Всё об асфальтировании / Дорожно-строительный дайджест

Асфальтированная и цементированная дорога

Асфальтирование или цементирование? Выбор технологии строительства и типа автомобильного дорожного покрытия

По качеству автомобильных дорожных покрытий и состоянию дорожной сети в целом, наша страна, к сожалению, занимает далеко не первые позиции в общем рейтинге стран мира. Можно сказать, что это является отличительной особенностью не только украинских дорог, но и всего дорожного фонда на постсоветском пространстве.

Даже при самом качественном асфальтировании, как правило, уже через 2–3 года после ввода в эксплуатацию, асфальтобетонное покрытие требует проведения ремонта на отдельных участках (устранения колейности, ликвидации выбоин, заделки трещин и других дефектов в дорожном покрытии). Далее, обязательным становится ежегодный ремонт такой дороги, т. к. выбоины, трещины, сколы и другие дефекты появляются все чаще. Причина тут не только в качестве асфальтированного покрытия, но и в отсутствии должного обслуживания дороги: своевременной проливки образовавшихся трещин, ликвидации мелких выбоин, экстренного ремонта и асфальтирования опасных участков.

Основные технологии строительства автомобильных дорог

На данный момент, существуют серьезные различия в технологиях строительства автомобильных дорог в Украине и в западных странах. Это относится как к подготовке дорожных оснований, так и к укладке верхних слоев покрытия.

Существенную роль в строительстве новой дороги играет рельеф местности, климатические особенности региона, прогнозируемая транспортная нагрузка, бюджет строительства и другие факторы. Принимая во внимание все эти моменты, можно говорить об уникальности каждого дорожно-строительного проекта. Так, при строительстве горной дороги, обязательно учитывается рельеф местности. При строительстве магистральных дорог (дорог 1-й категории), наоборот, рельеф местности изменяется с учетом прокладки будущей трассы (засыпаются впадины, срезаются возвышенности, через реки строятся мосты и эстакады, сквозь горы строятся тоннели). Объясняется это тем, что на дорогах такой категории должен обеспечиваться определенный скоростной режим, в связи с чем она не должна иметь крутых поворотов, резких подъемов и спусков.

Поскольку тело самой дороги, ее сечение и конструкция может иметь множество вариантов, то классифицируют их в основном по типу дорожного покрытия, исходя из их капитальности. К капитальным дорожным покрытиям относятся асфальтобетонные и цементобетонные. В асфальтобетонном в качестве вяжущего материала используется асфальт, ну а в цементобетонном — цемент.

Цементобетонное покрытие дороже асфальтобетонного в среднем на 70–85 %. Так, если по состоянию на 2014 год цены на асфальтирование по Киеву и Киевской области варьировались от 100 до 200 грн за 1 м², то стоимость создания бетонного дорожного покрытия составляла 350–400 грн. С другой стороны, за относительную дешевизну асфальтированных покрытий, приходится платить необходимостью постоянного контроля состояния дорожного полотна и проведения его ремонта уже через 3–4 года после ввода дороги в эксплуатацию. Таким образом, одним из главных аргументов при асфальтировании дорог является экономия средств в краткосрочном периоде.

Первые 10–12 лет цементобетонное покрытие не требует практически никакого обслуживания. По факту получается, что через 8 лет эксплуатации общие расходы на содержание цементобетонного и асфальтированного дорожного покрытия уравниваются (за счет постоянных трат на проведение ремонта асфальтированной дороги). В дальнейшем, с каждым годом цементобетонная дорога становится даже дешевле асфальтобетонной, особенно если учитывать тот факт, что бетонная дорога может прослужить до 50 лет.

На территории Украины и стран СНГ строили и строят главным образом асфальтовые дороги, на Западе — бетонные. В США таких дорог — 60 %, в Германии — 38 %, в Австрии — 46 %, в других западных странах также достаточно большой процент. Важными причинами, по которым у нас затруднено строительство цементобетонных дорог является дефицит требуемых марок цемента, малая производительность работ и их высокая стоимость.

Одной из главных причин малой распространенности цементобетонных дорог, является дефицит цемента, производимого на основе клинкера нормированного состава, который применяется для строительства таких дорожных покрытий. Большинство отечественных цементных заводов не обладает соответствующим уровнем автоматизации производства и непрерывного контроля качества клинкера, который часто имеет серьезные колебания по минералогическому составу, и, соответственно, не может являться клинкером нормированного состава. Таким образом, только появление новых, полностью автоматизированных цементных заводов, с высоким уровнем контроля качества, позволит получать цемент для строительства цементобетонных дорожных покрытий требуемого качества.

Конструктивные особенности цементобетонной дороги

В упрощенном виде асфальтированная автомобильная дорога представляет собой земляное полотно, с уложенными поверх него слоями дорожной одежды: песчаный слой — 40 см, щебеночный слой — 20–25 см, битумная обработка и 3 слоя асфальтобетонной смеси — 5, 6 и 8 см. Каждый из слоев уплотняется грунтовыми и асфальтовыми катками до определенного состояния. Фактически также выглядит и цементобетонная дорога, за исключением верхнего слоя, который представляет собой качественно уложенный и выровненный бетон.

Конструктивно цементобетонное дорожное полотно представляет собой плиту толщиной 18–24 см. На определенном расстоянии между отрезками плит, делаются «температурные швы», для того, чтобы при изменении температуры цементобетонная плита могла расширяться и сжиматься, и в ней не возникали напряжения, которые могут привести к растрескиванию бетона. В умеренном климате такие швы устраивают через 20–30 метров. Это расстояние зависит от температуры бетонной смеси в момент укладки, а также от климата. Сам шов заполняют прокладкой из дерева мягких пород (сосна, ель), резины и других материалов, а верхнюю часть заливают эластичной битумной мастикой, для того чтобы в основание под плитой не проникала влага.

Если не предусмотреть температурные швы расширения, то покрытие, нагреваясь в жаркий день, будет достаточно напряжено, и с его поверхности могут откалываться целые куски бетона. Между швами расширения устраиваются «поперечные швы сжатия». Делается это потому, что при охлаждении покрытия до температуры меньшей, чем была температура бетонной смеси в момент укладки, бетон будет сжиматься, и бетонная плита может дать трещины. Такие швы устраиваются обычно на расстоянии 6–12 м и представляют собой прорези, глубина которых равна 1/3 толщины плиты. Когда в бетоне появляются напряжения от сжатия при охлаждении, цементобетонная плита растрескивается в наиболее слабом месте — по сечению, ослабленному надрезом. Благодаря таким швам контролируется поведение всей бетонной плиты. Шов сжатия заливают специальной эластичной мастикой.

По оси дороги, необходимо также устанавливать «продольные швы сжатия», иначе могут образоваться продольные трещины. Таким образом, дорожное покрытие на цементном вяжущем материале состоит как бы из отдельных плит. Во избежание нарушения монолитности всего покрытия, а также для передачи нагрузки движущихся машин от одной плиты к другой, в швах устанавливают специальные металлические стержни. Как следствие, срок службы бетонной дороги, во многом определяется качеством выполнения всех этапов работ по устройству такого дорожного покрытия.

Преимущества цементобетонного дорожного покрытия

Помимо высокой прочности, долговечности и износоустойчивости, применение цементобетона дает достаточно большую экономию средств по сравнению с асфальтированием. Срок службы цементобетонного дорожного покрытия в несколько раз больше по сравнению с покрытием из асфальтобетона, а это в свою очередь позволяет сократить расходы на содержание и ремонт дороги до минимума. С каждым годом, традиционному асфальтированию дорог отводится все меньшая роль, а количество автомобильных дорог с цементобетонным покрытием непрерывно растет и они становятся основным видом магистральных дорог, т. к. бетонные дороги не только не хуже асфальтобетонных, но и имеют ряд неоспоримых преимуществ: эксплуатационных, экологических и экономических.

Эксплуатационные преимущества бетонных дорог

Эксплуатационные преимущества связаны с тем, что цементобетон как жесткий вид покрытия распределяет нагрузку на большую площадь земляного полотна по сравнению с более «гибким» асфальтобетоном. Бетонные дорожные покрытия гораздо долговечнее и прочнее асфальтовых и способны прослужить без ремонта много лет. В то время как движение по асфальтированным трассам часто останавливается или ограничивается из-за проводимого ремонта, дороги с бетонным покрытием эксплуатируются практически без перерывов. В весенний период, когда земляное полотно испытывает наиболее сильные нагрузки по температурному режиму, только 6 % цементобетонных дорог подвергается деформациям, для асфальтовых дорог этот показатель составляет 61 %. Большегрузные автомобили сильно прогибают асфальт, повреждая его, что приводит к увеличению расхода топлива. Цементобетонное покрытие уменьшает прогиб дорожного полотна и, следовательно, экономит топливо. К тому же на цементобетонном покрытии не возникает колейности и волнообразности, как на асфальте.

Движение по бетонным дорогам значительно безопаснее. В дождливую погоду выбоины в асфальте наполняются водой, что создает дополнительную опасность аквапланирования. Зимой вода в выбоинах превращается в лед, что снижает коэффициент сцепления. В то же время на гладком бетонном покрытии вода практически не задерживается. Цементобетонное покрытие в темное время суток отражает свет значительно лучше чем асфальт, что обеспечивает хорошую видимость для водителей.

Существует мнение, что бетонные дороги, более «шумные» чем асфальтированные. Но как показали реальные исследования, движение по цементобетонному покрытию создает в среднем всего на 5 дБ больше шума, чем по асфальтовому. Более того, современные технологии строительства позволяют бетонным дорогам полностью приблизиться к асфальтобетонным по уровню шумности.

Экологические преимущества бетонных дорог

  • Вредные нефтепродукты, содержащиеся в асфальтобетоне, вместе с водой проникают в грунт, и всего через несколько лет эксплуатации земля как под дорогой, так и вокруг нее полностью загрязняется нефтепродуктами.
  • Меньший расход топлива на то же расстояние по цементобетонной дороге означает меньший выброс вредных веществ в атмосферу. Кроме того, повышенные эксплуатационные характеристики цементобетонных дорог позволяют одной единицей большегрузной техники перевозить по ним гораздо большее количество груза.

Источник: Войлоков И.А. Асфальтобетон или цементобетон? // «Еврострой». — №64. — С. 48–50.

Фото по теме

Асфальтированная дорога Цементобетонная дорога Строительство асфальтированной дороги Верхние слои асфальтобетонной дороги Строительство бетонной дороги Армирование бетонной дороги Температурные швы на бетонной дороге

Асфальтирование участков и строительство дорог в Киеве

Высокое качество и доступные цены в Киеве на асфальтирование, ремонт и строительство дорог.
Парк современной дорожно-строительной техники и штат квалифицированных специалистов.

Заказать «Обратный звонок»

Обратный звонок

Ваше имя

Ваш номер телефона

* Укажите ваше имя, ваш номер телефона и мы свяжемся с вами в течение часа