Цемент при ремонте дорог

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:

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.

Источник

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие «Методические рекомендации» разработаны в развитие «Технических правил ремонта и содержания автомобильных дорог» и предназначены для использования при ремонте цементобетонных покрытий автомобильных дорог.

1.2. Цементобетонные покрытия автомобильных дорог в процессе эксплуатации под воздействием транспортных нагрузок и природно-климатических факторов постепенно изнашиваются. Разрушение покрытий, как правило, имеет место в случаях, когда напряжения и деформации, возникающие в плитах, превышают допустимые значения. К характерным деформациям и разрушениям цементобетонных покрытий относят: образование трещин, отколы углов и краев плит, шелушение поверхностного слоя бетона, появление выбоин и раковин, вертикальные смещения плит и их коробление, разрушение стыковых соединений и заполнителей швов. Наиболее распространенные деформации и разрушения цементобетонных покрытий и вероятные причины их возникновения представлены в приложении.

1.3. Для обеспечения необходимого транспортно-эксплуатационного состояния цементобетонных покрытий организуют дорожную службу, оснащенную специальными машинами, механизмами и инструментами.

Ремонт покрытий состоит из подготовительных и основных работ.

Подготовительные работы включают подвоз и складирование ремонтных материалов, обеспечение необходимым комплектом инструментов, машин и механизмов, подготовку участка покрытия к ремонту.

К основным работам относят приготовление ремонтных материалов, их распределение и окончательную обработку, отделку и уход за отремонтированными участками покрытия, контроль качества работ.

Виды и состав работ, выполняемых дорожной службой, определены действующей Классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог.

2. ОЧЕРЕДНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

2.1. Оптимально выбранная последовательность ремонтных работ и оперативное устранение причин, вызывающих образование дефектов, минимизирует затраты по поддержанию в работоспособном состоянии цементобетонных покрытий и уменьшает объем повреждений, требующих больших капитальных вложений.

Очередность ликвидации дефектов устанавливают на основе обследования состояния покрытий, выявления причин их образования и в зависимости от значимости (весомости) различных видов повреждений покрытий.

2.2. Для каждой отдельной автомобильной дороги разрабатывают индивидуальную программу ремонта.

В первую очередь назначают те ремонтные работы, которые позволяют устранить причины образования дефектов на покрытии.

Рекомендуемая (базовая) очередность проведения ремонтных работ:

1. Устройство швов расширения (при их отсутствии) или устройство дополнительных швов при неработоспособности существующих.

2. Разделка, очистка, восстановление геометрии деформационных швов и их герметизация.

3. Консервация трещин.

4. Замена разрушенных участков плит на всю толщину.

5. Выравнивание поверхности покрытия.

6. Устранение сколов кромок плит и выбоин.

7. Устранение разрушения поверхности бетона.

8. Устранение усадочных трещин.

9. Укрепление поверхности бетона специальными составами.

3. РЕМОНТ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ И КОНСЕРВАЦИЯ ТРЕЩИН

3.1. Устройство компенсационных швов.

3.1.1. Компенсационные швы устраивают по типу швов расширения для исключения дальнейшего образования сколов, трещин и обеспечения продольной устойчивости покрытия.

Такие швы предназначены для восприятия перемещений плит при их расширении под воздействием высоких температур.

Нарезка компенсационных швов возможна как по имеющимся швам сжатия, так и в средней части плиты.

При устройстве компенсационных швов по имеющимся швам сжатия выполняют работу по извлечению старого герметика шва.

3.1.2. Для устройства компенсационных швов предпочтительно применение алмазного режущего инструмента, позволяющего получить безупречные кромки.

Нарезают цементобетонные покрытия на всю толщину при ширине шва 30 мм. Тщательно очищают сквозной шов сжатым воздухом, просушивают и заполняют его нижнюю часть пенополиуретаном. Снимают фаски 2 мм на кромках шва под углом 45°, осуществляют грунтовку стенок шва и герметизацию верхней части шва на глубину 30 мм.

При полном закрытии шва после разрезки плиты дополнительно устраивают паз шириной 8 — 10 мм и глубиной 25 — 30 мм, укладывают уплотнительный шнур и осуществляют герметизацию.

3.1.3. В тех случаях, когда в ремонтируемом покрытии имеются штыревые или иные соединения для передачи нагрузки с плиты на плиту, для обеспечения совместной работы разрезанных плит устанавливают стыковые соединения после «срабатывания» швов.

Для размещения штырей производят устройство скважин диаметром 24 мм путем сверления бетона под углом 30° сверлильным станком с поворотным лафетом. После очистки пробуренного отверстия его заполняют вяжущим составом на основе акриловой смолы и вводят в скважину стальной анкер вращательным движением.

3.2. Восстановление герметизации деформационных швов и консервация трещин.

3.2.1. Восстановление герметизации деформированных швов включает в себя следующие операции: очистку швов от старой мастики, разделку шва нарезчиком швов, очистку шва металлическими щетками, продувку сжатым воздухом, просушивание горячим воздухом при влажном бетоне, запрессовку уплотнительного шнура, обработку стенок шва подгрунтовочным составом, герметизацию.

3.2.2. Удаление существующего герметика производят с помощью мини-трактора, оборудованного специальным шовным плугом с металлическими зубьями переменной ширины или нарезчиком швов с набором дисков толщиной 9 мм для получения паза шириной не менее 10 мм, а также с помощью ручного инструмента. В случае, если по краям шва имеются остатки старой массы герметика, их удаляют с поверхности с помощью скребка-ножа.

3.2.3. В швах плохого качества, с неровными боковыми гранями, а также при ширине шва менее 8 мм проведение разделки шва осуществляют с использованием нарезчика швов.

Рекомендуется использовать нарезчики швов, оборудованные алмазными дисковыми пилами.

3.2.4. Очистку швов выполняют щеточной машиной, переоборудованной из нарезчика швов. Вращение щетки осуществляется против движения. Такое вращение щетки наиболее эффективно очищает шов.

При необходимости для очистки швов от грязи применяют водоструйную очистку под высоким давлением. После промывки пазы швов продувают и сушат горячим воздухом. Период между сушкой и нанесением грунтовочного состава не должен превышать 15 мин.

3.2.5. Для предотвращения обламывания кромок шва под нагрузкой и разгерметизации швов рекомендуется снятие фасок 2 мм у швов под углом 45° специальным алмазным диском.

3.2.6. Операция по грунтовке швов должна выполняться в обязательном порядке с применением специальных грунтовочных составов. Нанесение грунтовочного состава на подготовленную поверхность швов осуществляется шприц-распылителем.

3.2.7. До начала консервации трещин они должны быть разделаны и тщательно очищены от каменной мелочи, пыли, грязи и других посторонних предметов, препятствующих хорошему сцеплению материалов с бетоном.

Разделку трещин распиливанием на глубину 30 мм осуществляют фрезой, рабочий орган которой выполнен в виде звездочек из твердосплавных металлов, или машинами с дисковыми пилами небольшого диаметра. Очистку трещин производят щеточной машиной или стальными щетками. Трещину следует продуть сжатым воздухом, а при влажном бетоне продувку осуществить горячим воздухом, запрессовать уплотнительный шнур или засыпать в трещину резиновую крошку, обработать стенки трещин подгрунтовочным составом и выполнить герметизацию.

Уплотнительный шнур применяют с целью экономии мастики и формирования оптимального поперечного сечения герметика в шве. Отношение глубины к ширине шва может изменяться от 1:1 до 1:2.

Основные показатели некоторых герметизирующих мастик

Новомаст (Россия) (ТУ 5775-001-18893843-99)

МС nafutekt plus

Температура размягчения по КиШ, °С, не ниже

Температура хрупкости по Фраасу, °С, не выше

Относительное удлинение при растяжении на разрыв, %, не менее:

3.2.8. При выборе типа герметика следует учитывать возможные максимальные отрицательные и положительные температуры воздуха региона, где расположено покрытие. Большую роль на эффективность работы герметика в швах и его срок службы оказывает деформативность герметизирующих материалов.

Основные показатели некоторых герметизирующих мастик представлены в табл. 1. Требования к относительному удлинению герметизирующих мастик представлены в табл. 2.

Требуемое относительное удлинение герметизирующих мастик

Средняя ширина паза деформационных швов, мм

Требуемое относительное удлинение мастики, %

Умеренные климатические условия (+20 °С — -20 °С)

Суровые климатические условия (+30 °С — -50 °С)

3.3. Устранение сколов кромок плит, деформационных швов и трещин.

3.3.2. Для устранения сколов кромок швов и трещин после выполнения подготовительных работ (п. 3.3.1) в шов (трещину) вставляют соответствующей ширины планку. Затем осуществляют грунтовку очищенной поверхности бетона и заполнение поврежденного участка ремонтным материалом. После его затвердевания планку удаляют из шва, дополнительно нарезают шов для исключения возможного соединения плит ремонтным составом и герметизируют шов.

Материалы « Silical » готовят на основе метакрилатных смол. Они относятся к двухкомпонентным реактивным смолам, не содержащим растворителей, а следовательно, и имеющим минимальную усадку в процессе твердения.

Для обеспечения прочного сцепления бетона с ремонтным материалом используют грунтовочный состав метакрилатной смолы « Silical R 51», обладающий малой вязкостью и большой проникающей способностью.

Характеристика искусственной смолы « Silical R 51» для грунтовки поверхности бетона представлена в табл. 3.

Свойства смолы « Silical R 51» для грунтовки поверхности бетона

Вязкость при 20 °С

Время истечения при 20 °С, 4 мм

Жизнеспособность при 20 °С (100 г смолы и 3 % отвердителя)

Для получения бетона на основе искусственной смолы « Silical » в качестве наполнителя используют сухой фракционированный кварцевый песок, который содержит в своем составе порошкообразный отвердитель — пероксид бензоила.

Предварительно приготавливают смесь минерального наполнителя и отвердителя, в которую на месте производства ремонтных работ вводят строго дозированное количество смолы, что позволяет получить бетоны стабильного качества с минимальной усадкой в процессе твердения. Материал « Silical » можно использовать для выполнения ремонтных работ при отрицательной температуре до -10 °С. Свойства бетона на основе метакрилатной смолы « Silical R 17» приведены в табл. 4.

Свойства бетона на основе искусственной смолы « Silical R 17»

Прочность при сжатии

Прочность на растяжение при изгибе

Прочность на разрыв

Коэффициент линейного температурного расширения

Время твердения при 20 °С

3.3.4. Для ремонта сколов кромок плит наряду с материалами на основе искусственных смол широко используют материалы на основе минеральных вяжущих, рассмотренных в п. 4.2. При использовании таких материалов уход за поверхностью отремонтированного покрытия осуществляют известными средствами.

3.3.5. Средства механизации, рекомендуемые для устранения сколов кромок плит, герметизации деформационных швов и консервации трещин, представлены в табл. 5.

Специальные средства механизации

Герметизация деформационных швов

1. Нарезчик швов серии CF

1. Разделка швов

2. Щеточная машина НШР-613Х

3. Компрессор от 6 атм

4. Генератор горячего воздуха до 600 ° С.

4. Просушивание полости шва

5. Котел — заливщик с принудительным перемешиванием и подогревом термомасла

5. Разогрев герметизирующих мастик, заливка швов

6. Шприц — распылитель

6. Нанесение грунтовочного состава на подготовленную поверхность швов

1. Пальчиковая фреза ( CFR -60)

1. Разделка трещин

2. Щеточная машина ( FB -16)

2. Очистка трещин

3. Компрессор от 6 атм

3. Очистка трещин

4. Генератор горячего воздуха до 600 ° С

4. Просушивание трещин

5. Шприц — распылитель

5. Нанесение грунтовочного состава на подготовленную поверхность трещин

6. Котел-заливщик с принудительным перемешиванием и подогревом термомасла

6. Разогрев герметизирующих мастик, заливка трещин

Устранение сколов кромок плит

1. Нарезчик швов серии CF

1. Оконтуривание дефектных мест

2. Перфоратор с энергией удара до 28 кДж (ТЕ-54)

2. Удаление разрушенного бетона

3. Игольчатый пистолет (АТ-2000)

3. Очистка поверхности бетона

4. Компрессор от 6 атм

4. Очистка поверхности бетона

5. Установка горячего воздуха до 600 ° С

5. Сушка поверхностей покрытий, подготовленных для ремонта

6. Сверлильный станок с поворотным лафетом

6. Устройство скважин для металлических штырей

7. Сверлильный станок для горизонтального бурения

7. Устройство скважин для металлических штырей

8. Приготовление растворов (бетонов)

4. РЕМОНТ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

4.1.2. Подготовка поверхности цементобетонных покрытий включает следующие операции: удаление слабого или разрушенного слоя бетона с устройством вертикальных стенок, очистку от пыли, мусора и грязи, а также промывку и просушку (при необходимости).

Требования к подготовке ремонтируемых бетонных поверхностей устанавливают в зависимости от степени их разрушения и материалов, применяемых для выполнения ремонтных работ.

4.1.3. Обрезку бетона по контуру производят алмазным инструментом по плоскости, перпендикулярной бетонной поверхности, на глубину не менее глубины разрушенной поверхности с последующим удалением ослабленного бетона перфораторами, отбойными молотками, проволочно-игольчатыми пистолетами, металлическими щетками, пескоструйными установками, шлифовальными машинами и фрезами. Предпочтение следует отдавать обработке бетона пескоструйными установками, шлифовальными машинами и проволочно-игольчатыми пистолета ми, позволяющими не изменять или даже увеличивать прочность бетона на отрыв.

Контуры ремонтируемых участков не должны иметь острых углов. Глубина зарезов в тело «здорового» бетона алмазным инструментом не должна превышать 20 мм. Удаление бетона на глубину разрушения по углам производят перфораторами или отбойными молотками.

Перед нанесением грунтовочного состава ремонтируемая поверхность цементобетонного покрытия должна быть очищена от пыли продувкой воздухом от компрессора, имеющего водо- или маслоотделитель.

При использовании в качестве ремонтного материала бетонов на основе минеральных вяжущих следует не позднее 30 мин до начала укладки смеси увлажнять поверхность до состояния полного насыщения бетона водой. Непосредственно перед укладкой ремонтного состава излишки воды с ремонтируемой поверхности удаляют сжатым воздухом или с помощью ветоши.

При удалении поврежденного бетона вокруг арматурных стержней не допускается механическое воздействие на арматуру отбойных молотков или перфораторов с целью снижения влияния вибрации на сцепление арматуры с бетоном.

Вскрытые арматурные стержни должны быть полностью оголены, а зазор между подготовленной поверхностью бетона и стержнем должен быть не менее 10 мм при крупности заполнителя в ремонтном материале до 5 мм и не менее 20 мм при крупности заполнителя более 5 мм.

Стальная арматура после вскрытия должна быть очищена от ржавчины и окалины.

4.2.1. Срок службы отремонтированного покрытия зависит от качества материалов, применяемых для ремонтных работ.

Для ремонта поверхностного слоя бетона используют материалы на основе минеральных вяжущих, искусственных смол и порошковых полимеров. Для оперативного ремонта (в исключительных случаях) возможно использование литых, а также горячих и холодных асфальтобетонных смесей.

Цементобетон покрытия и ремонтные материалы должны иметь по возможности близкие модули упругости и коэффициенты линейного температурного расширения. Усадка составов во время затвердевания и последующей эксплуатации должна быть минимальной.

4.2.2. Быстротвердеющие высокопрочные бетоны (БВБ) рекомендуется применять при толщине ремонтируемого слоя не менее 10 мм для ремонта: шелушения поверхности бетона, сколов кромок и углов плит. БВБ могут быть использованы также для бетонирования разрушенных участков плит.

Сухие бетонные смеси для ремонта цементобетонных покрытий РМ-26Ф (ТУ 5715-001-07805066) и НПО «Прогресстех» (ТУ 5870-001-11430927-99) выпускает отечественная промышленность. Физико-механические показатели этих смесей приведены в табл. 6.

Физико-механические показатели сухих бетонных смесей

Сухие бетонные смеси

Прочность на сжатие через 1 сут

Прочность сцепления со «старым» бетоном

4.2.3. Сухие бетонные смеси « Emaco » представляют собой смеси подобранного состава, приготовленные на основе специальных цементов нормированного минерального состава, фракционированного инертного заполнителя, композиционной минерально-химической добавки и полимерного или металлического фибронаполнителя.

Прочностные характеристики некоторых бетонов серии « Emaco » представлены в табл. 7.

Прочностные характеристики бетонов « Emaco »

Emaco SFR дисперсно-армированный

Emaco APS трехкомпонентный

Прочность на сжатие в возрасте:

Прочность на растяжение при изгибе в возрасте:

Диапазон температур для укладки

Основу смесей серии « Emaco » составляет цемент «Макфлоу», представляющий собой быстротвердеющий, пластифицированный, расширяющийся продукт, получаемый на основе портландцементного клинкера и комплекса расширяющих и пластифицирующих добавок.

В табл. 8 приведены составы бетона на основе цемента «Макфлоу».

Примерные составы бетона и его характеристики на цементе «Макфлоу»

Максимальный размер зерен заполнителя

Цемент «Макфлоу» класса 52,5

Прочностные характеристики бетона на цементе «Макфлоу 52,5» представлены в табл. 9.

Прочностные характеристики бетона на цементе «Макфлоу 52,5»

Прочность на сжатие, МПа

Прочность на изгиб, МПа

Для повышения сцепления материала «Конкретин» с бетонным покрытием используют маловязкую, не содержащую растворитель смолу «Конкретны IHS — BV ». Расход смолы для грунтовки в зависимости от пористости бетонной поверхности составляет 300 — 500 г/м 3 . Характеристика грунтовочного состава на основе эпоксидной смолы «Конкретин IHS — BV » представлена в табл. 10.

Свойства эпоксидной смолы «Конкретин IHS — BV » для грунтовки бетонных поверхностей

Плотность при 23 °С

Вязкость при 23 °С

Прочность при сжатии

Прочность на растяжение

Предельное относительное удлинение при разрыве

Для повышения сцепления ремонтных слоев осуществляют посыпку поверхности бетона, обработанной смолой «Конкретин IHS — BV », кварцевым песком фракции 0,2 — 0,7 мм с расходом 1,5 кг/м 2 .

Характеристика бетона на основе эпоксидной смолы «Конкретин IHS — BV » приведена в табл. 11.

Свойства бетона на основе эпоксидной смолы «Конкретин GMH »

Плотность при 23 °С

Коэффициент температурного расширения

Прочность при сжатии

Прочность на растяжение

Предельное относительное удлинение при разрыве

4.2.5. При ремонте шелушения поверхности бетона используют порошкообразные полимеры, способные расплавляться под действием высокой температуры и образовывать пленочные покрытия при последующем остывании. Одним из широко распространенных аморфных порошкообразных полимеров является поливинилбутираль (ПВБ).

Введение в состав порошкообразных полимерных материалов наполнителя (кварцевый песок) и его взаимодействие с расплавом полимера оказывает существенное влияние на процесс формирования и свойства покрытия. При коэффициенте наполнителя 1/10 покрытие на основе ПВБ обладает наиболее высокой прочностью сцепления с цементобетоном.

Основные физико-механические характеристики полимерного материала на основе ПВБ представлены в табл. 12.

Физико-механические характеристики полимерного материала на основе ПВБ

Прочность на растяжение при изгибе

Прочность сцепления при отрыве

Сопротивление касательному сдвигу

Коэффициент линейного температурного расширения

Истираемость после 1000 циклов

4.3. Технология ремонта поверхностного слоя покрытий.

Движение фрезеровочной машины осуществляется поперек направления движения транспортных средств и в направлении, обратном продольному уклону.

4.3.2. По окончании фрезерования производится промывка отфрезерованной поверхности и очистка покрытия от образовавшегося в результате резания бетона шлама. Промывку осуществляют под давлением 5 — 6 атм.

1) подготовке бетонной поверхности (п.п. 4.1.1 — 4.1.5);

2) приготовлении грунтовочного состава и бетона на основе искусственных смол;

3) нанесении грунтовочного состава;

4) укладке и уплотнении полимербетонной смеси.

4.3.5. Для обеспечения прочного сцепления бетона на основе искусственной смолы с ремонтируемыми поверхностями предпочтительно использовать грунтовочные составы, обладающие малой вязкостью и большой проникающей способностью.

Для метакрилатных смол марки « Silical » рекомендуется использовать грунтовочный состав « Silical R 51» (п. 3.3.3), а для модифицированной эпоксидной смолы «Конкретин» грунтовочный состав — «Конкретин IHS — BV » (п. 4.2.4).

Грунтовочный состав наносят в один слой на подготовленную и высушенную поверхность бетона краскораспылительными пистолетами. Расход смолы для грунтовки в зависимости от пористости бетонной поверхности составляет 300 — 500 г/м 2 .

Рекомендуется посыпать поверхность бетона, обработанного грунтовочным составом, кварцевым песком фракции 0,2 — 0,7 мм с расходом около 1,5 кг/м 2 , что позволяет обеспечить повышенное сцепление ремонтных слоев.

Благодаря несущественному влиянию температуры на вязкость метакрилатной смолы и большой экзотермии в процессе полимеризации материалы на ее основе можно использовать для выполнения ремонтных работ при отрицательных температурах до -10 °С.

4.3.7. Технология ремонта поверхностного слоя цементобетонного покрытия с использованием порошкового полимера поливинилбутераля (ПВБ) состоит из следующих операций:

1) подготовки бетонной поверхности (п.п. 4.1.1 — 4.1.5);

2) приготовления сухой смеси, состоящей из порошкового полимера ПВБ и кварцевого песка, в соотношении 1:10;

3) распределения сухой смеси на подготовленную бетонную поверхность;

4) нагрева слоя полимерминеральной композиции до температуры 220 — 240 °С с помощью установки инфракрасного излучения в течение 3 — 4 мин.

Открывать движение по отремонтированному участку возможно через 2 — 3 ч в связи с быстрым формированием слоя покрытия.

4.3.9. Перед укладкой цементобетонной смеси (за 5 — 10 мин) на подготовленную поверхность тонким слоем наносят цементный клей, приготовленный на основе специального цемента, состоящего из портландцементного клинкера нормированного минералогического состава, расширяющейся добавки и химических веществ, регулирующих свойства цемента.

Заделку повреждений бетонными смесями выполняют в теплое время года при температуре воздуха не ниже 5 °С. При достаточно низкой температуре воздуха (5 — 10 °С) прочность бетона будет нарастать медленнее.

Высокая подвижность бетонной смеси позволяет не проводить уплотнение смеси после укладки.

Для получения высокой ранней прочности (более 30 МПа через 24 ч) необходимо использовать для затворения теплую воду с температурой 35 — 45 °С и укрывать отремонтированные участки теплоизоляционными матами.

4.3.12. После выполнения работ и набора прочности ремонтными составами рекомендуется обработать поверхность бетона, прилегающую к отремонтированному участку, по всему периметру на ширину не менее 10 см гидрофобизирующими упрочняющими составами на основе силоксанов.

5. ВЫРАВНИВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПОКРЫТИЙ И ЗАМЕНА ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ПЛИТ ПОКРЫТИЙ

5.1. Устранение небольших неровностей на покрытии производят путем его фрезерования. Выравнивание поверхности выполняют на основе дефектации поверхности по данным нивелирования. Фрезерование покрытия осуществляют по технологии, описанной в пп. 4.3.1 — 4.3.3. Данная технология служит не только для устранения неровностей покрытия, но и связана также с повышением степени безопасности движения в результате увеличения сцепления колес с бетонным покрытием. Нарезка бороздок для увеличения сцепных качеств цементобетонных покрытий осуществляется канавками размером 6 ´ 6 мм с расстоянием между соседними бороздками в 50 мм.

5.2. Просадки одиночных бетонных плит устраняют укладкой быстротвердеющего высокопрочного бетона (БВБ), полимербетонного коврика на полную глубину просадки или подъемом плиты с исправлением под ней основания.

5.3. Ремонт БВБ или полимербетоном осуществляют по технологии, приведенной в пп. 4.3.4 — 4.3.6 и пп. 4.3.8 — 4.3.11. При этом необходимо, как при ремонте сколов кромок и углов плит, восстанавливать деформационные швы. При ремонте с БВБ рекомендуется делать насечки для лучшего сцепления ремонтного состава со старой плитой. Насечки выполняют электрощетками или пневмоинструментом. Технология подготовки бетонной поверхности описана в пп. 4.1.

5.4. Подъем плиты с исправлением основания под ней выполняют в тех случаях, когда просевшая плита не имеет значительных дефектов, т.е. не требует ремонта с поверхности. Для проведения работ по подъему просевших плит в каждой плите просверливают от 6 до 8 отверстий диаметром от 35 до 50 мм, располагаемых равномерно по всей поверхности плиты. В отверстия вводят штуцеры и фиксируют в них. Под воздействием воздуха, поступающего под давлением, бетонная плита отрывается от основания. Затем под плиту подают быстротвердеющий раствор путем впрыска. Осевшие плиты поднимают на требуемый уровень. Буровые отверстия в верхней части бетонной плиты очищают и заполняют специальным составом. Движение по отремонтированному участку возможно уже через 4 ч после завершения работ.

5.5. Работы по замене разрушенных участков монолитным бетоном (БВБ) состоят из подготовки места для бетонирования, приготовления бетонной смеси, ее укладки и уплотнения, ухода за бетоном.

5.6. При замене разрушенных участков плит производят выпиливание по контуру на полную толщину заменяемой плиты и разрезание ее на сегменты алмазным инструментом — нарезчиком с алмазной дисковой пилой. Важным элементом этой технологии является подъем выпиленных участков плит, подлежащих замене. Для этого используют специальные цанговые захваты, которые устанавливают в скважинах, выбуренных в покрытии. Это позволяет удалять разрушенные участки плит без повреждения кромок соседних участков покрытия.

5.7. После удаления разрушенных участков плит при необходимости ремонтируют основание и устраивают скользящую прослойку (полиэтиленовую пленку) между слоем основания и вновь устраиваемым покрытием.

5.8. Для обеспечения совместной работы ранее уложенных и новых плит покрытия устанавливают арматурные каркасы и штыри.

При установке штыревых соединений в середине бетонного покрытия горизонтально просверливают отверстия внутри бетонной плиты. После очистки в просверленное отверстие вводится самофиксирующийся штырь при использовании двухкомпонентного состава фиксации.

Заточенный конец стального стержня механически разрушает капсулу, содержащую два компонента фиксирующего состава, путем вращательного движения. При этом оба компонента, равномерно перемешиваясь, распределяются вокруг стержня и, затвердевая, фиксируют его. Время затвердевания фиксирующего состава — 30 мин.

5.9. Укладку бетонной смеси производят с использованием средств малой механизации, позволяющих обеспечить получение покрытия необходимой ровности и заданного уклона (п. 4.3.10).

5.10. Уход за бетоном осуществляют в соответствии с п. 4.3.11.

6. УСТРАНЕНИЕ УСАДОЧНЫХ ТРЕЩИН

6.2. Перед нанесением суспензии поверхность плиты тщательно очищают от мусора, пыли, грязи и увлажняют (п. 4.1.4).

7. УКРЕПЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ БЕТОНА СПЕЦИАЛЬНЫМИ СОСТАВАМИ

7.1. Пропиточные укрепляющие составы применяют для повышения стойкости бетона к поверхностному шелушению.

Рекомендуется использовать для укрепления бетона составы, обеспечивающие паропроницаемость бетона, а именно растворы фторсиликата магния, цементно-водные суспензии, приготовленные на основе тонкодисперсных цементов, а также растворы полиэтилгидросилоксана (ГКЖ-94).

7.2. Растворы фторсиликата магния, проникая в поверхностный слой цементобетона, образуют в порах и капиллярах бетона трудно растворимые в воде соединения, что способствует упрочнению структуры цементобетона, повышению морозостойкости и износоустойчивости покрытия.

7.3. Нанесение раствора фторсиликата магния производят на поверхность бетона, очищенную от загрязнений и посторонних веществ, препятствующих проникновению раствора в бетон.

Для этой цели поверхность бетона подвергается пескоструйной или водоструйной (160 — 180 атм) обработке.

7.4. Нанесение раствора на поверхность покрытия производят с контролем за образованием кристаллов на поверхности бетона после нанесения каждого слоя.

7.5. Гидрофобизация — это обработка поверхности цементобетонного покрытия растворами кремнийорганических соединений с целью придания ей гидрофобных свойств, т.е. способности несмачивания водой.

Гидрофобизирующие растворы образуют на поверхности покрытия пленку, которая упрочняет поверхность, повышая стойкость цементобетонного покрытия к климатическим и транспортным воздействиям.

7.6. При гидрофобизации применяют водный и уайт-спиритовый растворы полиэтилгидросилоксана ГКЖ-94 (кремний-органическая жидкость ГКЖ-94) концентрацией 3 — 5 %.

Гидрофобизацию бетонной поверхности производят нанесением равномерного слоя гидрофобизирующего раствора краскораспылителем или кистями вручную на чистую сухую поверхность. Выполняют работы при температуре наружного воздуха не ниже +10 °С, при этом в течение 48 ч поверхность бетона необходимо предохранять от увлажнения. Расход ГКЖ-94 на 100 м 2 покрытия при однослойном нанесении составляет 7,6 кг.

7.7. Укрепление бетона в поверхностном слое цементно-водными суспензиями, приготовленными на основе тонкодисперсных цементов, производят по технологии устранения усадочных трещин (пп. 6.1 — 6.3).

Нанесение и втирание цементно-водной суспензии производят с помощью щеток до прекращения впитывания в бетон. Поверхностная пропитка бетона существенно повышает его прочность.

8. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ПОКРЫТИЙ

8.1. При выполнении ремонтных работ следует осуществлять входной, операционный и приемочный контроль. Основной задачей контроля является обеспечение соответствия выполненных работ требованиям проекта, стандартов, норм и правил, других нормативных документов.

8.2. При входном контроле необходимо проверять наличие паспортов, сертификатов и другой необходимой документации, регулярно вести журнал по контролю качества исходных материалов, фиксировать номера партий материалов, заводы-изготовители, даты изготовления и исследования проб, даты окончания гарантийного срока хранения, условия фактического хранения, а также результаты проверки качества материалов.

8.3. Лабораторный контроль за качеством каждой партии исходных материалов должен осуществляться непосредственно по получении материалов с заводов-изготовителей, а также по истечении гарантийных сроков хранения, указанных в прилагаемом паспорте.

По истечении гарантийного срока хранения качество материалов следует проверять непосредственно перед их применением.

Все записи в журнале контроля качества должны заверяться подписями лиц, проводивших исследования, и ответственного за качество исходных материалов.

8.4. Операционный контроль проводит подрядная организация в ходе выполнения ремонтных работ с целью своевременного выявления нарушений технологии производства работ и их устранения.

При выполнении ремонта цементобетонных покрытий автомобильных дорог операционному контролю подлежат все технологические операции по каждому виду работ. Регламент операционного контроля качества разрабатывает подрядная организация и согласовывает его с заказчиком. Регламент следует устанавливать с учетом применения материалов и технических решений.

8.5. Приемка работ при ремонте цементобетонных покрытий автомобильных дорог осуществляется в соответствии с законодательными актами, стандартами, строительными нормами и правилами, другими нормативными документами, действующими в Российской Федерации.

Выполненные работы предъявляются подрядчиком к приемке приемочной комиссии. Приемка работ оформляется актами установленной формы. Датой приемки работ считается дата подписания акта приемочной комиссией. Для законченных ремонтом автомобильных дорог с этой даты начинается гарантийный срок.

Освидетельствование скрытых работ проводит комиссия, включающая представителей подрядчика, заказчика и проектной организации. По решению заказчика для освидетельствования могут привлекаться специалисты-эксперты, лаборанты и геодезисты.

8.7. При освидетельствовании скрытых работ производят: проверку правильности их выполнения в натуре; знакомство с технической документацией; изучение материалов технического надзора, независимого контроля качества работ.

По результатам освидетельствования скрытых работ оформляют соответствующий акт. В акте дается оценка соответствия выполненных работ действующим нормативным документам.

Акты освидетельствования скрытых работ и промежуточной приемки ответственных конструкций составляют в трех экземплярах и после подписания хранят у заказчика, подрядчика и в проектной организации.

8.8. Приемку выполненных работ по ремонту цементобетонных покрытий автомобильных дорог осуществляет комиссия, состав которой назначают в соответствии с п. 8.6. Материалы и необходимые условия для работы комиссии готовит подрядчик.

Комиссия определяет объемы работ, осуществляет их освидетельствование (правильность выполнения в натуре), знакомится с технической документацией, изучает материалы технического надзора, рекламации надзорных организаций.

8.9. Не производится приемка работ по ремонту: при наличии отступлений от проектной документации, не согласованных в установленном порядке; при наличии нарушений обязательных требований нормативных документов; если нарушение требований норм повлекло за собой снижение уровня безопасности движения, потерю прочности, устойчивости, надежности сооружений, их частей или отдельных элементов.

Если нарушение повлекло за собой снижение прочности, устойчивости, надежности объекта (его частей, элементов), заказчик имеет право в одностороннем порядке снизить сумму оплаты за выполненные работы. Штрафные санкции не освобождают подрядчика от обязанности устранения допущенных им нарушений и возмещения ущерба.

8.10. Основные требования к качеству отремонтированных покрытий:

— отклонение от прямой линии пазов компенсационных швов должно быть не более 8 мм (измерение штангенциркулем);

— ширина шва между смежными плитами не должна отличаться в большую сторону более чем на 3 мм в зоне восстановленного участка;

— не более 10 % результатов определений превышения граней плит, смежных с отремонтированными участками, могут иметь значения в пределах до 6 мм, остальные — до 3 мм (измерение металлической линейкой или штангенциркулем — не менее трех измерений на участке шва до 10 п.м.);

— не более 5 % результатов определений ровности покрытий трехметровой рейкой могут иметь значения просветов до 10 мм, остальные — до 5 мм (оценка по ГОСТ 30412 — 96);

— коэффициент сцепления поверхности восстановленного участка покрытия должен быть не менее 0,40 (определение по ГОСТ 30413-96);

— для покрытия из бетона с прочностью на растяжение при изгибе Bbtb 4,0 ( R и = 50 МПа) и более прочность при сжатии материала, используемого для ремонта плит цементобетонного покрытия, должна быть не менее 40 МПа, а для покрытий из бетона с прочностью на растяжение при изгибе Bbtb 3,6 ( R и = 45 МПа) — не менее 30 МПа;

— прочность сцепления ремонтного материала с бетоном покрытия должна быть не менее 1,5 МПа (не менее трех измерений на каждые 100 м 2 площади восстановленного участка покрытия);

— морозостойкость ремонтных материалов на основе минеральных вяжущих в необходимых случаях может быть проверена в соответствии с ГОСТ 10060.0-95 и должна быть не ниже проектной марки бетона покрытия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Виноградов А.П., Иванов В.Н., Козлов Г.Н. и др. Продление эксплуатационного ресурса покрытий автомобильных дорог и аэродромов. — «Ирмаст — Холдинг». М, 2001. — 170 с.

2. Козлов Л.Н., Р. Альте-Тейгелер, Виноградов А.П. Современные методы ремонта и профилактической защиты искусственных покрытий и автомобильных дорог. М., 1995. — 21 с.

3. Козлов Г.Н. Сухие бетонные смеси «Эмако» для ремонта железобетонных конструкций транспортных сооружений. Науч.-техн. информ. сб. /Информавтодор. — М., 2001, вып. 5, С. 44 — 57.

4. Лещицкая Т.П., Попов В.А. Современные методы ремонта аэродромных покрытий. МАДИ, М., 1999. — 129 с.

5. Ушаков В.В., Вишневский А.В. Ремонт цементобетонных покрытий с использованием порошковых полимеров. Сб. научн. тр. МАДИ (ГТУ) «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог: задачи и решения». М., 2001, С. 110 — 120.

6. Патент 2101414 РФ, МКИ 6 Е 01С 7135. 7/10, 11/24. Способ обработки цементобетонного покрытия /В.В. Ушаков, Л.И. Елисеева, А.В. Вишневский /от 11.01.1998 г.

7. Ушаков В.В., Вишневский А.В. Нетрадиционные способы ремонта цементобетонных покрытий автомобильных дорог. /Труды международной научно-технической конференции «Реконструкция и ремонт традиционных сооружений в климатических условиях Севера». — Архангельск: АГТУ, 1999, С. 176 — 180.

8. Яромко В.Н. Новая технология ремонта цементобетонных покрытий. Минск, 1999. — 76 с.

9. Инструкция по проектированию жестких дорожных одежд. ВСН 197-91. Минтрансстрой СССР. — М., 1992. — 83 с.

10. ГОСТ 18105 — 86. Бетон. Правила контроля прочности.

11. ГОСТ 10060.0-95. Бетон. Методы определения морозостойкости. Общие требования.

12. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности движения.

13. ГОСТ 30412-96. Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий.

14. ГОСТ 30413-96. Дороги автомобильные. Методы определения коэффициента сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Наиболее распространенные виды деформаций и разрушений цементобетонных покрытий автомобильных дорог и причины их возникновения

Наиболее вероятные причины возникновения

А. Деформации и разрушения покрытия

1. Поперечные сквозные:

Несвоевременная и некачественная нарезка деформационных швов

Изменение температуры покрытия при большем, чем допустимо, расстоянии между швами сжатия и расширения; эксплуатация транспортными средствами с нагрузками, превышающими несущую способность покрытия, приложение нагрузки при слабом контакте покрытия с основанием

2. Поперечные поверхностные

Воздействие транспортных средств при короблении плит от неравномерного распределения температуры по толщине покрытия

3. Поперечные на краевых участках плит вдоль швов

Некачественная нарезка деформационных швов; неправильная установка штыревых соединений

4. Продольные сквозные

Дефекты в устройстве продольных швов; неоднородные деформации земляного полотна

5. Косые на угловых участках плит

Недостаточный контакт плиты с основанием, повышенные напряжения в плите при проезде транспортных средств

6. Волосные усадочные

Неудовлетворительный подбор состава бетонной смеси; несоблюдение правил ухода за бетоном покрытия; недостаточный защитный слой бетона над арматурой

Вертикальные смещения плит

Образование неровностей (уступы, просадки)

Некачественное уплотнение подстилающего грунта или основания; пучение грунта зимой; вымывание материала основания из-под покрытия

Разрушение кромок плит

Местное снятие и обрушение поверхности кромок в зоне деформационных швов. Скалывание краевых участков плит

Отсутствие швов расширения; засорение деформационных швов; наличие уступов между соседними плитами

Разрушение заполнителя швов

Выкрашивание герметизирующего материала, удаление его из шва колесами автомобилей

Старение герметизирующего материала; плохая деформативность при отрицательных температурах; низкая термоустойчивость; значительные вертикальные и горизонтальные смещения кромок плит

Потеря продольной устойчивости плит покрытия

Отсутствие свободы перемещения плит при температурных напряжениях; некачественное выполнение стыковых соединений; высокие годовые колебания температуры воздуха

Б. Деформации и разрушения поверхности плит при достаточной прочности дорожной одежды

Уменьшение толщины покрытия при воздействии транспортных средств. Возникает на участках торможения автомобилей, на спусках, перед кривыми, на перекрестках, на участках с интенсивным тяжелым движением

Недостаточная износостойкость покрытия

Отслоение чешуи цементного камня с последующим выкрашиванием заполнителя на глубину до 40 мм.

Нарушение технологии приготовления и укладки бетонных смесей; низкое качество ухода за твердеющим бетоном; использование противогололедных химических реагентов, раннее замораживание бетона покрытия; сочетание интенсивного приложения колесных нагрузок (особенно с шипованными шинами) с частыми циклами попеременного замораживания и оттаивания бетона

Местные разрушения покрытия овальной и круглой формы диаметром 5 — 10 см в плане и глубиной до 10 см

Недостаточное сопротивление покрытия касательным усилиям от транспортных средств; непрочное сцепление цементного камня с заполнителем; наличие грязного и неморозостойкого заполнителя в бетоне; низкое качество уплотнения отдельных участков покрытия

Местные разрушения покрытия. Имеют такую же форму, как и выбоины, но меньших размеров

Применение не морозостойких крупных заполнителей; некачественная отделка поверхности покрытия и недоуплотнение бетонной смеси

В. Разрушение дорожной одежды

Полное разрушение дорожной одежды с резким искажением поперечного профиля

Низкая прочность дорожной одежды в сравнении с требуемой по условиям движения

Просадки и вспучивание

Резкие искажения профиля покрытия, сопровождающиеся продольными и косыми пересекающимися трещинами

Переувлажение грунтов земляного полотна; наличие пучинистых грунтов; глубокое промерзание земляного полотна

По вопросу размещения рекламы на сайте обращаться сюда

Источник