Строительство цементобетонных покрытий. Специфика строительства автомобильных дорог из бетона Финишная обработка поверхности

Российские дороги

Автомобильные дороги, расположенные на территории Российской Федерации, подразделяются на:
1) автомобильные дороги федерального значения;
2) автомобильные дороги регионального или межмуниципального значения;
3) автомобильные дороги местного значения;
4) частные автомобильные дороги.

Автомобильные дороги в зависимости от вида разрешенного использования подразделяются на автомобильные дороги общего пользования и автомобильные дороги необщего пользования.

В 2009 г. было введено 3004 км дорог общего пользования, что в 1,3 раза превышает объем ввода в 2008 г., в том числе федеральных дорог - 1159 км. Искусственных сооружений в 2009 г. сдано 16 470 п.м. После капитального и текущего ремонта введено 4550 км федеральных автодорог (на 22% больше указанного в Программе), искусственных сооружений - 18 тыс. п. м (на 44% выше объемов 2008 г.). При этом ассигнования дорожного строительства из федерального бюджета составили 342,9 млрд. руб., субсидии субъектам РФ - 104,3 млрд. руб.

Несмотря на то, что федеральные автомобильные дороги составляют лишь 7,8% от общей протяженности сети автомобильных дорог общего пользования, на них приходится до 50% интенсивности движения. Твердое покрытие имеют более 546 тыс. км автомобильных дорог, остальные 54 тыс. км представляют собой грунтовые дороги.

Таблица 1.
Виды дорожных покрытий и степень их распространения в России

Источник. ABARUS Market Research по данным открытых источников.

Грунтовые покрытия и основания, стабилизированные органическими и неорганическими вяжущими материалами, применяются в основном для внегородских дорог. Преимуществом таких покрытий является отсутствие потребности в каменных материалах и дешевизна.

Количество и качество автомобильных дорог по-прежнему не соответствуют запросам растущей экономики, несмотря на то, что средства из бюджетов всех уровней выделяются все в больших объемах, а также предпринимаются попытки привлечения частного капитала к строительству и реконструкции дорожных и инфраструктурных объектов.

Европейские дороги создаются на бетонной основе, российские, в основном, на песке. При этом, по разным данным, от 30% до 90% российских дорог не отвечают транспортным нормам.

Альтернативы

В России при строительстве дорог по-прежнему применяется морально устаревшая, дорогая и медленная технология асфальтобетонного покрытия, к тому же не слишком пригодная для климата России и требующая частого ремонта. По мнению исследователей, использование такой технологии ведёт в финансово-технологический тупик. Выходом из него могло бы стать использование бетонных технологий, в частности, технологии бетонных плит, стянутых стальными тросами, которая активно используется в США, позволяя быстро, недорого и качественно строить дороги .

Сегодня существует много хороших технологий в дорожном строительстве. В некоторых регионах страны (например, в Калужской области) применяют щебёночно-мастичные асфальтобетоны (в таблице под номером 6), и по заверению местного руководства те дороги, которые были построены с применением данной технологии 6-8 лет назад, на сегодняшний день не дали ни одной трещины. В среднем такое строительство обходится дороже на 30-40%, но эти затраты окупаются в течение первых 1,5-2 лет.

Однако наибольшее внимание в настоящее время уделяется внедрению цементно-бетонных дорог. Этот интерес, впрочем, как и многое новое, что предлагается в России, основан на передовом зарубежном опыте, в данном случае - США, Германии и Польши, где автодороги с цементно-бетонным покрытием получили большое распространение, поскольку имеют более длительный срок эксплуатации и не нуждаются в больших расходах на содержание. В основном большинство специалистов ссылаются на опыт Соединённых Штатов Америки, где сегодня 35-40% дорог строится именно по этой технологии. В США разработана целая программа, которая позволяет строить цементно-бетонные дороги со сроком службы более 60 лет.

В настоящее время цементно-бетонные дороги составляют всего порядка 2% в сети автомобильных дорог России общего пользования с твердым покрытием и 8% - в сети федеральных дорог. За период с 1993 по 2000 годы протяженность федеральных цементно-бетонных дорог выросла немногим более чем на 9%, а асфальтобетонных - на 30%, что не соответствует мировым тенденциям дорожного строительства и ведет к излишней трате сил и средств.

Почти все дороги в США строятся с бетонным основанием, на которое нанесен тонкий слой асфальта. Такое несложное инженерное решение, собственно, и называется асфальтобетоном. В то время как в России этот термин применяется в отношении традиционного асфальтового покрытия, где связующим веществом выступает битум, а не цемент. В России под асфальт время от времени кладут монолитное основание, но делают его, как правило, из так называемого «тощего» бетона низкого качества, что в прямом смысле дискредитирует эту технологию.

Насколько известно

Что касается истории, то еще в 1913 г. в Тифлисе была построена первая дорога с бетонным покрытием. А бетонные дороги, построенные немцами в Калининграде в период Великой отечественной войны, надежно служат до сих пор. Цементно-бетонные покрытия внедрялись еще в СССР, но применение нашли в основном в жестких климатических условиях Сибири и Крайнего Севера в 1960-1970-е годы (для подъезда к месторождениям полезных ископаемых). Но к началу 90-х гг. строительство цементно-бетонных дорог было окончательно свернуто. К 1993 году общая протяженность таких автодорог составила всего 9,366 тыс. км. Поэтому одна из нынешних сложностей заключается в том, что за 2 десятка лет почти не осталось инженеров, знакомых с этой технологией.

В России можно насчитать лишь несколько регионов, которые более-менее активно используют цементобетон в дорожном строительстве. К примеру, «Новосибирскавтодор» применяет эту технологию не только на трассах, но и в городе. Также в Приморском крае новые магистрали строятся с цементно-бетонным покрытием. Есть такие магистрали в Тюменской области. Однако Новосибирская область - признанный лидер. Здесь, как и в Европе, цементно-бетонных дорог более 20%.

Цементно-бетонные дороги. Что это такое

Цементно-бетонные покрытия бывают различными. Они разделяются на монолитные и сборные, однослойные и двухслойные, армированные и неармированные, причем применяется как обычный бетон , так и предварительно напряженный. Цемент для каждой из этих конструкций должен удовлетворять дополнительным специфическим требованиям.

Чаще всего, такая дорога - не монолитное полотно. Если дорогу покрыть сплошной лентой бетона, то при изменениях температуры (днем и ночью, летом и зимой) бетонная плита будет изменяться в размерах - расширяться и сокращаться, и в ней возникнут напряжения, которые могут привести к растрескиванию бетона.

Как правило, цементно-бетонное дорожное покрытие представляет собой плиту толщиной 18-24 сантиметра. Поэтому на бетонной дороге на определенном расстоянии делаются швы расширения - миллиметровые зазоры. Швы заполняют эластичной мастикой из битума, чтобы в основание под плиту не проникала вода. Швы расширения в умеренном климате устраивают через 20-30 метров. Это расстояние зависит от температуры бетонной смеси в момент укладки, а также от климата местности.

При охлаждении покрытия до температуры меньшей, чем температура бетонной смеси в момент укладки, бетон будет сжиматься, и бетонная плита может дать трещины. Во избежание появления таких трещин покрытие разделяется швами на расстояниях меньших, чем те, при которых возникают опасные напряжения. Такие швы устраиваются обычно на расстоянии 5-10 метров и представляют собой прорези, глубина которых равна одной трети толщины плиты. Эти швы называются швами сжатия. Когда в бетоне появляются напряжения от сжатия при охлаждении, бетонная плита растрескивается в наиболее слабом месте - по сечению, ослабленному надрезом. Шов сжатия заливают мастикой так же, как и шов расширения.

По оси дороги также устраивают шов по типу швов сжатия, - иначе возможно образование продольной трещины.

Таким образом, цементно-бетонное дорожное покрытие - непрерывное, но состоит из отдельных плит. Во избежание нарушения монолитности всего покрытия, а также для передачи нагрузки от движущихся машин от одной плиты к другой в швах устанавливают специальные металлические стержни.

Существует вариант создания и монолитного бетонного полотна, но эта технология сложнее. Специалисты убеждены, что ставку нужно делать на сборные преднапряженные цементобетонные конструкции, но на новой технологической основе и с другими инженерными решениями. Так, в США делают плиты со сплошными каналами. Через эти отверстия пропускается защищенный стальной канат, и домкратами натягивается горизонт сразу из 30-40 таких плит. Такое «постнапряжение» бетона решает проблему оседания плит относительно друг друга.

Преимущества

Цементно-бетонные дороги долговечнее асфальтобетона в 5-6 раз, их срок службы может достигать 50 лет и более. Они стойки к агрессивному воздействию среды, обеспечивают высокое сцепление с колесом и отсутствие пыли. Полотно относительно мало истирается (0,1 мм в год), толщина покрытия из него не превышает 16-22 см.

Помимо прямых экономических выгод при строительстве, бетонное покрытие дает значительные технико-экономические преимущества при эксплуатации дороги. Кроме того, их прочность и износостойкость позволяют пропускать грузовые автомобили с большим объемом грузов и повышать интенсивность дорожного движения, что приобретает особое значение в контексте транспортных проблем России.

Высокая долговечность бетона позволяет сократить расходы на содержание и ремонт до минимума. Срок службы бетонного покрытия автомобильной дороги в несколько раз больше по сравнению с покрытием из асфальтобетона. Против асфальтных дорог работает еще и такой фактор, как отсутствие качественных дорожных битумов, которые российская промышленность практически не выпускает. И если продолжать строить дороги с применением битума и делать асфальтобетон, то, несмотря на масштабное финансирование и внедрение инноваций, из порочного ремонтного круга российской дорожной отрасли не выбраться.

Таким образом, мы можем сказать, что по сравнению с асфальтобетонными цементно-бетонные покрытия обладают рядом технических особенностей и технико-экономических преимуществ. Бетонные дорожные покрытия имеют:
* большую прочность и могут пропускать все виды тяжелого автомобильного транспорта;
* достаточно высокую шероховатость поверхности покрытия, допускающую движение транспорта с большими скоростями во влажную погоду;
* малый износ поверхности, большой срок службы покрытия до капитального ремонта;
* незначительный объем работ по текущему ремонту;
* малое сопротивление движению транспорта;
* значительную экономию в каменных материалах;
* возможность механизации всех видов строительных работ.

Высокие транспортно-эксплуатационные качества и возможность полной механизации строительных работ выдвигают бетонные покрытия дорог на первое место в мире среди усовершенствованных покрытий. В настоящее время ведущие строительные компании обеспечивают качество цементно-бетонных дорог за счет армирования полотна специальными сетками из различных материалов, например, углеродистых, и улучшения бетонных составов за счет введения различных добавок.

Таким образом, мы видим, что технология укладки цементно-бетонных дорог вовсе не проста. Кроме этого, цементно-бетонные покрытия нужно укладывать на прочные и морозостойкие основания.

Возможности и сложности

В России строительство и реконструкцию цементно-бетонных дорог можно осуществлять исключительно за счет отечественных материалов, нарастив тем самым объемы выпуска дорожного цемента и других необходимых строительных материалов, а также увеличив число рабочих мест.

Цемент, бетон и преднапряженный железобетон можно производить в любом регионе вдоль строящихся трасс, потому что необходимые ресурсы в России имеются практически везде.

Но когда дорожно-строительная организация отдаёт проектно-сметную документацию на экспертизу, проводимую в процессе тендера, то главный критерий, по которому она должна пройти как будущий исполнитель строительства , - это соответствие единственно имеющимся СНиПам времен 70-х гг. и границам стоимости. Но по этим требованиям ни одна современная технология дорожного строительства не проходит, включая цементно-бетонные покрытия. Поэтому очень важно на законодательном уровне изменить требования к условиям торгов, потому что не только цена должна служить ключевым показателем выгоды строительства, но и долговечность построенных дорог.

Изменения, даже в пользу самых выгодных технологий, всегда даются нелегко. Еще в советские времена руководство промышленности опасалось, что при переходе на цементобетон высвободится до 70% оборудования, предназначенного для производства и укладки асфальта, а загруженность имеющейся базы упадет на 15-20%. Были сложности с хранением цемента и сроками его годности, необходимо было создавать новые логистические механизмы. Осложнились бы механизмы планирования, возникли немалые издержки на перевооружение отрасли бетоноукладочной техникой. Кроме этого, в то время отсутствовали экономичные конструктивные решения, а объемы выпускаемых дорожных цементов и бетонов были малы. В связи со всем вышеперечисленным ожидалось резкое подорожание строительства.

Сейчас многие из этих трудностей решаются более безболезненно, но в целом, такие масштабные изменения, конечно, требуют больших капитальных вложений. Тем более что спустя 30 лет технология сборного и монолитного железобетона видится уже чуть ли не единственным выходом из технологического тупика.

Развитие данной технологии определяется главным образом государственной политикой, поскольку основной объем финансирования дорожного строительства обеспечивает федеральный бюджет. Кроме того, государство должно взять на себя часть рисков по непрерывной загрузке предприятий, обладающих передовыми мощностями. Стоимость современного оборудования для укладки цементно-бетонного дорожного полотна составляет несколько миллионов евро. Инвестировав в оборудование, компания должна быть уверена, что в будущем не прекратятся заказы на этот вид работ.

Перспективы

В 2010 г. планировалось увеличить протяженность автомобильных дорог общего пользования федерального значения, соответствующих нормативным требованиям к транспортно-эксплуатационным показателям, до 21 574 км. Однако для эффективного функционирования дорожного хозяйства этого не достаточно.

Стратегия модернизации заключается в том, чтобы удержать дорожную сеть от коллапса. Ни в одном документе планирования строительства дорог не говорится о внедрении каких-либо новых технических решений. Ставку автоматически предлагается делать на асфальтобетон - крайне несовершенную технологию, особенно в климатических условиях России. Асфальт является нежестким покрытием с низкой морозостойкостью, плохо реагирует на жару, страдает ярко выраженной колейностью, работает всего от двух до пяти лет, особенно в условиях нарастания максимальных нагрузок на заднюю ось грузовиков и фур (фактически они уже доходят до 12 т) и взрывного роста числа автомобилей в стране.

При таких нагрузках дороги из асфальтобетона просаживаются, выходя из строя намного раньше любых гарантийных сроков. Число недоремонтов нарастает. Цена на битум растет вместе с ценой на нефть, на рынке начинает ощущаться его острая нехватка. В бюджетах на строительство уже фигурируют астрономические цифры. Так, строительство одного километра шоссейной дороги первой категории уровня Киевского шоссе обходится сегодня, по данным «Трансстроя», в среднем в 1 млрд. рублей (свыше 40 млн. долларов). Дорога третьей категории обходится в 200 млн. рублей (для сравнения: на 2007 год Росавтодору было выделено 150 млрд. рублей). И это притом, что самый хороший асфальт при нынешних нагрузках на дороги не требует ремонта в лучшем случае в течение 5 лет. Климат, культура управления, коррупция, устаревшие технологии, нарушение технических нормативов и отсутствие технических стандартов - все это держит систему в подвешенном состоянии, не давая ей развиваться.

Опять вспомним Новосибирск. При строительстве Северного объезда, сданного в ноябре 2009 года, было применено цементно-бетонное покрытие. Применять асфальт строители не планировали по нескольким причинам. Стоимость асфальтовой и бетонной трассы примерно одинакова, при этом средний срок жизни асфальтового покрытия 12-14 лет, бетонного - 25 лет. Благодаря отказу от асфальта в 1,5 раза снижается и стоимость содержания дорожного полотна.

Эта автомагистраль протяженностью 76 км (цементно-бетонный слой толщиной 24 см и шириной 16,5 м на основании из пескоцемента толщиной 18 см) потребовала 50 тыс. тонн цемента. Это около 6,5 тыс. центнеров на 1 километр (658 кг на один погонный метр). Как уже было сказано выше, в России в год строится около 3-3,5 тыс. км дорог общего пользования. Если хотя бы половина из них будет возводиться цементно-бетонным способом, это способно повысить спрос на цемент только для данных целей дорожного строительства на 1 млн. тонн (без учета строительства объектов дорожной инфраструктуры и текущего ремонта).

В будущем строительство дорог с бетонным покрытием должно возрастать, они должны становиться основным видом магистральных дорог.

Цементобетон не только для дорог

Цементно-бетонное покрытие может быть также широко использовано при строительстве аэродромов, которых в России не хватает. Многие европейские города, имеющие от 100 тыс. населения, располагают международными аэропортами. В России же сегодня даже крупные областные центры между собой сложно связать авиатранспортом. Для активного экономического взаимодействия российским городам необходимо располагать действующими аэропортами, а в случае сотрудничества с иностранными инвесторами - международными аэропортами соответствующего качества для беспрепятственного осуществления авиаперевозок. В Советском Союзе во всех регионах существовали десятки аэродромов местного значения, и это очень помогало в решении многих жизненно важных проблем. Сегодня многие из этих аэродромов полностью утрачены.

Цементно-бетонную технологию также планируют применять в обустройстве железных дорог в качестве основания под рельсы. И хотя в этой сфере использование не обещает быть масштабным, так как сопряжено со специфическими сложностями, имеющие место попытки свидетельствуют о широком потенциальном спектре применения цементно-бетонных покрытий, что, в свою очередь, поднимает уровень востребованности цемента и бетона в экономическом развитии страны.

В. НИКОЛЬСКАЯ, директор по исследованиям аналитического агентства ABARUS Market Research

Цементобетонное покрытие – покрытие капитального жесткого типа, предназначенное для любого грузонапряженного движения.

Подобные покрытия отличаются:

- высокой прочностью;

— долговечностью;

— более безопасным уровнем движения в ночное время;

— высоким коэффициентом сцепления покрытия, который не изменяется при увлажнении;

— высоким уровнем механизации и автоматизации;

— возможностью вести строительные работы при неблагоприятных условиях;

— малым износом покрытия (0,1-0,2 мм/год).

При всех вышеописанных и очевидных положительных моментах существуют и недостатки данных типов покрытия:

- трудности возникающие при ремонте покрытия;

— невозможность открывать движение сразу после окончания строительства;

— необходимость устройства деформационных швов.

Цементобетонные покрытия при высоте насыпи более 1,5 метров строят на второй год.

Требования к дорожным ц/б покрытиям:

Цементобетон должен быть прочным и морозостойким (F).

Морозостойкость оценивается числом циклов попеременного замораживания и оттаивания водонасыщенных образцов в возрасте 28 суток без снижения прочности более чем на 25% и потери в массе не более 5%.

Дорожные цементобетонные покрытия подразделяют на марки, характеризующие его прочность на растяжение при изгибе и сжатии.

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.

Главная » Бетон и кирпич »

В настоящее время в дорожном строительстве России используются две технологии:

С использованием традиционных асфальтобетонных покрытий, в которых связующее вещество – битум;
Использующие цементно-бетонные покрытия, в которых применяется так называемый дорожный бетон.

Традиционная технология асфальтовой укладки не слишком пригодна для российского климата. Дороги с таким покрытием постоянно ремонтируются, но качество их от этого не улучшается. Опыт европейских стран, начавших строить цементно-бетонные дороги, показал перспективность таких автобанов. И дело даже не в моральной старости асфальтобетонной технологии. Она дискредитирована неправильными методами ее применения.

Асфальтобетонные дороги, как инженерное решение, в странах Европы и в США представляют собой бетонное основание, на котором присутствует нанесенный тонким слоем асфальт. В России же асфальтовое покрытие, в котором связующее не цемент, а битум самого низкого качества, укладывают в лучшем случае на монолитное основание из низкокачественного «тощего» бетона, а чаще всего – на гравийную или песочную подсыпку.

В настоящее время лишь небольшой процент автомобильных дорог России имеет бетонное покрытие, в основном, это трассы федерального значения. Большинство же российских дорог не соответствуют современным транспортным нормам.

Достоинства бетонных дорожных покрытий

Технико-экономические преимущества цементно-бетонных покрытий перед асфальтобетонными неоспоримы:

Достаточно высокая прочность позволяет пропускать тяжелую автомобильную технику;
Высокая шероховатость поверхности допускает скоростное движение автотранспорта в дождливую погоду;
Малый износ дорожного полотна;
Стойкость бетона для дорожного строительства к агрессивному воздействию окружающей среды;
Отсутствие пыли;
Малый объем текущих ремонтных работ;
Долговечность по сравнению с асфальтобетонными дорогами, срок эксплуатации достигает 50 лет;
Возможность механизации на всех этапах строительства.

По мнению специалистов, продолжение асфальтобитумной стратегии в строительстве российских автодорог не позволит выбраться из замкнутого круга «укладка-ремонт», хотя ежегодно выделяются огромные средства на содержание дорог.

Основные отличия дорожного бетона

Экстремальность эксплуатации бетонных покрытий автобанов выделяется следующими негативно воздействующими факторами:

Циклически изменяющимися замораживаниями и оттаиваниями;
Увлажнениями и высыханиями.

В силу такого набора негативных воздействий бетонное полотно автодорог сооружается из специального бетонного материала, который отличается от применяемых в строительстве и благоустройстве обычных видов бетонов. Дорожки из бетона в частном доме заливают совсем другим составом, нежели федеральную трассу или взлетную полосу аэродрома.

Бетонные покрытия дорог обладают следующими позитивными характеристиками:

Повышенная износостойкость;
Высокие показатели механической прочности на сжатие и на растяжение при изгибе;
Низкая истираемость;
Стойкость к температурным перепадам;
Морозостойкость;
Влагоустойчивость.

Сравнительная рецептура дорожных бетонов

Современные автотрассы сооружают из тяжелых бетонов, которые имеют в своем составе тяжелые наполнители размером фракции, превышающей 5 мм. Плотность таких бетонов колеблется в диапазоне 1800-2500 кг/куб. м. Наполнитель – гравий и щебень, имеющий в своей основе базальт, гранит, известняк.

Это важно! Для сравнения – легкие бетоны, к которым относят пенобетоны, керамзитобетоны, арболиты и другие аналогичные материалы с рыхлой наполнительной составляющей, имеют плотность в пределах 500-1800 кг/куб. метр.

Для сооружения автотрасс и городских дорог, для транспортных путей на промышленных объектах, в строительстве аэродромов, при изготовлении бордюров используются тяжелые бетоны с повышенным содержанием наполнителя-щебня и сниженной весовой долей вяжущего-цемента, получившие название «тощих бетонов». Такая дозировка сокращает расходы на производство бетонной смеси для расширенного спектра стройконструкций, поскольку смесь подобной композиции дешевле высокомарочных бетонных составов.

В состав тощих бетонов входят:

1 весовая часть вяжущего-цемента;
3 весовых части наполнителя-песка;
5 или 6 весовых частей наполнителей - гравия или щебня.

Дозировка воды определяется, исходя из требований к дорожному бетону заданной марки и марки используемого цемента. Обычный тощий бетон характеризуется жесткостью (Ж), чем отличается от товарных бетонов, приготовленных по регламентируемой ГОСТами рецептуре. В ассортименте производимых тощих бетонов присутствуют составы с жесткостью Ж1-Ж3 и сверхжесткие составы СЖ1-СЖ3, однако наиболее популярны следующие марки:

М100 В7,5 Ж4 и
М200 В15 Ж4.

Дорожный бетон представляет собой несколько иной состав по сравнению с тощим.

Отличие состоит в содержании специальных пластификаторов, которые сообщают дорожному бетону более высокую подвижность по сравнению с тощими бетонами, что немаловажно при укладке дорожного бетона в процессе строительства автодорог. В маркировку дорожного бетона добавляется показатель подвижности смеси П1. Например, обозначение одной из марок используемых бетонных дорожных смесей М150 П1 F100 W2 – класс В12,5. Соответствующие литеры в обозначении означают следующие показатели:

«П» - подвижность смеси;
«F» - морозостойкость смеси;
«W» - водонепроницаемость.

Нормирование водо-цементного соотношения В/Ц позволяет более четко подразделять прочностные характеристики для дорожных бетонов, предназначенных для конкретного типа покрытий. В различных климатических зонах для бетонов однослойных покрытий или верхних слоев двухслойных дорожных покрытий В/Ц принимается в пределах 0,5-0,55. В тех же двухслойных покрытиях нижний слой производят с показателем В/Ц, превышающим отметку 0,6.

А вот для модернизируемых покрытий основание производят из смесей с ненормированным В/Ц.

Это важно! Дорожный бетон должен доставляться только самосвалами, так как в автомиксерах происходит расслоение смеси, теряются характеристики и качество дорожного бетона.

stroitel5.ru

Техника при ремонте автомобильных дорог

Строительство цементобетонных покрытий

Технология устройства цементобетонных покрытий состоит из следующих операций: – подготовительные работы; – доставка приготовленной смеси к месту укладки; – распределение смеси; – формирование конструктивного слоя; – уплотнение цементобетонной смеси; – отделка поверхности цементобетонного покрытия; – уход за свежеуложенным бетоном; – устройство швов; – герметизация швов.

К подготовительным работам при устройстве цементобетонных покрытий относятся: 1) установка копирных струн, которые обеспечивают ровность конструктивных слоев дорожной одежды и их плановое и высотное расположение при работе бетоноукл ад очных машин со скользящей опалубкой; 2) установка рельс-форм для работы комплектов машин на рельс-формах;

3) заготовка и установка арматуры и конструкций швов расширения.

Натяжение копирной струны производится с двух сторон для работы бетоноукладчика со скользящей опалубкой. Копирные струны закрепляются в кронштейнах на стойках. Стойки выставляются при помощи теодолита и нивелира на расстоянии друг от друга 4-6 м на криволинейных участках и через 15 м на прямых. Кронштейны крепятся на стойках на высоте 0,5-1,0 м от поверхности нижележащего слоя. Отклонение копирной струны от вертикальных отметок не должно превышать ±3 мм.

Установка рельс-форм - трудоемкая операция, выполняемая при помощи геодезических инструментов и автокрана. Рельс-формы предназначены для движения по ним комплекта машин и одновременно с этим являются опалубкой для бетона.

Рельс-формы должны устанавливаться на спланированное основание шириной не менее 0,5 м с каждой стороны бетонирования (из щебня, гравия или грунта, укрепленного вяжущими материалами) или на уширенное для этого основание под покрытие. Не допускается осадка основания от воздействия бетоноукладочных машин во время укладки. Для этого установленные рельс-формы следует обкатывать наиболее тяжелой машиной комплекта. Отклонение отметок рельс-форм после обкатки не должно превышать +5 мм. Непосредственно перед укладкой бетонной смеси рельс-формы необходимо смазать с внутренней стороны отработанным маслом.

Отделять рельс-формы от бетона следует с помощью приспособлений, обеспечивающих целостность боковых граней и кромок уложенного слоя, не ранее 24 часов после укладки.

При устройстве цементобетонных покрытий на участках высоких насыпей над трубами, на подходах к путепроводам, мостам производится армирование слоя покрытия.

Металлические сетки устанавливаются в проектное положение при помощи сухариков бетона или арматурных закладных деталей.

Доставку приготовленной смеси к месту укладки можно производить различными транспортными средствами, учитывая при этом объем работ и дальность транспортирования. Дальность транспортирования смеси следует рассчитывать с учетом температуры и влажности окружающего воздуха, от которых зависит скорость схватывания цементобетонной смеси. По СНиП 3.06.03.-85 смесь должна быть доставлена к месту производства бетонных работ не позднее чем за 30 минут при температуре воздуха 20-30 °С, 60 минут - при температуре 10-20 °С.

Для контроля выполнения данного условия необходимо вести строгий учет за порядком движения автотранспортных средств, если ЦБЗ обслуживает только данный объект, или каждое транспортное средство должно быть снабжено сопроводительными документами (паспорт смеси), в которых указывается марка цементобетонной смеси, подвижность смеси, время ее приготовления и место укладки. В местах выгрузки необходимо оборудовать моечные пункты для очистки кузовов автомобилей от остатков цементобетонной смеси. Автотранспортные средства должны иметь водонепроницаемый кузов с гладкой, ровной поверхностью.

Неблагоприятно сказывается длительная перевозка на качество подвижных смесей. Подвижные смеси в транспортных средствах без побуждения в пути не рекомендуется перевозить на расстояние свыше 10 км по хорошей дороге и 3 км по плохой. В качестве бетоновозов с побуждением применяют автобетоносмесители. Автобетоносмесители используют также для приготовления бетонной смеси в пути следования к месту укладки.

Дальность возки сухих смесей ограничена по экономическим соображениям расстоянием, на которое можно перевозить готовые бетонные смеси с побуждением (медленное вращение барабана 3-4 об/мин) без ущерба для качества смеси.

При устройстве цементобетонных покрытий наиболее трудоемкими являются операции по распределению, формированию, уплотнению и отделке поверхности цементобетонного покрытия. Для производства этих операций в настоящее время широко используются комплекты бетоноукладочных машин.

Развитие комплектов бетоноукладочных машин происходит по двум направлениям: создание высокопроизводительных бетоноукладочных машин со скользящей опалубкой и бетоноукладочных машин с использованием рельс-форм.

Бетоноукладчики со скользящей опалубкой представляют собой гусеничные машины, предназначенные для непрерывной укладки цементобетонных покрытий при строительстве автомобильных дорог, аэродромов, каналов. Традиционно для этих целей использовались комплекты бетоноукладочных машин ДС-100 и ДС-110 , в настоящее время на наш рынок выходит ряд фирм, предлагающих свои услуги в обновлении парка строительных машин.

Бетоноукладчики со скользящими формами фирмы «Виртген» отличаются высокой экономичностью. Их модульная конструкция позволяет быстро переоборудовать машину в зависимости от предстоящей работы.

Скользящие формы могут быть подвешены между ходовыми механизмами или сбоку методом «офсет» (со смещением). Таким образом можно использовать одну и ту же машину для устройства покрытия шириной 7,5 м и для формирования прикромочного водоотводного лотка, укрепительной полосы, направляющей стенки.

Выгрузка цементобетонной смеси осуществляется непосредственно на основание перед бетоноукладчиком или распределителем бетонной смеси, если основание достаточно прочное для движения автотранспорта. В противном случае выгрузку смеси осуществляют в приемный бункер, находящийся сбоку. Из приемного бункера смесь подается конвейером на шнек распределителя. Шнек распределителя состоит из двух частей, каждая из которых может вращаться в двух направлениях. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение цементобетонной смеси по ширине. Бетоноукладчики со скользящими формами SP 1600 фирмы «Виртген» позволяют формировать двухслойные цементобетонные покрытия за один проход. Один бетоноукладчик применяется для одновременного устройства бетонного слоя основания и бетонного покрытия.

Цементобетонная смесь для устройства основания подается непосредственно на основание перед бетоноукладчиком, а смесь для верхнего слоя це-ментобетонного покрытия подается в приемный бункер, находящийся сбоку или впереди бетоноукладчика. С приемного бункера цементобетонная смесь транспортером подается на рабочий орган, осуществляющий распределение и уплотнение верхнего слоя цементобетонного покрытия. Скользящая опалубка может формировать боковую поверхность слоя ровной или криволинейной для лучшего сцепления между смежными полосами.

Формирование смеси по ширине покрытия осуществляется распределителем бетонной смеси или самим бетоноукладчиком. При применении распределителя бетонная смесь распределяется на заданную ширину с некоторым запасом по толщине на уплотнение. Запас на уплотнение уточняется пробным бетонированием.

Уплотнение цементобетонной смеси и окончательное формирование осуществляется бетоноукладчиком. Для уплотнения смеси бетоноукладчик оснащен глубинными вибраторами, вибробрусьями и выглаживающей плитой.

При вибрации зерна щебня и песка располагаются плотнее, а воздух, имеющийся в смеси, вытесняется наружу. При уплотнении используют разные частоты вибрирования. Низкие частоты способствуют уплотнению более крупных частиц, а высокие - мелких. В этом случае получают плотные бетоны при малой продолжительности вибрирования. Частота колебаний находится в пределах 460-1000 Гц.

Качество виброуплотнения зависит и от продолжительности вибрирования. Оптимальная продолжительность ее зависит от удобоукладываемости смеси и находится в пределах 60-90 секунд.

При виброуплотнении цементобетонных поверхностей часто наблюдается обогащение верхних слоев излишней водой, отжатой из толщи цементобетона. Это может привести к увеличению пористости цементного камня и снижению прочности верхнего слоя.

Для окончательной отделки покрытия в комплект машин по устройству цементобетонных покрытий входит бетоноотделочная машина - трубный финишер. Рабочим органом этой машины является асбоцементная труба, подвешенная к раме машины. Передвигая трубу по свежеуложенному бетону, добиваются выглаживания поверхности. Чтобы не происходило разрушение кромок свежеуложенного покрытия при первых проходах, асбоцементную трубу устанавливают под углом к оси таким образом, чтобы края трубы не доходили до кромок покрытия на 15-20 см.

Для удаления воды, отжатой при вибрировании, на бетоноотделочной машине предусмотрено навешивание влаговпитывающего полотна, например мешковины. В конце рабочей смены мешковину тщательно промывают, очищая от цементного молока. На отделочной машине также имеется навесное оборудование по нанесению бороздок для создания шероховатости. Средняя глубина бороздок шероховатости, определяемая по методу «песчаного пятна», в зависимости от требуемой величины коэффициента сцепления колеса с покрытием должна быть в пределах 0,5-1,5 мм. Фактура обработанного покрытия должна быть однородной.

Следующей технологической операцией является уход за твердеющим бетоном. Эта операция состоит из комплекса мероприятий, обеспечивающих благоприятные условия твердения уложенной в покрытие смеси. Мероприятия включают предупреждение испарения из бетона влаги, необходимой для процесса структурообразования бетона, а также предохранения его от механических повреждений в начальном периоде набора прочности.

Длительность ухода - до набора проектной прочности, но не менее 28 суток.

Для предохранения высыхания бетона дорожных покрытий производят обработку поверхности пленкообразующими материалами, в качестве которых могут применяться помороль (ПМ-86), лак «Этиноль», битумные эмульсии. Битумные эмульсии используются реже, так как создание темной поверхности способствует нагреву покрытия, что вредит на ранних стадиях набора прочности. Для уменьшения нагрева поверхности после образования пленки, покрытие, обработанное битумной эмульсией, следует засыпать слоем песка толщиной 5 см или для осветления поверхности наносят суспензии алюминиевой пудры или известкового раствора.

В настоящее время для ухода за бетоном используют пленкообразующие материалы типа ПМ. Их наносят на бетонную поверхность в количестве не менее 400 г/м2 при температуре воздуха до 25 °С и 600 г/м2 при температуре 25 °С и выше, как правило, в два слоя с интервалом в 20-30 минут.

Пленкообразующие материалы необходимо наносить путем распыления многосопловым распределителем равномерно на всю открытую поверхность плиты (включая и боковые грани) после завершения работ по отделке покрытия.

Пленкообразующие материалы типа ПМ следует наносить после испарения влаги с поверхности бетона (поверхность становится матовой), а водную битумную эмульсию - сразу после окончания отделки поверхности бетонного покрытия. В случае задержки с нанесением пленкообразующих материалов во избежание высыхания поверхности свежеуложенный бетон необходимо предварительно защитить путем нанесения депрессора испарения влаги. В качестве депрессора испарения влаги следует применять депрессор марки ДСШ при расходе 5-10 г/м2. Допускается применение влажной мешковины. В случае выпадения осадков следует применять рулонные пароводонепроницаемые материалы.

Для уменьшения напряжений, возникающих при сезонных и суточных изменениях температуры воздуха, в цементобетонных покрытиях устанавливаются температурные швы сжатия, расширения и коробления.

При температуре воздуха, превышающей ту, при которой устраивалось покрытие, происходит температурное удлинение плит цементобетонного покрытия, для обеспечения такого удлинения устраивают швы расширения.

Длина бетонного покрытия увеличивается пропорционально расстоянию между швами расширения, коэффициенту температурного расширения бетона и зависит от разности температур покрытия в данный момент и в момент укладки. В швах расширения покрытие разрезают по всей толщине плиты и на всю ширину. Осуществляется это при помощи прокладки из дерева.

При температуре воздуха ниже той, при которой производилась укладка цементобетонной смеси, цементобетонная плита покрытия стремится укоротиться. Швы сжатия допускают укорочение плит цементобетонного покрытия. При сокращении длины плиты силы трения между покрытием и основанием вызывают растягивающие напряжения в цементобетонном покрытии. Швы сжатия позволяют уменьшить эти напряжения и связанную с этим вероятность появления трещин. В швах сжатия покрытие разрезается по всей ширине на 1/3 – 1/4 толщины, ниже этой прорези и возникает в дальнейшем трещина.

Швы в продольном направлении устраивают при покрытии шире 4,5 м. Этот шов называется продольным швом, или швом коробления, так как он допускает возможность температурного коробления в поперечном направлении и снижает вероятность появления продольных трещин.

Пазы деформационных швов следует нарезать преимущественно в затвердевшем бетоне алмазными дисками при достижении бетоном прочности на сжатие 8-10 МПа. Допускается устройство швов и пазов швов сжатия комбинированным способом: закладка в свежеуложенный бетон эластичной прокладки и нарезка по ней паза в затвердевшем бетоне.

Элемент шва расширения (рис. 4.15) следует перед бетонированием надежно закрепить штырями в соответствии с проектом. До установки в проектное положение дощатую прокладку следует 24 ч вымачивать в воде или смазать со всех сторон разжиженным битумом. Штыри поперечных швов сжатия следует устанавливать в проектное положение до бетонирования покрытия с использованием поддерживающих устройств или втапливать в свежеуложенный бетон вибропогружением.

Рис. 4.15. Типовая конструкция поперечного шва расширения: 1 - арматура; 2 - арматурный корпус; 3 - деревянная прокладка; 4 - битумная обмазка; 5 - пластмассовый колпачок; 6 - резиновый компенсатор

Время начала нарезки пазов швов следует определять на основании данных о прочности бетона и уточнять путем пробной нарезки. При пробной нарезке выкрашивание кромок швов не должно превышать 2-3 мм. При суточных перепадах температуры воздуха менее 12 °С пазы поперечных швов сжатия в покрытии следует нарезать в этот же день. В случае невозможности нарезать все швы подряд из-за недопустимого выкрашивания кромок шва следует устраивать контрольные швы сжатия через три-четыре плиты по двухста-дийному способу: нарезка узкого паза шва одним алмазным диском при достижении прочности бетона на сжатие около 5-7 Мпа и последующая нарезка верхней части шва до проектных размеров при достижении прочности бетона более 10 Мпа. При невозможности устройства контрольных швов по двухста-дийному способу и появлении трещин в покрытии контрольные швы следует устраивать комбинированным способом.

При суточном перепаде температуры воздуха более 12 °С пазы поперечных швов сжатия в покрытии, уложенном до 13-14 ч, следует нарезать в те же сутки. В покрытии, уложенном во второй половине дня, для обеспечения трещиностойкости следует устраивать контрольные поперечные швы через две-три плиты комбинированным способом, а последующую нарезку промежуточных швов производить в затвердевшем бетоне.

При устройстве контрольных поперечных швов комбинированным способом в бетон следует заложить эластичную ленту (прокладку) толщиной 0,2-3,0 мм, а затем по ленте следует нарезать паз шва в затвердевшем бетоне. В качестве эластичной прокладки может использоваться полиэтиленовая лента и другие аналогичные материалы, закладываемые после отделки поверхности бетонного покрытия. Установка ленты по СНиП 3.06.03.-85 не допускается, если бетонная смесь потеряла подвижность и лента не омоноличивается. Лента должна закладываться на глубину не менее 1/4 толщины покрытия и выступать над поверхностью на 0,5-1,0 см.

В конце рабочей смены и в случае вынужденного перерыва работ следует устраивать рабочие поперечные швы, как правило, по типу швов коробления с помощью приставной опалубки. Укладку покрытия от рабочего шва следует продолжать после снятия опалубки и обмазки торца плиты разжиженным битумом или пленкообразующим материалом. Если в данном месте необходим шов расширения, его устраивают на расстоянии одной плиты перед рабочим швом или после него.

Работы по герметизации швов производят в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5 °С. Заполнение швов, нарезанных в свежеуложенном бетоне, производят через 7 суток, а в затвердевшем бетоне - немедленно после их промывки и просушки.

Работы по заполнению деформационных швов мастиками, приготовленными на основе битума, надлежит выполнять в такой последовательности: а на дно паза шва уложить хлопчатобумажный шнур; а стенки паза шва смазать разжиженным битумом; а паз шва заполнить мастикой на 2-3 мм выше уровня покрытия;

□ выступающие над пазом шва излишки мастики срезать острым скребком.

Герметизирующие материалы, приготовленные на основе битума, перед применением необходимо разогреть до температуры 150-180 °С.

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Строй-справка.ру

Навигация: Главная → Все категории → Контроль качества зданий

Бетонные, цементно-песчаные и мозаичные (терраццевые) покрытия

Цементно-песчаные полы применяются только в подсобных и обслуживающих помещениях, обычно расположенных в подвальных этажах, а также на алконах, в помещениях котельных, угольных и т. п. Горизонтальность основания под монолитные полы проверяют 2-метровой ^икой в различных направлениях, просветы между рейкой и плоскостью нования допускаются не более 10 мм. При больших просветах неровности п°лнягот жестким цементно-песчаным раствором. При выравнивании основания бетонную, поверхность перед укладкой це-ментно-песчаного раствора предварительно насекают и тщательно промывают водой. Выровненные места уплотняют поверхностными вибраторами и выравнивают без затирки для лучшего сцепления с монолитным покрытием. Контролируя качество мозаичных полов необходимо прежде всего проверять качество исходных материалов: - крупность щебня и гравия допускается не более 15 мм или 0,6 толщины покрытия; - мозаичная крошка (мелкий щебень) и песок для мозаичного состава следует изготавливать из полирующихся твердых пород -мрамора, гранита, базальта и др. с пределом прочности при сжатии не менее 600 кг/см2; для монолитных полов допускается применять чистый кварцевый песок; - для белых или светлоокрашенных мозаичных покрытий следует применять белый (ГОСТ 965-78) или разбеленный обыкновенный цемент; для разбелки к обыкновенному цементу добавляют каменный порошок крупностью не более 0,15 мм из белых или светлых каменных материалов с пределом прочности при сжатии не менее 200 кг/см2 в количестве 20-40% массы цемента. При изготовлении цветных покрытий необходимо строго контролировать, чтобы для окраски к белому или разбеленному цементу добавляли только шелочестойкие, светоустойчивые минеральные пигменты в количестве не более 15% объема цемента. Применять гипс и известь для разбелки цемента запрещается. Мозаичная смесь (бетон) и цементно-песчаный раствор укладывают в покрытие полосами (участками) шириной не более 2,5 м, ограниченными рейками, служащими одновременно маяками. Высота устанавливаемых реек должна быть 30 мм, что после шлифовки обеспечивает толщину пола на высоких участках основания в 20 и 30 мм. Смесь укладывают на 3-5 мм выше реек из расчета ее уплотнения при вибрировании. Уплотняют смесь площадочными вибраторами или виброрейками. Излишнее вибрирование может привести к оседанию большинства крупных зерен, в результате чего после шлифовки получается однотонная поверхность и снижается износоустойчивость бетонного пола. Поэтому вибрирование и трамбовку необходимо прекращать сразу же после появления на поверхности цементного молока. После уплотнения поверхность покрытия заглаживают стальными гладилками. Заглаживание следует заканчивать до начала схватывания бетона или раствора. Посыпка цемента на мозаичные и бетонные покрытия при их заглаживании запрещается; железнение цементно-песчаных покрытий допускается только при наличии указания в проекте. После уплотнения и заглаживания маячные рейки осторожно вынимают, а канавки заполняют смесью и заглаживают стальными гладилками в один уровень с уплотненной поверхностью. В качестве жилок в зависимости от рисунка пола применяют полоски алюминия, латуни, пластмассы, которые одновременно могут служить и маяками. Верхний слой мозаичной массы укладывается через 1-2 ч после укладки нижнего слоя и выверки жилок. Обработку мозаичного покрытия осуществляют аналогично обработке однослойных простых мозаичных полов. Перед окончательной шлифовкой мелкозернистыми камнями поверхность покрытий необходимо промыть водой, а мелкие царапины и поры тщательно затереть цементом с добавкой каменной муки (а для цветных покрытий с добавкой пигмента). При возобновлении укладки монолитных полов после перерыва в работе вертикальную кромку затвердевшего бетона или раствора очищают цементной пленки, пыли и грязи стальными щетками, увлажняют и грунтуют цементным молоком мочальными щетками.
Рис. 39. Установка жилок в мозаичных полах: а - разновидности жилок; б -установка жилок; 1- стеклянная жилка; 2 и. 3- металлические жилки с различными креплениями; 4 - пластмассовая жилка; 5 - мозаичная смесь терраццо); 6 - цементно-песчаный раствор. Уплотнение и заглаживание бетона и раствора в местах рабочих швов производят до тех пор, пока шов станет незаметным. Для увеличения стойкости цемектно-песчаных покрытий их железнят. Железнение необходимо заканчивать до начала схватывания цементно>песчаного раствора. Железнение затвердевшего покрытия запрещается. Для повышения водонепроницаемости бетонных, мозаичных и цементно-песчаных покрытий применяют флюаты, жидкое стекло и хлористый кальций. Поверхностную пропитку покрытий флюатамв (водными растворами кремне-фтористоводородной кислоты или ее цинковыми, алюминиевыми и магниевыми солями, заготовленными не ранее чем за 5 сут до применения) производят не ранее чем через 10 сут после укладки бетонных или цементно-песчаных покрытий. Перед пропиткой покрытие просушивают и тщательно очищают. Необходимо контролировать, чтобы пропитку флюатами осуществляли три раза с перерывами не менее 24 ч, а концентрацию раствора при каждой последующей обработке увеличивали (3-7- Г2% по объему). Пропитку покрытия уплотняющими составами необходимо производить вначале жидким стеклом (ГОСТ 13078-67) с удельной массой 1,07, а через сутки - водным Раствором хлористого кальция с удельной массой 1,12. На пропитку поверхности покрытия составляют акт. После окончательной шлифовки мозаичных и бетонных полов до сдачи их в эксплуатацию хождение по ним и транспортировка материалов, механизмов я инструмента не допускается. Готовые мозаичные и бетонные полы рекомендуется посыпать влажными опилками, которые убирают перед сдачей полов в эксплуатацию. При приемке мозаичных и бетонных шлифованных полов проверяют зер. кальность шлифовки, сохранность жилок при наличии рисунка, отсутствие заметных царапин и выбоин. Цементно-песчаные полы должны иметь совершенна гладкую поверхность. Горизонтальность пола определяют накладыванием контрольной рейки в разных направлениях, видимые зазоры для всех типов монолитных полов не должны быть более 4 мм.

Для устройства покрытий полов чаще всего используется бетон. Материал обеспечивает высокую прочность конструкции, стойкость к агрессивным условиям эксплуатации. Технологии возведения напольных конструкций прекрасно изучены, не вызывают чрезмерных затрат и характеризуются широкой сферой применения.

Бетонные подстилающие слои устраиваются там, где в процессе эксплуатации возможно действие масел, растворов, растворителей, различных агрессивных жидкостей. Во всех остальных случаях можно обойтись устройством нежестких песчано-щебеночных, шлаковых, асфальтобетонных, глинобетонных подушек.

Толщина подготовки зависит от проектных нагрузок. Всегда учитываются характеристики грунтов и применяемых материалов . Впрочем, действующие нормы определяют минимальную толщину подстилающих слоев. Если они укладываются в помещении жилого и общественного назначения – это 80 мм, если в производственных – 100 мм.

На полах с уклоном, организованным стоком предусматривается совпадение швов с водоразделом, в остальных случаях – с деформационными швами здания

Бетон должен обеспечивать несущую способность подготовки. В качестве основного материала используют смесь класса В22.5. Менее прочный бетон (но не ниже В7.5) допустимо брать при невысоких эксплуатационных нагрузках, в частности, при низком растяжении в подстилающем слое.

Если условия эксплуатации таковы, что пол будет принимать резкие перепады температур, всегда проводят нарезку деформационных швов . Они размещаются с шагом 8-12 м во взаимно перпендикулярных направлениях.

Подготовка грунтов

Перед заливкой бетонной подготовки требуется подготовить грунтовое основание.

Принцип работ состоит в следующем:

при необходимости проводится выемка растительного грунта;
если выявлено высокое залегание водоносного горизонта, проводят мероприятия по понижению уровня грунтовых вод;
пылевидные, глинистые и суглинистые грунты обязательно просушивают. Операция длится до тех пор, пока не будет восстановлена несущая способность;
если пол устраивается в неотапливаемых помещениях + на пучинистых основаниях реализуется защита от деформаций;
пористые грунты вынимают и заменяют на грунт с малой осадкой, либо проводится их закрепление;
если основание отличается нарушенной структурой, либо оно насыпное, его следует очистить от мусора, примесей и уплотнить. В работу берут механические или ручные трамбовки. Ручной труд оправдан только в том случае, если оборудование может спровоцировать смещение примыкающих конструкций и фундаментов. По технологии грунты насыпают послойно (по 10 см), трамбуя каждый слой.

Поверхность грунтового основания должна соответствовать всем запланированным проектным отметкам. Опираясь на нижний уровень поверхности, грунт выравнивают, подсыпают, уплотняют. Если для устройства оснований применяются смеси грунтов, их укладывают слоями по 50-75 мм с послойным уплотнением.

Засыпка подстилающих слоев

При работе по грунту под бетонную подготовку укладывают подстилающие слои.

Работы реализуются следующим образом:

на основу (подготовленную и выровненную) насыпают слой строительного песка. Его разносят по всей площади работ сплошным ровным слоем. Толщина одного слоя должна составлять 5-10 мм. Проводится уплотнение, для чего песок предварительно увлажняют;
далее выкладывается щебеночный слой. Его подбирают по размеру, составу, укладывают и увлажняют. В итоге должен сформироваться равномерный сплошной слой, толщиной 80-200 мм. Щебень разравнивают и трамбуют механическим или ручным инструментом. Если используется гравий, он укладывается аналогичным образом;
по сухим основаниям допустимо работать глинобитными смесями. Материал кладут слоем до 100 мм, уплотняя до выхода влаги на поверхность.

Если реализуется многослойная подготовка, каждый последующий слой укладывается после тщательной обработки предыдущего.

Чтобы улучшить сцепление в подстилающих слоях, между ними применяют увлажнение

Заливка бетонной подготовки

На место ведения работ материал может транспортироваться бетононасосами, тележками, самосвалами. Если конструкция не требует армирования, бетон укладывают непосредственно из тележек или самосвалов в центр участка заливки. Если предусмотрен армирующий слой, бетон выгружают опрокидыванием вбок . Если требуется, размещение арматурной сетки регулируется, но при заливке нельзя сдвигать арматуру с места. При больших объемах работ целесообразно использовать бетононасос, обеспечивающий равномерное распределение раствора.

Принцип работ в следующем:

на основу выставляются маяки со строгим контролем горизонтали. В качестве основного материала можно использовать доски, ширина которых соответствует толщине бетонной подготовки, толщиной 4-6 см. На основании маяки фиксируют деревянными колышками, забиваемыми на глубину 30 см, с шагом 1.5 м. Вместо досок допустимо брать металлический швеллер;
если на поверхности пола должен быть организован уклон, его обеспечивают на стадии подготовки, срезая верхнюю грань маяков по требуемому уровню;
при большом объеме работ для устройства бетонной подготовки требуется возведение сборно-разборной опалубки, с надежной фиксацией всех элементов;
бетон подается на поверхность. Бетонирование проводится полосами через одну;
в первую очередь заливают полосы, удаленные от входа, последовательно приближаясь к нему;
когда бетон схватился, приступают к обработке смежных незаполненных полос. Боковые грани готовых плит предварительно обрабатывают горячим битумом. Слой нанесения – 1.5-2 мм. Эти грани будут образовывать деформационные швы;
приступают к формированию усадочных швов. Для этого в свежезалитую подготовку углубляют металлический профиль, толщиной 4-5 мм, шириной 80-100 мм. Профиль должен быть заглублен на 1/3 треть от толщины подготовки. Материал оставляют на 20-40 минут и убирают. Когда бетон созрел, усадочные швы заливают цементным раствором или горячей битумной мастикой.

После завершения работ поверхность обрабатывают затирочными машинами.

Гидроизоляция

Гидроизоляционный слой устраивается под бетонную подготовку при средней и высокой интенсивности воздействия воды и прочих жидкостей на пол (+ щелочей, растворов, кислот). Это могут быть полы неотапливаемых помещений, конструкции, устроенные на просадочных грунтах, полы по плитам перекрытий, зоны с риском капиллярного подсоса грунтовых вод. Кроме того, защита необходима, если бетонная подготовка размещается ниже уровня отмостки.

Выбор материала подчиняется указанным принципам:

если требуется обеспечить защиту от действия воды, химически агрессивных жидкостей, можно применить такие материалы, как п/э пленка, пленка на основе поливинилхлорида, гидроизол;
на фоне средней интенсивности действия сточных вод успешно работает оклеечная гидроизоляция. Допустимо работать битумными материалами, нанося их в 2 слоя. ;
на фоне высокой интенсивности действия жидкостей на пол можно устроить оклеечную гидроизоляцию, но с увеличением количество слоев в два раза;
под бетонную подготовку допустимо устраивать гидроизоляцию на основе щебня и прочих сыпучих материалов с последующей пропиткой горячим битумом.

Полимерная оклеечная гидроизоляция кладется в 1 слой

В последнем случае защиту устраивают после засыпки щебеночной подушки. Слой пропитывают автогудронатором или вручную. Горячий битум равномерно наносится на основу, слоем толщиной 5-6 мм. Если битумная пропитка устраивается в несколько слоев, по первому пускают песок (фракции до 5 мм) или каменную крошку . Проводят уплотнение катком, после чего реализуют второй слой толщиной до 0.25 мм, применяя присыпку песком.

Вне зависимости от используемых материалов, гидроизоляционный слой должен быть непрерывным, герметичным, выступающим над полом на высоту не менее 300 мм от уровня покрытия.

Принципы устройства обмазочной гидроизоляции:

основа должна быть ровной, обеспыленной. Наносится грунт на основе битумных мастик или растворы на основе полимеров. Состав можно распределять вручную кистями или посредством распылителей;
в итоге должен сформироваться ровный по толщине, одинаковый грунтовочный слой, в котором нет пропусков. Оптимальная толщина – 0.5-2 мм;
следующие слои следует наносить только после полного высыхания предыдущих, что можно определить по прекращению отлипа;
при работе со стыками, их покрывают мастикой и приклеивают полосы рулонного материала шириной 10-20 см, после чего наносится еще один мастичный слой.

Принципы работы с асфальтовой гидроизоляцией:

материал может укладываться на горячие мастики, наносимые сплошным равномерным слоем. Нанесенный слой требует разравнивания, уплотнения гладилками или катками;
следующий наносят после готовности нижнего, то есть полного остывания мастики;
стыки устраиваются вразбежку, соблюдается нахлест в 200 мм;
верхний слой защиты должен быть ровным, с соблюденной толщиной и уклоном;
если работают холодными мастиками, принцип работ остается тем же.

Принципы работы с рулонной гидроизоляцией:

материал допустимо приклеивать на холодные или горячие битумные мастики. Требования к подготовке основания остаются типичными;
при использовании горячих мастик требуется подгонка полотнищ;
рулон раскатывают по основе чтобы обеспечивался нахлест 100 мм;
уложенный материал оставляют на 24 часа для устранения неровностей и волн. Температура в помещении не должна быть ниже +15 градусов;
когда полотнища отлежались, их скатывают обратно, оставляя только первый продольный ряд и намечают направляющую линию приклейки;
от наклеиваемого рулона отгибают примерно 0.5 м и наносят мастику. Материалом обрабатывается основание под рулоном;
участок с мастикой приклеивают, плотно прижимая к основе, прокатывая катком от середины к краям;
далее отворачивают оставшуюся часть и действуют аналогичным образом;
кромки приклеенного материала прокатывают катком;
следующий рулон приклеивают внахлест 10 см, соблюдая промазку краев и обработку катком. Далее действуют аналогичным образом, заполняя всю площадь работ;
когда первый слой готов, приступают к устройству второго, соблюдая продольный нахлест 20 мм. Контролируют размещение швов вразбежку.

Если основа не имеет уклонов, рулонные материалы раскатывают по поверхности. При наличии такового – работают от пониженных участков к повышенным

Теплоизоляция

Эффективно применять теплоизоляционные материалы с высокой плотностью. Это могут быть маты или плиты на основе стекловолокна, минеральной ваты или более современного пенополистирола. Оптимальная толщина слоя при ведении работ – 100 мм.

Теплоизоляцию вплотную укладывают на основание, обеспечив плотное прилегание стыков . В качестве альтернативы допустимо применять насыпную теплоизоляцию на основе керамзита. Его наносят на основу слоями, с последующим разравниванием и уплотнением.

На участках примыкания конструкции к стенам и прочим вертикальным поверхностям, следует оставить зазор, который закрывается лентой звукоизоляционного материала.

Технология устройства бетонного покрытия

Полы с бетонными покрытиями – это конструкции общего назначения, успешно эксплуатируемые как в общественном строительстве, так и на производстве. Грамотно сделанный пол способен противостоять высоким механическим нагрузкам, действию растворов, масел, солей, воды. На практике готовая система способна выдерживать нагрев вплоть до 100 градусов.

Бетонное покрытие может быть устроено по грунту, по подстилающей бетонной подготовке, по цементно-песчаным стяжкам М150 и выше, по ж/б плитам перекрытий. На месте ведения работ должен соблюдаться оптимальный температурный режим – не ниже +5 градусов, вплоть до набора раствором половины проектной прочности.

Материалы для приготовления бетона:

портландцемент не ниже М400 по марочной прочности;
гравий или щебень. Крупность не должна быть больше 15 мм, либо 0.6 от толщины покрытия. Следует рассчитывать на средний расход в районе 0.8 куб.м на один куб бетона;
средне- или крупнозернистый песок;
вода.

Если требуется устройство безыскрового бетонного покрытия надо использовать песок и щебень на основе мрамора или известняка, которые не дают искру при ударе металлическими предметами.

Марка бетона не может быть ниже М200. Контролируется подвижность раствора – 2-4 см . В рецептуру допустимо вводить пластификаторы С-3 или другие модифицирующие добавки, что позволит сократить трудозатраты при укладке.

Последовательность укладки бетонного покрытия:

приступая к работам основу очищают от пыли и грязи;
если на нижележащем слое успели образоваться масляные пятна, их следует удалить специальными готовыми растворами либо раствором кальцинированной соды (5%). После обработки участок промывается водой;
если укладка ведется по сборным плитам перекрытий, щели. . Заполнение производится заподлицо с поверхностью плит.

Выемки, монтажные отверстия подлежат заделке, для чего готовят цементно-песчаный раствор М150, не ниже

Приступают к установке маяков, используя либо стальные трубы, либо деревянный брус, либо металлический профиль. Диаметр и высота материала должны соответствовать проектной толщине покрытия.

Первый ряд маяков выкладывают с отступом от стены, равным 0.5-0.6 м. Последующие – параллельно ему с шагом до 3 м. Допустимо проводить раскладку сразу по всему участку работ или отдельными картами, со стыковкой по оси и смещением на ширину рейки.

Для фиксации берут цементный раствор. Направляющие выравнивают по уровню, в соответствии с ранее нанесенной разметкой. Для корректировки положения применяют легкие удары молотка либо давление руки. Горизонтальность проверяют рейкой или специальными приборами.

Последующий ход монтажа таков:

до заливки бетона основу обильно увлажняют. К моменту укладки раствора поверхность должна быть влажной, но без излишков воды;
далее определяют фронт работ, рассчитывая скорость приготовления бетона, укладку, период начального схватывания;
раствор поставляют на площадку от бетоносмесительного узла автобетоносмесителями. Если заливка ведется по первым этажам, раствор выгружают непосредственно на полосу бетонирования. Если работы ведутся вторым и верхним этажам, раствор перемещают в перегрузочные бункера и порционно подают к участку работ подъемниками, кранами;
раствор кладут между маяками, через одну полосу;
слой разравнивают лопатами или специальными скребками так, чтобы он превышал маяки на 3-5 мм;
незаполненные полосы заливают после демонтажа маяков, используя готовые полосы как направляющие и опалубку.

Уплотнение реализуется с участием виброреек, передвигая их вдоль маяков. Если толщина конструкции невелика, время вибрации сводят до минимума , — действуют до тех пор, пока на поверхности не образуется влага. Избыточное вибрационное воздействие может вызвать оседание крупного заполнителя и расслоение бетона.

Оптимальная скорость передвижения виброрейки устанавливается в пределах 0.5-1 метр в минуту. Перемещая инструмент, у его нижней кромки должен собираться валик высотой 2-5 см. В пристенных зонах, на участках возле колонн уплотнение реализуется ручными трамбовками, массой не менее 10 кг.

Если в ходе заливки были допущены перерывы, перед возобновлением укладки вертикальные кромки успевших затвердеть покрытий обеспыливают, очищают и промывают водой. Там, где размещаются рабочие швы, уплотнение и заглаживание реализуется до тех пор, пока шов станет незаметным.

Методика вакуумирования при устройстве бетонных полов

При укладке бетонных покрытий на бетонную подготовку, есть смысл обратиться к методике вакуумирования. В этом случае покрытие выполняется одновременно с подстилающим слоем. В результате прочность поверхностного слоя усиливается на треть по сравнению с исходными показателями. Формируется высококачественный пол с отличными физико-механическими характеристиками.

Согласно технологии, на основание укладывается жидкий бетонный раствор, проводится уплотнение . При помощи специального оборудования из толщи бетона извлекают лишнюю воду, что работает на прочность и жесткость слоя.

Рецептуру бетона подбирают с опорой на качество портландцемента и имеющихся заполнителей. Но,

Чтобы обеспечить максимальный уплотняющий эффект, сначала в состав бетона назначают повышенное содержание растворной части

Суть метода вакуумирования состоит в следующем:

бетонный раствор замешивается с избыточным количеством воды так, чтобы осадка конуса достигла 9-11 см;
смесь выгружают на место укладки и равномерно разравнивают по всей площади;
после заливки раствор уплотняется виброрейкой, если толщина слоя не превышает 10 см. На более толстых стяжках и при наличии армирования дополнительно привлекают глубинные вибраторы;
на выровненный и уплотненный слой кладут отсасывающие маты и подключают через рукав к вакуумному оборудованию;
фильтрованное нижнее полотнище матов кладут прямо на свежий бетон;
верхнее полотнище раскатывают, приглаживая щетками или валиками. Работу начинают от середины полотна, что хорошо повлияет на герметизацию в системе в процессе вакуумной обработки.

Если по поверхности укладываются два и более полотнища, они должны размещаться с нахлестом не менее 3 см. Верхний край должен перекрывать нижний на 10-15 см. Далее начинают вакуумирование. Продолжительность технологии рассчитывается так: 1-1.5 минуты на 1 см слой бетона.

Когда движение воды не наблюдается, обработку прекращают. Бетон должен набрать плотность, при которой на нем остается лишь слабый след. Отсасывающие маты снимают.

После вакуумной обработки можно сразу приступать к заглаживанию. В первый раз работают затирочными машинами с дисками, второй раз – лопастями.

Первичная обработка бетонных полов

Когда залитый слой достаточно уплотнен и успел схватиться, можно приступать к первичной обработке. Готовность покрытия можно определить так, — при хождении по нему должны оставаться легкие следы.

Основное рабочее оборудование – заглаживающие, затирочные машины, с установленными затирочными дисками . Операция помогает исправить мелкие дефекты, которые могли быть допущены в ходе заливки и уплотнения, после обработки образуется отделочный горизонт.

Вторичная затирка возможна спустя 1-6 часов. Вместо дисков рабочим органом выступают лопасти. По труднодоступным участкам работают вручную или затирочной машиной для обработки цементных стяжек. Такие зоны подлежат первоочередной затирке в виду быстрого схватывания.

Уход

Бетон – это тот материал, который должен созревать во влажных условиях. Чтобы обеспечить такую среду поверхность прикрывают влажной мешковиной, влажными опилками, поддерживая материал в таком состоянии на протяжении 7-10 суток .

Частота увлажнения подбирается с опорой на температурно-влажностные условия, однако материал не должен пересыхать даже частично

Шлифовка и фрезерование бетонных полов

Такой тип обработки требует освобождения основания от мусора, механизмов и приспособлений. В процессе фрезеровки следует применять обычные алмазные круги или фрезы, диаметром 250-500 мм.

Фрезеровку реализуют по параллельным полосам, перекрывая край полосы при следующем подходе на 2-3 см. За один проход можно работать на глубину 2-7 мм, ориентируясь на механические и физические характеристики бетона. Цель такой обработки – полное оголение зерен заполнителя, то есть поверхность должна достигнуть такой прочности, когда невозможно его выкрашивание.

Работы обычно ведутся в две стадии. На первом этапе фрезеровальной машиной снимается слой 3-5 мм за один проход. Далее реализуют шлифовку в 1-2 прохода, применяя шлифовальные машины. При обработке следует вовремя организовывать тщательную уборку поверхности.

Финишная обработка

Финишная обработка позволяет улучшить эксплуатационные характеристики бетонных полов. При выборе материалов ориентируются на условия, при которых будет работать конструкция.

Действовать можно следующим образом:

поверхностная пропитка флюатами . Покрытие наносят не ранее, чем через 10 суток после заливки раствора. В помещении соблюдается температурный режим – не ниже +10 градусов. Перед работами основу требуется просушить и тщательно очистить строительными пылесосами. Материал наносят до тех пор, пока бетон не перестанет его впитывать. Практика показывает, что для этого достаточно три подхода с интервалом в 24 часа;
пропитка уплотняющими составами . Для этих целей используют жидкое стекло, водные растворы хлористого кальция. Обработку выполняют в три подхода с суточным интервалом. Когда обработка завершена, бетон требуется промыть водой;
внесение топпингов . Для упрочнения применяются специальные сухие смеси (корундовые, кварцевые, металлические). Тип материала выбирается с опорой на проектные нагрузки. Топпинги наносятся на свежий бетон после первичного схватывания в два подхода, используя бетоноотделочные машины;
в качестве защитного слоя можно использовать полиуретановый, эпоксидный лак . Материал наносится на бетон в период начальных сроков твердения, непосредственно после завершения операции шлифования. Перед работой пол очищают промышленным пылесосом, обрабатывают увлажненной ветошью и грунтуют тем же лаком, но разбавленным растворителем. Составы разносят кистями, валиками или распылением. Соблюдается послойная сушка, в течение которой поверхность защищается от увлажнения.

Помимо полиуретановых лаков для устройства верхнего слоя можно использовать полимерные покрытия (эпоксидные, акриловые). Окрасочные слои наносят тонким слоем, толщиной не более 0.3 мм . Если требуется декоративный эффект, хорошим выбором будут наливные полы, образующие бесшовную матовую поверхность. В условиях высоких нагрузок можно обратиться к устройству высоконаполненных покрытий.

В помещениях жилого типа выбор финишного покрытия практически не ограничен, — это может быть плитка, ламинат, ковролин, пробка, линолеум…

Техника безопасности

При устройстве бетонных полов всегда соблюдаются правила техники безопасности в строительстве. Все рабочие должны быть ознакомлены с условиями ведения работ, проводится инструктаж, обучение обращению с оборудованием и инструментом.

Устройство полов выполняется с использованием технологической оснастки. Применяются средства индивидуальной и коллективной защиты, ручной строительный инструмент. Рабочее место в труднодоступных местах должно быть хорошо освещено.

При укладке гидроизоляции на горячих битумных мастиках необходима особая осторожность. В закрытых помещениях обеспечивается проветривание. Недопустим длительный контакт цементных смесей с кожей.

Стоимость устройства покрытий бетонных полов

Технология устройства покрытий бетонных полов доступна и не требует слишком высоких затрат. В среднем, финансовые затраты на укладку 1 кв.м. «под ключ» начинаются от 850-1100 рублей. К этой стоимости можно смело прибавить издержки на закупку и доставку материалов.

Оборудование, инструмент

Бетонные работы реализуются с участием стандартно набора машин и инструментов.

На строительной площадке должен быть скомпонован такой набор:

в случае самостоятельного приготовления растворов требуются бетономешалки;
предварительное уплотнение грунтов, подстилающих слоев реализуется механическими трамбовками;
уплотнение заливки реализуется виброрейками, глубинными вибраторами;
финишная обработка проводится с участием затирочных, шлифовальных машин;
для очистки и обеспыливания применяют промышленные пылесосы;
нивелир, уровень – инструмент для проведения замеров, контроля горизонтали, ровности конструкции;
лопата, чистая тара, шпатели.

Выводы

Устройство покрытий бетонных полов должно быть реализовано в строгом соответствии с технологическим процессом. Качественный результат достигается с профессиональным трудом, с поэтапным контролем качества выполнения работ.

Устройство промышленных бетонных полов в деталях показано в видео:

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью