Абсолютное большинство российских автодорог имеет структуру дорожного полотна без жесткого цементобетонного основания. В настоящее время, по последним данным 75% российских дорог работает в режиме перегрузки, т.е можно ожидать в скором будущем резкого ухудшения их состояния, т.к. отремонтировать, даже в асфальтобетонном исполнении, такую массу автодорог с обеспечением 12-15- летней долговечности традиционно просто невозможно. На наш взгляд, выходом было бы использование ремонтов существующих автодорог супертонкими слоями сталефибробетона.

Фотоиллюстрация: «Усиление основания автодороги с устранением эффекта колейности».

Технология укладки асфальта: выфрезеровывается слой старого асфальтобетонного покрытия на глубину 120-130мм; слоем 50-80мм укладывается слой сталефибробетона с осадкой конуса 0-3 см с количеством фибры 80кг/м3 (т.е. с очень высокими ФМХ), уплотняется после укладки катком, после короткого перерыва (укатанный слой СФБ должен выдерживать без деформации производство работ по укладке асфальтобетона при асфальтировании) сверху укладывается обычным порядком слой высокощебнистого асфальтобетона (или, что гораздо более эффективно, слой ЩМА). В нашем, проведенном в 2004году, эксперименте, участок для производства работ (50м длиной) закрывался на фрезерование на 6 часов, после чего эксплуатировался в обычном режиме; затем закрывался на укладку слоя СФБ и его уплотнение катком, выдержку до достижения необходимой прочности для производства работ по укладке асфальтобетона – всего 24 часа; после чего был уложен слой асфальтобетона с последующей выдержкой. Технология такого способа дорожного строительства по опытно-экспериментальному участку городской автодороги в г.Челябинске представлена по ссылке:

Участок характеризуется наличием остановки троллейбусов: торможение до остановки троллейбуса после движения с уклона автодороги, разгон после посадки пассажиров, интенсивное движение автобусного и легкового автотранспорта в промежутках между троллейбусами. Эффективность применения данной технологии для ремонта дорог подтверждена мониторингом, проведенным с момента устройства опытного участка в 2004 году по 2012 год. Смежные с опытным участки автодороги — один расположенный перед ним, по ходу движения, и два расположенные на противоположной стороне автодороги (т.е. нагрузки однозначно одинаковые по интенсивности и нагрузке), ремонтировались, в течение этого периода, по 2 раза в год – снятие дефектного слоя асфальтобетона фрезерованием и укладка нового. Процесс дискретно, по годам с 2004 по 2012год представлен фотографиями при проведении мониторинга за этот период. «Остановка Спартак (сейчас ТРК Горки) г.Челябинск. Мониторинг 2004-2012 г.»

Подтверждается эффективность данного метода строительства и ремонта дорог данными и по зарубежью:

В США, начиная с 60-тых годов прошлого века технология строительства дорог выглядела следующим образом: старые цементобетонные покрытия ремонтируют способом укладки тонкого покрытия (Bonded Overlay) из непрерывного армированного бетона, фибробетона, асфальтобетона.

На совещании в г. Арлингтоне (штат Техас), посвященном вопросу строительства тонких покрытий на старом цементобетонном покрытии, представитель «Portland Cement Association» рассказал о применении покрытий толщиной 5 см, которые в течение пяти лет находятся в хорошем состоянии.

Исследования W.V.Ward показали, что устройство нового тонкого слоя (толщиной 5-7,5 см) из непрерывно армированного бетона на старом покрытии приводит к существенному сокращению количества трещин и качество дорожного покрытия заметно увеличивается. Так, на опытных участках за год образовалось от 1,2 до 3,4 м трещин, в то время как на обычном дорожном покрытии образуется от 60 до 90 м трещин. Ремонт покрытий тонкими слоями из фибробетона позволил также значительно сократить количество трещин. Ниже приведены данные по количеству трещин на покрытии до ремонта (L 0) и после ремонта (L 1): участок №1: L 0 = 117,9 м, L 1 = 1,2 м; участок №2: L 0 = 104,4 м; L 1 = 18 м; участок №3: L 0 = 86,4 м; L 1 = 8,4 м. В то же время при строительстве дорог на обычном армированном стержневой арматурой бетоне, уложенном поверх старого железобетона, количество отраженных трещин практически не уменьшилось: L 0 = 105 м, L 1 = 84 м. Все физико-механические показатели на опытных участках лучше, чем на участках, ремонтируемых традиционными способами. Так, деформация дорожных одежд на опытных участках при укладке асфальта уменьшилась на 15-25%. В большинстве экономически развитых стран основное внимание обращено на ремонт и усиление дорожных одежд с применением цементобетона. При этом выделяют следующие три разновидности конструкций усиления асфальтобетонных покрытий при строительстве автомобильной дороги: толстые бетонные слои, тонкие и ультратонкие. Ультратонким слоям уделяется наибольшее внимание. Первоначальные эксперименты с ультратонкими бетонными слоями были начаты в начале 1990-х годов в США, затем опытные работы были выполнены в Мексике, Канаде, Швеции, Франции, Англии, Австралии, Бразилии. В результате эти конструкции были рекомендованы для ремонта асфальтобетонных покрытий на дорогах с тяжелым движением, где наблюдается интенсивное колееобразование.

Преимущества цементобетонных покрытий:

  • существенно большая прочность цементобетона в сравнении с асфальтобетоном;
  • стабильность деформативных свойств цементобетона при изменении температуры;
  • рост прочности цементобетона во времени при благоприятных условиях эксплуатации;
  • доступность оборудования для скоростного строительства бетонных покрытий с высокими показателями ровности;
  • высокая морозостойкость бетона при применении суперпластификаторов и воздухововлекающих добавок;
  • срок ремонта службы покрытий до капитального ремонта при высоком качестве строительства и нормальной эксплуатации может достигать 50 лет;
  • стабильность коэффициента сцепления покрытия с колесами автомобилей;
  • слабая его зависимость от степени увлажнения.

Анализ фактических сроков службы дорожных одежд во многих странах, в том числе и в России, показал, что в сопоставимых условиях эксплуатации жесткие дорожные одежды имеют в среднем в 1,6-2 раза более продолжительный срок службы, чем нежесткие. Удельный вес дорожных одежд с цементобетонными покрытиями в развитых странах составляет: в Германии — 31%, в США — 35%, в Бельгии — 41%. Средний фактический срок службы этих покрытий — 26 лет. В России на автомобильных дорогах преобладают нежесткие дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями — 97%. Фактические сроки службы дорожных одежд даже на сети федеральных дорог существенно ниже нормативных. По данным ГП РосдорНИИ, они составляют в среднем 5-7 лет. Таким образом для существенного повышения долговечности автодорог, необходимо строить их на жестком цементобетонном основании. Расчеты и анализ отечественной и зарубежной практики в статье профессора (МАДИ (ГТУ)), члена секции «Транспортное строительство и дорожное хозяйство» РНТО строителей Каганзон М.С. «Современные возможности применения цементобетона при строительстве дорожных одежд в России» показывает эту настоятельную необходимость, ибо, в конечном итоге РФ не будет иметь средств для строительства новых автодорог, т.к. все средства уйдут на ремонт имеющихся, построенных без жесткого цементобетонного основания.

Расчеты расчетного отдела ЮжУралАкадемЦентра (к.т.н. Сытник А.С.) «Заключение по «Разработка конструкции дорожной одежды жесткого типа с применением сталефибробетона для устройства проезжей части улиц и городских дорог в геологических условиях города Челябинска»показывают, что можно заменить традиционный слой цементобетона в 24 см на 11-13-ти сантиметровый слой СФБ, что даст существенное увеличение долговечности.

На данный момент имеется «Методика расчета конструкции дорожной одежды с покрытием из сталефибробетона» (ГУП ПИИ «Челябавтодор») , в которой представлены варианты конструкций автодорг с применением СФБ. Экономические расчеты показывают незначительное удорожание работ — порядка 10-12% против традиционной конструкции, без учета уменьшения количества температурных швов в 2-2,5 раза. Челябинским ГУП ПИИ «Челябдорпроект» выполнен проект участка автодороги «Челябинск-Троицк» с вполне конкурентоспособными технико-экономическими показателями строительства дорог Челябинск, а в части долговечности этот участок должен в 2-3 раза будет превосходить традиционные.

При строительстве долговечные (до 25-50 лет) дороги можно получать уже сейчас, возводя сталефибробетонные, непрерывно-армированные основания.

Выходом из сегодняшнего (асфальтобетонного) замкнутого круга по ремонту и реконструкции дорожного полотна может служить применение сталефибробетонных ремонтных смесей, позволяющих ремонтировать полотно за 2-3 часа в широком диапазоне температур (от -15 до +35°С), в зависимости от введенных добавок. Кроме этого, усиление оснований супертонкими слоями (6-10 см) цементобетона приводит к увеличению срока службы поверхности проезжей части как минимум в 2 раза (по некоторым данным в 5-6 раз).

Применение супертонких сталефибробетонных слоев практически в 5-6 раз снижает количество швов расширения и сжатия как поперечных, так и продольных при таком усилении основания, что увеличивает поэтому долговечность в разы как самого основания, так и слоя АБ-покрытия.

В случае невозможности устройства асфальтобетонного покрытия на проезжей части из цементобетона, сталефибробетона разработан состав для «Упрочнения поверхностного слоя покрытий автодорог и аэродромов».

Сегодня в России большая часть средств уходит на «асфальтобетонный ремонт», а не на строительство новых дорог долговечных; недалек тот день, когда все средства будут уходить на один лишь ремонт.

Добавить комментарий