Стоянка трамваев может иметь покрытие асфальтобетонное или цементное
Обновлено: 04.05.2024
Бетонные автобаны вместо асфальтовых дорог – прочность и долговечность
В современном дорожном строительстве России задействованы две технологии укладки дорожного покрытия:
- С использованием традиционных асфальтобетонных покрытий, в которых связующее вещество – битум;
- С применением цементно-бетонных покрытий, в которых используется так называемый дорожный бетон.
Технология цементно-бетонных покрытий не является новинкой, ее полномасштабное применение в США и Канаде началось еще в 60-х годах прошлого столетия. Там уже практически все автомобильные дороги имеют бетонное покрытие. Опыт североамериканских дорожных строителей перенимают европейские страны, с конца 80-х годов активно включившиеся в замену асфальтовых шоссе на бетонные автобаны. Теперь и наши «дорожники» начинают применять методику прокладки бетонных дорожных покрытий для перспективного решения российских дорожных проблем.
Бетон или асфальт?
Категорично утверждать, что бетон лучше асфальта, не следует. И асфальт, и бетон являются надежными материалами для дорожного строительства. Однако, у них различные свойства, что определяет различные рамки применимости. Свое веское слово вносит экстремальность эксплуатации российских дорог, которая отличается следующими негативно влияющими факторами:
- Циклически изменяющимися замораживаниями и оттаиваниями;
- Увлажнениями и высыханиями;
- Непрерывными динамическими нагрузками.
Для таких условий традиционная асфальтовая укладка не слишком пригодна, дороги постоянно ремонтируются, но качество их от этого не улучшается. Более того, сама асфальтобетонная технология дискредитирована неправильным применением. В европейских странах асфальтобетонные автобаны представляют собой бетонное основание, на котором нанесен тонкий слой асфальта. На российских асфальтовых дорогах, кажется, делается все, чтобы их качество стало наихудшим:
- В асфальтовом покрытии связующее – битум самого низкого качества;
- Вместо монолитного основания хотя бы из низкокачественного бетона асфальт укладывают на гравийную или песочную подсыпку.
Естественно, что переход на дороги с бетонным покрытием требует определенных расходов, но оно того стоит. Ведь большая часть трасс федерального значения в России уже имеет бетонное покрытие. А оставшиеся дороги пока влачат жалкое существование, абсолютно не соответствуя современным транспортным нормам. По мнению ряда специалистов, продолжение асфальтобитумной стратегии в строительстве российских автодорог никогда не позволит выбраться из замкнутого круга «укладка-ремонт», хотя ежегодно выделяются огромные средства на содержание дорог.
Преимущества дорог с бетонным покрытием
Технико-экономические преимущества цементно-бетонных покрытий перед асфальтовыми неоспоримы.
1. Главный козырь бетонного дорожного покрытия – прочность и долговечность. На многих североамериканских «бетонках», уложенных еще в 60-х годах, покрытие ни разу не обновлялось. Срок службы бетонной дороги без капремонта – не менее 25 лет. Срок эксплуатации определен в 50 лет.
2. Благодаря своей прочности, бетонный автобан способен пропускать тяжелую автомобильную технику на высоких скоростях движения. Динамические нагрузки, возникающие в процессе движения многотонных грузовых автофур, в считанные дни способны разрушить асфальтовое покрытие. Бетонному покрытию эта участь не грозит.
3. Малый износ и низкая истираемость дорожного полотна, соответственно, мало пыли, ее практически нет.
4. Минимальные трудозатраты на текущие ремонтные работы. Да и сам ремонт можно свести к локальным мероприятиям, связанным с вырезом и выемкой поврежденного участка, заливкой его бетоном и последующей шлифовкой.
5. В соответствии с вышесказанным, более низкие эксплуатационные расходы по сравнению с асфальтовым покрытием.
6. Бетонное покрытие обладает повышенной стойкостью к агрессивному воздействию окружающей среды, чего нельзя сказать об асфальте. Любые некомфортные погодные условия – жара, сопровождаемая высокой температурой, снег и последующая оттепель, дожди- являются врагами асфальта. Бетон в этом плане более надежный и долговечный материал. Сюда же приплюсуем влагоустойчивость бетона.
7. Раз уж заговорили о дождях – высокая шероховатость бетонного дорожного покрытия позволяет автотранспорту «летать» на приличных скоростях даже в дождливую погоду, чего не скажешь об асфальтовом шоссе, которое в дождь при экстренном торможении соперничает по скольжению с ледяными катками.
8. Морозостойкость бетонного покрытия.
9. Преимущество, на которое в условиях города не обращают внимания, но чрезвычайно ценится на российских просторах, — бетон отражает на 30-50% больше света, чем асфальт. В ночное время суток бетонную дорогу лучше видно, что позитивно отражается на безопасности движения.
10. Бетонное покрытие дольше остается гладким, без трещин и выбоин, ям и рытвин, чем асфальтовое.
11. На бетонном покрытии можно обеспечить более высокий коэффициент трения, что особенно актуально на сложных участках дороги (спуски, крутые повороты, подъемы). Для лучшего сцепления колес автомобиля с покрытием дороги можно даже пропилить канавки.
12. В производстве асфальта задействованы нефтепродукты. Рост цены на нефть повлечет удорожание стоимости производства асфальта.
13. Бетон является экологически безвредным строительным материалом, не представляющим опасности для почвы и грунтовых вод.
14. Технологический аспект – возможность механизации работ на всех этапах строительства дорожного полотна.
Резюме
Превосходство бетонного дорожного покрытия перед асфальтовым подтверждается не только прямыми технико-экономическими показателями. Позитивным фактором в пользу разворачивания строительства бетонных автобанов является возможность использования имеющихся в регионе бетонных заводов либо запуск быстромонтируемых бетонных заводов производства ЗЗБО серии «КОМПАКТ», способных в течение одного дня сменить место дислокации и уже на следующий день выдавать качественный бетон на очередном участке бетонной автомагистрали. Параллельно эти заводы могут обслуживать окружающую инфраструктуру, способствуя динамике социального развития региона.
Что выбирает Европа: цементобетон vs асфальтобетон
Карл Дауни , генсек Европейской ассоциации бетонных дорог, подробно рассказал о целях и задачах ассоциации, а также о преимуществах современного цементобетонного покрытия.
— Карл, скажите, сколько лет существует ваша ассоциация и сколько стран в нее входят?
— Наша ассоциация совсем скоро отметит свой 10-летний юбилей. В ее состав входит 28 стран, из которых 15 стран являются прямыми членами нашей ассоциации, а 13 входят через другие организации.
— Каковы задачи ассоциации на современном этапе?
— Перед ассоциацией стоит несколько задач. Во-первых, мы делимся различными техническими ноу-хау в области цементобетонного покрытия. Во-вторых, мы продвигаем это покрытие на рынке, пропагандируем преимущества цементобетонных дорог. И в-третьих, мы лоббируем свои интересы в Европейском союзе, продвигаем наших партнеров.
К. Дауни: «Наша цель, чтобы люди, думая о строительстве дорог, не рассматривали лишь асфальт»Лоббирование, безусловно, наша главная цель. Мы доказываем политикам, что на рынок дорожного покрытия необходимо привнести конкуренцию. Здоровая конкуренция приведет к снижению общей стоимости как цементобетонных дорог, так и асфальтобетонных. Выбор покрытия при строительстве или реконструкции дорог должен основываться на аспектах жизненного цикла, а не на строительных затратах.
— Какую долю от всех скоростных дорог Европы занимают дороги с цементобетонным покрытием?
— В Германии, Австрии и Бельгии доля скоростных дорог с цементобетонным покрытием достигает 30–40 %. В остальных странах этот показатель на уровне 0–5 %.
— Кто принимает решение в странах Европы, какую дорогу строить — цементобетонную или иную?
— На строительстве или реконструкции федеральных дорог тип либо типы покрытии утверждает заказчик.
Но в большинстве стран иначе: на тендере рассматриваются варианты лишь одного покрытия, и выбор диктуется стоимостью строительства на сегодняшний день, при этом совсем не рассматривается аспект жизненного цикла объекта. Мы же хотим обратить внимание всех именно на жизненный цикл, на то, что в конечном итоге, спустя 30–40 лет эксплуатации цементобетонные дороги обходятся на 30 % дешевле. Ассоциация ставит перед собой цель вывести принцип вычисления жизненного цикла на уровень директив Европейского союза.
— При строительстве бетонных дорог в странах Европы единые технические нормативы и стандарты или в каждой стране они разные?
— В каждой стране стандарты строительства автобанов с цементобетонным покрытием свои, зато схожи нормативы производства бетона.
— Какова разница в стоимости строительства бетонной трассы и дороги с классическим покрытием — асфальтобетоном?
— Изначально строительство цементобетонной дороги могут быть дороже на 30 %. Но если посмотреть на затраты спустя 30 лет эксплуатации, то цементобетон будет дешевле на 30–40 %. Иногда цементобетонные дороги даже дешевле асфальтобетонных - очень многое зависит от доступности и цены на основные материалы: щебень, битум цемент.
— Каковы межремонтные сроки скоростных дорог с цементобетонным покрытием?
— Межремонтный срок цементобетонных трасс равен 30 годам. После этого срока требуется полная замена покрытия. Безусловно, такой период службы возможен при надлежащем содержании дороги, в основе которого лежат три требования. Во-первых, ухаживать за швами и менять их раз в 5–10 лет. Во-вторых, своевременно устранять локальные дефекты и трещины в покрытии. И в-третьих, менять отдельные плиты с использованием стандартных или быстротвердеющих бетонов. Других работ данное покрытие обычно не требует.
О долговечности цементобетонных дорог говорит и тот факт, что в Германии до сих пор функционирует дорога с оригинальным покрытием 1936 года. Это участок автобана Берлин — Штеттин, которому уже исполнилось 80 лет.
— В чем преимущества скоростной трассы с цементобетонным покрытием перед асфальтобетонным?
— Цементобетонное покрытие отличается долговечностью, простым и низкозатратным содержанием, безопасностью и экологичностью.
Долговечность цементобетона заключается в том, что эти дороги могут служить годами и не требовать ремонта.
Экономичность данных дорог кроется в низких затратах на содержание и эксплуатацию. Цементобетон позволяет экономить топливо, так как это настолько жесткое покрытие, что практически не проседает под колесами большегрузного транспорта, а это позволяет снизить расход топлива.
Большая безопасность данного покрытия также является прямым следствием его жесткости. Например, на таких дорогах не образуется колея, что снижает риск скольжения автомашин на мокрой трассе. Кроме того, от бетонных поверхностей свет отражается лучше, что способствует большей безопасности в темное время суток.
А о пожаробезопасности таких дорог говорит тот факт, что в Евросоюзе действует единое требование, согласно которому дороги, проходящие в туннелях, могут иметь исключительно цементобетонное покрытие. Бетон — негорючий материал, и он не выделяет токсичные газы при нагревании.
Экологичность данного покрытия заключается в том, что автотранспорт при прохождении таких трасс выбрасывает в атмосферу меньше вредных веществ, чем в аналогичных условиях на асфальтобетоне. Происходит это благодаря тому, что меньше сжигается топлива. Европейцы считают, что количество выбросов на дорогах с таким покрытием уменьшается на 6 %, американцы и канадцы называют лишь 3 %. Также следует помнить, что бетон на 100 % подлежит повторному использованию.
О нюансах ремонтных и строительных работ с цементобетоном рассказал нашему спецкору Алекс Эккерт , руководитель тендерно-договорного отдела компании STRABAG, которая выполняет работы по реконструкции скоростной трассы А5 (Франкфурт-на-Майне — Базель).
— Хорошая скоростная трасса — удовольствие дорогое. Сколько стоит такое строительство?
— Стоит отметить, что в Германии новые дороги практически уже не строятся. Здесь сети автодорог существуют уже более 50 лет, и новое строительство бывает лишь как исключение. А стоимость реконструкции данного участка трассы (А5) в 10 км с одной стороной движения обходится 20 млн евро. На один метр такой дороги, толщиной 27 см, шириной 15,75 м, идет 4 кубометр бетона. Причем из 27 см толщины 21 см — это бетон нижнего слоя , а оставшиеся 6 см — высококачественный бетон верхнего слоя с особыми техническими характеристиками .
— Каким образом после окончания строительства и сдачи дороги в эксплуатацию генподрядчик несет ответственность за качество? Каковы гарантийные сроки эксплуатации? Каковы межремонтные сроки?
— Дороги с цементобетонным покрытием рассчитаны на 30 лет эксплуатации, и в это время им практически не нужен ремонт. После же этого срока полотно полностью меняется, причем старый бетон на 100 % используется в новой конструкции дорожной одежды .
За качеством работ следит сам генподрядчик, а также структуры технадзора Заказчика. И я уверяю, что внутренняя служба компании проверяет все очень тщательно, так как здесь никто не любит ничего переделывать. В Германии дорожностроительные работы идут как правило по принципу «сделали и забыли». Согласно законодательным нормам гарантия строительных компании на выполненные работы составляет 5 лет.
— В случае прекращения строительной деятельности генподрядчиком кто несет ответственность за дороги?
— Обычно дорогу контролирует тот, кому она принадлежит.
Наша справка о строительстве бетонных дорог в Германии:
Первая автодорога из бетона типа автобан — магистраль между городами Кельн и Бонн, построенная в 1929–1932 гг.
63 млн кв. м автодорог с цементобетонным покрытием было построено в Германии к 1939 г. Из них 41 млн кв. м (90 %) — автобаны.
28 % — доля автобанов с цементобетонным покрытием на сегодняшний день.
13 000 км — их протяженность.
5,6 % — доля автобанов по отношению ко всей сети автодорог Германии.
33 % автодорожного движения приходится на автобаны.
Беседовал Александр Гусев, подготовила Наталья Бухтиярова
Похожие публикации
Ударим цементобетоном по нашему бездорожью
Весь мир строит дороги из цементобетона, а в России каждый год перекладывают асфальт. Как это изменить?
Весь мир строит дороги из цементобетона, а в России каждый год перекладывают асфальт. Как это изменить?
— Виктор Васильевич, в преддверии Дня дорожника хотелось бы поговорить с Вами на такую важную тему, как применение цементобетона в дорожном строительстве. Вы признанный специалист в этой области, автор новых нормативных документов по строительству и ремонту цементобетонных покрытий. Расскажите, чем была продиктована их разработка?
— Напомню, что еще с 1980-х годов в стране фактически прекратилось строительство цементобетонных покрытий, остановился выпуск машин и механизмов для укладки цементобетона, были заморожены научные исследования в данной сфере. Ну и, соответственно, нормативная документация не обновлялась 30 лет.
В то время пока фактически закрыли целое направление, за рубежом, напротив, продолжали разработку соответствующих машин и механизмов, научные исследования в области применения высокоэффективных бетонов в дорожном строительстве.
В итоге разработаны принципиально новые технологии строительства цементобетонных покрытий. Это эффективные укладчики со скользящей формой, технология автоматизированной укладки и армирования цементобетонных покрытий, специальные методы ухода в автоматизированном режиме и пр. Иными словами, появился целый комплекс машин, который за один проход выдает уже полностью готовое цементобетонное покрытие.
Ну а самое главное — созданы принципиально новые модифицированные бетоны, которые обладают уникальными физико-механическими и техническими свойствами: за короткий срок набирают высокую прочность и т.д. Разработаны различные суперпластификаторы, которые обеспечивают высокую подвижность цементобетонной смеси при низком водоцементном отношении. Отраслевая наука предложила гидрофобизирующие воздухововлекающие добавки, которые придают бетонам высокую морозостойкость.
Все это позволило создавать цементобетонные покрытия с минимальным сроком службы порядка 30 лет. А в некоторых странах поставлена задача довести срок службы таких покрытий до 50—60 лет.
В. Ушаков: «В США на межштатных дорогах применение цементобетона составляет 60%. В Германии эта доля составляет 50%, а в небольшой Бельгии 75% автодорог — цементобетонные. Из других европейских стран можно назвать Италию, а из азиатских — Китай»
— К слову, какие страны здесь идут впереди остальных?
— США, Бельгия, Германия, Италия, а из азиатских, разумеется, Китай. Кстати, китайцы в свое время освоили и усовершенствовали еще советские нормы и сейчас берут на вооружение самые передовые технологии, в том числе и наши разработки.
Все это говорит о том, что эффективность строительства таких покрытий чрезвычайно высока. Они обеспечивают длительные межремонтные сроки службы. Соответственно, минимальные затраты на постоянные ремонты и содержание позволяют эффективно эксплуатировать эти дороги.
— Сегодня, когда стоимость цементобетона уже фактически сравнялась с асфальтобетоном, цеметнобетонное покрытие становится весьма конкурентоспособным. Но львиная доля средств у нас по-прежнему расходуется именно на асфальтобетон. Почему?
— Давайте представим, как это выглядит на практике. Сделали дорогу — вскоре появилась колея, пошли трещины, и через пару-тройку лет необходимо восстанавливать дорогу, затрачивая на это значительные средства. Восстановили — проходит еще три-четыре года, и история повторяется.
За последние годы в стране изменился состав движения, возросла его интенсивность, ежегодный рост автомобилизации в зависимости от конкретных регионов достигает 6—10%. Количество транспорта растет, динамические характеристики автомобилей — тоже. Нагрузка на дорожное покрытие с каждым годом все выше и выше. При этом сама дорожная сеть увеличивается гораздо более медленными темпами.
В результате растущих нагрузок асфальтобетонные покрытия деформируются, на большинстве дорог появляются колеи. А вот на цементобетонных покрытиях они полностью отсутствуют: там вообще нет пластических деформаций, поскольку цементобетон в отличие от асфальтобетона не меняет своих прочностных характеристик в жаркое время года.
В. Ушаков: «Если асфальтобетон при повышении температуры резко теряет прочность, то цементобетон остается таким же прочным, каким был изначально. Мало того, в процессе гидратации цемента, он, наоборот, со временем только набирает прочность»
— Как ухаживать за цементобетонным покрытием, на что обращать особое внимание?
— Во-первых, в первые годы, когда бетон набирает прочность, желательно не использовать хлористые соли. И если мы в этот период эксплуатации будем интенсивно применять противогололедные реагенты, то снизится морозостойкость бетона, появится шелушение и т.д.
— А как при этом бороться с гололедом, если машины зимой катятся по льду, как на катке?
— Есть специальные противогололедные реагенты определенной концентрации, которые в меньшей степени влияют на эти вещи. Вот их использовать можно. Но если в неограниченном количестве разливать хлористые соли, то это, конечно, нанесет покрытию значительный вред.
Второй важный момент — пропитка поверхности цементобетонного покрытия гидрофобизирующим составом для придания ему водоотталкивающих свойств. У нас есть отечественные разработки с использованием местного сырья, в том числе предложенные специалистами МАДИ, которые в несколько раз дешевле импортных аналогов. Например, такой материал, как «Сифтомакс», успешно используют для продления срока службы аэродромных покрытий.
— Насколько я знаю, раньше у нас бытовало мнение, что цементобетонное покрытие неремонтопригодно, но как раз Ваши работы и труды других отечественных специалистов успешно опровергли этот тезис. Что здесь нужно помнить?
— Если мы хотим достичь хороших результатов, надо правильно содержать и ремонтировать цементобетонное покрытие. Например, необходимо обеспечить должную герметизацию температурных швов. Швы нарезают в затвердевшем бетоне и производят герметизацию полимерно-битумными мастиками. Это значительно продлевает срок службы швов: повторно их герметизировать можно не раньше чем через 7—8 лет.
А в целом при правильном содержании и своевременном ремонте цементобетонные покрытия могут служить 60 и более лет. Например, такие участки есть на автомагистрали «Украина». Они построены еще в 1970-е годы, но прекрасно себя «чувствуют» и по сей день.
Наконец, наши последние разработки позволяют эффективно применять цементобетон для капитального ремонта асфальтобетонных покрытий, которые потеряли свою несущую способность. Как это происходит? Достаточно тонкий (10—20 см) слой специального цементобетона укладывается на асфальтобетонное покрытие. Цементобетон вполне успешно справляется с теми нагрузками, которым сегодня подвергаются автомобильные дороги.
— Впечатляет. Но почему же у нас в свое время отказались от такого чудо-материала?
— Прежде всего, потому что тогда не было соответствующих цементов, да и любой цемент являлся дефицитом. А для дорожного бетона нужен не обычный, а бездобавочный высокомарочный цемент марки минимум 500—600.
Сегодня же в России, наоборот, наблюдается переизбыток цемента. И, право, хорошо бы нам здесь взять пример с ближайших соседей. Например, в Белоруссии, где тоже в связи с кризисом налицо переизбыток цемента, разработана специальная программа строительства цементобетонных покрытий. Причем белорусы используют наши нормативные документы, в том числе разработанные при моем участии по заказу Росавтодора.
Успешно развивается данное направление и в Казахстане, где строят магистральные автодороги в цементобетонном исполнении. Причем приглашают к себе нас, российских специалистов, и мы туда ездим и их консультируем.
Так что, как видите, Россия здесь отстает не только от ведущих западных держав, но и от своих ближайших соседей, членов Евразийского экономического союза.
В. Ушаков: «В Белоруссии разработана специальная программа строительства цементобетонных покрытий. Успешно развивается данное направление и в Казахстане. Так что, Россия здесь отстает не только от ведущих западных держав, но и от своих ближайших соседей»
— Виктор Васильевич, по итогам «дорожного» Президиума Госсовета, который прошел в октябре 2014 года в Новосибирске, НОСТРОЙ сформулировал предложения по активизации применения цементобетона в дорожном строительстве. Помнится, тогда предложения строителей поддержал Президент. С тех пор прошел ровно год, а воз, как говорится, и ныне там. Создается впечатление, что нашим дорожникам просто невыгодно применять цементобетон. В самом деле, гораздо проще и доходнее чуть ли не каждый год перекладывать асфальтобетонные покрытия, получая соответствующие заказы. Как считаете?
— Здесь есть своя правда. Но не все так просто. Понимаете, этот процесс требует перестройки всей дорожной отрасли. Освоение технологии укладки цементобетона, переоборудование цементобетонных заводов, закупка соответствующего оборудования, машин и механизмов, обучение персонала и т.д. На это нужны и время, и деньги.
— Может быть, здесь помогут контракты жизненного цикла, при которых дорожники будут отвечать за весь срок работы и эксплуатации построенного ими объекта?
— Это так. Но поймите, на цементобетон придется переходить подрядным организациям, а пока у них нет никаких гарантий, что в проектах будут заложены достаточные объемы этого материала. Пока туда по-прежнему массово закладывается асфальтобетон, а если и присутствует цементобетон, то, как правило, по минимуму.
— Но почему бы не внедрить это хотя бы на платных магистралях…
— Согласен. Тем более что на магистральных дорогах, где высокая интенсивность движения и много тяжелого транзитного транспорта, стопроцентно быстро возникнут колеи — на той же ЦКАД, например. Ничего, дорожники будут упорно их ремонтировать, в результате появятся гигантские пробки и пр. Но, похоже, у нас все это мало кого волнует.
Справедливости ради следует признать, что строить цементобетонное покрытие, конечно, сложнее. Здесь нужна культура производства. Обученный персонал. Высокопрочный, хорошо промытый щебень. Но зато отдача потом будет на порядок выше, чем при асфальтобетоне.
Это ведь в любом деле так. Построил ты, скажем, дом из некачественных материалов — соответственно, быстро появятся протечки и прочие «прелести», и ты будешь мучиться, устраняя их. А если ты построишь дом из хороших современных материалов — то будешь жить припеваючи, надолго забыв о ремонте крыши, стен, полов и пр.
Вот так и с цементобетоном. Его не придется перекладывать каждые несколько лет — 25 лет гарантированно простоит, а то и больше.
В. Ушаков: «Чтобы заинтересовать подрядчиков, в приказном порядке закладывать цементобетон в проекты. Причем делать это должны именно правительственные структуры, прежде всего Росавтодор»
— Что же делать? Чтобы заинтересовать подрядчиков, в приказном порядке закладывать этот материал в проекты?
— Получается, что нет другого пути. Причем делать это должны именно правительственные структуры. Росавтодор, как основной заказчик, должен обязать проектные организации помимо асфальтобетона закладывать в проекты и цементобетон. Есть проект — объявляется конкурс, и все пошло, закрутилось, задвигалось…
А пока этого нет, страна несет колоссальные потери, вкладывая в кризис миллиарды рублей в восстановление дорог в условиях все возрастающей нагрузки на них со стороны автотранспорта.
— Спасибо, Виктор Васильевич, за интересный, содержательный разговор. С наступающим Вас Днем дорожника!
Цементобетон
vs асфальт:
за и против
В России в силу ряда причин сложилась неблагоприятная ситуация с обеспечением нормативных сроков службы дорожных одежд. Фактический межремонтный срок службы дорог даже федеральной дорожной сети составляет 5-7 лет, и в последнее время имеется тенденция к его снижению.
Поистрепались «одёжки» дорожки…
На магистральных автомобильных дорогах преобладают нежесткие дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями (97%) и только 3% дорог с усовершенствованными покрытиями имеют цементобетонные покрытия (по данным МАДИ).
Колейность асфальтобетонных покрытий, трещины и неровности на дорогах свидетельствуют об исчерпании несущей способности дорожных одежд. Постоянно растут объемы «недоремонта» дорог с асфальтобетонным покрытием.
К сожалению, в России после 1990г. практически не строили цементобетонные покрытия на автодорогах. В последнее время в эксплуатацию был введен участок обхода города Новосибирска общей протяженностью 50 километров, выполненный из цементобетона, а в 2009—2012 годах цементобетон был использован при реконструкции участка автомагистрали М-4 «Дон».
Плюсы, с которыми не поспоришь
Основные преимущества дорожных одежд с цементобетонными покрытиями заключаются в том, что при примерно одинаковой строительной стоимости, они обеспечивают значительно более долгий срок службы по сравнению с асфальтобетонными покрытиями. К тому же они требуют значительно меньших затрат на ремонт, а также для того, чтобы обеспечить в перспективе возможность повышения грузоподъемности дорожного покрытия в случае увеличения массы автомашин и интенсивности движения. Цементобетон более вынослив к действию знакопеременных нагрузок. Кроме того, цементобетонные покрытия обеспечивают более безопасную эксплуатацию за счет светлого цвета полотна и высокого сцепления с колесом.
Вот более подробно основные качества цементобетонных покрытий, которые не оставляют сомнений в их преимуществе перед асфальтобетоном:
— 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 износостойкость, морозостойкость дорожного бетона;
— срок 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.
Весеннее шелушение как тормоз прогресса
Но не так, наверно, все просто с цементобетонными покрытиями, ведь не один же идиотизм «дураков от дорог» заставляет отдавать массовое предпочтение асфальтобетону?!
И в самом деле. Опыт строительства и эксплуатации автомобильных дорог показывает, что одной из основных причин отказа в работе цементобетонных покрытий является интенсивное шелушение поверхности бетона после периода зимнего содержания при действии мороза и антигололедных реагентов. Поэтому естественно морозостойкость бетона является одним из основных показателей качества дорожного бетона.
Задача создания бетонов с гарантированной морозостойкостью заключается не только в повышении марки по морозостойкости, но и в создании структур бетона с прогнозируемыми (не скачкообразными) изменениями свойств в процессе эксплуатации. Причем назначение требований к составу бетона, выбор материалов, обеспечение определенных параметров технологии являются первостепенными условиями создания структур таких долговечных бетонов.
При этом, по мнению специалистов, следует изменить подход к определению и оценке морозостойкости. Современные нормативные документы рассматривают испытания на морозостойкость как браковочные. Испытания на морозостойкость, проводимые по принципу «выдержал — не выдержал» не позволяют дать количественную оценку этому показателю. Чтобы подтвердить гарантированное качество, испытания на морозостойкость нельзя завершать при достижении проектных марок. Марка бетона на морозостойкость должна подтверждаться испытаниями при допускаемом снижении нормативных свойств на базе, следующей в параметрическом ряду марки по морозостойкости.
Новые возможности соответствуют потребностям
В гражданском и промышленном строительстве как в мире, так и в России, произошло внедрение новых технологий цементобетона. Появились бетоны, обладающие прочностью при сжатии 100 МПа и более, развиваются технологии самоуплотняющихся и самовыравнивающихся бетонных смесей, разработаны новые поколения бетонов с высокими эксплуатационными показателями: гарантированной морозостойкостью и коррозионной стойкостью. Получены бетоны с соотношением вода-цемент менее 0,3 с прочностью на растяжение при изгибе более 8,0 МПа, с высокой морозостойкостью, трещиностойкостью.
Параметрический ряд таких бетонов уже введен в нормативные документы, что открывает дорогу их широкому применению. Использование бетонов высокой прочности обеспечивает повышение износостойкости, уменьшения колееобразования и, соответственно, повышение межремонтных сроков.
В решении задач повышения срока службы дорожных одежд могут найти отражение новые типы цементобетона, например, цементобетон с пониженным модулем упругости в основаниях автомобильных дорог. Такие бетоны могут быть получены при использовании специальных демпфирующих и полимерных добавок.
Внедрение новых технологий строительства и добавок для бетонов открывает новые перспективы для развития грунтобетонов. Такие материалы могут с успехом применяться как в основаниях, так и в покрытиях.
В строительстве цементобетонных покрытий и оснований могут быть с успехом использованы мелкие и очень мелкие пески в смеси с отсевами дробления. Введение отсевов дробления в мелкий заполнитель значительно повышают прочность и износостойкость бетона; при этом, бетоны с отсевами дробления могут иметь экономическое и экологическое преимущество за счет предоставления экономических преференций предприятиям, потребляющих отходы промышленности.
Использование мелкозернистых (песчаных) и особомалощебеночных бетонов особенно актуально для многих регионов России с дефицитом квалифицированного и крупного заполнителя.
Перспективным видом цементобетона, применяемым в слоях дорожной одежды, является дренирующий (крупнопористый) бетон. Применение комплекса современных химических и минеральных добавок и тщательный выбор материалов позволяет получить такие бетоны с прочностью более 30,0 МПа.
Эффективному развитию цементобетонных покрытий должна способствовать и технология скоростного ремонта и усиления цементобетона. Новым направлением строительства цементобетонных покрытий, нацеленным на повышение потребительских свойств дороги является устройство защитных слоев, в т.ч. антигололедных, обеспечивающих повышенную износостойкость, пониженный уровень шума при проезде автомобилей.
Нужны актуальные ГОСТы и нормативы
Для расширения масштабов применения перспективных конструкций цементобетонных (жестких) дорожных покрытий необходимо разработать новые методы расчета и конструирования дорожных одежд, в том числе на слабых основаниях, систему проектирования, ориентированную на эксплуатационные условия работы дорожной одежды.
Необходимо также актуализировать современную нормативную базу строительства цементобетонных покрытий с учетом новых в т.ч. гармонизированных с зарубежными стандартами, нормативных документов.
Специалисты НИИЖБа им. А.А.Гвоздева считают необходимым разработку и внедрение (совместно с предприятиями цементной промышленности) единого нормативного документа, регламентирующего качество цемента для дорожных и аэродромных покрытий взамен существующих сегодня четырех стандартов: ГОСТ 10178, ГОСТ 33174, ГОСТ 31108 и ГОСТ Р 55224).
В свете новой редакции Закона о техническом регулировании следует актуализировать нормативную базу, направленную на регламентацию технологии и обеспечение качества при строительстве цементобетонных покрытий (взамен ВСН 139-80).
Для повышения конкурентоспособности цементобетонных покрытий автомобильных дорог в России необходимо изменить подход к оценке к назначению качественных показателей дорожного бетона.
Этот материал опубликован в майском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать здесь.
Бетонное покрытие дороги: чем отличается от асфальтового
Бетонное покрытие дороги сегодня используется во многих странах, в том числе и на территории России. Однако львиную долю автомобильных дорог все еще покрывает асфальтобетон, чему есть свои причины, как эксплуатационного, так и экономического характера.
«Бетонное покрытие дороги – современная технология строительства дорог, позволяющая создать прочное и долговечное дорожное полотно. Если сравнивать бетон и асфальт в качестве покрытий, оба материала покажут высокие физико-механические свойства, при этом у каждого будут свои сильные стороны»
Бетонное покрытие дороги, о котором идет речь, представляет собой цементобетонную монолитную дорогу высокого качества. Иногда под бетонным дорожным покрытием подразумевают автомобильную дорогу из бетонных плит, которая не является монолитной, однако подобное сооружение относится к категории временных автодорог.
Какие преимущества и недостатки имеет бетонное покрытие дороги
Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам бетонное покрытие дороги может использоваться для строительства автодорог высокой категории, в том числе скоростных автомагистралей и трасс федерального значения.
Преимущества бетонного дорожного покрытия:
- Жесткость;
- Высокая прочность;
- Сопротивление деформации
- Длительный срок службы;
- Стойкость к высоким температурам;
- Экологичность.
За счет высокого качества покрытия срок службы цементобетонных дорог может достигать 30 лет, однако, лишь при определенных условиях эксплуатации. Некоторые недостатки цементобетона делают невозможным его повсеместное использование.
Недостатки бетонного дорожного покрытия:
- Не выдерживает низких температур;
- Плохо переносит перепады температур;
- Невозможно провести ямочный ремонт;
- Долгий набор прочности – до 28 дней;
- Высокая стоимость;
- Сложность правильной укладки.
Основным минусом является то, что недостатки цементобетонных дорог дополняют друг друга, усиливая негативный эффект. В условиях частых холодов и высокой транспортной нагрузки бетонное покрытие дороги будет систематически деформироваться, что потребует постоянного и дорогостоящего ремонта.
С учетом того, что при повреждении цементобетонной дороги необходимо заменять целый участок, движение по проезжей части необходимо полностью блокировать. Кроме того, долгий набор прочности потребует длительной блокировки дорожного движения.
«Даже в комфортных климатических условиях недостатки цементобетона не позволяют использовать его для устройства всех дорожных покрытий именно из-за сложности ремонта. Поэтому даже в США и странах Европы бетонное покрытие дороги сооружается, по большей части, только для скоростных шоссе»
Большинство городских и дворовых дорог во всех развитых странах мира покрывают асфальтобетоном, а статистика популярности цементобетонных дорог формируется за счет протяженности скоростных шоссе.
Если вам требуется устройство покрытия на относительно небольшой площади, то асфальтобетон будет более привлекательным и выгодным материалом. Например, асфальтирование в Мытищах можно произвести максимально выгодно, так как мы располагаем собственными асфальтобетонными заводами в МО, что положительно сказывается на стоимости материала.
Преимущества и недостатки асфальтобетона
Асфальтовое, как и бетонное покрытие дороги, обладает высокими физико-механическими характеристиками. Однако асфальтобетон является более востребованным материалом для дорожного строительства.
Преимущества асфальтового покрытия:
- Высокая твердость и прочность;
- Продолжительный срок службы;
- Приемлемая стоимость материала;
- Стойкость к низким температурам;
- Относительная простота укладки;
- Быстрый набор прочности;
- Возможность быстро произвести ямочный ремонт.
Ремонт асфальтового покрытия может проводиться без блокировки движения, так как при повреждениях полотна нет необходимости заменять весь участок дороги. Более того, ямочный ремонт можно провести в максимально сжатые сроки, а набор прочности для некоторых видов асфальтобетона занимает всего от нескольких часов.
Недостатки асфальтового покрытия:
- Номинальный срок службы меньше, чем у цементобетона;
- Номинальная прочность и жесткость ниже, чем показатели бетонного покрытия;
- Уступает в экологичности за счет присутствия в составе битума.
Несмотря на то, что некоторые физико-механические характеристики цементобетона выше, чем у асфальта, с учетом частых заморозков в тандеме с высокой транспортной нагрузкой показатели прочности и срока службы бетона снижаются по отношению к асфальту.
Таким образом, недостатки асфальтового покрытия компенсируются его преимуществами, что нельзя сказать о бетоне. За счет этого асфальтобетон более востребован в сфере дорожного строительства.
Однако на сегодняшний день разрабатываются и тестируются добавки к цементобетону, которые способны повысить его сопротивляемость воздействию низким температурам.
Выводы
Бетонное покрытие дороги обладает высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет использовать его для устройства автодорог с высокой транспортной загруженностью. Однако существенные недостатки цементобетона не позволяют использовать его для повсеместного дорожного строительства, особенно на территории России.
Асфальтовое покрытие номинально может уступать бетону в показателях прочности и срока службы, однако преимущества асфальта компенсируют его недостатки перед бетоном. За счет своих преимуществ асфальтобетон на сегодняшний день используется для покрытия большинства автомобильных дорог и пешеходных зон по всему миру.
Читайте также: