки, примените вместо досок оргалит или пластиковый сайдинг.
	5.Так как бетонная дорога будет отливаться с учетом края опалубки, проверьте при помощи доски наличие горизонта. Установите доску на два края противоположных друг от друга опалубки, после чего установите спиртовой уровень. Если одна сторона опалубки выше чем противоположная сторона, то небольшими ударами по столбам, которые скрепляют опалубку, утопите их в землю, тем самым выровняв по горизонту опалубку.
	6.Произведите утрамбовку грунта по всей территории бедующей дороги. Утрамбовку лучше всего произвести виброплитой.
	7.После того как вы утрамбовали базовую поверхность траншеи, сделайте настил из гравия, толщиной примерно 10 см. Если вы проживаете в регионе с теплым климатом и на вашей территории преобладают песчаные почвы, то в этом случае можно не применять гравийный слой. Но при наличии других типов почв, они будут расширяться, вступая в контакт с погодными условиями, что приведет к растрескиванию бетона, то в этом случае нужно обязательно сделать гравийный слой.
	8.Перед тем как произвести заливку бетона, установите арматурную сетку, это позволит бетону не растрескиваться при движении грунтов, особенно в холодном климате.
	9.Залейте бетон, после чего произведите выравнивание поверхности при помощи провила и полутерка.

Примечание. Дорогу из бетона лучше всего изготавливать в виде карт, устанавливая компенсаторы из стекла или металла, через каждые 2 метра.

Бетонные магистрали - разновидность дорожного полотна, широко распространенная во многих зарубежных странах. В России эта технология менее востребована, так как укладка асфальта обходится намного дешевле. В последние годы бетонирование все чаще используют при строительстве аэродромов, мостов, магистралей и других объектов. Укладывают бетонные плиты для дороги при помощи специальных машин, соблюдая технологию строительства.

Преимущества бетонного покрытия

Бетонирование превосходит асфальтирование многими характеристиками и свойствами. Срок службы дорожного полотна с асфальтовым покрытием при должном уходе составляет 4-8 лет. Период эксплуатации бетонных дорог - более 15 лет. Отдельные участки полотна могут эксплуатироваться до 40 лет без капитального ремонта, не теряя первоначальных свойств.

Основные преимущества бетонированных дорог:

• Длительный срок службы. Это связано с тем, что бетонные дороги не боятся механических воздействий и веса габаритного транспорта. Большая плита из бетона не прогибается под колесами грузовиков, самосвалов и другого спецтранспорта.
• Транспорт расходует намного меньше топлива. Так как при движении тяжеловесных машин дорога из бетонных плит не деформируется, для передвижения автотранспорта требуется на 20% меньше топлива.
• Прочное бетонное покрытие много лет не требует ремонта. Бетонное покрытие может эксплуатироваться более 40 лет, не нуждаясь в ремонтных работах, а асфальт служит максимум 8 лет и требует ежегодного, а иногда и ежемесячного ремонта.
• Покрытие обладает повышенной устойчивостью к экстремальным погодным условиям. Износостойкие бетонные плиты для дороги не боятся ливней, града, высоких и низких температур воздуха или перепада влажности.
• Сохранение экологии. Проезжая по бетонной дороге, автотранспортные средства тратят минимум топлива для эффективного передвижения. Поэтому они выбрасывают в воздух меньше вредных веществ и не наносят большого вреда окружающей среде.
• Экономия ресурсов природы и безопасность. Как известно, асфальт получают промышленным способом путем переработки нефти. В качестве основного компонента бетона используется известняк, в составе которого не наблюдается вредных химических компонентов.

Недостатки бетонных дорог

Наиболее существенный минус бетонированных дорожных покрытий – высокая стоимость. Из-за сложной и трудоемкой подготовки грунта и значительной себестоимости компонентов полотна, цена километра бетонной автомагистрали на 80% больше стоимости асфальтированной дороги. Несмотря на это, страны зарубежья выбирают строительство дорог из бетонных плит, которые более долговечны и не требуют ремонта минимум 30 лет.

Полезная информация! Практичные американцы подсчитали, что содержание асфальтированного дорожного полотна уже через 8-9 лет уравнивает стоимость магистрали с аналогичной дорогой из бетона.

Ситуация на отечественных дорогах сложнее - около 90% дорог требуют ремонта, а ежегодное финансирование окупает реставрацию 2-5% аварийных магистралей. Сегодня в России увеличилось число проектов строительства бетонированных дорог. Из-за нехватки хорошего битума и устаревших стандартов строительства, асфальт на отечественных трассах надо ремонтировать каждую весну, что увеличивает стоимость обслуживания дорог.

Второй недостаток бетонных дорог – значительная стоимость капремонта. Технология строительства дорожного покрытия из бетона не предполагает ямочного ремонта. Если бетонные плиты для дороги пришли в непригодность, требуется полномасштабная замена вышедших из строя элементов полотна. Стоимость ремонтных работ намного превышает цену качественного содержания асфальтированной автомагистрали.

Третий минус бетонных дорог - их нельзя назвать бесшумными. Основная проблема - в структуре дорожного покрытия и в наличии стыков между соседними плитами. Проезжая по ним, автотранспортное средство получает несильную вертикальную раскачку, а водитель ощущает звуковой дискомфорт.

Интересный факт! В типичных американских моделях авто имеется подвеска для комфортного передвижения по бетонному дорожному полотну. Поэтому автомобили передвигаются плавно, как баржи, и могут укачать водителя и пассажиров.

Разработчики США придумали метод борьбы с конструкцией бетонированного дорожного покрытия. При строительстве автомагистралей на бетон кладется слой асфальта высотой 7-8 см. Получается дорога, привычная по ощущениям нашим автовладельцам. В этом случае стоимость строительства бетонированной дороги возрастает, а к обслуживанию добавляются проблемы асфальтового покрытия.

Какие страны мира предпочитают бетонные дороги

Сегодня бетонированные дорожные покрытия регулярно строят в США, Японии, Германии, Канаде, Новой Зеландии, Австралии, Азии и во многих других развитых странах. Только в США имеется больше 1 000 000 км дорожного полотна с долговечным покрытием из бетона. С каждым годом количество магистралей, построенных по данной технологии растет.

Наиболее распространены бетонные дороги в США, где они составляют 60% от общего числа автотрасс. Сегодня в штатах практически все новые магистрали строят из бетона, чтобы снизить расходы на содержание дорожного полотна в процессе эксплуатации. Первая экономика мира оценила практичность бетонных дорог, которые обходятся без капремонта до 40 лет.

Полезная информация! Система федеральных автомагистралей США, пересекающих всю страну и проходящих через разные климатические зоны построена из бетона. В Далласе и Хьюстоне имеются участки шоссе, которые находятся в идеальном состоянии несмотря на то, что они залиты в 1960 г. Эти участки дорожного полотна используются для наблюдения и научных работ.

Другая страна, где строительство дорог из бетонных плит завоевало огромную популярность - это Германия. Практичные и экономные немцы начали эффективно применять данную технологию укладки дорожного покрытия в строительстве автобанов. На сегодняшний день в Германии успешно эксплуатируется 40% бетонных дорог.

Основной материал, из которого строят дороги в Японии - это бетон. За счет большой прочности, неприхотливости к весу и длительной эксплуатации бетона из него строят впечатляющие многоэтажные дорожные развязки. Над созданием проекта и контролем за строительством дорог трудится большой штат специалистов, каждый из сотрудников отвечает за определенный участок.

Технологический процесс заливки дороги

Для бетонной трассы используют различные технологии. Если строительство проходит в горной местности, тогда дорога повторяет ее рельеф. Его выравнивают путем засыпания впадин и срезания мешающих укладке холмов. При необходимости на рельефной местности сооружают тоннели и мосты. Чтобы избежать аварий и сделать трассу более безопасной, в ходе строительства огибаются крутые спуски и повороты.

Укладка бетонированной дороги включает следующие этапы:

• Подготовка грунтового слоя. Чтобы бетонированная часть не разрушилась, грунт должен обрести плотную структуру. Грунтовое покрытие во влажном состоянии укатывают, постепенно подсыпая новый грунт. Если влажность грунта повышенная, его надо подсушить, используя рыхление и добавляя шлак или песок.
• Отвод воды. Чтобы сделать езду автотранспорта безопасной и продлить эксплуатационные сроки бетона, дорожное полотно наклоняют. Для этого могут использоваться дренажные слои. Места скопления воды можно выравнять при помощи грунта. Местом для скопления воды служит городская канализация или кюветы, которые отводят стоки в канавы или водоемы.
• Подстилочный слой. Предполагает сооружение песчаной подушки толщиной 20-40 см, которая улучшает дренаж, препятствует выходу влаги наверх, предотвращает возникновение трещин и впадин. Торфяной и глиняный грунт накапливает воду, поэтому его срезают, заменяя гравием и крупными камнями.

• Подкладка из геотекстиля. Материалы из камня необходимо обязательно укрепить с помощью вяжущих веществ. Для этого используется цемент, зола и шлак с негашеной известью. Нижние пласты дорожного покрытия должны быть плотные, поэтому слои тщательно укатываются при помощи спецтехники.
• Сбор опалубки. Она изготавливается из пиломатериалов, при этом учитывается высота заливки (100-150 мм). Доски толщиной от 50 мм покрывают специальным раствором, который ускоряет отсоединение от бетона. При использовании тяжелых уплотняющих машин делают опалубку из стали. Она не деформируется, дольше служит и имеет в основании подошву, которая повышает устойчивость опалубки.

Важно! Опалубочные секции надо установить в одну линию и надежно закреплять. Тогда они чтобы не развалятся и останутся на своем месте, когда по бетону будут двигаться тяжеловесные укладочные машины.

Еще несколько лет назад в России строительство дорог из бетонных плит практиковалось в малом масштабе, так как этот вид укладки полотна считался слишком затратным. На сегодняшний день ситуация изменилась - в связи с разработкой новых технологий бетонное дорожное покрытие оценивается, как более практичное. Наличие высокопроизводительной и многофункциональной спецтехники значительно упрощает процесс укладки дорожного полотна. Через пару лет строительство бетонированных дорог в нашей стране выйдет на 1-ый план.

Строительство бетонных автомагистралей – отличный способ обеспечить идеальное качество дорожного полотна, которое прослужит длительный период времени. США, Германия, Япония и другие развитые страны по достоинству оценили и выбрали этот тип покрытия, несмотря на то, что вместо 1 км бетонной дороги можно построить 1,8 км асфальтированной. Срок окупаемости бетонной дороги начинается через 8-10 лет после начала эксплуатации, что подходит для строительства под долгосрочные кредиты.