Правительство РФ предложило строить дороги из цемента. Цементирование дорог
Цементобетонные дороги: преимущества, недостатки, нюансы
Качество автомобильных дорог зависит от работы компаний, которые занимаются данным вопросом, основного материала, способа строительства. Один из самых распространенных вариантов – это укладка цементобетонной дороги. Она имеет серьезные преимущества, по сравнению с асфальтированной. Рассмотрим особенности данного вида, технологию работы, преимущества и недостатки.
Что учитывать во время строительства
Перед тем, как заняться созданием дороги, дорожная компания обязательно должна изучить нюансы рельефа, климатические условия местности, бюджет, выделенный на работу, а также нагрузки, которые принимает дорога. Именно поэтому каждый проект является уникальным. Например, для работы с горной дорогой обязательно должен изучаться ее рельеф и учитываться во время строительства. При работе с магистралью рельеф меняется из-за прокладки трассы. То есть, впадины засыпаются, через реки прокладываются мосты. Учитывая данные факторы, строительство дорожного полотна осуществляется двумя способами: асфальтирование, создание цементобетонного покрытия.
Что собой представляет полотно
Данный тип дорог в несколько раз дороже, чем асфальтированное покрытие. Но при этом качество ее также выше, оно практически не требует постоянного обслуживания, 13-15 лет оно не нуждается в ремонте. По факту, частый ремонт асфальтированного покрытия выходит на стоимость цементобетонного. Оно представляет собой плиту, толщиной от 20 до 24 см. Между отрезками плит обязательно делаются швы, которые позволяют сужаться и расширяться материалу во время перепада температуры. Если они имеют неправильный размер или их вовсе нет, то бетон начнет трескаться, дорога быстро станет непригодной для использования. Для умеренного климата характерно расстояние между плитами примерно 25-30 метров. Шов заполняется деревом, чаще всего это сосна, ель. Поверх древесины заливается битумная мастика с высоким уровнем эластичности для того, чтобы влага не проникала внутрь.
Преимущества цементобетонной дороги
- Высокий уровень прочности, надежность по сравнению с асфальтированной дорогой. Износоустойчивость материала позволяет обеспечить долговечность покрытия, экономит средства на дальнейшей работе, обслуживании.
- Покрытие выдерживает большие нагрузки.
- Материал намного безопаснее, чем асфальтирование, так как не содержит вредные нефтепродукты.
www.tass-sib.ru
Дорожный цемент
Как вы уже, наверное, догадались, дорожный цемент предназначен для строительства различных дорог, в том числе и в аэропорту. Требования к такому цементу предъявляют самые высокие, судите сами:
• морозостойкость;
• высокая прочность;
• высокая истираемость;
• ударная вязкость;
• водонепроницаемость.
Чтобы добиться таких показателей, при помоле этого цемента следует добавить пластифицирующие, а также гидрофобно-пластифицирующие добавки. Здесь допустимо и добавление гранулированного доменного шлака, однако его количество не должно превышать 15% от всей массы цемента. Что касается С3А, то его количество в клинкере не должно быть больше 8%.
Дорожный цемент, как для однослойных, так и для двухслойных дорожных покрытий обязательно должен быть не ниже марки 300. Это очень важно, в противном случае, качество покрытия будет оставлять желать лучшего. В качестве основного составляющего дорожного покрытия может служить и шлакопортландцемент.
Шлакопортландцемент – это вид цемента, в состав которого входят портландцементный клинкер, гранулированный доменный шлак (30-60%) и гипс (5%). Характерно то, что для изготовления этого вида цемента можно использовать и основные и кислые доменные шлаки. Если говорить о прочности, то шлакопортландцемент выпускают 200-500 марки. Самым оптимальным вариантом для дорожного покрытия послужат 400 и 500 марки цемента.
Особенностью шлакопортландцемента является то, что при застывании он выделяет намного меньше тепла, чем обычный портландцемент. Он обладает большей водостойкостью, а также сопротивляемостью сульфатной коррозии. Что касается такого качества, как морозостойкость, то здесь шлакопортландцемент немного проигрывает обычному цементу. Отсюда, география применения его в качестве дорожного цемента достаточно ограничена.
Главной особенностью любого дорожного цемента является то, что он начинает схватываться не раньше, чем через несколько часов (тогда как обычный портландцемент схватывается через 45 минут) после затвердения. Такое положение дел позволяет привозить уже готовую бетонную смесь к месту ее заливки. Помимо шлакопортландцемента, при строительстве дорог и дорожных покрытий допустимо применение и напрягающего цемента.
Напрягающий цемент – это одна из многих разновидностей расширяющегося цемента. Он получается в итоге помола портландцементного клинкера (до 65%), гипсового камня и извести (5%) и глиноземистого шлака (15%). Напрягающий цемент в затвердевшем состоянии обладает высокой водостойкостью. Напрягающий цемент с малой энергией самонапряжения может послужить прекрасной основой для дорожного покрытия.
Если в состав цемента, который будут использовать для строительства дороги, изначально не входят пластифицирующие, гидрофобные или смешанные (гидрофобно-пластифицирующие) добавки, то их необходимо ввести самостоятельно во время приготовления бетонной смеси. Активные минеральные добавки в составе дорожного цемента допускать не следует, так как они значительно снижают его морозостойкость.
cementiruem.ru
Правительство РФ предложило строить дороги из цемента
Использовать цемент в строительстве дорог предлагается в Стратегии развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года, сообщает РИА «Новости».
«Цементобетонные дороги долговечнее асфальтобетонных в 5-6 раз», — утверждается в документе. Власти отмечают, что срок службы цементобетонной дороги может достигать 50 лет и более. Кроме того, говорится в Стратегии, в качестве мер по стимулированию спроса на отечественные стройматериалы предлагается существенно увеличить объемы строительства, реконструкции, ремонта зданий и сооружений с применением широкого спектра полимерных композитных материалов и изделий из них.
В настоящее время при строительстве дорог в России как правило используется асфальтобетон — искусственный строительный материал, полученный в результате уплотнения специально приготовленной смеси, щебня, песка, минерального порошка и битума. Как рассказал корреспонденту «Авто Mail.Ru» профессор кафедры дорожных материалов МАДИ Юрий Васильев, разговоры о строительстве цементобетонных дорог ведутся уже много лет, и именно долговечность является их главным плюсом. Но есть и существенные нюансы.
Бетон на основе цемента требует более высокой культуры производства. То есть сейчас у нас асфальтобетонные дороги укладывают все: и квалифицированные, и малоквалифицированные рабочие. Вот с цементобетонным покрытием это не пройдет, здесь нужны и другие кадры, и другое оборудование.То есть затраты на строительство будут выше, а расходы на эксплуатацию меньше. Плюс срок службы действительно увеличится. В одночасье такую замену организовать сложно. И только за счет спроса на цемент это сделать тоже нереально. Нужна серьезная подготовка и перестройка системы.
Юрий Васильев
профессор кафедры дорожных материалов МАДИВ середине апреля 2016 года заместитель председателя комитета Госдумы по транспорту Александр Старовойтов предложил российским дорожникам изучить опыт Нидерландов в области строительства автодорог из пластмассы. Как отметил депутат, такие дороги позволяют существенно экономить при строительстве, а Росавтодору можно было бы изучить этот опыт и сделать «небольшой пилотный отрезок, посмотреть с точки зрения затрат и с точки зрения эффективности».
auto.mail.ru
Методы укрепления грунтов
При реконструкции зданий и строительстве новых сооружений часто возникает проблема слабого грунта. Такое основание может не выдержать нагрузок от постройки. В этой статье речь пойдёт о различных методах его укрепления.
Грунт — это слой, который воспринимает на себя сумму всех нагрузок от сооружения. Условно все грунты можно разделить на стабильные и нестабильные. Стабильный — достаточно плотный и сухой для того, чтобы без специальной подготовки выдержать нагрузки от фундамента или дороги. Нестабильный требует предварительных работ по осушению и уплотнению.
Механический метод
Подразумевает под собой внедрение отдельных высокопрочных изделий (свай) или материалов (грунт, щебень), а также уплотнение без изменения структуры (трамбовка/вибрирование).
Укрепление железобетонными сваями
Смысл заключается в том, что длинная свая проходит слой слабого грунта и упирается в более плотный. Нагрузка передаётся по свае вертикально. Также она удерживается за счёт трения грунта о поверхность сваи. По методу погружения сваи бывают набивные (забиваются в грунт с предварительным бурением или без), буронабивные (жидкий бетон заливается в обсадную трубу, погружённую в грунт) и сваи вдавливания (погружаются специальной машиной-домкратом). Метод требует применения громоздкого и дорогостоящего оборудования и большой стройплощадки.
Грунтовые сваи
В заранее пробуренное отверстие засыпается подготовленная смесь из гранулометрического заполнителя разных фракций. Трамбуется послойно. Эффект сравним с ж/б сваями, но гораздо дешевле и экологичнее.
Устройство грунтовых подушек, трамбовка/вибрация, замена грунта
Используют при сравнительно небольшой требуемой толщине слоя заданных свойств. Производится трамбовка катками (кулачковыми и гладкими), виброплитами и прочим оборудованием с вибрацией или без. Пылеватые пески трамбуют с водой. Метод оптимален при строительстве аэродромов, дорог и других объектов большой площади. При невозможности применения метода слой слабого грунта извлекают и заменяют на более прочный.
Цементация и инъекции
Суть сводится к приданию грунту желаемых свойств за счёт добавления в его состав цемента.
Механическое перемешивание грунта с цементно-песчаным раствором (цементация)
Применяют специальный шнековый бур с полой штангой, имеющей отверстия по длине. Через них подаётся цементный раствор одновременно с работой шнека, и происходит его перемешивание с грунтом. Метод сравнительно дешёвый и проверенный. Применяется в основном во влажных грунтах.
Струйная цементация
Отдельно стоит отметить современный подход к классике: струйную цементацию. Цементный раствор подаётся по трубе под очень высоким давлением, одновременно пробивая место для инъекции и смешиваясь с грунтом. Требует применения специальной техники.
Механическая и струйная цементация вполне применимы для усиления грунтов, на которых уже стоят здания, даже в стеснённых условиях. Для этого используют компактные установки для инъекций (так называемые «джет-сваи»). Их можно вводить как вертикально, так и под углом. Работы проводятся быстро, относительно бесшумно и подходят для городских улиц.
Укрепление грунта по плоскости (дорожное строительство)
При строительстве сплошных покрытий применяют комбинированные методы укрепления грунтов. Из-за своей протяжённости по местности такие объекты могут охватывать значительные территории, и, соответственно, различный состав основания. Приведённые ниже способы всегда используют в сочетании с механическим укреплением.
Смешивание с природными гранулами
Изменение свойств при помощи добавления гранулометрического или иного заполнителя. В зависимости от состояния грунта для его стабилизации применяют разные природные материалы: щебень, гравий, песок, глину, суглинки. Метод сравнительно дешёвый и экологичный, не требует химических компонентов. Перемешивание происходит в специальном шнековом бункере.
Смешивание с минеральными вяжущими
Известкование — метод, известный с давних времён. Уменьшает пластичность и липкость глинистых грунтов, делает их более стойкими к размоканию. Из недостатков — низкая морозостойкость. Используют при подготовке основных (нижних) слоёв дорог.
Смешивание грунта с органическими вяжущими
По принципу не отличается от описанных выше. В качестве добавки используют различные смолы, битумы, дёгти твёрдые и жидкие эмульсии. Эффект и область применения также примерно совпадают. Из особенностей стоит отметить высокую стоимость органического материала (или его синтетического заменителя) и агрессивность этих компонентов по отношению к природной среде. Поэтому данный метод сегодня практически не применяют.
Из трёх описанных технологий на практике самостоятельно можно применить первые два. Легкодоступные и относительно недорогие компоненты и элементарная технология перемешивания делают их востребованными и сегодня. Вполне реально укрепить участок грунтовой дороги или придворовую территорию при помощи обычного мотокультиватора.
Осушение грунтов
Одним из основных факторов слабости грунтов является наличие в их составе воды. Удаление влаги из них приводит к значительному уплотнению и устранению текучести.
Термическое закрепление или обжиг
Эффективно для грунтов с содержанием глины. В пробуренную скважину погружается перфорированная труба из жаропрочной стали. Затем по ней подаются разогретые газы (горячий воздух). Лишняя влага испаряется, а в глине происходит эффект запекания. Особенность данного метода: для разогрева газов можно использовать местное топливо: уголь, дрова.
Химический метод — смешивание грунта с химрастворами
Самый распространённый из них — силикатирование (силикатизация). Очень «широкий» метод, заключается в добавлении в состав грунта жидкого стекла и его растворов. Его нагнетают по заранее проложенным трубам, которые затем извлекают. В результате такой подготовки грунт окаменевает. Недостатки — всё та же низкая морозостойкость, быстрое твердение материала, ограниченная область применения. В зависимости от состава самого грунта, подбирают и химреагенты раствора для работы.
Электрический метод
В этом случае используют явление электроосмоса. Происходит движение воды от «плюса» к «минусу». Эффективен для обезвоживания грунтов.
Электрохимический способ
Применение электроосмоса с добавлением химрастворов в заранее просчитанные области поля. Это делается для облегчения прохода воды сквозь слои и придания движению нужного направления. Энергоёмкий процесс, требующий значительных затрат элекроэнергии.
При достаточном уровне знаний и наличии необходимых элементов, электроосмос возможно собрать в домашних условиях. Подробные инструкции по сборке содержатся в технических справочниках. Электроосмос также применяют в качестве постоянного водоотвода фундаментов.
Армирование
При устройстве откосов, оформлении берегов и создании ландшафтов часто используют современный метод: армирование полимерными конструктивными элементами. Он эффективен как на ровных горизонтальных поверхностях (дороги, пешеходные дорожки), так и при наличии наклона.
Георешётка
Как правило, это трёхмерная конструкция, состоящая из полимерных перфорированных лент. Очень прочная сотовая конструкция позволяет удерживать движение во всех плоскостях. В соты просто засыпается любой мелкий заполнитель или местный грунт. Не требует трамбовки, уплотнение производится проливом воды. Толщина слоя 10–25 см.
Гоетекстиль
Применяют при устройстве многослойных подготовок. Это многослойное полимерное полотно, по сути дела, высокопрочный фильтр. Он пропускает воду, но не позволяет слоям смешиваться. В то же время, обладая изрядной прочностью, он распределяет нагрузку между слоями. Область применения: дорожное строительство, сельское и городское хозяйство.
Геосетка
Воспринимает растягивающие нагрузки. В грунтах применяется редко, используется в качестве арматуры тонкого слоя и в сочетании с другими полимерными материалами.
Засев травой
Декоративный способ укрепления откосов от осыпания (крутизна не более 1:1,5). Траву высевают на уплотнённые механическим способом незатапливаемые откосы. Предотвращает размывы и эрозию.
На приусадебном участке армировочным элементам цены нет. С их помощью становится возможным создание самых фантастических ландшафтных конструкций. Они также позволяют создавать (привозные) плодородные слои для растений.
Виталий Долбинов, рмнт.ру
http://www.rmnt.ru/ - сайт RMNT.ru
digest.wizardsoft.ru
Цементобетонные дороги - Пора валить YF VFHC!
Борис БАРКОВмы в 1970-е гг. пошли по пути строительства в массовом объеме дорог из асфальтобетона. Асфальтобетон относится к мягким покрытиям, и срок его жизни максимум три-четыре года. Связующим в асфальтобетоне является битум, это сопутствующий нефти продукт.В 1970-е гг. в СССР в связи с бросовыми, низкими ценами на нефть и соответственно битум кажущаяся выгода строительства автодорог из асфальтобетона сделала его основой технической политики в строительстве дорог и практически похоронила цементобетон как основной материал для строительства оснований дорог.
Кажущаяся выгода строительства асфальтобетонных дорог обусловила радикальное увеличение финансовых затрат на бесконечный ремонт асфальтобетонных дорожных одежд, не выдерживающих в жестких климатических условиях СССР, а теперь России больше двух-трех лет.
Между тем, Росавтодором принято решение о повышении для автотранспорта допустимой нагрузки на ось до 11,5 т! Можно подумать, что там не знают о том, что неудовлетворительное положение с транспортными магистралями усугубляется еще и значительным, в разы, ростом количества автомобилей в стране.
Из критического положения, безусловно, есть выход. В 1970 гг. мы построили большой объем дорог из цементобетона, многие из них работают и сегодня. Во всем мире инженеры достаточно давно поняли, из чего надо строить автомобильные дороги и как их надо строить. На самом деле такое строительство гораздо дешевле и эффективнее.
Цементобетонные дороги – реальный выход из дорожного тупика. Потому что их срок службы 35-40 лет! И все это время их можно не ремонтировать. Кроме того, мир не стоит на месте, мир существенно продвинулся в технологиях строительства дорог. Приведу пример. В США давно строят автомобильные дороги высококлассные, с колоссальной грузоподъемностью, со значительной долговечностью. Впервые там использовали технологию строительства «вечных» автодорог и покрытий из сборного преднапряженного железобетона еще в 1921 г.
Между тем, такая технология преднапряженного железобетона известна и в нашей стране, еще с 1960-х гг.! Сегодня она используется мостовиками, применяется на специальных объектах и начинает распространяться в строительстве: фирма DYWIDAG, ее «дочка» – Промстройконтракт, СТС, Стройинжиниринг эффективно использовали Post-Tensioning при строительстве в Москве развязки на пл. Гагарина, возведении комплекса IKEA, строительстве «Сити» и ряда других зданий.
В чем же дело? Почему основная ставка по-прежнему делается на асфальт? На самом деле не внедряется новая технология по той простой причине, что она невыгодна дорожным строителям. Колоссальные средства, ежегодно выделяемые государством на строительство, и нескончаемые ремонты дорог, – слишком большой и лакомый кусок пирога. Общеизвестно, что наши дорожники и связанные с ними чиновники закладывают в сметы колоссальные мифические объемы грунта, песка и щебня вместе с ненужными затратами топлива и износом дорожной техники. А реальные деньги между тем идут в их карманы. Поэтому неслучайно на сегодня наши дороги с учетом частоты ремонтов – самые дорогие в мире.
Переход на технологию цементобетонных жестких покрытий дорог не только решает проблему радикального повышения грузоподъемности и долговечности автотрасс, но и может позволить значительно уменьшить объемы затрат не только песка и щебня, но и слишком дорогого теперь битума, применяемого в России для строительства автодорог.
Можно рассмотреть технологию напряженного железобетона и более подробно.
Как сегодня строят американцы? Вот, например, компания GTI в Хьюстоне, штат Техас, обеспечивает строительство в год около 7 млн м2 покрытий.
Сегодня плита является основой дорожного строительства самого суперсовременного. Что в этой плите? Она способна выдержать практически любые нагрузки – и 11 , и 15, и 20 т на ось, потому что она сделана из высокопрочного долговечного бетона. И тут простое изящное решение, американцы пошли дальше нас. Они эти плиты не просто укладывают на грунт, они их стягивают стальными канатами.
В реальности сегодня это выглядит так. Идет грейдер, ровняет полотно дороги в горизонт. Никаких страшных объемов щебня, объемов песка для сметы нет. После прохода грейдера, который чуть-чуть гумус поднял, насыпается песок до 20 см, по их требованиям, на песок настилается пленка полиэтиленовая, а на эту пленку укладываются стык в стык шпунтованные плиты. В этих шпунтованных плитах есть отверстия через каждый метр, в них и вводятся стальные канаты. Простота и красота, потому что полотно дорожное приобретает просто фантастические характеристики. И прежде всего, надежность – за 30-35 лет ремонта не нужно никакого. Эти плиты сверху покрываются или герметиком, или небольшим слоем литого асфальта – и дорога навеки.
Очень важным является то, что в укладке участвует небольшое звено рабочих 14-16 чел., а в месяц строят несколько километров дорог. Это как раз к тому, сколько было построено в России за весь прошлый год, – всего 495 км! У них же только одна фирма строит 700 км дорог в год.
Когда я задал вопрос (они строят еще и мосты в США, в Канаде), какой пролет можно сделать, они ответили – до 500 м. Согласитесь, впечатляет.
Когда мы стали подробнее изучать эту технологию, мы сразу обратили внимание на одну деталь. В стыки плит они заливают герметик. Этого слоя герметика достаточно, чтобы уйти от всех тепловых напряжений, усадок и т.д. У них работают канаты, канатам безразличны воздействия температурные, усадочные. Вся система как струна: плиты хорошо стянуты.
Почему нас особенно заинтересовала эта технология. Потому что она особенно нужна сегодня нам для наших грунтов. У нас в России слабые грунты, Россия страна болот. Мы разработали и свой вариант технологии напряженного железобетона для болот. Мы можем так же быстро и просто строить. Старые отработанные трубы от тех же газовиков заглушаются с двух сторон как понтоны и укладываются на сыпучую или болотистую почву. Каждый из этих понтонов имеет площадку, на которую помещаются края плит, а плиты стягиваются канатами. Что дает такой подход? Нам не нужно тратить огромные деньги, а сроки строительства сокращаются в восемь-десять раз.
По предлагаемой нами технологии дорожные железобетонные преднапряженные плиты изготавливаются на заводах ЖБИ и доставляются к месту монтажа полотна дороги. Железобетонные плиты снабжены сквозными каналами в средней части диаметром 15-25 мм, ориентированными вдоль полотна (и поперек при строительстве широкополосных дорог), а также шпунтованными боковыми гранями.
По нашим расчетам, себестоимость таких дорог по новой технологии в среднем в два раза ниже, чем асфальтобетонных, т.к. радикально сокращаются затраты на подготовку оснований автомобильных дорог, не выкапываются, не грузятся, не перевозятся, не разравниваются, не уплотняются огромные объемы грунта, песка и щебня.
Для реализации новой технологии в России практически все есть. Россия еще во времена советской власти создала колоссальное богатство: построены и пока функционируют сотни заводов по производству плит и панелей из сборного железобетона, существуют карьеры песка и щебня практически во всех регионах. Эти заводы загружены на треть мощности, т.к. сборный железобетон для жилищного строительства, главной технологии в СССР, сегодня устарел по всем показателям. Но на них можно за месяцы организовать производство километров плит по подобию американских и во многие разы увеличить темпы строительства дорог.
Новые бетоны обеспечат у нас долговечность автодорог не меньше чем на 50-100 лет. Для производства таких бетонов в России разработана и освоена уникальная технология механохимически активированного цемента, которая позволяет радикально повысить качество бетона при снижении расхода цемента, улучшить свойства и долговечность бетонных изделий, одновременно переработав малоиспользуемые отходы – горы (миллиарды тонн) зол, шлаков и природных мелкозернистых песков в преднапряженные железобетонные плиты для высококлассных и долговечных дорог.
Новая технология нужна России с ее необъятными просторами и бездорожьем для решения стратегической задачи освоения пока малодоступных земель в Сибири, на Дальнем Востоке и в северных регионах. Если бы в нашей стране в 1970-х гг. выбрали в качестве повсеместной технологии цементобетонные дорожные плиты, как выбрали железобетон для жилья, то мы были бы сейчас совсем в другом положении.
chest-i-razym.livejournal.com
