Материалы применяемые при ремонте дорог

Материалы для строительства дорог

Главное требование к автомобильной дороге – чтобы она была ровной, гладкой, без трещин и выбоин. Практически все вновь уложенные шоссе именно так и выглядят. Насколько долго сохранится их первозданный вид, зависит от особенностей местности и материалов, которые использовали при строительстве.

Подальше от воды

Влага – естественный враг любой автотрассы. Она разрушает основание дорожной конструкции и, замерзая в микротрещинах, разрывает покрытие. Поэтому при проектировании обязательно учитывают уровень грунтовых вод. Конечно, можно построить надежную магистраль и в болоте, но там нужны особые технологии и соответствующие материалы.

Хотя и в обычных природно-климатических условиях есть ограничения: при повышенной влажности не рекомендуется использовать в строительстве дорог такие материалы, как пылеватый песок, мелкая супесь, пылеватый суглинок. Эти виды грунта можно применять только в сухих местах, поскольку в увлажненном состоянии они значительно снижают несущую способность дорожного полотна и провоцируют его деформацию.

Дорожный пирог

Согласно технологии строительства, дорога представляет собой своеобразный пирог из нескольких слоев, у каждого из которых своя задача.

Слой из грунта

Самый нижний слой – грунт. Он – основа, на которой лежит вся конструкция, от его надежности и устойчивости зависит срок службы дороги и ее состояние.

Грунты можно разделить на две большие группы:

• несвязные (сыпучие) – песчаный (размер частицы 0,05–2 мм), гравийный (размер частицы более 2 мм), каменистый;
• связные – глинистый (с размером частицы менее 0,05 мм).

Лучше всего для возведения дорожной насыпи использовать грунты, которые не изменяются под воздействием природных факторов, сохраняют стабильность при промерзании, оттаивании. В перечень подходящих для дорожного строительства входят следующие виды грунта:

• Крупные супеси, дренирующий песок, гравий, крупнообломочные и скальные грунты. Их можно использовать практически без ограничений при любых природно-климатических условиях.
• Легкие супеси, пылеватые и недренирующие пески – ограниченно пригодны, используют в сухих местах.
• Глины – допустимы, если их влажность не превышает установленной нормы. Не рекомендуется применять глинистые грунты, если основание и тело насыпи находятся в увлажненном состоянии.

Не используют для организации дорог слишком влажные и избыточно засоленные глины, ил, торф, верхний почвенный слой с большим количеством корней растений.

Японцы нашли способ избавлять дороги от снега, не занимаясь их очисткой. Они прокладывают под автотрассами трубы, по которым циркулирует горячая вода. Ее температуры хватает, чтобы растопить снег и не дать образоваться льду.

Песчаная подушка

Этот слой из песка укладывают на грунт. У него несколько функций, самые важные – дренирующая и амортизационная. Песчаная подушка смягчает воздействие автотранспорта на дорожное полотно и увеличивает срок его службы. Ее толщина 15–20 см.

Чтобы повысить прочность конструкции, под песчаный слой и на него можно уложить георешетку – она не даст смешаться песку и щебню и увеличит время службы дороги.

Слои из щебня

Основной несущий слой в дорожном пироге состоит из щебня. Его толщина и фракция материала зависят от типа дороги и нагрузки на нее. Как правило, при строительстве автотрасс укладывают три слоя щебня:

• нижний – из камня с фракцией 40–70 мм, он выполняет дренажную функцию;
• средний – с фракцией 20–40 мм, его задача – равномерное распределение нагрузки на дорожную конструкцию;
• верхний – из зерна с фракцией 5–20 мм, также играет свою роль при распределении нагрузки и хорошо подходит под асфальт.

Каждый слой тщательно трамбуют, общая толщина подушки из щебня должна достигать 35–40 см.

Дорожное покрытие – асфальт или цементобетон?

Подготовленное основание дороги обычно проливают битумной смесью. Завершающий этап – укладка финишного покрытия. Его толщина и характеристики зависят от нагрузки на дорогу. Чем качественнее покрытие, тем дольше будет служить проезжая часть.

Чаще всего для финишного покрытия используют асфальт, для дорог с интенсивной эксплуатацией и высокой нагрузкой выбирают цементобетон.

Асфальт

Технология укладки асфальтобетонного покрытия давно и хорошо отработана. Существует несколько видов асфальта:

• холодный – для ямочного ремонта;
• горячий – для капитального ремонта и строительства дорог;
• литой – обладает повышенной текучестью, сам распределяется по поверхности и не требует укладки;
• цветной – с включением красящего пигмента, применяют для велодорожек и других покрытий специализированного назначения;
• резиновый – с добавками из резины, что повышает его долговечность и стоимость;
• пластиковый – содержит до 20 процентов добавок из пластика, что значительно снижает его цену.

Дорога должна ремонтировать себя сама – решили нидерландские ученые и разработали асфальт с токопроводящими волокнами. Проходящий по ним ток разогревает и плавит битум, который склеивает трещины и ликвидирует другие повреждения покрытия.

Основные составляющие асфальтобетонной смеси: битум, песок, щебень (или гравий), минеральный порошок. Их соотношение и фракции подбираются в зависимости от типа дороги и интенсивности ее эксплуатации.

Цементобетон

Этот материал давно используют в дорожном строительстве на Западе, и показал он себя настолько хорошо, что начинает все активнее применяться для устройства автомагистралей и в нашей стране.

У цементобетонных дорог есть недостаток – они дороже асфальтовых. Но зато намного долговечнее, меньше подвержены разрушению, хорошо переносят повышенные температуры, устойчивы к истиранию и действию химических веществ. К тому же первого ремонта такая дорога потребует не раньше чем через 10 лет – а это значительное преимущество.

Технология строительства цементобетонной дороги тоже хорошо отработана. Смесь для укладки делают из дорожного цемента и заливают в опалубку, установленную на подготовленном основании. Для большей прочности в толщу цементобетона закладывается армирующая сетка. Одно из обязательных условий – нарезка продольных и поперечных температурных швов, которые позволят материалу дороги реагировать на температурные воздействия, не разрушаясь.

Конечно, цементобетон не вытеснит асфальт с наших дорог. Каждый материал будет использоваться в соответствии с его особенностями и требованиями к дорожному полотну. Главное и в том и в другом случае – соблюдать технологии строительства дороги и использовать качественные материалы.

Источник

Материалы для строительства дорог

Автомобильные дороги представляют собой комплекс элементов, предназначенных для безопасного проезда автотранспорта. Выбор материала для устройства полотна обусловлен габаритами автомобилей, нагрузкой от движения, интенсивностью потока, а также качеством земельного участка, на котором предполагается строительство дороги для транспортных средств. Конструкция дорожного полотна и подстилающего слоя должна быть сооружена в соответствии с техническими требованиями, правилами и государственными нормами.

Материалы для строительства дорог

Ниже рассмотрим несколько материалов для устройства дорожного полотна.

Дороги из кирпича

Благоустройство автомобильных дорог битым кирпичом является экономически выгодным мероприятием. Для этого используют как силикатный белый кирпич, так и керамические блоки.

Справка. При этом дорога из битого силикатного кирпича дольше сохраняет форму и имеет более длительный срок эксплуатации.

Битый кирпич имеет ряд преимуществ:

• дешевый материал, такая дорога обойдется сравнительно недорого;
• повышенная плотность помогает в образовании ровного покрытие в течение одного сезона;
• благодаря свойствам, кирпич можно применять на болотистой местности.

Битый материал получают двумя способами. После сноса сооружений дробят кирпич, затем очищает его от мусора. Очищенный кирпичный бой объединяют в группы по фракциям и вывозят на строительные площадки. Второй способ получения колотого материала – это отбраковка на производстве. Его получают на заводах, где производится строительный материал. Ввиду того, что такой кирпич раньше не использовался, то и цена на него выше.

Битый кирпич используют для работ:

1. Строительство проселочных дорог с незначительной нагрузкой.
2. Образование полотна дороги и откосов.
3. Выравнивание площадок для автомобилей.
4. Восстановление проезжей части и пешеходных дорожек.

В некоторых случаях битый кирпич используют вместо щебня, при этом качество дороги не падает. Однако не рекомендуется использовать колотый материал на объектах, где это не соответствует нормам и предъявленным требованиям, согласно проектной документации.

Дороги из дерева

Дерево используется для временных дорог на болотистых местностях. Особенности материала и его вид влияют на выбор строительства дороги. Различают два вида:

1. сплошная дорога;
2. колейная дорога.

Сплошные покрытия состоят из хвороста или пучков прутьев, бревен, накатника или настила из жердей. Проезжая часть в ширину для одностороннего проезда устраивается от 4,5 м, для двустороннего – до 7 м. Колейную дорогу проектируют из брусьев, бревен или из крупных элементов, таких как щиты или лежни. Размер такой дороги будет зависеть от габаритов автомобилей, которые ее используют.

Деревянная дорога имеет незначительный срок службы, требует больших ресурсных затрат, в том числе и тяжелого ручного труда.

Справка. Для сплошных дорог применяют дерево любой местной породы, а для колейных – хвойные деревья.

Колейными дороги называют, потому что они имеют две отдельные колеи для движения транспорта. Каждая колея собирается из бревен, брусьев или пластин, которые укладывают вдоль оси. Материал крепится с помощью шпонок, накладок или фриз. Такая дорога имеет ряд преимуществ:

• меньше затрат на строительство и доставку материала на площадку;
• допустимая скорость движения транспорта до 30 км/ч;
• все детали являются стандартными и заготавливаются предварительно;
• дороги собирается из одинаковых элементов.

Дорога, выполненная из отдельных деревянных щитов, менее прочная и имеет срок эксплуатации короче, чем дорога из бревен. Конструкция щита представляет собой 3-4 доски, соединенные между собой гвоздями или деревянными планками. На сильно заболоченных местах щиты укладывают на специально приготовленные лежни из пластин или бревен.

Дороги из камня

Дорожное полотно из камня обладает высокой надежностью и продолжительным сроком эксплуатации. Брусчатый камень наделен отличной несущей способностью, в то же время имеет привлекательный вид и практически не изнашивается. По правилам строительства дорог брусчатку кладут на подушку из песка, что является отличным дренажом и препятствует размыванию покрытия.

Дорога из камня не имеет жесткой конструкции, каждый элемент может двигаться, что позволяет сохранить целостность полотна. Строительство дороги выполняется в несколько этапов:

1. камень сортируют по размерам;
2. подготавливают основание;
3. укладывают брусчатый камень;
4. выполняют расщебенку пустот;
5. утрамбовывают, засыпают готовое полотно песком и укатывают.

Строительство дороги из камня требует немалых финансовых вложений, к тому же укладывать камень могут только опытные специалисты. При этом каменная дорога требует тщательного обслуживания, что тоже выходит недешево. Мостовая имеет свойство проседать и вспучиваться при неправильно проведенной укладке.

Справка. При повышенной нагрузке от автотранспорта камень может раскалываться.

Брусчатка нуждается в правильно устроенном дренаже, иначе вода будет скапливаться в песке и размывать дорогу. Каменное покрытие имеет высокий уровень шума, езда по брусчатке вызывает вибрацию в автомобиле, что может привести к поломкам. К тому же сцепление колес во время дождя довольно низкое.

Основные правила укладки камня:

1. Камень сажают в сухой песок и прижимают к соседнему элементу так, чтобы не образовывалась песчаная прослойка между камнями.
2. В промежутки засыпают щебень мелкой фракции.
3. Камни сажают узким концом в песок и утрамбовывают специальным резиновым молотком.
4. Установленный камень соприкасается с другими в трех точках и образует треугольный зазор.

Правила установки брусчатки регулируются нормативными нормами и стандартами.

Дороги из плит

Выполнение дорожного полотна из плит имеет свои плюсы:

• скорость строительства очень высокая;
• четко соблюдая технологию установки плит, полотно может служить основой для асфальтной дороги;
• затраты на возведения – минимальные. В качестве подготовки для плит используют подушку из песка и гравия;
• бетонные плиты можно демонтировать и использовать повторно;
• дорога из плит устанавливается в болотистой местности, где другой материал не способен служить продолжительное время.

При подготовительных работах по укладке плит сначала снимается верхний слой грунта, иногда дополнительно производят выемку небольшого количества земли.

Справка. Если дорога будет использоваться на постоянной основе, появляется необходимость в обустройстве дренажного слоя.

Затем сооружается подушка в качестве подстилающего слоя, укладывается щебенка и посыпается песком. Толщина подготовительных слоев зависит от количества и габаритов транспорта, а также от качества почвы в данной местности. Песок выравнивается, затем послойно уплотняется, а сверху с помощью автокранов устанавливаются бетонные плиты.

На завершающем этапе необходимо придавить плиты и обработать швы между ними. Швы засыпают песком для создания эффекта плавающей дороги. Или закрепляют с помощью сварки металлических петель сбоку плит. Бетонные дороги довольно функциональные, плиты используют для покрытия:

• парковки автомобилей;
• дорожек для пешеходов;
• садовых и парковых троп;
• площадок отдыха;
• временных дорог для рабочего транспорта во время строительства.

Дорожные бетонные плиты должны быть изготовлены заводским способом. Для этого используется качественный железобетон, в который включают укрепляющую сетку из арматурных стержней.

Дороги из щебня

Насыпная транспортная дорога из щебня имеет значительные плюсы:

• нет необходимости в использовании сложной техники для устройства;
• отсутствие трат на дорогой асфальт, бетон и другие недешевые материалы;
• для поддержания целостности покрытия достаточно подсыпать щебень и утрамбовать.

Для благоустройства дороги понадобится речной песок, щебень нескольких фракций и геотекстиль для подстилающего слоя. Речной песок используют из-за его высокого показателя плотности, к тому же он успешно выполняет функцию дренажа. На песок укладывается более крупный щебень в несколько слоев, при этом каждый слой отделяется геотекстилем. Затем посыпается мелкофракционным покрытием.

Каждый слой имеет свое определенное назначение. Песок пропускает влагу, крупный щебень, легко входя в песчаную подушку, образует крепкую основу. Последующий слой камня нужен для распределения нагрузки, получаемой от проезжающего транспорта. Верхний слой завершает конструкцию, выравнивая настил.

При соблюдении технологии устройства, конструкция получает высокую прочность и может служить долгие годы. Дождь или снег просто проникает через щебень, не разрушая основной части дороги. Создается неподвижность и плотность слоев, что делает полотно практичным. При этом не нужно забывать устраивать уклоны в сторону обочин.

Дороги из земли

Грунтовые дороги имеют низкую интенсивность прохождения транспорта. Естественный рельеф местности не позволяет устраивать боковые канавы для дорог и водоотвод. Качество очень сильно зависит от грунта данного региона. Проехать по такой дороге можно только в сухую погоду. Лучшим выбором для грунтовых проездов являются суглинистые и супесчаные почвы.

Для укрепления дороги сооружают канавы для воды и формируют профиль. Профилированные проезжие части более стойкие, так как имеют двускатную выпуклую форму, при этом дороги нуждаются в постоянном обслуживании.

Справка. Профилированные поверхности в отличие от естественных сохраняются дольше.

В сухую погоду хорошо оборудованная дорога может обеспечить проезд транспорта на большой скорости. Недостатком полотна из земли можно назвать высокое содержание пыли, особенно в засушливую погоду. В межсезонье создается непроходимость в связи с обильными осадками. Для придания прочности дороги покрытие укрепляют специальными добавками.

При использовании добавок грунт тщательно перемешивают, профилируют и уплотняют. Дорогу смешивают с добавками по всей ширине проезжей части. Улучшенный вид надолго сохраняет свой профиль и увеличивает интенсивность движения транспорта. Однако дорожную конструкцию все же необходимо периодически обновлять после дождей.

Для придания водоустойчивости используют:

• минеральные добавки: цемент или известь;
• органические добавки: деготь или битум.

Добавки лучше всего использовать при обработке супесчаных грунтов и дорог с необходимым гранулометрическим составом.

Дороги из шин

Развитие технологий в мире позволило использовать разные средства для создания долговечных и безопасных дорог. Эксперименты с резиновым покрытием впервые начали проводиться столетие назад. Тогда материал укладывали поверх мостовых для снижения уровня шума. Идея не имела успеха, хотя и задала верное направление для современных изобретений.

В 2015 году строители пробовали добавлять резину в битум при возведении дорог. Резиновую крошку получают при переработке старых шин, затем добавляют при устройстве верхнего слоя дороги. При этом крошку предварительно приводят в жидкое состояние, в результате получается резинотехническое вяжущее вещество.

Метод имеет ряд качественных преимуществ:

• дорога получается экологически полезной, потому как резину не жгут, а используют метод переработки;
• резиновый компонент добавляет вязкости, покрытие дороги защищено от трещин, старения и пониженных температур;
• добавка крошки в 15% увеличивает период эксплуатации на 15-20 лет;
• резиновая составляющая сокращает уровень шума от автотранспорта на 3-6 децибел.

Справка. Уменьшение шума от проезжающих машин привносит комфорт и спокойствие в жизнь людей, чьи дома стоят вдоль автотрасс.

Дороги из пластика

Особенность дорог из пластика – их модульная конструкция. Таким образом, укладка дорожного покрытия происходит быстрее и без лишних трудозатрат. При этом сроки сдачи объектов сокращаются до нескольких недель. Для подстилающего слоя используют песок, который предварительно утрамбовывают.

Пластиковые модули имеют пустоты внутри, они служат для прокладки проводов и других коммуникаций. При прокладывании труб или кабеля поверхность проезжей части ломаться не будет. Авторы идеи дорог с пластиковым настилом предлагают внедрить новые технологии при возведении.

Планируется использование датчиков под верхним полотном дороги. Устройство будет собирать информацию о потоке автотранспорта. Дождевая вода на дорогах не будет задерживаться, а просто стечет. При этом нагревательные элементы не позволят образовываться наледи.

Справка. Подогрев будет осуществляться за счет вибрации дороги, которую превратят в полезную электрическую энергию.

Пластиковые дороги имеют положительные моменты:

• материал имеет повышенную стойкость и не теряет форму от давления;
• не разрушаются под действием перепадов температур, устойчивы при температуре от -40 до +80 о С;
• необходимость проведения ремонтных работ возникает раз в 12 лет;
• срок эксплуатации 30 лет.

Реализация нового проекта поможет сохранить бюджет страны. Перед внедрением новых дорог планируется проведение эксперимента с использованием прототипа. При этом будут проведены все необходимые расчеты для производства первых пластиковых модулей для автодорог.

Полезное видео

В этом видео рассказывается о полимерных материалах в дорожном строительстве:

Источник