Что используется в строительстве дорог
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:
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:
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:
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:
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:
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:
Правила установки брусчатки регулируются нормативными нормами и стандартами.
Дороги из плит
Выполнение дорожного полотна из плит имеет свои плюсы:
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:
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:
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:
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:
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:
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:
Этапы строительства дороги: последовательность, применяемые технологии
Чтобы дорога прослужила долго и не требовала гарантийного ремонта уже спустя 2-3 года, важно соблюдать строгую последовательность и технологию на каждом этапе ее строительства. Инженерные изыскания, подготовка основания, укладка дорожного полотна – все эти процессы чрезвычайно важны и не терпят ошибок.
На сегодняшний день в России существует несколько подходов к строительству дорог. О том, какие стандарты применяется в дорожной сфере, как развиваются технологии, какие этапы строительства дорог обязательны, вы узнаете из нашего материала.
Нормативная база строительства дорог
Чтобы построить, отремонтировать или реконструировать автодорогу, необходимо распоряжение органов власти соответствующего уровня. Вся деятельность, касающаяся дорожного строительства, регламентируется Градостроительным кодексом, нормативами финансовых затрат и долгосрочными целевыми программами. Впрочем, в этих документах зафиксированы лишь самые общие вопросы, а детальные указания (какие материалы использовать, какие конструкции применять для той или иной цели, как организовать работы на том или ином этапе строительства дороги и проводить испытания) отражены в СНиПах (Строительных нормах и правилах) и ГОСТах.
Основной документ, на который опираются строители дорог на всех этапах работы – это СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги», утверждённый в 1985 г. Госстроем СССР и действующий по сей день. До утверждения этого СНиПа нормы, прописанные в нём, прошли этап предварительного тестирования, поэтому можно сказать, что отечественные дороги строятся в соответствии со стандартами сорокалетней давности. Однако имеется и более новый документ – Свод правил СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85», датированный 2011 годом. В нём описаны современные технологии и содержатся ссылки на другие сборники норм и правил, более специализированные. Поэтому заказчик может выбирать, какие нормы ему применить – советские или новые.
Фактически же в распоряжении заказчика и строителей имеются все существующие технологии, и их можно применять при всей устарелости ГОСТов и СНиПов и забюрократизированности процедур их пересмотра. Закон «О техническом регулировании» наделяет любую организацию правом формирования собственных стандартов для описания инноваций, которые станут нормативными документами для неё. А через некоторое время они могут даже предложить создать новый ГОСТ, который имеет шансы быть одобренным и внедрённым.
В РФ нет инстанции, которая бы централизованно занималась разработкой ГОСТов и СНиПов. Новые нормативы формируются тремя техническими комитетами Росстандарта: ТК 418 «дорожных хозяйств», ТК 465 «строительства», ТК 144 «строительных материалов». Они взаимодействуют с МАДИ, РосДорНИИ и прочими институтами, формирующими нормативы.
Однако в 2015 г., когда был принят новый закон «О стандартизации в РФ», стартовала нацпрограмма по стандартизации. Она предусматривает введение новых норм и прямое заимствование зарубежных стандартов. Эта программа в 2017 г. охватила темы строительства дорог, умных городов и стройматериалов.
Федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России (2010–2020 годы)» предусматривает внедрение новых технологий и формирование соответствующих методических документов для строительной отрасли.
Строительство цементобетонной дороги: этапы развития технологии
Строительство автомобильных трасс стоит дорого и является технологически сложным процессом. Дорога – это не просто место, по которому можно проехать, а инженерное сооружение особого типа. На виду находится только его верхняя часть – покрытие и бордюры. Остальные слои скрыты под землёй. Такая конструкция нужна для того, чтобы перераспределять нагрузки на почву от проезжающего транспорта. Дороги могут быть жёсткими цементобетонными или нежёсткими – асфальтобетонными.
Цементобетонная дорога включает в себя цемент в качестве вяжущего элемента. Её основное преимущество – долговечность: если правильно эксплуатировать такую дорогу на всех этапах её службы, то ремонт потребуется только через 24 года. Асфальтовые дороги нуждаются в починке каждые 10 лет (при условии строгого соблюдения технологии строительства).
Цементобетонные дороги в СССР начали активно строить в конце 1960-х гг., однако из-за массового жилищного строительства наблюдалась нехватка цемента. А вот нефть стоила дёшево и добывалась в больших количествах на недавно открытых месторождениях. Поэтому асфальтобетонные смеси получили широкое распространение (кроме Сибири и Севера, где строились дороги на цементобетонном основании, которые, кстати, служат по сей день).
Цементобетон можно использовать при строительстве дорог двумя способами: залить бетон в заготовку и дать ему отвердеть на воздухе или же собрать магистраль из готовых плит.
Монолитный бетон нужно производить прямо на месте строительства дороги на этапе закладки её основания. С отвердением могут быть проблемы: для этого необходима температура воздуха 15-17 °С или выше, а в России она бывает только летом. Отливка монолитного бетона прямо на трассе существенно замедляет скорость работ, поэтому организовать масштабное строительство таких дорог в российских условиях трудно.
Собирать дороги из преднапряжённых плит из цементобетона технически проще. В полевых условиях невозможно добиться такого высокого качества бетона, как на заводе. В РФ подобного рода дороги строились в огромном количестве: даже МКАД в своё время был возведён из бетонных плит и носил название «бетонка» (в наше время так иногда называют Малое и Большое кольца в Московской области). Но у данной технологии есть один серьёзный недостаток: со временем разъезжаются плиты, и необходимо прочное основание, чтобы они не просаживались, образуя разницу высот. Большегрузные фуры, идущие по дорогам, усугубляют это явление.
Современные железобетонные плиты для дорог имеют сквозные каналы шириной 1,5-2,2 мм в центре, а их боковые грани шпунтованы. Через каждый канал пропускают стальной трос, обработанный антикоррозийной смазкой. Напрягаемую арматуру покрывают полиэтиленовыми трубками, что позволяет им свободно двигаться на этапе натяжения и в ходе эксплуатации сооружения. Пространство между торцами плит заливают герметиком, и получается надёжное основание для дороги. Применение этой технологии снижает затраты на строительство дороги вдвое по сравнению с использованием асфальтобетона, поскольку возведение основания обходится намного дешевле.
В США до 80 % дорог покрыты цементобетоном, а асфальтовый слой присутствует только снаружи – для смягчения при движении. Этот способ начали применять в 1921 г., и на сегодняшний момент из преднапряжённых железобетонных плит построены уже тысячи автодорог.
В Бельгии напряжённый железобетон начали применять позднее, в 1950 г., а интенсивно внедрять эту технологию стали с 1970 г. Таким способом, кстати, строят и крупнейшие магистрали, и дороги регионального и местного значения. Во Франции собирать дороги из бетонных плит начали примерно тогда же – в 1947 г., а с 1983 г. эта практика стала повсеместной.
Первый этап строительства асфальтобетонной дороги – подготовка основания
На сегодняшний день доля бетонных дорог в РФ составляет лишь 2-3 % (для сравнения: в Германии таких трасс свыше 40 %). Все новые и находящиеся на этапе строительства дороги в России – с асфальтовым покрытием. Вероятно, причина в том, что нефтяной бизнес получает неплохие доходы от поставок битума, который входит в состав асфальтовой смеси.
Современная дорога – это многослойное сооружение. В самом низу, в основании, лежит грунт. Поверх него насыпан песок, затем идёт слой щебёнки. Наружный слой дороги – это асфальт. При разрушении асфальтового покрытия дорога покрывается мелкими ямами и трещинами, что ухудшает качество езды, но не до критичного уровня.
Асфальтобетон является сложной смесью бетона, наполнителя и битума. Качество этих компонентов определяет долговечность покрытия. Дорожные строители обязательно проверяют качество покрытия, извлекая пробы.
Но долговечность и надёжность дороги зависит от её основания. Толщина слоя щебня, величина зерна и общее число слоёв зависят от того, в каком режиме будет эксплуатироваться будущее сооружение.
Подготовительный этап строительства любой дороги предполагает снятие верхнего слоя почвы при помощи бульдозера и последующее укрепление основания грунтовым виброкатком. Основания дороги бывают песчаными, щебёночно-песчаными, чисто щебёночными, цементобетонными или сделанными из чёрного щебня в сочетании с вяжущими смесями. Каждый тип основания имеет свои плюсы и минусы в плане эксплуатации, и стоимость их строительства тоже будет разной.
Подстилающий песчаный слой нужен для того, чтобы сократить нагрузку от машин на грунтовое основание, собрать и вывести влагу (особенно на глинистых почвах). Этот слой укатывают катками весом 5-6 тонн, виброуплотнителями или же пневмокатками. Песок тщательно поливают, чтобы он был достаточно влажным.
У щебёночного основания есть свои характерные преимущества. Укладку таких оснований можно проводить в любую погоду, причём перекрывать автомобильное движение для этого не понадобится. Запас щебня может долго храниться на территориях около трассы или прямо на дороге. Качество щебня (а конкретно, сжимающее уплотнение на этапе эксплуатации дороги и жёсткость формируемого слоя) определяет, насколько прочной будет дорога.
Основания из щебня укатывают тяжёлыми вибро- и пневмокатками. В процессе уплотнения поры заполняются расклинивающим материалом, зёрна перемешиваются и обволакиваются мелкозернистыми фракциями главной россыпи. Чем более легкоуплотняемый щебень выбран, тем жёстче будет основание дороги. Форма зёрен тоже имеет значение: от неё зависит несущая способность всего слоя.
Оптимальным решением на начальном этапе строительства автомобильной дороги является щебёночно-песчаное основание. Такая смесь исключает образование «отражённых» трещин на поверхности трассы, может долго храниться в уличных условиях при любой погоде.
Основание дороги – гравийно-песчаное, щебёночно-песчаное, щебёночно-гравийно-песчаное или золошлаковое – можно дополнительно укрепить вяжущими составами, чтобы заполнить поры, повысить степень сцепления зёрен и, в конечно итоге, сделать конструкцию более водоустойчивой и плотной. Следует выбирать такое вяжущее, которое превратит рыхлую гору щебня в монолит и окутает его тонкой плёнкой.
Чтобы возвести основание из чёрного щебня для строительства дороги, щебень перемешивают в смесителях. Щебень бывает холодным, тёплым или горячим – в соответствии с температурой укладки смеси, которая может быть как минусовой, так и достигать 150 °С. Для него подойдут битумные эмульсии, жидкие и вязкие битумы в качестве связующего ингредиента. Сначала основание уплотняют средним катком, потом в ход идёт более тяжёлый – грунтовой или вибрационный комбинированный. Для холодного чёрного щебня применяют самоходные пневмокатки.
Второй этап строительства дороги – укладка геотекстиля и установка георешёток
Почвы на территории РФ плохо приспособлены для прокладки дорог. Свыше 80 % всех земель приходится на глинистые и суглинистые почвы, которые активно вбирают в себя грунтовые воды и с трудом отдают их. Поэтому отечественные дороги чаще всего разрушаются под воздействием воды. Во время осенних дождей грунт напитывается водой, которая заполняет все его поры и полости и затвердевает при первых же морозах. В результате из-за замерзания грунтовых вод почва под дорожным полотном «распухает», и асфальт трескается. В строительстве это называется «морозным пучением».
Со временем проседают любые основания, даже уложенные максимально качественно: щебень углубляется в песок, песок смешивается с почвой, в результате верхний слоя покрывается колеями и ямами.
1. Геотекстиль
Чтобы этого не происходило, на втором этапе строительства дороги её армируют, а асфальтовые слои впоследствии разделяют. В 1970-х гг. в СССР был разработан дорнит, или иглопробивной геотекстиль, при помощи которого грунт отделяли от песка, чтобы они не перемешивались. Геотекстиль также обеспечивал дренаж – выводил воду из дорожного полотна. Этот материал стал прорывом в дорожном строительстве.
Геосинтетики выполняют следующие функции в многослойном дорожном покрытии:
Применение геополотена на промежуточном этапе строительства дороги имеет ряд преимуществ:
Технология укладки геотекстиля. Укладке геотекстиля предшествует этап подготовки участка: с него удаляют все булыжники и пни деревьев, засыпают выбоины, утрамбовывают землю. После этого грунт рыхлят специальной машиной – дорожной фрезой. Верхний слой почвы срезается на 20-80 см.
Затем ставят деревянную опалубку для придания железобетону необходимых размеров до затвердения бетонной конструкции и раскатывают поверх неё рулоны геосинтетического материала так, чтобы его края заходили за края насыпи. Это делается вручную. Слои геотекстиля крепят к земле при помощи нагелей, анкеров или скоб через каждые 1,5-2 м. Главное – старательно разровнять все участки, чтобы на полотнище не осталось складок.
Полотна геотекстиля сваривают между собой по краям, чтобы покрытие было непрерывным. Укладка геотекстиля в разных направлениях даёт разный результат:
Грамотно уложив геоматериал с соблюдением всех техтребований и норм, строители дорог предотвращают основные проблемы, грозящие дорожному полотну: проседание грунта и осыпание склонов.
2. Георешетки
Вслед за геотекстилем была разработана новая технология – использование пластиковых решёток для отделения слоя песка от щебня. Щебёнка, проваливаясь в ячейки решётки, формирует крайне плотный слой, который намного более устойчив к меняющимся нагрузкам в разных плоскостях – это называется эффектом фиксации и заклинивания.
Георешётка представляет собой объёмную композитную структуру, напоминающую соты. Это самая перспективная конструкция, применяющаяся на этапе подготовки полотна при строительстве дорог. Секрет её эффективности в трёхмерном армировании дорожного грунта. Только прочная георешётка обеспечит необходимый уровень надёжности дороге, по которой будут активно ездить легковые и небольшие грузовые машины.
При строительстве грунтовых дорог удобнее всего сначала уложить геотекстиль на утрамбованную землю, а на следующем этапе установить георешётку прямо на дорнит. Производители, как правило, советуют наполнять решётку сыпучим материалом (щебнем и др.) сразу же, причём немного «с горкой», чтобы щебень выступал над решёткой. То есть, при высоте решётки 5 см надо насыпать около 7 см щебня.
Новые материалы быстро обрели популярность в развитых странах и распространились повсеместно. Например, климат в Канаде очень похож на российский, и геотекстиль используется при строительстве практически всех федеральных дорог (в 90 % случаев), а георешётка – в 60 % случаев. Аналогичным образом дела обстоят в США. В Германии же абсолютно все дороги, покрытые асфальтобетоном, имеют подкладку из геотекстиля, из них свыше 80 % дополнительно армированы георешёткой.
В течение последних десяти лет дорожное строительство активизировалось в Китае, и геоматериалы там тоже пользуются большим спросом. Что же в России? По состоянию на 2011 г. при строительстве менее чем половины федеральных трасс был использован геотекстиль, и всего лишь в 10 % случаев нашла применение плоская решётка. С сожалением приходится констатировать, что в технологическом плане Россия отстаёт в том, что касается строительства дорог.
Финальный этап строительства дороги – укладка покрытия
Когда щебневая основа уже уложена, её нужно подготовить к асфальтированию – пролить смоляной мастикой.
Асфальтобетонные смеси, применяемые на данном этапе работ по строительству дорог, поставляются асфальтовыми заводами. Общий принцип изготовления такой смеси прост: перемешать все ингредиенты асфальтобетона гигантским миксером и подогреть их. Асфальтовые заводы нередко бывают мобильными: таким образом экономится время на доставке смесей (что крайне важно, ведь её укладывают горячей).
Как правило, смесь доставляют на объект самосвалы. Одной тонной асфальта можно покрыть около 10 м 2 территории (с толщиной слоя до 4 см). Привезённый асфальт равномерно распределяют – вручную или асфальтоукладчиками – по поверхности будущей дороги, после чего его ещё нужно разровнять, спланировать и утрамбовать (для этого используют виброплиты, трамбовки, катки).
На таком этапе строительства дороги, как асфальтирование, результат во многом зависит от погодных условий. Во время сильных дождей покрытие не укладывают. Зимой тоже могут возникнуть проблемы: смесь отгружают с завода горячей, и надо успеть довезти до места и уложить её, пока она не остыла.
На качество дорожного покрытия влияет метод укладывания. Все виды асфальтобетона, кроме литых, необходимо уплотнить, чтобы материал достиг нужной плотности и не был рыхлым. Порядок действий при укладке холодного и горячего асфальта будет разным.
Трамбовка является завершающим этапом формирования верхнего слоя дороги. Эффективность укладки зависит от ряда факторов: марки смеси, её температуры, используемой техники, процента битума в составе. Труднее всего уплотнять покрытия из смесей с высокой концентрацией дроблёного песка. В любом случае, без этого этапа работы при строительстве дороги не обойтись: рыхлый, слабо уплотнённый асфальт становится причиной разрушения дороги в половине всех случаев.
При уплотнении получается высокопрочный слой. Меняется и структура, и состав асфальта:
Есть несколько способов уплотнить асфальт, выбор зависит от масштабов работы на финальном этапе строительства дороги, рентабельности и других экономических факторов.
Укатка – это «проглаживание» дорожного покрытия металлическим барабаном или шиной, надутой воздухом. Для этого используется специальное оборудование – асфальтоукладчик. При таком способе уплотнения показатель остаточного деформирования асфальтового слоя минимален. Слой крепок, надёжен и не доуплотняется впоследствии под колёсами движущегося транспорта.
При уплотнении асфальта вибрацией участок дороги подвергают колебаниям, частота которых соответствует собственной частоте материала. Это делается при помощи вибромашин.
Чтобы виброуплотнение было успешным, его нужно начать как можно раньше, пока смесь ещё достаточно горячая.
Чем сильнее остыла смесь, тем твёрже вяжущее битумное соединение, и приходится прилагать всё больше усилий, чтобы уплотнить такое покрытие. Процессу мешают не только трение камней и песка, но и силы сцепления камня и битума. Так, для свежеуложенного асфальта температурой 70 °С потребуется втрое большее количество прохождений катка.
Оптимально проводить уплотнение дороги при температуре на 60 °С выше той, при которой вяжущее в его составе размягчается. В среднем такая температура составляет 105-120 °С.
Какой должна быть толщина асфальта? Это зависит от назначения дороги. Там, где не будут активно ездить фуры (например, на придомовых территориях многоквартирных домов), хватит и одного асфальтового мелкозернистого слоя толщиной 4-5 см. При более высокой нагрузке дорогу покрывают двумя слоями: 4-5 см крупнозернистого асфальтобетона и 4-5 см мелкозернистого. Для особо нагруженных участков асфальт укладывают в три слоя, которые сцепляют битумной мастикой, а также подкладывают под покрытие армирующую металлическую сетку (она обеспечит перераспределение нагрузки по наружному слою).
Испытания на прочность и стоимость строительства дороги
После того как образцы взяты, из них ещё предстоит вырубить пробы – параллелепипеды с длиной грани 5-10 см. Для них замеряют коэффициент уплотнения:
В строительстве дорог эталонные значения этого коэффициента следующие:
Стоимость укладочных работ включает не только асфальтирование, но и все подготовительные этапы этой процедуры:
Следует рассчитать необходимый объём асфальтовой смеси на подготовительном этапе строительства или ремонта дороги и площадь покрываемой поверхности. Толщина покрытия зависит от назначения участка дороги. Например, для стоянки около дома хватит 4-5 см асфальта, поскольку в этом месте тяжеловесный транспорт не ходит и нагрузка невелика.
Покрытие всего участка асфальтом вычисляется так:
10 м 2 * 0,05 м х 2200 кг/м 3 = 1100 кг смеси,
где 2200 кг/м 3 обозначает плотность асфальта. Кубометр асфальта весит порядка 2250 кг. На асфальтирование всей стоянки потребуется:
Качество будущей магистрали в не меньшей степени зависит от соблюдения правил на этапе укладки и укатывания асфальта, чем от выбора смеси и приготовления её в точном соответствии с инструкцией. Если технологией пренебречь, то дорога не прослужит долго.