Как правильно сделать дорогу из бетона. Бетонные дороги: используемые материалы. Монтаж опалубки и армировка. Заливка бетона и финишная обработка. Бетонирование площадки и дорожек

09.12.2023

Бетонные дороги имеют широкое применение за границей. В России данная технология пока не так популярна. Связано это с тем, что укладка асфальта гораздо дешевле, чем бетонированная магистраль. Но с годами цены на эти два вида дорожного полотна постепенно уравниваются. Бетонирование применяют для строительства магистралей, аэродромов, мостов и многого другого. Укладывают материал с помощью специальных машин, потому что своими руками это делать тяжело и долго.

Преимущества и недостатки бетонных дорог

Бетонирование имеет как преимущества, так и недостатки. Оно превосходит асфальтирование по многим показателям. Преимущества таких дорог:

Достаточно прочные и не нуждаются в ремонте. Бетонное покрытие служит больше сорока лет и не нуждается в частом ремонте, а асфальт может послужить максимум десять лет, при этом каждый год нужно его ремонтировать.
Транспорт расходует меньше топлива. Данное преимущество связано с тем, что при движении машин с большим грузом бетонная дорога не деформируется, и транспорту надо на двадцать процентов меньше топлива для передвижения.
Устойчивы к экстремальным погодным условиям. На них не влияют сильные дожди либо сильно высокие (низкие) температуры воздуха.
Сохранение экологии. Поскольку транспорт тратит меньше топлива для передвижения, то и окружающая среда загрязняется меньше.
Экономное использование ресурсов природы. Бетон получают из известняка, в то время как асфальт – из нефти.

Недостатки:

Стоимость. Цена бетонных покрытий гораздо выше, чем использование асфальта.
Проблематичный ремонт. Если основание приходит в непригодность, то нужно менять целую плиту.
Небезопасность передвижения. Когда приходят периоды дождей и сильных снегопадов, скольжение транспорта на таких дорогах наблюдается довольно часто.

Структура дорожного полотна

Структура имеет три слоя покрытия:

Дополнительный слой – земля, как основа для будущего дорожного полотна.
Подстилающий слой – основание под будущую укладку бетона, изготавливается опалубка.
Само бетонное покрытие, которое может насчитывать один или более слоев.

Также дополнительно могут возводить тоннели, обочины, мосты и опоры для них и т. д.

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.

Технологический процесс заливки дороги

Укладка бетонной дороги состоит из ряда этапов:

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.
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.
Подстилочный слой. Подразумевает сооружение , 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.
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.

Технология использования плит в устройстве дороги

Плиты из бетона для дорог.

Изготовление имеет некую последовательность:

Температурные швы. Секции для заливки разделяют. Чтобы заполнить швы, используют материал, который поглощает энергию. Это могут быть как мягкая древесина, так и изоляционный картон. На глубине около сорока – пятидесяти миллиметров нужно сделать гидроизоляцию герметичным веществом, дабы предотвратить попадание мусора либо камней. В случае если упускают этот момент, то в дальнейшем во время расширения плит из-за камней верхнего слоя шва . При нормальном климате расстояние между швами должно быть где-то 20–30 метров. Уровень надежности для длинных плит — около 50%, для коротких – около 85%. Прочность характеризуется уровнем устойчивости к образованию трещин между периодами проведения ремонтных работ. Специальные стальные стержни «продевают» сквозь боковые грани с помощью специального механизма. Ширина двух дорожных полос колеблется в пределах 6 – 9 метров. Также между полосами делают усадочно – температурный шов, предотвращающий появление трещин.
Слой для подстилки. Его закрывают гидроизоляцией, иногда увлажняют. Заливка бетона происходит за один раз, быстро (из-за его короткой «жизнеспособности»). Разбавление водой запрещено, потому что теряются свойства материала. Бетон к месту строительства привозят прямиком с завода, где его замешивают. Когда смесь выгрузили, подъезжают специальные машины с лопастями, которые разравнивают участок. Все это происходит на мелких участках, где поочередно, хорошо прорабатывают каждый слой, чтобы везде был одинаковый уровень плотности. В случае применения арматуры для начала заливают слой где-то 40 мм. Поверх него идет сетка, а дальше заполняется опалубка.
Этап уплотнения бетонного слоя. Используют специальную вибрационную машину, которая впереди имеет разравнивающий и вибрационный брус. Уровень пластичности покрытия определяется такой характеристикой, как , не совсем жидкое состояние. Когда бетон слегка затвердел, его немного поливают водой во избежание появления трещин. Далее идет покрытие песком, мешковиной и другими материалами, чтобы избежать испарения.

Бетонным смесям нужно уделить достаточно внимания, так как их низкое качество может обернуться проведением постоянных ремонтов, которые стоят весьма дорого.

В предыдущей заметке я уже рассказал в общих чертах о строительстве дорожной системы в США, сегодня мы более детально рассмотрим процесс укладки бетонного покрытия двухполосной дороги, рассчитанной на высокий поток грузовых машин.

Высокие осевые нагрузки и большая интенсивность движения, вынудили инженеров искать альтернативные асфальту покрытия. Бетон является наиболее рациональным материалом для строительства дорог, т.к. способен выдерживать большие осевые нагрузки, имеет больший запас прочности, устойчив к колейной деформации и невосприимчив к температурному режиму окружающей среды. Из ведущих минусов бетонного покрытия – более продолжительный срок укладки дорожного полотна и более сложный процесс ремонта. Цена бетонного дорожного полотна не отличается значительно от асфальтового покрытия (при условии капитального строительства дороги).

Итак, наша задача: построить двухполосную дорогу со всеми инженерными сооружениями и коммуникациями, шириной 8.5 метров, под углом по поперечному сечению 2%, протяженностью 1 586 метров, оставаясь в рамках бюджета, который составляет $4.4 млн.

1. Прежде, чем рассказать о процессе укладки бетона, я сделаю отступление, и коротко расскажу о коммуникациях, т.к. многим это интересно.
Первым делом строители прокладывают коммуникации и строятся инженерные сооружения. Все коммуникации укладываются параллельно дорожному полотну. Дорога не имеет никаких пересечений и укладывается на незастроенном участке земли, поэтому бурение под существующими дорогами или коммуникациями для прокладки наших коммуникаций не требовалось. Все было уложено открытым способом при помощи открытых траншей и лопаты.

2. В данном случае необходимо проложить три вида коммуникаций:
А. Линию дождевой канализации. Канализация будет уложена под углом 0.33%, с отступом 3 метра от края дороги. Диаметр полимерной трубы SDR26 составляет 20 см. В связи с тем, что канализация будет изолированной с прямым стоком в коллектор, а полотно дороги так же будет иметь прямой сток в искусственное озеро через дренажные канавы, увеличение диаметра трубы не требуется.
Б. Пожарную линию с пресной водой под давлением. Линия укладывается с отступом 6 метров. Трубы укладываются горизонтально, на глубине 3.5 метра (т.к. линия будет с постоянным давлением, то наклон не требуется). В качестве трубы используется C-900 Polyvinyl Chloride Pipe, диаметром 30 см, с максимальным давлением до 1137 кПа (165 psi). Постоянное давление в пожарной линии будет составлять 241 кПа (35 psi).
В. Кабельный канал диаметром 10 см (полимерная труба) для последующей укладки кабеля фонарного освещения.

3. После прокладки коммуникаций строители готовят дренажные канавы V-образного сечения, с каждой стороны дорожного полотна. Ширина канав составляет 12 метров, продольный угол дна траншеи – 3%, крутизна откосов 3:1. Глубина канавы составляет 3 метра.

4. Ну а после этого начинается подготовка к укладке бетонного полотна. В данном случае заменять грунт не требовалось, т.к. находящийся на месте строительства грунт способен выдерживать нагрузки до 1 800 кПа (260 psi).

5. После того, как верхний слой плодородной земли убран, дорожное полотно выравнивается по уровню пролегания будущей дороги при помощи грейдеров. Ширина дороги составляет 8.5 метров, а основание дорожного полотна составляет 9.75 м. т.е. все подготовительные работы грунта проводятся на ширине полотна равного 9.75 м. Первым делом естественный грунт стабилизируется. Машина для переработки и восстановления грунта (на фотографии ниже) срезает 20 см верхнего слоя почвы, после чего в грунт добавляется смесь извести и цемента в пропорции 4%-6%. Все это называется LCSS (Lime-Cement Stabilized Subgrade). Делается это для того, чтобы удержать постоянной процент влаги в почве и не дать почве изменять объем. Такая мера предотвращает появление трещин на полотне дороги из-за осадков. Затем по полотну дороги проходит каток-виброуплотнитель грунта. Процент добавки цемента и известкового раствора определяется в лаборатории в процессе дизайна будущей дороги.

6. Затем на утрамбованный слой известковой почвы укладывается слой смеси мелкого песка с цементом и водой, толщиной 15 см. Этот слой так же утрамбовывается виброкатком. Такая смесь твердеет, формируя твердое покрытие с высокой плотностью. В отличии от традиционных способов подготовки грунта (насыпи песка и щебня) такой способ значительно снижает толщину необходимой насыпи, он невосприимчив к изменению процента влаги, а так же способен выдерживать намного большие нагрузки с минимальной деформацией. Этот слой называется CTB (Cement Treated Base).

7. Теперь строители приступают к укладке асфальтобетонного выравнивающего полотна, толщиной 3 см. Многие считают, что асфальт укладывается как мембрана, задерживающая влагу. В различных источниках можно встретить данное объяснение, в том числе, и в моей предыдущей заметке. На самом деле, это частичная правда, точнее половина задачи которая ставится перед асфальтом и которая оглашается для всех интересующихся. Вторая половина проблемы, которую решает асфальт не имеет к влажности никакого отношения. Асфальт укладывают как «простыню» для бетона. Задача асфальта снизить нагрузки, которые испытывает бетонное полотно в момент набора прочности, а так же из-за погодных условий (расширения и сжатия в течении жизни полотна).

8. Проще говоря, бетону намного легче ерзать по асфальту в моменты температурного расширения или сжатия, чем по геотекстилю и почве, что в свою очередь предохраняет бетон от появления погодных трещин на поверхности дороги, т.е. удлиняет жизнь дорожного полотна. И именно эта причина отмечена в книгах по эксплуатации бетонных покрытий Департамента транспорта, к слову заметить, эта причина так же отмечена в СНиПе Минтрансстроя (ВСН 139-80). Помимо этого, естественно, используются швы расширения, и искусственные надрезы в теле бетона. Этот слой называется HMAC (Hot Mix Asphalt Concrete). Весь этот сэндвич на практике выглядит вот так.

9. В теории, по асфальту, из-за тонкости слоя, запрещено передвигаться на тяжелой технике. Связано это с тем, что покрытие должно быть гладким, без трещин и разрывов, которые могут случиться при поворотах малого радиуса или маневрах груженной техники. На практике, инженеры проверяют качество подушки и загоняют всю тяжелую технику на покрытие. Если где-то пойдут трещины или провалы - участок будет срочно переделываться. Лучше переделать сейчас, чем позднее ломать бетонное покрытие и ремонтировать подушку. Сам по себе асфальтобетон без проблем переносит нагрузки тяжелой техники. Как ни крути, гарантийный срок службы дороги - 15 лет, и все ремонтные работы по гарантии подрядчик будет выполнять за свой счет. Миксеры, а ну брысь на асфальт!

10. Теперь предстоит подготовить арматуру. Арматуру можно уложить двумя способами:
А. Использовать индивидуальные прутья арматуры, которые будут перевязаны между собой при помощи стальной проволоки.
Б. Использовать сварную решетку.
В данном случае используется первый вариант. За мою практику (правда дорогами я занимаюсь крайне редко) я никогда не видел кого-либо, кто бы использовал сварную решетку (мосты не в счет).

11. В качестве арматуры используется арматура No. 4 (диаметр 12.7 мм), с шагом 30 см в поперечном сечении, и 60 см в продольном сечении. Арматура укладывается на глубине 15.5 см (1/2 от толщины заливаемого бетона). Придумать что-то новое в дизайне арматуры дорог не получится, т.к. коды укладки арматуры продиктованы департаментом транспорта штата Техас. Инженеру лишь нужно разобраться с размерами дороги, далее все расчеты идут по таблицам.
Плиты бетона соединяются между собой стальными штырями с дополнительным армированием. Делается это для исключения образования ступенек и частично для передачи нагрузки с одной плиты на другую при пересечении машиной шва.

12. Поперечные швы расширения укладываются каждые 12 метров, с последующим надрезом верхней стороны бетона через каждые 4 метра. Надрезы делаются дисковой пилой с алмазным диском. Глубина надреза – ¼ толщины бетона. После надрезов выемка заполняется герметиком. Надрезы делаются через 4 часа после окончания бетонных работ на месте будущих надрезов. Надрезы необходимо сделать, как только бетон стал достаточно твердым. Их задача – контроль трещин, которые появятся со временем в теле бетона из-за нагрузок.

13. Монтажные швы в данном случае не использовались, из-за малых размеров дороги, продольный шов расширения укладывается по центру дорогу, на протяжении всей ее длины, разделяя две полосы движения между собой. Данная схема укладки швов приемлема лишь в данной ситуации. При укладке более толстого слоя бетона, более широкой дороги, и более холодных климатических условиях, швы будут укладываться совсем с другими расстояниями относительно друг друга.

14. Ну, и после того, как все закончено, наконец можно начать процесс заливки бетона. Толщина дороги в данном случае – 32 см, использовался бетон прочностью 55 000 кПа (8 000 psi).
Бетон укладывается при помощи бетоноукладчика-вибратора. В связи с тем, что дорога очень короткая и узкая, массивный гусеничный укладчик-распределитель со скользящими формами был не нужен. Вместо громоздкой машины было решено использовать малый укладчик-вибратор на катках (разравнивающих брусьях). Боковая опалубка дороги является металлической, щиты рельс-форм были прочно закреплены и соединены между собой. По этим «рельсам» и передвигается укладчик на своих виброкатках. Процесс его работы показан на фотографиях 4 и 6.

15. Разгрузка бетонной смеси из миксера происходит прямо на асфальт, который предварительно увлажняется. Виброукладчик выравнивает бетон по уровню опалубки. Процесс не требует наличия большого штата рабочих.

16. Бетонное покрытие текстируют вручную, при помощи выравнивающей рейки. Данная мера вынужденная, т.к. бетоноукладчик не имеет скользящих форм. Такая обработка придает поверхности шероховатость, что увеличивает сцепление колес автомобилей с покрытием дороги и снижает шум.

17. После того, как бетон уложен, по краю полотна устанавливают скобы для будущих бордюров. Для скоб используется арматура No. 5 (диаметр 15.8 мм). Отступ от края – 7.5 см. Высота будущего бордюра составляет 15 см. Ширина бордюра – 18 см. Бордюр будет залит специальной машиной позднее, единым непрерывным монолитом на всем протяжении дороги.

18. После того, как смесь уплотнена, по поверхности бетона распыляется изолирующая смесь. Ее задача - предотвратить испарение влаги с поверхности бетона. Делается это для того, чтобы позволить бетону набрать необходимую прочность без необходимости распыления дополнительной воды по его поверхности, или покрытии его геотекстилем. Эта мера локальная, связана с тем, что бетон укладывается при температуре +28С. Данная смесь задерживает 80% испарения, что является приемлемым показателем для требуемого набора прочности.

19. Конечно, иногда случаются казусы. Например, как только я оказался на строительной площадке, из строя вышел укладчик. Приостановить работу было нельзя, поэтому было решено использовать запасной укладчик на ручной тяге. Укладчик аналогично устанавливается на опалубку. Движение осуществляется за счет лебедок и стальных тросов, которые крепятся к опалубке. Качество работы от этого не изменяется, изменяется лишь время и бюджет, требуемое на укладку, и изменяется оно не в лучшую сторону. Вместо планируемых 8 часов укладка 1 200 метров заняла 13 часов. Ручной укладчик так же на второй фотогафии.

20. На всем протяжении работ лаборанты берут пробы бетона: на заводе, затем после каждого замеса миксера, а также непосредственно на строительной площадке. При взятии пробы бетон заливается в пластиковый цилиндр, диаметром 15 и высотой 30 см. Цилиндры будут испытаны на сжатие в лаборатории через 3, 7 и 28 дней, для определения прочности бетона. Если результат будет неудовлетворительным, дорогу придется демонтировать и переделать.

21. Как правило, дорогу открывают для легкой строительной техники через 7 дней, ограничивая проезд грузовиков и тяжелой техники. Для них есть проселочная времянка слева. После истечения 28 дней, дорога будет открыта и готова к полной эксплуатации. Строительство всей дороги заняло у меня 9 месяцев в неторопливом режиме с минимальным штатом рабочих. По завершению работ вся территория была облагорожена травой, дно дренажных канав было засыпано крупным гравием, для предотвращения эрозии. Про дорожную разметку и знаки я так же не забыл, все было нанесено и установлено в нужных местах.

22.

Бетонные дороги в США являются практически неотъемлемым элементом ландшафта: применение эффективных технологий подготовки основания и заливки полотна позволяет получать достаточно прочное дорожное покрытие, выдерживающее серьезные транспортные нагрузки.

В России ситуация выглядит несколько иначе: литой бетон и бетонные плиты рассматриваются скорее как альтернатива, применяемая там, где асфальт проложить невозможно. И все же новые технологии постепенно внедряются, так что появление подобных трасс тоже не за горами.

При правильном подходе «бетонку» тоже можно сделать качественной

Подготовка к работе

Материалы для заливки полотна

При промышленной прокладке путей в нашей стране чаще всего применяются стандартизированные бетонные плиты для дороги. С одной стороны, использование подобных элементов существенно ускоряет работу, но с другой – качество полотна получается относительно невысоким, и потому поверхность очень быстро изнашивается (читайте также статью «Асфальтобетонные дорожные смеси: все их типы, разновидности и марки, предусмотренные стандартами»).

Именно так формируется асфальтобетонное покрытие дорог в промышленных масштабах

Обратите внимание! Особые неприятности доставляют стыки, которые со временем деформируются и превращаются в крупные выбоины.

Вот почему в частном строительстве чаще всего применяется технология заливки монолитного покрытия. Именно на ней мы и остановимся в нашей статье.

Смета на устройство бетонной дороги по заливной технологии включает в себя такие пункты:

Во-первых, нам нужен качественный бетон. Для прокладки скоростных магистралей требуется использование составов на безе цемента М400 (В30) и прочнее, но для подъездной дороги к частному дому достаточно и М300 (В22,5 – В25).
Подготовка основания осуществляется с обязательной подсыпкой песка и гравия.
Чтобы обеспечить материалу достаточную упругость, его армируют стальными прутками или арматурной сеткой. Здесь используются металлические детали сечением 10-12 мм.
Для эффективного функционирования и предотвращения деформаций, бетонное покрытие дорог нужно разделить на несколько участков компенсационными швами. При обустройстве таких швов используются специальные герметики.

Кроме того, нам понадобятся материалы для монтажа опалубки: доски толщиной не менее 50 мм, крепеж, стальные накладки на углы, штыри для фиксации каркаса.

Плиты дорожные со стальным армированием

Предварительная обработка участка

Технология бетонных дорог, описанная в ТР 147-03 «Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций из литых бетонных смесей», предусматривает обязательную подготовку основания:

На участок, выбранный для строительства, наносим разметку.
По разметке выполняем выборку грунта, удаляя верхний плодородный слой почвы и заглубляясь примерно на 60 см по отношению к запланированному уровню будущего полотна .

Затем на земляное основание засыпаем слой гравия фракцией 40 и более миллиметров . Мощность такого слоя должна составлять около 30 см.
Сверху укладываем гравийно-песчаную подушку, выводя ее на требуемый уровень . Подсыпку тщательно уплотняем трамбовочными машинами, постоянно увлажняя и подсыпая новые порции материала.
Для проверки качества уплотнения используем стальной прут диаметром около 10 мм . При втыкании в основание он должен туго заглубляться на 60-70 см. Если прут проходит верхний слой с сопротивлением, а затем идет легко — нужно продолжать трамбовку, так как рыхлые участки рано или поздно дадут усадку.

Методика выполнения работ

Монтаж опалубки и армировка

Схема опалубки

Перед началом монтажа определяем уровень, на котором будет находиться дорожное полотно. Желательно, чтобы он был несколько выше уровня грунта – тогда на проезжей части не будет скапливаться грязь.
Также при проектировке подъездной дорожки к дому желательно заложить в конструкцию небольшой клон для стока воды. Оптимальная величина уклона составляет 2-3 см на 1 м.
Затем устанавливаем опалубку, прочность которой напрямую зависит от параметров заливаемого цементного слоя. Для дороги толщиной 100 мм доски должны быть не тоньше 50 мм, а полотно мощностью 150 мм и более возводится в опалубке из бруса толщиной 100 мм.

Параллельно с опалубкой занимаемся армировкой и устройством компенсационных швов:

По краям дорожного полотна устанавливаем ребра из стальной полосы.
В саму дорогу на расстояние около 40 мм от основания закладываем сварную сетку с ячейкой 150х150 мм.
Своими руками обустраиваем через каждые 10-12 метров температурные швы. Для закладки используем полосу ДВП или аналогичного материала, пропитанного битумом, а также резины, пластика и т.д. Сверху на полосу можно надеть специальную крышку, которая выставляется точно по уровню дороги.

Фото компенсационного шва в асфальтобетонной трассе

Обратите внимание! После полимеризации цемента крышку нужно удалить, а паз на ее месте – заполнить эластичным герметиком.

Заливка бетона и финишная обработка

Поскольку бетонирование дорог требует большого количества материала, раствор для этой цели обычно заказывают на крупных предприятиях. С одной стороны, цена материала несколько возрастает, но зато мы сможем выполнить заливку большого участка в один прием, не прерываясь и избегая формирования напряженных участков.

Сам процесс заливки происходит таким образом:

Используя желоба, равномерно распределяем раствор из миксера внутри опалубки.
С помощью правил на длинных ручках и лопат выполняем предварительное выравнивание плоскости, заполняя участки вдоль ребер и удаляя крупные воздушные полости.
Затем длинным правилом (ровной доской или стальным П-образным профилем) окончательно выравниваем поверхность. Чтобы работать было легче, правило подбираем чуть больше ширины дороги — так его края можно будет опирать на опалубку.

Схема работы правилом

В завершение используем так называемую «бычью гладилку» — широкую доску на длинной рукояти. Ею мы удаляем все неровности, одновременно уплотняя верхний слой покрытия.

Затем даем бетону схватиться.

После этого выполняем финишную отделку:

Расшивка для усадки материала

Чтобы избежать растрескивания полотна при сушке, нарезаем усадочные швы. Для нарезки используем специальный инструмент — расшивку, заглубляясь не менее чем на 1/3 толщины бетонного слоя.

Совет! Шаг усадочного шва определяем, умножая толщину полотна на 30.

После расшивки наносим на поверхность материала рельеф с помощью дорожной щетки. Так мы не только улучшаем сцепление покрытия с колесами, но и способствуем стоку воды. Благодаря такой обработке бетонированная дорога прослужит гораздо дольше!

Виды дорожных щеток

Вывод

Строительство дорог из бетона по описанной выше технологии вполне можно осуществлять самостоятельно. Конечно, проект получится масштабным, и затраты будут весьма существенными – но все же реализовать его можно и без привлечения профессионалов (см.также статью «Дорожный бетон: основные характеристики и особенности применения»).

Если данная методика заливки монолитного покрытия вас заинтересовала, рекомендуем также просмотреть видео в этой статье, содержащее дополнительную информацию.

Бетон представляет собой наиболее распространенную строительную основу. Различные составы с успехом используются практически в любых сферах, что делает материал универсальным.

К отдельной группе относится дорожный бетон. Широчайшее применение материал находит при укладке дорожных полотен, а также аэродромных покрытий. Главной особенностью строительной основы выступает возможность эксплуатации в самых тяжелых условиях. Какими же отличительными качествами обладают бетоны для дорожных покрытий?

Типы

В зависимости от назначения выделяют следующие типы материала:

Составы для однослойных покрытий и создания верхних слоев при укладке дорог с многослойной структурой. В данном случае к качествам дорожного бетона предъявляются максимальные требования, так как на поверхностные слои покрытия оказывают влияние не только нагрузки со стороны транспорта, но также внешние факторы окружающей среды.
Материал для создания нижнего слоя в двухслойных покрытиях. При изготовлении уделяется меньшее внимание качествам, наличие которых является обязательным требованием для предыдущего типа материала.
Дорожный бетон, который служит основанием при укладке усовершенствованных капитальных покрытий. Ввиду отсутствия существенных нагрузок на слой материала, его подготовка в данном случае допускает наличие достаточно усредненных характеристик.

Состав материала

Дорожный бетон может иметь разные составы и, следовательно, различны его технические характеристики.
В качестве основы для изготовления обычно используют пластифицированный либо гидрофобный портландцемент. Причем марка бетона, используемого для укладки дорожного покрытия, должна быть не ниже М400.

Оптимальным соотношением ингредиентов для приготовления дорожного бетона является пропорция 1:2:5 (цемент, песок, наполнитель). Предпочтение отдается крупным наполнителям, в качестве которых наиболее целесообразно использовать базальтовый гравий. При избытке влаги осадочные породы в составе дорожного бетона проявляют себя несколько хуже.

Основным требованием для подготовки материала, который будет использоваться при укладке верхних слоев бетонной дороги, является применение наполнителя, предел прочности которого составляет не меньше 1200 кг/м² при сжатии. Изготовление строительной основы для укладки средних и нижних слоев дорожных полотен допускает применение щебня с пределом прочности в 800 и 600 кг/м² соответственно.

При изготовлении материала, с помощью которого будет осуществляться заливка капитальных дорог бетоном, может применяться песок самых различных фракций. Чаще предпочтение отдается зернистому песку средней или крупной структуры.

Дополнительные характеристики

Бетонные покрытия дороги должны соответствовать нормам подвижности слоя, которые составляют не более 2 см. Во избежание выхода за пределы данного требования при подготовке бетона применяются добавки в виде минеральных зерен.

Другим важным качеством для материала выступает прочность при изгибе. Высокие показатели прочности бетонного слоя дорожного покрытия выступают необходимой характеристикой для плоскостей, подверженных интенсивному давлению.

Бетонная дорога может подвергаться изменению массы и объема при воздействии определенных усилий. Поэтому перед укладкой подготовленного бетона нередко производят тест на истирание. Для проверки свойства материала пробы производятся на специальных вращающихся кругах. Результаты сверяют с общепринятыми стандартами.

Требования к качеству бетонных дорог

Существует целый ряд требований, которые предъявляются к характеристикам бетонных дорожных покрытий:

Отсутствие склонности к образованию микротрещин – достаточно важное требование, так как работы по укладке дорожных покрытий нередко выполняются в самых неблагоприятных условиях. В таких ситуациях вероятность растрескивания дороги из бетона остается существенной в течение всего отрезка времени, необходимого для полного затвердевания материала.
Устойчивость к динамическим нагрузкам. Формирование состава дорожного бетона предполагает использование наполнителей, которые способны переносить регулярные вибрации, что возникают при прохождении по покрытию внушительного трафика.
Стойкость к химическим воздействиям. Не секрет, что для удаления обледеневшего слоя, бетонные дороги нередко очищаются химически активными реагентами. Справиться с такими воздействиями позволяет формирование сбалансированного состава материала.

Устройство капитальной бетонной дороги допускает укладку материала как на грунтовое основание, так и после удаления старого дорожного покрытия. Для начала площадка зачищается от мусора и растительности. Срезаются бугры, устраняются неровности. Углубления и ямы плотно заполняются обычным грунтом либо строительным боем.

Перед непосредственным бетонированием дороги площадка покрывается плотным слоем песка, желательно крупной фракции. Достаточной считается песчаная подушка, толщина которой составляет от 3 до 5 см. Поверх песка насыпается щебень прослойкой аналогичной толщины. В завершение подготовительных мероприятий ставится опалубка, куда будет осуществляться заливка бетона.

Соответствие качеств собственноручно изготовленного состава необходимым требованиям проверить достаточно проблематично. Поэтому поначалу не рекомендуется заливать слишком большие по площади участки.

После того, как подготовлен материал, с помощью которого укладываются бетонные дороги, соблюдена технология изготовления, зачищена и выровнена площадка, можно переходить к заполнению участка, ограниченного опалубкой. Удаляется опалубка лишь после полного затвердевания бетонного слоя.
Выполнив устройство бетонной дороги собственными руками согласно вышеуказанным рекомендациям, можно получить по-настоящему прочное, надежное и долговечное покрытие.

Основным материалом для строительства дорог является асфальт. Уже через три года для них требуется ремонт, а затем ежегодное восстановление эксплуатационных свойств. Бетонная дорога значительно превосходит асфальтную по многим параметрам, но ее применение ограничено.

Причины этого следующие:

недостаточный бюджет строительства;
низкая производительность;
климат;
транспортные нагрузки;
нехватка необходимых марок цемента;
рельеф местности.

В США национальным достоянием являются бетонные дороги (фото ниже).

Еще в 50-х годах в Америке и на Западе поняли их преимущество и строительство пошло полным ходом.

Раньше бетонные дороги в России выкладывались из плит, езда на автомобиле напоминала движение поезда на стыках рельсов. Сейчас ее заливают на месте и покрытие получается ровным.

Для чего нужны бетонные дороги?

Бетонная дорога имеет следующие преимущества:

легкость приготовления ;
высокая скорость укладки;
высокая прочность и долговечность;
гладкая поверхность, обладающая хорошим сцеплением с шинами;
лучшая видимость по сравнению с асфальтом из-за хорошей отражающей способности.

Бетонные дороги обладают эксплуатационными преимуществами, которые заключаются в передаче нагрузки с жесткой бетонной плиты на большую часть основания. Особенно это проявляется в весенний период. Прогиб асфальта часто происходит необратимо, что видно по появлению колеи и волн. подобный прогиб уменьшает, при этом достигается экономия топлива до 20%.

Экологические преимущества связаны с отсутствием загрязнения грунта нефтепродуктами, которые выделяются из асфальта. Снижение расхода топлива уменьшает выбросы в атмосферу. Считается, что более твердое покрытие издает больше шума, но подобное увеличение незначительно.

Влияние рельефа местности на строительство дорог

Автомобильная бетонная дорога возводится с помощью разных технологий. Каждый проект отличается. В горных районах дорога повторяет рельеф местности.

При строительстве магистралей его стараются спрямлять: впадины засыпаются, холмы срезаются, сквозь горы проводятся тоннели, строятся эстакады и мосты. Для обеспечения нормального скоростного режима строители стараются избегать крутых подъемов, спусков и поворотов.

Для разных конструкций дорог основная классификация делается по материалам верхнего покрытия, которым может быть асфальт или бетон. Асфальт необходимо ремонтировать уже через 3-4 года. Некоторые дороги большой протяженности начинают восстанавливать, когда строительство еще не закончено. Бетонная дорога обходится на 80% дороже, но она не требует ремонта первые 10 лет эксплуатации. Ее долговечность сокращает Если укладка бетонной дороги выполнена качественно, она служит несколько десятилетий без капитального ремонта.

Структура дорожного полотна

Конструкция бетонных дорог выполняется из следующих слоев:

дополнительный,
подстилающий;
бетонное покрытие.

Подготовка грунта

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.

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 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.

Опалубка

Опалубку изготавливают из пиломатериалов по высоте заливки, которая составляет 100-150 мм. Выбирая ее по высоте, следует учитывать, что на краях бетонной плиты делаются ребра, повышающие ее прочность. Толщина досок должна быть не ниже 50 мм. Их покрывают составом, облегчающим отсоединение от застывшей плиты. К опалубке из дерева предъявляются требования прочности от распора свежего бетона и усилий, возникающих при работе трамбующего бруса.

Если применяются тяжелые дорожные машины по уплотнению и отделке бетона, устанавливается мощная опалубка из стали. Она не коробится и служит значительно дольше. В ее основании имеется подошва, повышающая устойчивость.

Секции опалубки устанавливаются в линию и надежно крепятся. Особенно это важно, если вибрирование бетона делают тяжелыми машинами. В местах снижения уровня основания под опалубку подливают слои для большей устойчивости.

Бетонные дороги: технология изготовления плит

Перед укладкой бетона устанавливают температурные швы, позволяющие плитам перемещаться по вертикали и горизонтали при их расширении или сжатии.

1. 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.

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.

2. Укладка бетона

Подстилочный слой закрывается водостойкой бумагой, гидроизоляцией или увлажняется. Бетон укладывается по толщине за один раз. Если применяется армирование, сначала заливается слой толщиной 30-40 мм, на него укладывается сетка, а затем до конца заполняется опалубка.

Бетонная смесь должна наноситься быстро, поскольку она жизнеспособна короткое время. Разбавлять водой ее нельзя, поскольку это приведет к ухудшению механических свойств плиты.

Из-за больших объемов к месту заливки поставляется готовый заводской бетон. После выгрузки из автомашины он разравнивается специальной машиной, оборудованной лопастями с приводом. Смесь выгружается по 1 м 3 и равномерно размещается, иначе большая куча будет иметь в основании большую плотность, чем в других местах. В процессе выравнивания эта неравномерность сохраняется, что может привести к повышенной усадке малоуплотненных участков. При этом на поверхности плиты образуются впадины. Лучшим вариантом является равномерная укладка бетона в 2-3 слоя.

3. Уплотнение бетона

Оборудование для уплотнения бетона представляет собой брус из дерева или металла, на который воздействуют закрепленные на нем пневматические молотки. Он погружается в бетонную смесь и перемещается внутри нее. Когда обработка участка заканчивается, брус поднимают и переносят на другой участок.

При использовании арматуры вибрационный брус должен быть от нее на расстоянии 5-7 см выше.

Вибрационная машина содержит кроме вибрационного также разравнивающий брус, который располагается впереди.

К пластичности бетонной смеси предъявляются особые требования. Она должна быть достаточно подвижной, но не слишком жидкой, иначе происходит ее оплывание, перетекание через опалубку - ухудшается прочность.

После небольшого затвердевания бетонную плиту поливают водой, чтобы не образовались трещины от высыхания. Ее покрывают песком, соломенными матами, мешковиной или брезентом. Современным способом защиты от испарения является распыление на поверхности плиты затвердевающего герметика. Пленкообразующее вещество наносят на всю поверхность и боковые грани. Перед этим требуется удалить с покрытия лишнюю влагу.

Низкое смеси приводит к необходимости проведения частых ремонтов дороги.