Армированное бетонное основание дороги
Постоянное увеличение количества автомобилей и других транспортных средств, перемещающихся по автодорогам, ведет к существенному возрастанию нагрузок на дорожное плотно, что приводит к его ускоренному износу и разрушению. Строительство армированного бетонного основания (АБО) в дополнение к стандартным песчаным и щебенчатым слоям позволяет существенно улучшить технические и эксплуатационные характеристики дороги за счет придания покрытию дополнительной жесткости.
Преимущества армирования дорог
Армирование бетонного основания позволяет решить целый ряд важнейших задач, таких как:
- Повышение прочности и жесткости дорожных одежд.
- Снижение интенсивности износа дорожного покрытия.
- Улучшение несущей способности, обеспечивающее покрытию способность к восприятию и равномерному распределению более высоких нагрузок, в том числе осевых.
- Минимизация количества повреждений и деформаций, снижение количества трещин, выбоин, колей и прочих дефектов.
- Увеличение срока службы дорожных одежд.
Технология армирования дорожных оснований
Армированное бетонное основание дороги (АБО) может создаваться с применением одной из следующих технологий армирования:
Сетчатая. Для организации сетчатого армирования формируют стальной каркас из готовой стальной сетки или отдельных прутьев, соединенных между собой вязкой или посредством сварной технологии. В дорожном строительстве наиболее распространено именно сетчатое армирование.
Дисперсная. Для обеспечения такого армирования применяется фибра, сделанная из отрезков металлической проволоки или синтетических материалов. Такой материал в нужной пропорции добавляется в бетонный раствор на этапе его приготовления.
Металлические материалы для армирования дорожных оснований
Усиление оснований из бетона преимущественно выполняется с применением стальных прутов, из которых формируется жесткий арматурный каркас, соединенный в виде сетки. Все прутья после укладки в обязательном порядке связываются между собой или соединяются сварным способом в единую конструкцию. Это необходимо для того, чтобы придать арматурному каркасу необходимую жесткость и устойчивость, от чего, в свою очередь, будут зависеть прочностные характеристики дорожного покрытия в целом.
Помимо применения отдельных прутов для армирования также можно укладывать готовую дорожную сетку, сделанную из низкоуглеродистой стали. Недостатком такого арматурного каркаса является подверженность материала к коррозионным разрушениям, но подбор сетки с изначально хорошим уровнем качества, без видимых дефектов и уже имеющихся очагов ржавчины, позволяет увеличить продолжительность безремонтного периода. Помимо конструкций из черного металла, можно также применять сетки с защитным покрытием из цинка или полимеров, а также из нержавеющей стали. Такие материалы отличаются более высокой стоимостью, что приводит к удорожанию дорожных работ, но подобные затраты в полной мере окупаются долгим сроком эксплуатации дорог, без сложного обслуживания и масштабных ремонтных мероприятий.
Еще одним способом армирования бетонного основания дороги является использование металлической фибры, позволяющее обеспечить слою максимально высокую прочность на излом и свести к минимуму проявления усадочных деформаций. Металлическая фибра представляет собой отрезки стальной проволоки длиной 50-60 мм и диаметром 1 мм, применяемые для дисперсного армирования бетона. Введение фибры осуществляется непосредственно при смешении бетонного состава. При укладке состава металлическая проволока формирует прочный дисперсный каркас в теле бетона, обеспечивая основанию более высокие качественные характеристики по сравнению с применением стержневого армирования.
Армирование дорог синтетическими материалами
При армировании бетонных оснований также возможно применение геосинтетических материалов. Невзирая на меньшую прочность по сравнению со стальной арматурой, такие материалы обладают другими неоспоримыми достоинствами, в частности не подвержены разрушению коррозией, отличаются стойкостью к агрессивным средам, химическим соединениям и внешним воздействиям. Геосинтетика хорошо справляется с нагрузками различного характера и интенсивности, возникающими в ходе эксплуатации автомобильных дорог. Она способна без деформаций противостоять изгибанию, сдвигам пластов, переломам грунта, постоянному давлению в одну точку и другим воздействиям подобного рода.
По формату исполнения геосинтетические материалы для строительства и ремонта дорог представлены следующими типами изделий:
- Георешетки и геосетки.
- Геотекстиль.
- Полимерная фибра.
Укладка армированного бетонного основания дороги
Укладка АБО выполняется после формирования дренирующего песчаного слоя, выкладки щебня и формирования утеплительного слоя, если такой предусмотрен проектом строительства. Формирование армированного основания из бетона осуществляется в несколько последовательных этапов:
- Создание арматурного каркаса. Такой материал, как бетон, характеризуется высокой жесткостью и хорошими показателями сопротивляемости на сжатие, но имеет крайне низкую сопротивляемость на излом. Армирование бетона позволяет многократно увеличить уровень его прочности на излом при условии правильного формирования каркаса. Для обеспечения максимальных прочностных характеристик устройство арматурного каркаса осуществляется с обеих сторон бетонного слоя как снизу, так и сверху. При этом обязательно осуществляется вязка или сваривание арматуры в сетку или используется уже готовый металлопрокат с необходимыми параметрами и размером ячеек. Укладка арматуры в сетку необходима для того, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки как в продольном, так и в поперечном направлении. Фиксация прутов между собой позволяет исключить возможность сдвига арматуры в процессе заливки и разравнивания бетона, что негативно скажется на прочности слоя на излом.
- Монтаж опалубки. Формирование опалубки направлено на то, чтобы задать границы бетонного основания, тем самым придав дороге правильную геометрическую форму и упредив возможность перерасхода материалов в процессе заливки. Границы основания задаются при помощи металлических или деревянных щитов. В отдельных случаях функции опалубки могут выполнять бетонные блоки, верхняя часть которых после заливки основания будет выполнять роль бордюров.
- Подготовка бетонного состава. Для формирования высокопрочных армированных оснований применяется качественный бетон с показателями влажности 4 или 5, в который добавлен щебень, имеющий фракцию 20-40 мм и полученный из прочных горных пород. Пропорции песка, щебня и других добавок в составе бетонного раствора определяются в соответствии с планируемыми нагрузками, эксплуатационными и климатическими условиями, температурными показателями, при которых выполняется укладка АБО. Сроки доставки готового бетонного состава от места производства к месту проведения работ должны занимать меньше одного часа, а от момента поступления раствора в миксер или самосвал, до момента его выгрузки в опалубку должно пройти не более двух часов. Нарушение рекомендованных временных промежутков негативно сказывается на прочности бетона и уменьшает продолжительность безремонтной эксплуатации дороги
- Заливка бетона. Формирование основания из бетона выполняется при помощи специальной дорожной техники на гусеничном или пневматическом ходу. Такая техника обеспечивает выкладку раствора, его выравнивание и уплотнение, что позволяет минимизировать количество строительных процессов, тем самым снизив временные затраты.
Неисправности и деформации армированного бетонного основания
При соблюдении требований ГОСТов и СНиПов в процессе строительства бетонных дорог готовая конструкция может служить много десятков лет, требуя только минимального обслуживания и ремонта. Вместе с тем различные ошибки в процессе укладки или применение некачественных материалов могут стать причиной деформаций полотна, таких как:
- Рыхлость. Бетон является достаточно пористым материалов, поэтому при образовании трещин вода, просочившаяся внутрь основания, постепенно пропитывает его структуру, тем самым снижая прочность материала и делая его более рыхлым. Особо подвержены такой проблеме АБО, обустроенные из бетона с низким уровнем водостойкости. Рыхлая внутренняя структура основания со временем приводит к его дальнейшему разрушению, появлению впадин и трещин на поверхности дороги. Влага, просачивающаяся в эти трещины, заполняет их, при теплой погоде постепенно размывая бетон, а в холодный период — деформируя материал за счет температурных расширений. Для устранения рыхлости проводится демонтаж всего поврежденного участка с последующей укладкой нового покрытия и его обязательной защитой от влаги при помощи гидроизоляции.
- Трещины и пучение. Этот тип деформаций часто является признаком несоответствия характеристик дороги существующим климатическим условиям эксплуатации, особенно если таких дефектов много. Формирование глубоких трещин и пучения является результатом проникновения воды непосредственно в армированное бетонное основание и его последующего промерзания. Ремонт выполняется после предварительной диагностики, для проведения которой вырезается участок покрытия и оценивается состояние АБО. При умеренно глубоких трещинах, когда деформации не достигли арматуры, можно герметизировать зоны дефектов при помощи полимерных мастик или битумов. Большая глубина трещин, когда дефект достиг арматуры, диктует другую технологию ремонта, при которой выполняется вырезка проблемного участка при помощи швонарезчиков или других инструментов. Вырезанный участок извлекается, а арматура оголяется с помощью гидромолота, после чего к ней прикрепляется новая арматура для формирования перевязанной сетки. Восстановленный арматурный каркас заливается бетонным раствором, который защищается от повторной деформации укладкой теплоизоляционного слоя. Завершающим этапом является восстановление наружного покрытия при помощи литого асфальта.
- Проседание основания. Этот тип деформаций требует наиболее сложного и трудоемкого ремонта, поскольку предполагает не только восстановление дорожного полотна, но и выявление причин проседания основания. После определения источника проблем и его устранения на дефектном участке производится капитальный ремонт.
Купить оборудование для ремонта и строительства дорог
Использование укрепленных оснований в процессе строительства асфальтобетонных дорог позволяет повысить прочностные характеристики дорожного полотна и продлить срок его службы. При этом проведение работ по формированию АБО в обязательном порядке требует применения специального профессионального оборудования и качественных материалов.
Компания «РР-СИСТЕМС» производит оборудование для ремонта дорог, материалы и инструменты для проведения дорожных работ, предоставляя заказчикам обширный каталог качественных товаров. Производимая нами продукция позволяет выполнять все основные процессы и задачи в процессе строительства, ремонта и обслуживания дорог за счет использования следующих типов оборудования и инструментов, включенных в каталог:
- Битумоварочные котлы.
- Мобильные швозаливщики для битума и битумных мастик.
- Раздельщики швов.
- Ручные гудронаторы.
- Керноотборники.
- Трамбовочные устройства.
- Тепловые копья.
- Ручной инструмент, дорожно-строительные материалы.
Чтобы купить дорожное оборудование на выгодных условиях, воспользуйтесь нашим каталогом для выбора продукции или обратитесь к специалистам для получения помощи и консультаций.