Бетон: что нужно знать о материале?
В строительстве бетон является наиболее распространенным материалом, без которого невозможно возведение никакого здания. Связано это с его высокими характеристиками и в первую очередь прочностью. Основными компонентами бетона являются цемент и песок. Кроме того, для улучшения параметров здесь еще присутствуют добавки. О процессе изготовления и свойствах бетона мы рассказывали здесь.
Марки бетона
Весь производимый бетон разделяется на марки, которые обозначаются буквой «М», а после нее ставятся цифры, указывающие степень прочности материала. Все марки имеют свои характеристики, которые зафиксированы в ГОСТе.
Основной составляющей бетона является цемент, качество которого напрямую влияет на прочность застывшей смеси. Во время его использования важно следить за сроком изготовления, поскольку при длительном хранении он утрачивает свои свойства.
М100
Такая марка бетона относится к недорогому материалу. Связано это с тем, что она обладает недостаточно высокими параметрами прочности. В результате ее использование возможно только при выполнении неответственных работ. Основная причина лежит в низком процентном содержании цемента.
Бетон М100 имеет следующие технические характеристики:
- Прочность. Изготовленный монолитный материал выдерживает максимальную нагрузку 0,098т/см2, что соответствует невысокой прочности застывшего раствора.
- Плотность. Данная величина равняется 2,37 т/м3-2,4 т/м3. Она может меняться с учетом присутствующих добавок.
- Морозостойкость. Данный показатель составляет F50-F100. Эти цифры указывают на способность марки выдерживать от 50 до 100 циклов замораживаний и оттаиваний. В дальнейшем на бетоне появятся трещины.
- Подвижность. Она выражается показателем П2-П4. Это достаточно высокая характеристика, указывающая на хорошую эластичность и текучесть бетона.
- Водонепроницаемость. Ее показатели равны W2-W4. Данная величина приемлема для создания качественного барьера от проникновения влаги.
- Жесткость. Она равняется Ж2-Ж4. Это позволяет застывшему материалу хорошо сохранять форму.
Каждый параметр может принимать определенное значение в пределах обозначенных границ с учетом используемых добавок.
Положительные стороны марки М100 выражаются в следующем:
- Низкая цена бетона, что отражается на уменьшении себестоимости строительных работ.
- Застывший раствор в течение длительного времени сохраняет свои характеристики.
- Монолит хорошо противостоит влажности.
Если обратить внимание на минусы, то с течением времени на материале могут формироваться трещины, поэтому он не применяется при возведении ответственных конструкций. При этом бетон марки 100 является распространенным материалом, и при его заказе никогда не возникает проблем.
М250
Выпускаемый бетон М250 не является распространенным строительным материалом. При этом он имеет достаточно высокие эксплуатационные характеристики, и его использование дает возможность выполнять сложные задачи. Такая марка обладает следующими техническими характеристиками:
- Водонепроницаемость. Данная величина равняется W2-W6. Она считается средней по устойчивости и колеблется в зависимости от присутствующих добавок.
- Морозоустойчивость. На этот показатель влияет качество используемого щебня. Он бывает F100, F150, F200.
- Плотность. Она составляет 2300 кг/м3. В зависимости от используемого наполнителя, эта цифра может иметь незначительные отклонения.
- Скорость затвердевания. Здесь имеется в виду текучесть раствора, которая составляет пределы П1-П5.
- Прочность. Бетон способен выдерживает давление 20 МПа.
Все параметры бетона М250 отражены в нормативных документах.
Бетон марки М250 имеет хорошие качественные характеристики, и это дает возможность применять его в следующих сферах:
- формирование фундаментов для небольших и многоэтажных зданий;
- создание перекрытий в домах;
- покрытие дорожек, площадок и отмосток;
- изготовление опор при изготовлении железобетонных конструкций.
Относительно заливки бетонных перекрытий можно прочитать информацию, изложенную здесь.
М300
Данная марка имеет хорошие показатели и невысокую стоимость, поэтому чаще всего применяется при строительных работах. Выпускаемый бетон обладает следующими свойствами:
- Морозостойкость. Это величина равняется F150-F200. Такое количество заморозок и оттаиваний до появления трещин может выдерживать материал.
- Водонепроницаемость. Показатель составляет W5-W8. Данный параметр можно повысить путем добавления специальных компонентов.
- Подвижность. Здесь имеется в виду текучесть бетона, составляющая П1-П5. Такие характеристики позволяют вести раствором заливку фундамента.
При изготовлении бетона все его параметры контролируются ГОСТом. Бетон М300 используются для постройки загородных домов и коттеджей. Такой раствор заливается при формировании стеновых блоков, различных перекрытий, перегородок и тротуарных бордюров. Также он нашел применение для заливки стяжки пола.
М400
Марка М400 относится к элитным растворам, поэтому применяется для изготовления ответственных изделий. Это отражается в особой прочности застывшей смеси. Бетон М400 обладает следующими характеристиками:
- Предельные нагрузки, которые может выдерживать данный материал, характеризуются показателем В30.
- Морозостойкость. Эта величина равна F100-F300.
- Водонепроницаемость. Составляет W6-W12. При этом материал способен выдерживать давление воды 0,6-1,2 Мпа.
- Плотность. Данный показатель равен 2400 кг/м³, что указывает на высокую долговечность и износостойкость материала.
- Подвижность. Текучесть раствора составляет П3-П5. В результате при его кладке не появляются трещины. Растворы часто применяются для заливки ответственных фундаментов.
Бетон М400 активно используется при монтаже автомобильных трасс и укладке железных дорог. Материал характеризуется надежностью и длительным сроком эксплуатации. При этом его цена достаточно высокая. Однако с учетом параметров, которые не может обеспечить никакая другая смесь, приобретение материала повышенной стоимости себя окупает.
Изготовление раствора
Основным компонентом в любой марке раствора является цемент. В зависимости от его качественных характеристик, формируется нужная прочность застывшего раствора. Если срок хранения составляет месяц, то свойства ухудшаются на 10%. После полугода все параметры понижают в 2 раза. Годичное хранение делает продукцию недопустимой к применению.
При хранении цемента следует обеспечить сухость в помещении, поскольку он хорошо притягивает сырость. Даже небольшое количество влаги приводит к его схватыванию и образованию монолита.
Второй обязательной составляющей раствора является песок, и лучше всего, чтобы он был крупнозернистым. Такой размер фракции часто присутствует в речном варианте. Преимуществом его использования является отсутствие в нем вредных примесей. При этом допускается применение и мелкого речного песка, но с обязательным проведением очистки от ила и глины. Присутствие всех нежелательных примесей уменьшает адгезию между компонентами бетона. Также в качестве замены песку может быть использован шлак.
Наполнители и добавки
Кроме цемента и песка в бетоне присутствует наполнитель. В этом качестве тут выступает щебень. Его фракции имеют шероховатую форму и размер от 5 до 35 мм. Присутствующий щебень может быть следующих видов:
- Гравий. Данный материал отличается универсальностью, поскольку может быть использован при заливке бетоном внешних и внутренних конструкций.
- Гранит. Отличается высокой морозостойкостью и малой степенью влагопоглощения.
- Известняк. Такой наполнитель имеет невысокую прочность, поэтому используется только при проведении внутренних работ.
Чтобы улучшить качественные характеристики бетона, в него замешиваются еще следующие виды добавок:
- Пластификаторы. За счет их присутствия улучшается качество бетона без увеличения процентного содержания цемента. У застывшей смеси повышается морозостойкость, пластичность и вязкость.
- Армирующие волокна. В их основе лежат полипропиленовые или поливинилхлоридные вещества. Такие компоненты уменьшают формирование в бетоне трещин.
- Мыльный раствор. Повышает пластичность бетона.
- Клей ПВА. Усиливает прочность состава.
- Измельченное стекло. Кроме повышения прочности стекло улучшает гидроизоляционные свойства продукции.
- Поваренная соль. Присутствие такой добавки дает возможность работать с раствором в условиях отрицательных температур.
Кроме того, существуют еще пигментные добавки, которые формируют цвет застывшему раствору. Всю необходимую информацию о добавках в бетоне можно получить здесь.
Замес бетона
При формировании раствора компоненты смешиваются в определенных пропорциях. Обычно гравий песок и цемент берутся в следующем составе: 4:2:1. При этом количество добавок закладывается с учетом необходимости выполнения конкретных условий.
Количество воды заливается в зависимости от влажности каждого из компонентов, поэтому здесь точного расчета не существует. Обычно за основу принимаются усредненные данные. Сначала ее литраж берется в 2 раза меньше объема положенного цемента, а затем жидкость добавляется по мере необходимости. При этом следует понимать, что жидкий раствор после затвердевания может растрескаться, а недостаток влаги уменьшает пластичность бетона. В случае, когда требуется увеличенная прочность монолита, объем щебня повышается до 5 частей.
Процедура замеса раствора ведется в бетономешалке. Такая работа совершается в следующем порядке:
- В бетономешалку заливается небольшое количество воды. Она должна присутствовать в минимальном объеме.
- Засыпаются в нужных пропорциях цемент и песок.
- Все компоненты перемешиваются в течение 5 минут.
- Добавляются оставшиеся составляющие, и смесь перемешивается еще 10 минут. В случае необходимости постепенно добавляется понемногу жидкость.
Замешанный раствор изымается из бетономешалки и помещается на подготовленную площадку.
Набор бетоном прочности
Прочность относится к основной характеристике бетона. Она нарастает по мере затвердевания раствора. Даже после формирования монолита этот параметр продолжает усиливаться.
Процесс набора прочности является результатом химической реакции, которая происходит при контакте цемента с водой. Такое взаимодействие носит название гидратация. В течение непродолжительного времени состав твердеет и каменеет. Происходит это в два этапа:
- Схватывание. Постепенно у жидкого раствора ухудшается подвижность. Особенно это быстро происходит в теплую погоду. Только с помощью специальных пластификаторов затвердевание можно замедлить.
- Затвердевание. После прохождения этапа схватывания наступает непосредственно набор бетоном прочности. Такой период активно длится не менее 3 недель. При этом его продолжительность не ограничена и может продолжаться даже несколько лет.
На затвердевание смеси оказывают влияние следующие факторы:
- Температура окружающей среды. Оптимальной температурой гидратации считается + 20⁰, когда бетон затвердевает и в течение непродолжительного времени набирает прочность. Если преобладает морозная погода, из-за замерзания воды процесс гидратации останавливается и начинается вновь только после наступления тепла.
- Уровень влажности. Такой показатель должен быть равен 80%. В таких условиях бетон очень быстро набирает прочность. Снижение этой нормы сразу же уменьшает затвердевание смеси. Причиной является быстрее испарение воды в условиях сухого климата. Это не позволяет усиливаться бетону.
- Погодные условия. Лучше всего проходит процесс гидратации в условиях прохладного климата, когда на бетон не попадают прямые солнечные лучи. В этот период отсутствует ускоренное высыхание, что сказывается на усилении прочности бетона. Также не следует вести укладку раствора при ветреной погоде, поскольку уложенный раствор быстро высыхает, что нежелательно для процесса гидратации. Хорошо делать замесы в зимнее время года, когда стоит температура несколько выше нуля градусов.
- Выдержка по времени. Если знать все исходные параметры сделанного замеса, то вычислить время его затвердевания для приобретения им максимальной прочности можно по таблице.
- Марка цемента и добавки. Чем выше марка цемента, тем быстрее происходит затвердевание бетона. Однако в любом случае этот срок должен быть не менее 3 недель. С целью ускорения такого процесса используются специальные добавки. Если работы проводятся в зимнее время, то применяются вещества, обеспечивающие тепловыделение с целью устранения возможности замерзания воды. В летний период применяются добавки другого типа, предохраняющие бетон от быстрого высыхания.
- Трамбовка бетона. С помощью вибрационных установок процесс гидратации происходит ускоренным путем.
На залитый бетон дают максимальную нагрузку только после того, когда он наберет свою требуемую точность.
Процесс затвердевания бетона можно ускорить или замедлить. Делается это следующими способами:
- Умышленно понижается объем воды с целью увеличения у бетона жесткости. При этом существенно усложняется последующая процедура трамбовки.
- Подача горячего пара. Процесс является достаточно эффективным, потому что при его проведении бетон не пересыхает. Однако в случае его применения значительно увеличиваются затраты.
- Использование ускорителей. Такие вещества существенно ускоряют затвердевание бетона, но конечная прочность получается недостаточно высокой.
- В морозную погоду прогрев бетона допускается вести инфракрасными лучами или с помощью укладки светоотражающих полотен.
Ускорить процесс затвердевания бетона можно путем заливки его в опалубку. Ускорение происходит за счет того, что раствор находится в ограниченном пространстве, и у него отсутствует подвижность. Доски снимаются через неделю. Обычно за этот период бетон набирает порядка 70% своей окончательной прочности.
Снижение качества бетона
Чтобы у рабочей смеси после изготовления не снижались характеристики, необходимо быстро и правильно доставить ее на объект. Делается это с помощью специализированной техники. При неправильной транспортировке свойства бетона могут ухудшиться. Причины носят следующий характер:
- Расслоение раствора. Происходит это при движении по плохим дорогам из-за сильной тряски грузовика. В результате тяжелые компоненты раствора опускаются на дно, а легкие составляющие всплывают вверх цистерны. Особенно это часто происходит в тех случаях, когда соотношение цемента и воды было не выдержано, и жидкости оказалось больше требуемой нормы.
- Схватывание смеси раньше времени. Бетон должен постоянно перемешиваться, потому что в неподвижном состоянии он схватывается уже через 50 минут. Особенно этот процесс усиливается в сильную жару.
Если при транспортировке раствора произошло его расслоение, то использование смеси запрещено.
Итого, бетон является материалом, который после замеса необходимо сразу же выработать в кратчайшие сроки. Связано это с небольшим периодом времени его застывания. Поэтому требуется правильное проведение расчетов количества замеса. В случае ошибки застывший бетон выбрасывается, что приводит к лишним расходам.
Спецтехника в дорожном строительстве
Спецтехника в дорожном строительстве — это механизмы и машины, использующиеся для ремонта и укладки дорожного полотна. Существует несколько основных видов, которые отличаются рядом особенностей по применению.
Наиболее популярная спецтехника
Качество и скорость строительства дорожного полотна зависят не только от используемых материалов, но и от спецтехники. Существует множество машин, которые помогают снижать трудозатраты. К наиболее популярным относят:
- асфальтоукладчики;
- грейдеры;
- катки;
- экскаваторы;
- фрезы;
- кусторезы;
- виброплиты.
Всю специальную техники классифицируют в соответствии с типом выполняемых работ.
Для подготовительных работ
Разравнивать поверхности помогают экскаваторы, грейдеры и кусторезы. Техника делает природный ландшафт ровнее и сглаживает неровности.
Если требуется избавить почву от пней, то применяют корчеватели и рыхлители. Они могут быть в виде самостоятельной техники или использоваться на базе бульдозера. Универсальные машины с разным навесным оборудованием пользуются повышенным спросом.
Автокраны
В дорожных работах часто используют автокраны, так как машины мобильны и работают в ограниченном пространстве. Передвигаются на колесном шасси. Используют их для выгрузки и погрузки:
- монолитных блоков;
- фасованных строительных материалов;
- бревен;
- строительных вагончиков;
- кирпича.
Вид техники для работ выбирают в зависимости от производительности.
Телескопический погрузчик
Телескопический погрузчик — это техника, оснащенная колесным шасси и телескопической стрелой. Машины предназначены для перемещения в ограниченном пространстве. Чтобы повысить устойчивость, используют гидроуправляемые аутригеры, а также электронные системы, которые стабилизируют шасси на неровной поверхности.
Технику применяют для различных задач:
- поднятия людей;
- выравнивания основания;
- планирования территории под строительство объекта;
- перевалки грузов.
Основной рабочий орган машины — телескопическая стрела, которая приводится в движение при помощи гидравлической жидкости. Груз захватывается вилами или аналогичными устройствами. Особенность техники — высокая грузоподъемность и возможность доставать далеко расположенный объект.
Телескопический погрузчик — это отлично защищенная машина, которая оборудована кабиной, выдерживающей падение грузов и опрокидывание. Когда возникает максимально допустимая нагрузка, срабатывает сигнализация. Рабочее место оператора надежно защищено от:
- вибрации;
- ударной нагрузки;
- попадания влаги и пыли;
- шума.
В кабине оператора предусмотрена система отопления и кондиционер.
Грейдер
Грейдер предназначен для выполнения транспортировочных, строительных и земляных работ. Чаще всего используют при укладке асфальта. Особенно незаменима техника в непроходимых местностях:
- посадках;
- заболоченных участках;
- заброшенных локациях.
Машины активно применяют:
- при строительстве аэродромов и автомобильных дорог;
- в мелиорации земель;
- для очистки дорог и улиц от снега;
- при ремонте грунтовой и гравийной дороги.
При помощи грейдера планируют площади и откосы, послойно выравнивают грунт и прочие основания. Транспорт используют при создании:
- насыпей;
- обочин;
- водоотливных каналов;
- откосов.
Также технику используют для очистки территории от снега и мусора.
Грейдеры разделяют по видам. Бывают:
- Полуприцепные и прицепные. Их фиксируют на раме строительной техники или трактора. Отличаются компактными размерами.
- Самоходные. Выпускают на колесном шасси, которое дает возможность машине самостоятельно перемещаться.
Основной рабочий орган техники — отвал. Это стальной лист, который согнут по криволинейному профилю. В нижней части болтами закреплен нож, который режет грунт. По краям находятся боковые ножи. При дополнительной установке кирковщика оператор быстро разрушает старое дорожное полотно и рыхлит почву. На основную раму можно устанавливать снегоочиститель и рабочее оборудование бульдозера.
Экскаватор
Технику используют для:
- выравнивания поверхностей;
- копания котлованов;
- прокладывания коммуникаций;
- строительных работ;
- всех видов дорожных работ;
- погрузки и выгрузки материалов;
- планирования грунта;
- корчевания пней.
Экскаваторы выпускают на гусеничном ходу и колесной части. Каждый тип обладает своими преимуществами.
Машина на гусеничном ходу перемещается и сохраняет работоспособность даже на полном бездорожье. Она не боится грязи, камней и крутых косогоров. Технику используют в местах, где колесные модели не могут полноценно работать. Недостаток — машину требуется доставлять на объект при помощи специального транспорта.
Техника на колесной части может работать в болотистой местности. На объект доставляется самостоятельно.
Основные элементы машины — это экскаваторный и погрузочный ковш. Есть возможность использования дополнительного оборудования:
- гидромолота;
- специфических захватов;
- вилки для поддонов;
- нестандартного оборудования, изготавливающегося на заказ.
По типу управления бывают джойстиковые и рычажные модели. В первом варианте управление более легкое и точное.
Кусторез
Кусторезы используют во время подготовительных работ для расчистки строительной площадки от мелколесья и кустарников. Применяют их при:
- освоении новых земель;
- прокладке трассы;
- устройстве просеки в лесном массиве;
- мелиоративных работах.
Технику для выполнения работ используют в зимнее и летнее время.
Землеройные
Экскаваторы и бульдозеры выравнивают основание и снимают лишний грунт. Производительность машин и мощность техники бывает различной, так как работы проводятся на разных рельефах и типах почвы. Землеройные машины выносливы, долговечны и износоустойчивы. Бывают на гусеничном и колесном ходу.
Землеройная техника не может перемещаться на большой скорости, так как относится к тихоходным машинам. Для доставки их на удаленный объект применяют дополнительный автотранспорт, которые перевозит негабаритные грузы. Его также относят к машинам, которые используют в дорожном строительстве.
Скреперы
Скреперы — техника, которая срезает грунт послойно. Машины бывают самоходными и прицепными. Основной рабочий орган — ковш. Скрепер используют для:
- устройства насыпей и выемок;
- возведения плотин;
- обустройства дамб;
- отрывки котлована;
- уплотнения грунта.
По типу разгрузки техника бывает свободной, полупринудительной и принудительной.
Бульдозеры
Бульдозер — это самоходная техника с ножевым рабочим органом. Машину используют для земельно-транспортных работ. В дорожном строительстве применяют различные типы бульдозеров, которые подходят для всех этапов строительства:
- подготовки грунтового основания;
- устройства песчаного и щебеночного слоя;
- подготовки дорожного покрытия к асфальтированию.
Типовой бульдозер — это базовая машина, в которой спереди расположен навесной металлический отвал. Основная функция машины — послойное срезание грунта и перемещение его на расстояние до 150 м. Также техника:
- разрабатывает грунт;
- возводит насыпи, плотины и дамбы;
- засыпает траншеи после проведения коммуникаций;
- планирует строительные площадки;
- расчищает территорию от кустарников и растительного слоя;
- выкорчевывает пни;
- расчищает завалы на дорогах.
Гусеничный бульдозер создается на базе гусеничного трактора. Основное преимущество — большая проходимость и производительность. Недостаток — низкая скорость и необходимость использования специальной техники для транспортировки к месту работ.
Гусеничные модели чаще всего применяют при проведении землеройных работ. Для устройства слоев дорожного основания используют пневмоколесные бульдозеры, которые создают на базе колесного трактора или тягача. Они более маневренные, но по производительности уступают гусеничным моделям.
Укладывающая и обслуживающая техника
Когда подушка подготовлена, для стабильности основание утрамбовывают. Для этого используют разные технологии: от вибротрамбования до монолитной подушки. Поэтому в дорожном строительстве часто применяют бетоносмеситель.
После того, как основание полностью готово, используют катки и асфальтоукладчики. Они создают финишное покрытие. Для замены дорожного полотна применяют специальные фрезы. Они удаляют верхний слой, который пришел в негодность, выравнивают основание и создают условия для укладки асфальта.
Каток
Каток — это крупная строительная техника, которая утрамбовывает и уплотняет основание из земли, асфальта, гравийно-песчаных смесей.
По типу рабочего органа выделяют:
- комбинированные;
- вальцовые;
- пневмоколесные.
Катки, содержащие внутри вибратор, усиливают степень уплотнения дорожного покрытия без увеличения массы техники. Существуют прицепные модели, использующиеся совместно с трактором.
Заливщик швов
Заливщик швов осуществляет санацию трещин и швов. Используют при мелком ремонте асфальтобетонного покрытия.
Заливщик швов — это одноосный прицеп, на котором установлена термоизолированная емкость, заполненная расплавленным битумом. Внутри постоянно поддерживается температура в пределах 130°-140°С.
Машина для ямочного ремонта
При помощи техники осуществляют ремонт асфальтобетонного полотна, заполняя ямы из смеси битумной эмульсии и щебня. Предварительную подготовку полотна проводить не надо. Отремонтированную дорогу разрешается эксплуатировать сразу после завершения работ.
Асфальтоукладчики
Технику используют для укладки асфальтовой и бетонной смеси на дорожное полотно. Машины выпускают на гусеничном и колесном ходу. Оснащают компьютеризованными устройствами, которые автоматизируют рабочий процесс.
Гусеничные модели массивные и применяются на автомагистралях. Колесная техника более легкая и мобильная. Поэтому используют ее чаще всего в городских стесненных условиях.
Электроника, при минимальном участии оператора, контролирует:
- скорость движения;
- температурный режим и ход подачи асфальтобетонного раствора;
- направление перемещения.
Также у асфальтоукладчика есть выглаживающая доска и трамбующий брус.
Гудронатор
Гудронатор — это автораспределитель битума, который техника в горячем или холодном состоянии равномерно распределяет по дорожному полотну. Устройство, независимо от скорости движения, автоматически поддерживает заданный оператором объем вяжущего вещества на метре квадратном дорожного полотна.
Виброплита
Часто спецтехнику для уплотнения грунта применяют при возведении тротуара. Работу проводят при помощи укатывания и вибрирования. В некоторых трамбующих машинах применяют два варианта.
Виброплита — это легкое устройство, которое используют в дорожном строительстве и ямочном ремонте дорожного покрытия. Механизм помогает трамбовать:
- песок;
- грунт;
- гравий;
- изношенное асфальтовое покрытие;
- гравий.
Модели отличаются по типу приводного двигателя. Бывают:
- Бензиновая виброплита — это наиболее востребованный, доступный по стоимости вариант. Подходит для средних по тяжести работ.
- Виброплита с электромотором. Удобный в использовании инструмент. Недостаток — привязанность к электросети.
- Дизельная виброплита — это мощная и дорогая техника, которую используют профильные предприятия.
Вид и вес виброплиты выбирают, ориентируясь на тип выполняемой работы.
Техника для очистки дорожного покрытия от снега
Технику для очистки дорог оснащают щетками и отвалами. Машины бывают:
- тротуароуборочные;
- снегоуборочные.
Техника очищает дорожное полотно от слежавшегося и свежевыпавшего снега. Используют машины для удаления снежных насыпей на взлетно-посадочных полосах аэродромов и шоссе.
Чаще всего применяют комбинированную технику на базе тракторов или грузовиков. Благодаря возможности смены навесного оборудования машины решают различные задачи. Тем самым заменяют несколько видов узкопрофильной техники.
В таблице указаны типы навесных агрегатов, предназначенных для очистки дорог:
|
Тип навесных агрегатов |
Описание |
|
Плужный |
Снежный отвал устанавливают на любую дорожную технику. В летнее время используют для очистки аэродромов и дорог от опавшей листвы, мусора. |
|
Щеточный |
Предотвращают накапливание снега и увеличение его слоя. В теплое время года щетки применяют для очищения дорожного полотна от грязи и пыли. |
|
Шнекороторный |
Устройство измельчает снег и подает его к вращающемуся ротору. Обладает большой дальностью отбрасывания. Показывает высокую производительность при уборке сильно слежавшегося и глубокого снега. |
|
Ветродуйный |
Данный тип используется крайне редко на дорогах и тротуарах, но незаменим для аэродромов. Из техники на высокой скорости выходит холодный поток воздуха, сдувающий весь снег. В теплое время года при помощи устройства очищают территорию от грязи, пыли и опавшей листвы. |
|
Тепловой |
Тепловое навесное устройство применяют на аэродромах. Благодаря мощному потоку раскаленных газов поверхность полотна быстро высушивается. Остатки снега и льда испаряются. |
|
Поливальный |
Обрабатывают дорожное полотно жидкими реагентами, которые растворяют лед. |
Техника для производства и транспортировки растворов
Смеси для дорожного полотна изготавливают на заводе. Транспортировку асфальтобетона на объект осуществляют грузовые автомобили, оснащенные специальными кузовами. Чаще всего используют самосвалы.
Бетонные смеси доставляют миксеры. Во время движения в бетономешалке раствор постоянно перемешивается, что дает возможность перевозить его на дальнее расстояние, не теряя качество.
Техника для нанесения дорожной разметки
Техника для нанесения дорожной разметки бывает:
- Универсальной. Отличается большими габаритами. Одновременно наносит несколько линий практически любыми материалами.
- Компактной. Используют для нанесения разметки на небольшой площади.
Машины оснащены приборами, которые автоматически контролируют ширину и толщину наносимой линии. Обладают высокой маневренностью, простотой управления, высоким качеством осуществляемых работ.
Спецтехника существенно упрощает работы и помогает обеспечивать максимальное качество дорожного полотна. В результате частичный или полный ремонт дороги приходится проводить гораздо реже.
Монолитные работы в дорожном строительстве
Монолитное полотно гораздо надежнее асфальтового, но применяют его ограниченно. Связано это с невысоким финансированием, особенностями рельефа и ограниченным объемом необходимых марок цемента. Прежде чем сделать выбор в пользу бетона, изучите его преимущества, правила укладки и эксплуатации.
Преимущества и недостатки монолитных дорог
Достоинства монолитного покрытия:
- Высокая прочность. Не надо проводить ремонтные работы длительное время. Срок эксплуатации дороги — не меньше 40 лет. Асфальтовое покрытие служит 10 лет, при условии ежегодного ремонта. Минимальный износ монолитного покрытия 0,1-0,2 мм в год.
- При строительстве дороги техника расходует меньше топлива, так как в момент движения автомобилей бетон не деформируется.
- Монолитное покрытие устойчиво к резкому изменению климатических условий. Дорожное полотно не портится из-за проливных дождей и резких перепадов температур.
- Монолитная дорога защищает окружающую среду от вредных выбросов, так как горючего при езде по бетонной дороге расходуется меньше. В результате уменьшается выброс в атмосферу выхлопных газов.
- Высокий коэффициент сцепления дорожного основания, который не изменяется при увлажнении.
- Можно вести строительную работу при неблагоприятных условиях.
- Легкость приготовления бетонного раствора и высокая скорость заливки.
- Монолитная дорога обладает хорошей отражающей способностью, поэтому при движении по бетонному полотну у водителя лучше видимость по сравнению с асфальтом, особенно в ночное время.
Основной недостаток покрытия — дороговизна, так как бетон стоит дороже асфальтового варианта. Если повредится монолитное основание, то придется заменять целую плиту. Во время дождя и снегопада дорога становится скользкой.
Материалы
Основной материал для монолитного дорожного строительства — бетон марки М400. Он устойчив к большим нагрузкам, возникающим под действием легковых и грузовых автомобилей.
В таблице указаны основные характеристики и требования к их выполнению:
|
Характеристики |
Описание |
|
Прочность на сжатие |
Это способность бетона выдерживать сжимающую нагрузку. Для основы используют марку бетона М300 и выше, для верхнего слоя — от М400. |
|
Прочность на расширение при изгибе |
Дорожное покрытие — это горизонтальная поверхность, которая подвергается постоянному давлению. Поэтому используют классификацию марок от М5 до М50. |
|
Морозоустойчивость |
Марку бетона определяют по морозостойкости, которая зависит от климатических условий региона. Для этого берут самый холодный месяц года и рассчитывают среднемесячную температуру. Если климат суровый и температурный режим ниже -15°С, то верхний слой бетона составляет F200, от -5°С до -15°С — F150, от 0° до -5°С — F100. |
|
Прочность щебня для финишного покрытия |
Не менее 1200 кг/см2. |
|
Плотность щебня для подушки |
От 800 до 1000 кг/см2. |
|
Степень подвижности |
При конусном исследовании параметр должен соответствовать уровню 2 см. Для предотвращения отклонения от указанного значения добавляют в состав бетонной смеси минеральные включения. |
Строительство
Монолитную дорогу строят в несколько этапов. Чтобы покрытие получилось качественным, соблюдают все требования, установленные проектной документацией.
Подготовка грунта
В первую очередь проводят подготовительные работы, которые связаны с обработкой грунта. Их начинают после составления проектной документации и геологических исследований региона. Бетонирование осуществляют по горизонтали с изъятием холмов небольшого размера.
Обустраивая крупную автомагистраль, плодородную почву снимают в полном объеме. Если организуют подъезд ко двору, то изымают не более 20 см земли. Созданную подушку уплотняют катком и массивными виброуплотнителями.
На этом этапе делают дренажную систему, которая будет отводить дождевую и грунтовую воду. Для этого создают незначительный уклон 2°-4°. В боковой части дороги фиксируют бетонный желоб и делают откосы.
Подстилочный слой
Песчаную подушку делают толщиной 20-40 см. Подстилка помогает улучшать дренаж и предотвращать размытие грунта при отрицательной температуре. Обязательно делают подушку для дороги на торфяных и глиняных почвах. Чаще всего ее засыпают гравием или крупными камнями, затем выравнивают при помощи катка.
В процессе работ делают запроектированный уклон. Каменную засыпку дополнительно укрепляют цементным раствором. Чем толще получится основание, тем долговечнее будет дорога.
Монтаж опалубки
Для монтажа опалубки используют деревянные доски, высота которых равна уровню заливки смеси. По краю бетона устанавливают ребра жесткости. Все части опалубки обрабатывают специальными растворами, которые помогают быстро отсоединять доски от застывшего материала.
К древесным щитам предъявляются определенные требования по крепости. Если во время строительства задействуют специальную технику, то делают стальную опалубку, обладающую повышенной прочностью и долговечностью. В основе каждого элемента находится подошва с увеличенной устойчивостью к большой нагрузке.
Все секции опалубки должны быть выставлены в одну линию и надежно закреплены. Это условие является обязательным для дорог любых размеров.
Для предотвращения расширения и деформации полотна во время эксплуатации используют армирование металлической сеткой с размером ячеек 150 мм. Работу проводят в процессе заливки. Металлические элементы фиксируют от нижнего уровня на высоте 4 см, предварительно выровняв материал.
Укладка бетона
Укладку бетонного покрытия выполняют в один или несколько этапов. Раствор заливают по периметру. В несколько этапов выполняют процесс, когда проводят армирование.
Бетон быстро затвердевает, поэтому его наносят максимально быстро, при этом сохраняя высокое качество работ. Иначе его эксплуатационные качества ухудшатся. Для заливки автомобильной магистрали используют только заводской бетон, который доставляют на строительную площадку тяжелой спецтехникой.
Основные правила укладки:
- бетон выгружают по 1 м3, затем выравнивают, чтобы получить одинаковую плотность;
- полотно выкладывают в 2 или 3 слоя;
- для уплотнения применяют вибрационное оборудование и специальные механизмы;
- к следующей площадке переходят только после того, как первая обработана.
Если выполняют армирование, то виброприбор размещают на 7 см выше верхнего края. Бетонный раствор используют подвижный и пластичный, но не жидкий. Иначе смесь начнет вытекать через опалубку и потеряет качество.
На готовое монолитное покрытие наносят текстуру, которая напоминает алмазную насечку. Процесс помогает делать поверхность шероховатой.
Нарезка и герметизация температурного шва
Важный этап обустройства дороги — нарезка деформационных швов. Их можно устанавливать после достижения плотности, равной 60%. При меньших показателях полотно не сможет выдержать вес специальной техники и оборудования.
Швы защищают дорогу от повреждений из-за температурного расширения, которое возникает во время сильных морозов. Для распиловки плиты применяют специальные инструменты. Дистанцию между зонами делают согласно проекту. Чаще всего толщину монолита умножают на 30.
Уход
Чтобы защитить монолитное полотно от преждевременного разрушения:
- дорогу для общего пользования открывают не ранее, чем через 28 суток после заливки, так как раствор должен набрать заводскую прочность;
- полотно обрабатывают полимерами, которые создают водонепроницаемую пленку и предотвращают деформацию;
- при возникновении трещин небольшое разрушение заделывают шпатлевкой, крупное — бетонным раствором;
- при появлении разломов снимают весь участок (проблема чаще всего возникает, когда не хватает уплотнения).
При обработке дороги полимерами сцепление колес автомобилей с полотном ухудшается, так как снижается шероховатость. Поэтому на скоростных автомагистралях их используют редко.
Еще один способ профилактики разрушения монолитного полотна — укладка слоя износа. Это значит, что на готовую поверхность наносят асфальт. Он помогает обеспечивать сцепление колес с покрытием и увеличивает срок эксплуатации дороги в несколько раз. Кроме того, стоимость ремонта асфальтобетонного покрытия обходится гораздо дешевле.
Требования к качеству
Качество монолитной дороги регламентирует стандарт СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги». Согласно документу, строительная компания должна соблюдать требования:
- Обеспечивать устойчивость к значительным и постоянным механическим нагрузкам. Точное значение определяют в каждом случае индивидуально, учитывая свойства полотна.
- Исключать возможность появления трещин в результате интенсивного использования дороги и сразу после заливки материала. Для этого строго соблюдают технологию монтажа и правильно подбирают соотношение компонентов в бетонной смеси.
- Обеспечивать неуязвимость к действию химических сред и водостойкость. Строительство автомобильной магистрали происходит на разном по качеству грунте и рельефе. Поэтому дорогу защищают от разрушительного действия воды и делают хорошую дренажную систему. Иначе полотно деформируется и станет непригодным для эксплуатации.
Обязательно соблюдают пропорции приготовления раствора для обеспечения максимального качества возводимого покрытия. Монолитная дорога, изготовленная в соответствии со стандартами, выдерживает повышенные нагрузки и не деформируется при увеличенном транспортном потоке.
Транспортировка бетонного раствора
К месту укладки раствор доставляют разные спецсредства. Бетонную смесь подают:
- вагонеткой по колейным путям;
- ленточным транспортером;
- бункером;
- автосамосвалом;
- бадьей по канатной дороге, если строительство проходит в горной местности;
- бетононасосом.
Чаще всего при строительстве монолитного основания для дороги и аэродромного покрытия используют автосамосвалы. Доставляют раствор к месту работ быстро, так как необходимо успеть произвести укладку, уплотнение и отделку до момента схватывания. Требуемые работы выполняют чаще всего в течение двух часов.
Скорость схватывания раствора зависит от температуры воздуха. После приготовления смесь необходимо доставить к месту строительства при:
- 20°-30°С — в течение 30 мин;
- 10°-20°С — не позже, чем через 60 мин;
- 5°-10°С — в течение 120 минут.
У каждого транспортного средства, которое доставляет бетонную смесь, должен быть сопроводительный паспорт (карточка). В документе работник, несущий ответственность за выпуск раствора, указывает:
- время приготовления;
- осадку конуса (подвижности смеси);
- марку цементобетона;
- место укладки.
По паспорту осуществляют контроль продолжительности транспортировки и соответствия марки доставленного цементобетонного раствора, предъявляемым требованиям. Если транспортное средство слишком долго было в пути, и видно, что за оставшееся время специалисты не успеют выполнить комплекс работ, то бетон для укладки полотна не используют. Его отправляют на второстепенные объекты.
Наиболее трудные и энергоемкие процессы при монолитных работах механизированы. Если объект значительно удален от основной базы, то их выполняют вручную. Ориентируясь на принятую технологию и вид сооружения, применяют бетоноукладчик или бетонораздатчик.
Процесс изготовления монолитных плит
Процесс изготовления монолитных плит включает:
- подготовку форм необходимых размеров или выставление опалубочных щитов;
- монтаж арматурного каркаса для улучшения прочности плит;
- заливку бетонной смеси, которую сразу же трамбуют для удаления пузырей воздуха;
- снятие опалубки после застывания раствора.
Готовые плиты оставляют на несколько дней, для набора требуемой прочности.
Где применяют бетонное покрытие
Монолитное покрытие используют для строительства:
- дорог различного типа;
- автомагистралей;
- взлетно-посадочных полос аэродромов;
- разгрузочных площадок в портах;
- причалов;
- прибрежных дорог и набережных;
- тротуаров;
- железнодорожных платформ;
- автобусных остановок.
Используемый в процессе строительства раствор содержит современные добавки, которые повышают плотность, водостойкость, прочность и морозоустойчивость покрытия.
Пластификатор
При строительстве монолитной дороги в раствор добавляют пластификаторы, которые помогают ускорять набор прочности материала. Их применение:
- Повышает подвижность, растекаемость и удобоукладываемость смеси, что приводит к снижению трудозатрат при укладке. В результате получается плотный бетон, в котором образуется меньшее количество пор.
- Обеспечивает удобство при работе с густоармированной конструкцией.
- Увеличивает долговечность бетона и ускоряет набор прочности.
- Предотвращает расслаивание смеси, так как пластификаторы обладают водоредуцирующими свойствами.
- Помогает экономить 10% цемента, что в процессе дорожного строительства составляет огромные суммы.
Пластификаторы продаются в удобной для дозирования форме. Их добавляют в бетон в жидком виде.
Успех проводимых работ
Чтобы строительство монолитной дороги прошло успешно, необходимо:
- Перед началом проведения основных работ произвести пробную укладку. Процесс помогает проверить производительность механизмов и работ, подобрать состав отряда катков, оценить качество и однородность полученной бетонной поверхности.
- Убедиться, что бетонную смесь выпускают на высокопроизводительном бетонном узле. Это позволит обеспечить непрерывную работу специальной техники при равномерной скорости и без остановок, что исключает появление неровностей.
- Рассчитать необходимое количество самосвалов, учитывая производительность растворно-бетонного узла, объема кузова автотранспорта, климатических условий, расстояние транспортировки материала и времени суток. Нельзя, чтобы техника простаивала, ожидая разгрузки.
- Исключить расслоение бетонной смеси при загрузке и выгрузке самосвалов. Поэтому кузов заполняют равномерно, а для укладки используют перегружатели.
- Предохранять раствор от высыхания, укрывая и доставляя материал по графику.
Процесс уплотнения смеси начинают сразу после укладки и завершают в течение часа после того, как бетонная смесь приготовлена. Нарезку швов сжатия производят, когда бетон достигает необходимой прочности, чтобы исключить выкрашивание кромок.
Монолитное покрытие дорог — это прочное и долговечное основание, которое требует минимальных затрат на ремонт и содержание. Появившиеся трещины необходимо сразу же заделывать, иначе они увеличатся в размерах, и придется снимать весь участок монолитного полотна.