На початку нашого століття в багатьох країнах бетон в дорожньому будівництві ущільнювали за допомогою котків. Однак наявні тоді катки не забезпечували якості бетону, яке досягалося в тридцяті роки після впровадження методу віброущільнення. У сімдесяті роки, коли стали замислюватися над відповідними заходами енергозбереження та економічним зміцненням доріг загального користування, покращене до того часу обладнання зіграло вирішальну роль в повторному відкритті прокатного бетону для дорожнього будівництва.
Прокатний бетон часто називають також бетоном з ущільненням катком. В ході подальшого вдосконалення прокатного бетону з'явився бетон з ущільненням асфальтоукладачем, для якого будівельна суміш ущільнюється тільки вбудовуваним бетоноукладачем. У дорожньому будівництві прокатний бетон при інтенсивних і високих транспортних навантаженнях використовується в якості несучого шару. Однак його також використовують для парковок, доріг промислового призначення, площ для військових потреб і сільських доріг безпосередньо як несе дорожнє покриття, придатне для руху.
Що таке прокатний бетон?
- Прокатний бетон - це спосіб ведення будівництва, при якому землісто¬влажная будівельна суміш укладається бетоноотделочнимі машинами і після цього ущільнюється укладальниками. Прокатний бетон слід розглядати як метод будівництва, що є поєднанням прокатного гідравлічно пов'язаного несучого шару і шару бетону з ущільненням шляхом вібрації
- Прокатний бетон складається з недроблених і / або подрібнених мінеральних речовин, гідравлічних в'яжучих речовин і в разі необхідності наповнювачів і добавок до бетонної суміші. Найчастіше для досягнення максимально можливій мірі ущільнення суміш складається за правилами механіки грунту.
- Опір прокатного бетону при стисненні відповідає опору бетону для дорожніх покриттів і досягає значення від 30 до 50 Н / мм2.
- Прокатний бетон морозостійкий. Проте, необхідна стійкість до розморожувати солям забезпечується тільки при дуже високому ступені ущільнення. Повітровтягувальна добавка і Кремнеземні пил підвищують опір атмосферних впливів.
- При класичному способі дорожнього будівництва прокатний бетон вимагає тонкого асфальтового покриття для підвищення рівності і шорсткості поверхні.
Чому прокатний бетон?
- Прокатний бетон має здатність витримувати навантаження і стійкістю до деформації. Протягом тривалого часу він без ушкоджень приймає транспортні навантаження і тим самим добре підходить для так званої «полужесткой верхньої конструкції» (тонке асфальтове покриття на гідравлічно пов'язаний несучому шарі).
- За прокатному бетону можна їздити ще в свіжоукладеному стані. У зв'язку з цим він особливо придатний для оздоблювальних робіт і зміцнення існуючих транспортних площ саме в тих місцях, де необхідний швидкий запуск транспорту або зміна напрямку руху на час будівництва неможливо.
Мал. 1. Випробувальний ділянку «Прокатний бетон в якості несучого шару з тонким асфальтовим покриттям» на трасі В54 в Вестервальд
Мал. 2. Освіта крайок несучого шару з прокатного бетону
- Прокатний бетон економічний, тому що може виготовлятися з високою продуктивністю (кожен укладальник 2500 м в день), а також з недорогих будівельних матеріалів, при виявленні істотних ознак якості стандартного бетону для дорожніх покриттів.
- Прокатний бетон можна змішувати в бетонних або асфальтових змішувальних установках. Для укладання не потрібно ніякого спеціального устаткування. Досить обладнання, яким укомплектована фірма.
- Прокатний бетон дає меншу усадку, ніж вібрувати бетон, що веде до менших усадочним напруженням і тим самим скорочує небезпеку появи тріщин.
Визначення параметрів і основні принципи укладання
Мал. 3. Укладання прокатного бетону смугами без покриття для автомобільної стоянки
З технічних міркувань товщина прокатного бетону в ущільненому стані не повинна перевищувати 24 см. На шарах товщиною> 20 см необхідно перевіряти достатній ступінь ущільнення нижнього боку шару. Мінімальна товщина укладання становить 12 см. При відсутності бордюрів прокатний бетон укладають похило з виступом над кромкою 30 см. Щоб уникнути вдавлень і зрушень бордюри необхідно засипати.
Прокатний бетон укладають в один шар і розподіляють на окремі плити, щоб уникнути великих тріщин. Дюбелями або анкерами плити не скріплюють.
На несучих шарах з прокатного бетону після ущільнення ще в свежеприготовленной будівельної суміші вдавлюються або пізніше надрізають зарубки (напр. Ручним катком з ріжучої кромкою різця).
Відстань між зарубками на несучих шарах не повинно перевищувати 3 м. Для запобігання так званих пакетних тріщин мінімальна товщина зарубки повинна становити 35-40% від товщини укладання, причому необхідно стежити за дійсним відкриттям зарубок. Відкриттю зарубок може сприяти рух навантаженого вантажівки по шару, покладеному, як мінімум, 3 дні тому, чи короткочасне додаток навантаження на карб важким віброкотком.
Несучі дорожні покриття з прокатного бетону поділяються на плити помилковими швами, компенсаційними швами та пресовими сполуками.
Мал. 4. Вирізане в прокатному бетоні отвір для вбудовування верхнього кільця кріплення шахтного стовбура з наступним заповненням рідким бетоном
- Помилкові шви - це шви запрограмованого руйнування, які виконуються шляхом надрізу зверху прокатного бетону.
- Компенсаційні шви поділяють прокатний бетон по всій товщині і забезпечують вільне розширення.
- Пресові з'єднання також поділяють прокатний бетон по всій товщині, але не мають простору для розширення плит.
Відстань між швами не повинно перевищувати 3-5 м. На другорядних поверхнях (місця стоянки автомобілів, сільські дороги, велосипедні доріжки) допускаються великі відстані між швами. Для великих покриттів повинен надаватися план розташування швів.
Нерухомі підземні споруди (шахти, стоки, водозабори) завжди поділяються компенсаційними швами. Шахти і водозабори додатково надбудовуються прокатним бетоном і потім оголюються (рис. 4).
Будматеріали і будівельні суміші
Для виготовлення прокатного бетону широко застосовуються норми для гідравлічно пов'язаних несучих шарів. Додатково до норм ZTV T-StB особливі характеристики прокатного бетону викладені в «Специфікації по виготовленню несучих шарів і несучих шарів з прокатним бетоном для доріг загального користування».
Вимоги, що пред'являються до будівельної суміші
Необхідний склад будівельної суміші для виготовлення прокатного бетону визначається і оптимізується в ході випробувань на відповідність заданим вимогам. Будівельна суміш повинна:
- добре ущільнюватися за допомогою наявної в розпорядженні вбудованої техніки (бетоноотделочние машини, укладальники);
- незважаючи на землисто-вологу консистенцію нерозшаровуватися при обробці; і
- забезпечувати міцність в непросушених стані, достатню для негайного руху укладальників. Тому загальна кількість зерен <0,25
мм з дрібного порошку і дрібнозернистого піску в ущільненої будівельної суміші має становити бл. 500 кг / м. Частка піску в залежності від використовуваного піску повинна бути достатньою для виконання якісного покриття поверхні дороги. Стійкість до солі проти ожеледиці і танення після укладання прокатного бетону повинна відповідати нормам ZTV T-StB або ZTV Beton-StB.
Технічні дані будівельної суміші
В'язкі речовини:
Для несучих шарів з прокатного бетону підходять цементи, відповідні DIN EN 197-1 і DIN 1164, в'яжучі речовини, що відповідають DIN 18 506, або спеціальні, призначені для будівництва гідравлічні сполучні. Вони повинні, як мінімум, відповідати класу міцності 32,5 або HAT 35.
Для несучих шарів з прокатного бетону використовуються тільки уніфіковані цементи.
Таблиця 1. Приклад складу прокатного бетону для несучого шару
Портландцемент CEM I 32,5 R
Якщо будівельна суміш занадто суха, її важко ущільнювати і в результаті поверхня виходить луската і шорстка. Якщо вона надто вологий, брус укладальника може осісти, каток стане важчим і поверхня вийде нерівною. Саме тому оптимальному вмісту води слід приділяти особливу увагу. Заданий значення в процесі виготовлення має залишатися нижче 0,5% від маси.
Добавки і додаткові матеріали: Додавання мінерального порошку або летючої золи кам'яного вугілля (зі знаком відповідності нормам) може покращувати властивості ущільнення прокатного бетону. Підвищення стійкості несучих дорожніх покриттів до розморожувати солям може досягатися додаванням кремнеземної пилу або воздухововлекающей добавки.
виконання
До початку виконання робіт по прокатному бетону підрядник зобов'язаний виконати кладку на випробувальному ділянці, включаючи зарубки і витримку бетону, використовуючи призначене для робіт обладнання та будівельну суміш, певну в ході випробування на відповідність заданим вимогам. Це допомагає оптимізувати процедуру виконання будівельних робіт (напр. Налаштувати укладальник на задану будівельну суміш) і сприяє навчанню будівельної бригади досягати однорідної якості.
Будівельна суміш виготовляється в змішувальних установках. Час змішування має становити не менше 60 секунд. При транспортуванні до будівельній ділянці або простоях свежеприготовленную суміш необхідно захищати від атмосферних впливів. Перевезення, укладання і ущільнення повинні бути узгоджені між собою таким чином, щоб прокатний бетон був укладений і ущільнений не пізніше ніж через 90 хвилин після змішування.
Прокатний бетон укладають дорожніми оздоблювальними машинами, оснащеними брусом з високим ступенем стиснення і автоматикою вирівнювання. Чим вище ступінь ущільнення укладальника, тим рівніше виходить поверхню. Тому що досягається за допомогою укладальника ступінь ущільнення не повинна бути нижче 93%.
Мал. 5. Результат ущільнення прокатного бетону з суміші гравію, дрібного щебеню і піску 0/22 мм
Остаточне ущільнення прокатного бетону мінімум до 96% модифікованої щільності по Проктор виконується гладким катком вагою> 8 т, спочатку в два проходи без вібрації, а потім в кілька проходів з вібрацією. Цей каток повинен слідувати відразу після укладальника і не залишати видимих слідів. Сильне і рівномірне стиснення цінується максимально високо, тому що якість прокатного бетону дуже сильно залежить від отриманої щільності. Тому під час прокатки необхідний ступінь ущільнення слід постійно перевіряти, наприклад, ізотопним зондом. Застосовувані у виробництві способи ущільнення представлені на рис. 5. На несучих дорожніх покриттях для підвищення якості поверхні дороги покриття додатково обробляють Пневмокатки (15 т), а для досягнення гладкості повторно шліфують статично працюють укладальниками. Щоб уникнути вимивання верхньої поверхні прокатного бетону в разі сильного дощу рекомендується при укладанні прокатного бетону тримати напоготові захисну плівку. На великих площах прокатний бетон укладають бетоноотделочнимі машинами, які працюють зі зміщенням, щоб смуги свіжої кладки примикали до свіжих смугах і ущільнювалися з накладенням. Околошовной зони повинні ущільнюватися дорожніми катками не пізніше ніж через 60 хвилин. Випробувана схема прокатки зображена на малюнку 6.
Час виконання надрізів залежить від наростання міцності бетону. Надрізи можна виконувати вже через 6-8 годин. Шви несе дорожнього покриття необхідно розрізати і залити. Заповнення швів детально викладається в нормах ZTV Fug-StB.
подальша обробка
Через незначного вмісту води в суміші прокатного бетону потрібна ретельна обробка водою. При цьому необхідно переконатися, що в'язка речовина повністю розчинилося у воді. Дану обробку слід починати безпосередньо після прокатки. Щоб уникнути вимивання з поверхні свіжого прокатного бетону важливо спочатку розбризкувати воду тонким струменем. Поверхня піддається вологій обробці не менше 3 днів.
Для швидкого запуску транспорту прокатний бетон може обприскуватися анионной бітумною емульсією (з розрахунку 600-800 г / м2). Якщо по обробленому таким чином покриттю до подальшої обробки поверхні рух транспорту має здійснюватися протягом тривалого часу, необхідно нанесену бітумну емульсію посипати подрібненим піском з розрахунку 7 л / м 2 і притиснути його легким рівним катком.
асфальтове покриття
Для підвищення комфортабельності руху на шар прокатного бетону може наноситися асфальтове покриття, причому в залежності від призначення дорожнього полотна:
- асфальтове в'яжучий і захисний шар по нормам RstO і ZTV Asphalt-StB;
- спеціальний тонкий шар покриття або
- захисний поверхневий шар за нормами ZTV Asphalt-StB.
