Перечень литературы использованной при подготовке статьи..

Международный семинар 12-14 ноября 2002г.

«Перспективы и эффективность применения цементобетона в дорожном строительстве»

Тезисы докладов.

Носов ВП-проректор по научной работе МАДИ (ГТУ), д.т.н., проф.

Скворцов ОВ-зам.Министра транспорта РФ.

Фурманов БА –председатель РНТО строителей

Полищук НА – вице – президент корпорации «Трансстрой»

Ушаков ВВ – председатель НТС «Транспортное строительство» РНТО строителей, д.т.н., проф., чл.корр.РАЕН.

Быстров НВ– зав кафедрой «Дорожно-строительные  материалы» МАДИ (ГТУ), к.т.н.,доц.

Вайншток ЛВ         – ОАО «Центрдорстрой»

Дубцов ОВ               -РНТО строителей

Скляднев АИ          – Росавтодор

Каменецкий ЛБ      -РосдорНИИ

Феднер ЛА             — МАДИ

Васильев ЮМ        — АНО «НИИ МК НТ»

Виноградова ВВ     -МАДИ

Котлярский ЭВ       -АНО «НИИ МК НТ»

Коганзон МС          -МАДИ

Шейнин АН            -СоздорНИИ

Силкин ВВ              -МАДИ

Попов ВА                -ЗАО «Ирмаст-Холдинг»

Абрамова ГЕ           -РНТО строителей.

Выдержки для статьи.

1.Носов ВП МАДИ: «Цементобетон в дорожном строительстве.  Состояние. Проблемы. Перспективы.»

Англия шестиполосная магистраль возле Бирмингема:основание материалы, обработанные цементом, толщиной 25см, слой непрерывно армированного цементобетона, толщиной 22см, слой асфальтобетона -4см.

Материалы XXI Всемирного дорожного конгресса, данные по 18странам: в среднем цементобетонные дороги составляют 13% всей сети дорог. США-35%, Германия -31%, Бельгия 41%. Доля ц/бетонных дорог в России по данным на 1999г составляет 3%.

Выделяют три разновидности конструкций усиления а/бетонных покрытий:

толстые бетонные слои –более 15см;

слои от 10 до 15см

ультратонкие слои 5-10см

Наибольшее внимание уделяется ультратонким слоям-они рекомендованы  для ремонта а/бетонных покрытий на дорогах с тяжелым движением, где наблюдается интенсивное колееобразование (С начала 1990г-США, Канада, Мексика, Швеция, Франция, Англия, Бразилия, Австралия)

«Анализируя отечественный и зарубежный опыт следует отметить, что лишь цементобетонные покрытия способны служить не требуя ремонта до 50 лет. Необходимыми условиями при этом является соблюдение действующих строительных норм в процессе проектирования и строительства и точное следование всем технологическим правилам в процессе эксплуатации.

Вывод: Увеличение обьемов строительства дорог с цементобетонными покрытиями и основаниями в перспективе, по мере увеличения их доли в общей протяженности дорог  позволит сократить расходы на ремонт дорожных покрытий за счет предотвращения колееобразования и общего повышения сроков службы.

  1. Ушаков ВВ МАДИ: Современные методы строительства, ремонта и содержания цементобетонных покрытий автодорог».

В последние годы дорожники России вплотную столкнулись с проблемами колееобразования на дорогах, интенсивного развития ям и выбоин, появления сетки трещин на покрытиях, вызванными низкой несущей способностью дорожных одежд.

Возрастающим требованиям движения, особенно на грузонапряженных магистралях, как показывает отечественный и мировой опыт, в наибольшей степени отвечают цементобетонные покрытия. Стабильные транспортно-эксплуатационные показатели и высокая долговечность дают им преимущества перед покрытиями, построенными с применением органических вяжущих. Кроме того, при движении со скоростью 90-110км/час на цементобетонных покрытиях расходуется на 5-10% топлива меньше, чем на асфальтобетонных. По данным американских специалистов, при существующих ценах , стоимость сэкономленного топлива может окупить бетонное покрытие уже за 7 лет.

В настоящее время в России эксплуатируется 9790км дорог с бетонным покрытием.

Но срок их службы ниже, чем за рубежом: низкое качество строительства, которые были возведены 20-ти и более лет назад и теперь находятся в плохом эксплуатационном состоянии; невысокое качество эксплуатационного содержания и ремонта покрытий.

Поперечные швы-это наиболее уязвимое место бетонных покрытий. Желание избавиться от них привело к созданию непрерывно-армированных цементобетонных покрытий.

Принципиальное отличие непрерывно армированных конструкций от обычных неармированных состоит в том, что под влиянием внешних воздействий и благодаря наличию арматуры в них образуются поперечные трещины с шагом 1,5-3м и раскрытием их на поверхности до 0,2-0,4мм. Незначительное раскрытие трещины обеспечивает передачу поперечной силы между плитами и гарантирует от проникновения к арматуре воды, т.к. на уровне арматуры трещины не раскрываются.

На дорогах России до последнего времени применялась технология ремонта дефектов с помощью резинобитумных мастик. Как правило, такой ремонт покрытия недолговечен.

Анализ способов ремонта поверхностного слоя бетонных покрытий с использованием асфальтобетонных и обычных цементобетонных смесей, смесей на жидком стекле, а так же мелкозернистого торкретбетона показал, что они недостаточно эффективны.

Использование мастик  для устранения  шелушения бетона создает иллюзию благополучного состояния покрытия. Концентрация влаги на контакте слоев бетона и мастики ускоряет процесс разрушения поверхности бетона при его замерзании.

Для ремонта глубоких дефектов применяют высокопрочные быстротвердеющие бетоны и сухие смеси «Emaсo» и отечественные тип РМ-26Ф (ТУ 5715-001-07805066), Барс, НПО Прогресстех» (ТУ 5870-001011430927).

  1. Феднер ЛА, Быстров НВ, МАДИ (ГТУ):Требования и применение цементобетона в дорожно-транспортном строительстве»

Бетон и ж/бетон являются традиционными материалами, широко применяемыми в транспортном строительстве. Однако в последние десятилетия использование этих материалов в дорожном строительстве резко сократилось, что обьясняется рядом руководителей дорожной отрасли более высокими капиталовложениями по сравнению с а/бетоном, пониженными потребительскими свойствами , сложностью строительства и ремонта.

Эти суждения ….. противоречат материалам XXI Международного дорожного конгресса и   отечественной и мировой практике.

Одним из важнейших положительных отличий ЦБ является то, что его ФМС практически не изменяются от температуры окружающей среды и скорости нагружения. При этом прочность на сжатие  и растяжение при изгибе увеличивается в течение всего срока эксплуатации, что весьма важно при постоянно возрастающих нагрузках. Установлено , что прочность бетона в дорожном покрытии  в возрасте до 5-ти лет может увеличиться 1,3-1,5 раз по сравнению с проектной прочностью, а в возрасте до 25 лет до 2-х раз (в зависимости от климатических условий)

  1. Вайншток ЛВ ОАО «Центрдорстрой» Москва: « Практика ЦДС по строительству дорожных и аэродромных цементобетонных покрытий».

Применяемая технология устройства цементобетонных покрытий в сборной опалубке с использованием рельсформ, требующая трудозатрат до 1400ч/дн на 1км с производительностью не более 150м в смену, проигрывала технологиям строительства покрытий из а/бетонов со скоростью 2км в смену. Однако отечественный бетоноукладочный комплекс ДС-110 в комплексе с ЦБЗ «Rex» (США) и  « Stetter» (ФРГ) , производительностью 240м3/час каждый, серьезно сократил данное преимущество. При этом производительность достигала 800м. в смену.

Преимущества ЦБ покрытий перед АБ определяют их высокие дорожно-эксплуатационные показатели (долговечность, ровность, коэф.сцепления и др.); способность в течение срока службы обеспечивать работу дорожной конструкции практически в упругой стадии с наименьшими прогибами. Кроме того , необходимо отметить, что прочностные и деформативные свойства ЦБ, в отличие от АБ, практически не меняются в реально наблюдаемых диапазонах изменения температуры, влажности и скорости нагружения. Практически не наблюдается сдвиговые деформации и трещинообразование, связанные с сезонными температурными колебаниями, столь характерными для АБ. При этом прочность ЦБ возрастает в течение всего срока службы, что служит дополнительным резервом долговечности. Срок службы построенных дорожных и аэродромных покрытий достиг 25-30 лет( в отличие от покрытий из АБ, которые требуют полной  замены уже через 5-8лет)

Учитывая, что суммарная стоимость строительства и эксплуатации дорожных конструкций с ЦБ покрытиями значительно ниже, а срок службы в 4-5 раз больше конструкций с АБ покрытиями, становится очевидной необходимость дальнейшего развития строительства  автодорог с ЦБ покрытиями.

  1. Яромко ВН БелдорНИИ, Белорусь : «ОПЫТ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛ. ДОР.ОДЕЖД С ЦБ-ПОКРЫТИЯМИ В БЕЛОРУССИИ»..

Обобщенные положения: С 1980г до настоящего времени на а/д М1 появился целый ряд дефектов: сколы, выбоины, шелушение, выкрашивание верхнего слоя бетона и т.д.

Ремонт производился:1. усиление слоями АБ , толщиной 15-18см. Послойно. Первый слой-выравнивающий-2-3см, который должен был выполнять роль трещинопрерывающего слоя; верхний слой покрытия 4см. Оба слоя из АБ на модифицированном битуме., на дробленых каменных материалах.

Резюме: трещинообразование не прекратилось.

Мероприятия по ограничению отраженных трещин: на слоях АБ нарезаются «организованные трещины», что уменьшает  количество вновь появляющихся, но не исключает их появление. Темп прироста трещин становится значительно меньше.

Исследования позволили сделать четкий вывод о влиянии грузонапряженности а/д на появление отраженных трещин. Чем больше грузонапряженность, тем более интенсивно растет количество отраженных трещин.

Кроме этого, были проведены замеры прогибов под действием расчетной нагрузки группы А для установления влияния транспортной нагрузки на вертикальные деформации покрытия. Данные измерений прогибов на ЦБ покрытий до и после устройства АБ покрытия показывают, что отраженные трещины возникают, как правило, в местах наибольших прогибов покрытия. При этом прогибы сопоставимы с прогибами нежестких дорожных одежд. Таким образом , под многократным воздействием транспортных нагрузок, усиленных воздействием температурных напряжений, ускоряется процесс трещинообразования на АБ покрытиях.

Резюме из всего доклада: ремонт, реновация дорожного покрытия АБ слоями не приводит к существенному улучшению эксплуатационных качеств дороги, не приводит к существенному увеличению сроков службы, не приводит к снижению процесса трещинообразования   и, следовательно, не является технологией, приводящей к кардинальному улучшению дорожно-эксплуатационных качеств покрытия.

  1. КоганзонМС, ГорячевМГ, ЛуговСВ, МАДИ (ГТУ): Возможности использования ЦБ для повышения транспортно-эксплуатационного состояния дорожных одежд в РФ»

… одной из приоритетных задач, реализация которой способна привести к наибольшей эффективности функционирования дорожной отрасли-переход на масштабное применение в слоях дорожных одежд (оснований и покрытий) жестких строительных композитов. Наибольшее распространение должны получить ЦБ различного конструктивного и технологического исполнения, виброукатываемые бетоны, укрепленные неорганическими вяжущими каменные материалы и грунты.

Так дорожные одежды с монолитными неармированными ЦБ слоями имеют в сравнении с «классическими» одеждами (неармированное асфальтобетонное покрытие и щебеночное основание) более высокий срок службы; при наличии только жесткого основания в среднем на 60%, при наличии жесткого покрытия в 3,2раза. А внедрение непрерывно армированных жестких оснований и покрытий увеличит срок службы в 5-6 раз.

Расчеты, выполненные по современным моделям прогнозирования накопления дефектов в слоях одежды, показывают, что применение материалов, обладающих высокой жесткостью, существенно снижает суммарную остаточную деформацию к концу срока службы. Замена слоя основания на щебень, обработанный цементом, в сравнении с обычным щебнем обеспечит снижение общей остаточной деформации, накопленной в дорожной одежде за межремонтный период, в 2,5 раза, а в сравнении с черным щебнем – в 1,5 раза.

  1. КозловГН, ПоповВА, ХохловМВ Управляющая компания   группы предприятий «Ирмаст» Москва.: Новые материалы и технологии ремонта ЦБ-покрытий».

…. К сожалению, дорожные организации, ориентированные, в основном,  на  ремонт асфальтобетонных покрытий, свели ремонт ЦБ покрытий всего лишь к перекрытию их слоями асфальтобетона. При этом дефекты цементобетонного основания через 1-3года отражаются на поверхности асфальтобетонного слоя. Возникает замкнутый круг, в результате чего происходит непомерное увеличение эксплуатационных затрат. Решением всех этих проблем является своевременный и качественный ремонт цементобетонных покрытий с устранением причин, вызывающих их разрушение. Известно, что какими бы дорогими не являлись ремонтные работы, их стоимость в несколько раз меньше стоимости устройства нового конструктивного слоя покрытия. Примером может служить построенная в 1976г ВПП-2 в аэропорту «Шереметьево». Находясь в постоянной эксплуатации , она еще в 1998г подлежала реконструкции, но за счет своевременно проведенных ремонтных мероприятий будет пригодна до 2010г.

.. Основными причинами разрушения ЦБ являются: неправильный подбор состава ЦБ-смеси, нарушение технологии производства и укладки смеси, неправильный уход и эксплуатация, отсутствие своевременной санации покрытий.

Основополагающим фактором при выборе ремонтных материалов должно быть совпадение их физико-механических характеристик с характеривстиками ЦБ ремонтируемого покрытия.

.. Более 7 лет применяются эти сухие смеси (итальянские бетонные сухие смеси «Эмако», отечественные бетонные сухие смесиРМ-26С, РМ-26Ф, «Силикам», «Конкретин») успешно применялись при ремонте бетонных покрытий мостов и дорог в России и странах СНГ, в аэропортах «Пулково», «Домодедово», Шереметьево», «Минск-2», ремонте и восстановлении портовых сооружений, подводном бетонировании и на других обьектах различного назначения. Такие смеси обладают рядом специфических свойств, отличающих их от обычных бетонов:

-отсутствие усадки  в процессе твердения, что позволяет обеспечить высокое сцепление старого и нового бетона;

-высокая марочная прочность бетона в начальный период твердения, позволяющая производить ремонтные работы без перерыва (значительного) в эксплуатации сооружений;

-высокая конечная прочность бетона при достаточно высокой деформативности;

-хорошее сцепление с любыми строительными материалами (бетон, кирпич, сталь и др);

-высокая водонепроницаемость  (более W12), морозостойкость (более F300), и сульфатостойкость..

-способность затвердевшего бетона воспринимать знакопеременные нагрузки и вибрацию без образования трещин с ресурсом в 10-15 раз превосходящим ресурс обычного тяжелого бетона.

Такие свойства смесей обусловлены наличием в них составе специального высокоактивного напрягающего цемента с комплексной минерально-химической добавкой полимерной либо металлической фибры. По своему составу эти смеси относятся к классу дисперсно-армированных цементных бетонов с характерными показателями растяжимости, трещиностойкости, усталостной прочности и др.

Для ремонта бетонных покрытий ВПП аэродромов, автодорог, когда требуется быстро открыть движение по отремонтированному участку, применяются бетонные смеси «Эмако» с индексом «Д». Такие смеси являются наиболее пригодными для использования при проведении ремонта в холодное время года. (… оптимальный температурный диапазон при укладке смеси от -5град до +35град., начало эксплуатации автодороги возможно через 2 часа, ВПП – через 3 часа).

В докладе подробно описаны методы ремонта ЦБ-покрытий с применением современных технологий.

Секция 2. Применение бетонов в дорожном строительстве.

  1. Коганзон МС МАДИ (ГТУ): «Эффективность применения ЦБ при строительстве и ремонте дорожных одежд».

По прогнозам за период 1991-20020гг уровень автомобилизации РФ вырастет в 4-5 раз и составит 320-350 автомобилей на 1000чел.

На период до 2020г намечается резкий рост протяженности автодорог высоких категорий.

Для существующей дорожной сети  характерно определенное противоречие между техническим уровнем и эксплуатационным состоянием автодорог, что является одной из главных причин несоответствия между высокой стоимостью и низкой эффективностью затрат на обеспечение функционирования дорожной сети страны.

Эффективность затрат, выделяемых на дорожные цели можно существенно повысить за счет применения ЦБ при строительстве и ремонте дорожных одежд.

При условии осуществления ряда мер , направленных на совершенствование конструкций, технологии строительства и эксплуатационных свойств жестких дорожных одежд, имеющих значительно более высокие, по сравнению с нежесткими одеждами, сроки службы, представляется целесообразным существенно расширить масштабы их применения, в особенности на магистральных дорогах.

В этих условиях практически не имеют альтернативы дорожные одежды с конструктивными слоями из ЦБ. В зависимости от прочностных и деформативных свойств применяемого ЦБ изменяется назначение (основание, покрытие) и конструктивное решение слоя (без швов и арматуры; со швами, но без арматуры; со швами, армированными металлическими штырями, без швов с непрерывным армированием по всей длине конструктивного слоя).

Для расширения масштабов применения ЦБ необходимо переработать основные нормативные документы по проектированию и строительству дорожных одежд с конструктивными слоями из ЦБ, рассматривая системно с единых методических позиций все возможные варианты конструктивных решений. К числу основных можно отнести:

-устройство жестких (ЦБ), в том числе непрерывно армированных оснований под АБ покрытие обеспечивает повышение срока службы дорожной одежды более чем в 2 раза;

-усиление нежестких дорожных одежд бесшовными тонкослойными непрерывно-армированными конструктивными слоями из ЦБ увеличивает срок службы более чем в 2 раза;

-непрерывное армирование жестких покрытий увеличивает срок службы до 2-х раз;

  1. Феднер ЛА, Ефимов СН   ОНИЛ «Цемент» МАДИ (ГТУ) Москва.: «Бетон в дорожно-транспортном строительстве».

Цементобетонные покрытия и основания автодорог и аэродромов относятся к наиболее долговечным типам конструкций дорожных одежд.

Среди преимуществ ЦБ – постоянство физико-механических характеристик, в том числе деформативных, в широком диапазоне изменений температуры внешней среды и скорости нагружения. При этом прочность ЦБ увеличивается в течение всего времени эксплуатации, что важно при постоянно возрастающих нагрузках.

Долговечность ЦБ связана с его выносливостью при действии знакопеременных растягивающих и сжимающих напряжений от движущегося транспорта и температурных перепадов окружающей среды, т.е. с прочностью бетона  на растяжение и растяжение при изгибе.

  1. Шейнин АМ, Эккель СВ, СоюздорНИИ, Москва.

Коганзон МС, Феднер ЛА, МАДИ (ГТУ) Москва.

«Эффективность применения ЦБ при строительстве автодорог». 

Прочностные и деформативные свойства ЦБ, в отличие от  АБ практически не изменяются в реально наблюдаемых диапазонах изменения температур и скорости нагружения. Кроме того, ЦБ упрочняется в течение срока службы дорожной одежды.

На примере скоростной платной автомагистрали, построенной 199708гг в Канаде в провинции Онтарио, показано, что первоначальная стоимость жесткой дорожной одежды с ЦБ покрытием толщиной 28см из бетона М350/Рtb5,0 составила 104% от первоначальной стоимости нежесткой дорожной одежды. Издержки же за срок службы жесткой дорожной одежды составляют 74,1-76,5% от издержек за срок службы нежесткой дорожной одежды.

Это же подтверждается и обобщенными данными , приведенными Радовским БС и Мерзликиным АЕ, в которых отмечается по 26 штатам США, что средний срок службы  составляет для ЦБ покрытий -26лет, для АБ -16лет. Аналогичные данные приведены по скоростным дорогам Германии. Капитальный ремонт для АБ был необходим в среднем спустя 18 лет, для ЦБ – спустя 26лет. При этом доля разрушенных покрытий начинает существенно возрастать: для АБ-после 5 лет службы, для ЦБ – после 20лет службы.

Существенно низкий срок службы и высокие затраты на содержание АБ покрытий в условиях России отмечается Кретовым ВА. По его данным большая часть средств тратится не на строительство новых автодорог , а на поддержание в работоспособном состоянии построенных автодорог.

В условиях России срок службы АБ покрытий составляет, реально, 5-8 лет.

Следует с сожалением констатировать, что техническая политика российского административного аппарата, работающего в сфере дорожного строительства, направлена на сворачивание строительства бетонных дорог , что может привести к некомпенсируемым потерям в обеспечении страны долговечными автодорогами, к резкому росту финансовых и материальных затрат на поддержание а/дорог с АБ покрытием в работоспособном состоянии и тем самым не позволит решить известную проблему «недоремонта».

  1. ШейнинАМ, Эккель СВ, СоздорНИИ : «Дорожные бетоны высокой прочности и морозостойкости».

Особенности укатанного бетона для основания автодорог.

В последнее время укатанный бетон широко применяется при строительстве бетонных оснований автодорог. Например, при реконструкции МКАД. Применение виброкатков для уплотнения жесткой бетонной смеси, ее распределение с помощью асфальтоукдадчиков, распределителей (соответствующие регламенты разработаны СоюздорНИИ) или автогрейдеров упростило технологию строительства ЦБ-оснований.

Чтобы избежать большой разницы в показателях удобоукладываемости уплотняемой смеси перед началом работы катка, рекомендуется использовать смесители такой производительности, чтобы они позволяли распределять смесь однородную по жесткости  на каждую  «захватку», при этом необходимо при расчете цикла «приготовление смеси – транспортировка – распределение – уплотнение» учитывать и понижение удобоукладываемости за время внутрицикловых переходов.

  1. Технология и организация работ строительства автомобильных дорог. Горелышев НВ, М. изд. Транспорт. 1992г.

19.2Работа АБ-покрытий.

Стр.269. АБ резко меняет свойства от температуры: при положительной температуре он обладает свойствами вязко-пластичного материала, при отрицательных – упругого и даже жесткого. Изменение температуры резко влияет на деформационные свойства, состояние и работоспособность АБ-покрытий.

С269.При соблюдении требований, установленных стандартами, нормами, правилами, пособиями и инструкциями, можно строить работоспособные покрытия  со сроком службы 20 лет и более. Однако нарушения технологии приготовления смесей и их уплотнения в слоях покрытий, а также непредвиденные изменения условий эксплуатации приводят к сокращению сроков службы вследствие пластических или хрупких деформаций.

С270К пластическим деформациям относят сдвиги, наплывы, колейность, гребенку, образующихся в летний период при несоответствии сопротивления сдвигу пластичных АБ действующим условиям при торможении и многократным воздействиям транспортных нагрузок.

С270. Хрупкие деформации могут быть следствием температурных напряжений при резком охлаждении осенью и зимой или в виде шелушения и выкрашивания отдельных участков излишне пористого покрытия весной  при многократном переходе температуры через 0°С, когда замерзающая вода, увеличиваясь в порах АБ на 9%, расшатывает структуру, чему способствуют и удары колес по ослабленному участку.

С270. В летний период интенсивность движения транспорта выше средней за год, а температура воздуха достигает наибольшего значения. При этом за счет поглощения тепла поверхность АБ покрытия может прогреться до 60-70°С. По требованиям ГОСТ 22245-90 температура размягчения вязких битумов должна быть 33-51°С. Поэтому свободный , неструктуированный битум начинает плавиться и АБ размягчается. ГОСТ 9128-84 допускает снижение прочности АБ при сжатии при 50°С в 2-3 раза против требуемого при 20°С. Ставший пластичным АБ деформируется от колес автомобилей. Размеры и вид деформаций зависят от величины температуры, времени воздействия деформирующих  нагрузок, их интенсивности и величины. А так как АБ способен накапливать деформации, в результате длительных  временных воздействий нагрузок при соответствующих температурных условиях на покрытиях появляются продольные колеи в местах наката, поперечные волны. Значительные деформации получает покрытие   в местах торможений и набора скорости транспорта, горизонтальные усилия могут достигать значений вертикальных и составлять 0,6-0,8 МПа. Выдавливая и сдвигая АБ, транспортные средства могут создавать колеи и наплывы на бордюрах, особенно при слоях 8см и более. Таким образом, чтобы асфальтобетонные покрытия работали в летний период при высокой температуре без деформаций и разрушений, необходимо применение теплостойких с ограниченной толщиной слоя, АБ с оптимальным содержанием щебня и вязким тугоплавким битумом.

С271. В осенний период происходит снижение температуры и переход от положительной, усиление осадков и переувлажнение покрытий. При отрицательной температуре АБ становится упругим и даже хрупким. Этот переход связан с уменьшением АБ покрытий  по длине и обьему. При быстрых переходах от положительной температуры к  отрицательной в АБ возникают растягивающие напряжения, и если скорость перепада  превосходит скорость релаксации напряжений, возникают поперечные трещины, число которых со временем увеличивается. Эти трещины располагаются поперек проезжей части через 6-8м по длине дороги.

С271Кроме этого при температуре ниже 0°С происходит вымораживание влаги, что вызывает интенсивную усадку АБ. Усадочные деформации совместно с деформациями от понижения температуры приводят к образованию трещин в первые же осенне-зимние морозы. Кроме того, вода, проникая в мельчайшие поры АБ и существующие и вновь образовывающиеся трещины, вызывает появление новых «осеннее – зимних» дефектов, называемых иногда коррозионными.

В зимний период работа АБ-покрытий резко изменяется. Степень охлаждения по толщине и, сл-но , возникновение температурных деформаций зависят от термофизических  характеристик и толщины слоя АБ. Чем толще покрытие и меньше его теплопроводность, тем выше температура и меньше температурные напряжения. Если толщина слоя велика, охлаждение медленно продвигается в глубину и напряжения успевают релаксировать. При небольшой толщине происходит быстрый рост напряжений.?!!?

При низкой (начиная с -10°) температуре АБ имеет значительно большую жесткость. Это характеризуется увеличением модуля упругости, что ухудшает работу АБ-покрытия на слабых основаниях.

Если предположить, что имеется достаточное сцепление АБ-покрытия с основанием, то при понижении  температуры в покрытии неизбежны растягивающие напряжения, поскольку коэффициент линейного растяжения у АБ в 3 раза выше чем у цементобетонных, щебеночных и другого типа основаниях.

Коэф.линейного расширения от температуры меняется незначительно, в диапазоне отрицательных температур для АБ типа А  а =0,00002, при песчаном типа Г а=0,00003, для оснований из цементобетона и щебня можно с достаточной точностью принять а=0,00001, а коэф.Пуассона при отрицательной температуре равным 0,10.

_____________________________________________________________________________

Асфальтобетон                            Относительное удлинение АБ при t°

_____________________________________________________________________________

20°                                  0                                   -20°

_____________________________________________________________________________

Щебнистый               0,015-0,004                    0,006-0,003                     0,002-0,0006

Песчаный                  0,008-0,003                    0,005-0,0025                   0,003-0,0015

Меньшие значения соответствуют мелкозернистым асфальтобетонам, большие –крупнозернистым, т.е. содержащим меньше битума. Таким образом, можно считать, что для того, чтобы АБ зимой не становился излишне жестким и хрупким, битум не должен быть слишком вязким.

В весенний период работа АБ значительно осложняется при недостаточной прочности, жесткости и морозостойкости основания. В это время покрытии еще в холодном жестком состоянии, а основание уже во влажном , оттаявшем (?!). Прогибы под колесами увеличиваются и могут превосходить возможную прочность АБ при изгибе, вызывая образование, особенно в слабых местах, сетки трещин и разрушения покрытия в виде отделения мелких кусков АБ.

С274. Разнообразие условий работы АБ покрытий в различные времена года требует от строителей повышенного внимания к назначению состава АБ-смесей, назначению толщин укладываемых слоев, качеству  укладки, уплотнению.

С274. Если при высоких положительных температурах нужно, чтобы АБ был сдвигоустойчивым, более жестким, то при отрицательной температуре необходимо, чтобы АБ был трещиноустойчивым и оставался возможно более пластичным, а так же плотным. Ввиду крайней затруднительности такой увязки рекомендуется более простой способ обеспечения сдвигоустойчивости АБ летом и трещиностойкости зимой – применение каркасного АБ. Стр274. Каркас из зерен крупного заполнителя обеспечивает сопротивление сдвигу при высокой температуре даже при маловязком размягчившемся битуме, а необходимая деформация растяжения при низкой температуре достигается применением битума такой вязкости, которая обеспечивает необходимую пластичность при минимальной зимней  температуре в конкретной дорожно-климатической зоне.

Стр.256. 18.10.Строительство монолитных армобетонных и непрерывно армированных покрытий.

Модули упругости бетона (МПа)

Класс бетона В5 В7,5 В10 В12,5 В15 В20 В25 В30 В35 В40 В45 В50 В55 В60
13,0 16,0 18,0 21,0 23,0 27,0 30,0 32,5 34,5 36,0 37,5 39,0 39,5 40,0

Армирование производят сварными сетками заводского изготовления. Сетки размещают равномерно по длине покрытия, не доводят до поперечных швов на 50см.

Одной из наиболее перспективных конструкций являются бесшовные непрерывно армированные покрытия, хорошие технико-экономические показатели которых способствовали их широкому применению в ряде зарубежных стран. Исключение температурных швов в данном случае основано на введении в бетонное покрытие определенного количества арматуры. Под влиянием температурных деформаций и усадок в бесшовной ж/б плите, которая, вследствие своей неограниченной длины, не имеет свободы линейных перемещений, возникают значительные растягивающие напряжения и образуются поперечные трещины, имеющие ограниченное (арматурой?) раскрытие. При этом равнопрочность покрытия по всей длине дороги может быть обеспечена, если трещины невидимы, не ощущаются при движении, водонепроницаемы, не вызывают коррозию арматуры, нагрузка с одной плиты на другую передается за счет сил трения в трещинах. Эти требования удовлетворяются, если раскрытие трещин на поверхности плиты не превышает 0,4-0,5мм. Увеличение прогиба покрытия в зоне трещин в этом случае не превышает 15% по отношению к центральной части плиты.

  1. УДК625.76.

12А153. Применение сталеволокнистого бетона для тонкослойного ремонта дорожных покрытий. Stahlfaserbeton als Dünnschichtrekonstruktion von Verkehrsflächen. DakeJ., HeidrichE., “Strasse”, 1988, 28, №8, 239-242 (нем).

  1. УДК 625.84

Прогнозирование разрушения монолитных бетонных покрытий. К.т.н. С.Д. Невский

«Автомобильные дороги», №7, 1988г.

15. УДК 625.768

10127. Устранение зимних повреждений бетонных конструкций. Beseitigung von Winterschäden. Grunau Edvard B., “Strassen- und Tiefbau”, 1988, 42, №5, 21-26 (нем.; рез.англ).

16. Ремонт цементобетонных покрытий. (Отечественный и зарубежный опыт).

Ретроспективный указатель, М., 1990, ЦБНТИ Минавтодора РСФСР.

17. Автомобильные дороги. З.В.Альметова.. ЮУрГУ, Челябинск, 2003г.

18. Применение сталефибробетона в транспортном строительстве. Тезисы сообщений научно-технического симпозиума 26мая 1998г в Москве. Корпорация «Трансстрой».

19. Сталефибробетонные конструкции зданий и сооружений. Волков ИВ, Беляева ВА (НИИЖБ), Обзорная информация. М., ВНИИНТПИ, 1990г.

20. Анализ нарушения плоскостности городских дорог. (Колейность, выбоины, рытвины).

Вострецов Ф.И. Дороги России-21век. №5, 2006г.

21. Обоснование  применения сталефибробетона в качестве гидроизолирующих и защитных слоев проезжих частей мостов и путепроводов при строительстве и ремонтах. (Обоснование и примеры). Вострецов Ф.И.  «Дороги России – 21 век», №5, 2004г.

  1. Применение сталефибробетона в 1999-2005гг. (СФБ на основе фибры «Челябинка»).

Анализ, практика применения, выводы, предложения. Вострецов Ф.И., «Дороги России – 21 век», №5, 2005г.

Добавить комментарий