Почему в России практически нет дорог из бетона, хотя в США из него сделано больше половины трасс

Почему в России практически нет дорог из бетона, хотя в США из него сделано больше половины трасс

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Несмотря на то, что автотрассы из асфальта способны рассыпаться, даже если трафик на них будет минимальным, бетонок очень мало. Как правило, это экспериментальные отрезки в Сибири, Подмосковье, на дальнем Востоке еще советских времен или ВПП (взлетно-посадочная полоса).

1. Как и где появились первые бетонки

Изначально дороги из бетона стали делать в конце девятнадцатого столетия в Соединенных Штатах. Первая бетонная дорога была проложена в 1893 г. В тридцатых годах прошлого столетия покрытие уже стало использоваться и в европейских странах, в том числе в Германии. Тогда там активировалось строительство автобанов. Один из автобанов, сооруженных в 1936 г., спустя 85 лет с момента строительства и сегодня активно эксплуатируется.

2. В чем преимущества бетонных дорог

Несмотря на то, что первоначальная смета на бетонку несколько выше, она окупается достаточно быстро. Но даже изначальную цену можно снизить. В сезон битум становится дороже приблизительно вдвое, а цемент можно закупить и заранее.

В первую очередь получается значительная экономия на обслуживании такого покрытия. Если обычная асфальтовая дорога 1-й категории стране обходится в сумму около 4 000 000 рублей (и это исключительно на содержание, о ремонтных работах речь не идет), то на бетонную дорогу было бы достаточно половины этой суммы.

Второй момент – это продолжительность срока службы бетонок. Он в два-три раза больше. Что касается асфальтовой дороги, то без ремонта ее можно эксплуатировать максимум двенадцать лет. Но такой результат бывает далеко не всегда. В большинстве случаев уже спустя восемь лет нужен ремонт, тогда как в случае с бетонными автодорогами этот показатель увеличен до двадцати пяти лет.

Но мы уже знаем пример с Германией, да и в других государствах, если дорога была построена в соответствии со всеми правилами и с соблюдением технологического процесса, она не выйдет из эксплуатации и спустя тридцать или пятьдесят лет.

3. Почему в России не кладут бетонку

Все связано непосредственно со строгостью или сложностью технологии. Хотя по сути сложного ничего и нет, если бы у нас было достаточное финансирование. В случае с асфальтовым дорожным покрытием подрядчики научились выходить из положения. Но то, что хорошо для этого типа дорог, для бетонки не подходит.

Прежде всего, укладка требует цемент конкретной марки, который в России на сегодняшний день практически не изготавливается. Эти два процесса взаимосвязаны: бетон не делают, так как нет требуемого сырья, а цемент – потому что не строят бетонки. Проблему решить можно, если подойти к вопросу ответственно – производить высококачественный цемент.

Кроме этого требуется спецтехника. Приобретать ее, чтобы она просто простаивала, нет никакого смысла и делать это, само собой разумеется, никто не будет. Конечно, у отдельных подрядчиков эта техника в наличии есть. Обычно эти компании специализируются на строительстве взлетно-посадочных полос, которые делаются все без исключения из бетона.

А так, до того момента, пока не будет крупных заказов и определенного плана на строительство бетонных трасс, подрядчики не станут вкладывать взятые в кредит средства в закупку спецтехники. Вот и получается все отдельные аспекты строго взаимосвязаны между собой.

Плюс ко всему дело еще и в ответственности, в строгом соблюдении технологий. Например, при их нарушении во время асфальтной укладки, дорогу ведет, возникнет колейность, просадка, в итоге покрытие будет рассыпаться. Обычно это все происходит постепенно, и конечная стадия наступает после того, как заканчивается срок гарантии. Да и с ремонтом в этой ситуации несколько проще, так как для начала можно выполнить и кусочный ремонт или ямочный, снять верхний слой и покрыть полотно новым.

Что касается бетона, то здесь ситуация совсем другая и такие решения не помогут, их вообще нельзя применять. Например, при неверном приготовлении смеси бетон начнет слоиться. Частички покрупнее окажутся внизу, помельче – наверху. Соответственно верхний слой бетона будет крошиться. Все это происходит стремительными темпами. Разрушение заметно в течение первых нескольких лет с начала эксплуатации трассы. Были и такие случаи, что бетонка в течение одной зимы полностью разрушалась, приходила в негодность.

При неверном армировании швов, вода будет скапливаться, образовывая лужи, а они, в свою очередь, не уйдут к основанию, как в случае с асфальтом. Подрядчик очень рискует. Ему нужно предложить самую низкую цену для выигрыша тендера, а затем работать, причем качественно, в условиях недофинансирования.

4. Особенности эксплуатации и ремонта дороги из бетона

Что касается ремонта бетонки, то провести его довольно сложно. Ремонт ямочного типа здесь невозможен в принципе. Бетон следует убирать на внушительном дорожном отрезке и проводить новую укладку. Это большой риск. Слишком высока цена. Брать на себя такую ответственность желающих мало.

В том, что в городах и небольших населенных пунктах продолжают и дальше укладывать асфальт, большую роль играют именно особенности восстановительных работ и возможность проводить ремонт ямочного типа. В случае с бетонками и муниципалитетам, и населению любые работы с коммуникациями, расположенными под землей, обходились бы слишком дорого.

Эксплуатировать бетонку после укладки можно не ранее, чем через два-три дня после ее укладки. Бетон должен полностью просохнуть и обрести нужную прочность. После укладки асфальтного покрытия машины по нему могут передвигаться уже спустя восемь часов.

Зима – это еще один камень преткновения. Бетонкам требуются особые реагенты, стоимость которых в восемь раз превышает цену на традиционные, используемые у нас повсеместно. Но этот момент нельзя назвать слишком проблемным, если учесть, что на обслуживание бетонного дорожного покрытия требуется вдвое меньше средств, а реагенты нужны не всегда и не везде.

Также вопрос вызывают шины с шипами. У нас в стране их используют большинство водителей, а как шипы влияют на бетон, статистика не показывает. Дело в том, что шипованная резина в Европе, Китае и Соединенных Штатах востребована не так сильно.

5. Заключение

В целом же у бетонных дорог намного больше положительных сторон, нежели отрицательных. Во-первых, у бетонок выше коэффициент сцепления с колесами автотранспорта, чем у асфальтового покрытия. Не существует сейчас и проблемы, связанной с сильным шумом во время передвижения по бетону. В наши дни есть много современных покрытий, способных сделать такую дорогу практически бесшумной, если в этом есть необходимость.

В летний период, когда стоит сильная жара, на бетонке от большегрузов не остаются колеи, в отличие от асфальта. Во втором случае битум плавится, что и приводит к такому эффекту.

В Советском Союзе бетонки не прокладывали в связи с тем, что это направление промышленности находилось в упадке. Да и бетон тогда был необходим для строительства зданий, жилых домов. Битум же является продуктом нефтепереработки, а нефти в огромном государстве всегда было много.

Как производят

Щебень производят из известняка, который является осадочной породой, сформировавшейся в ходе сжатия осадочных пластов земли миллионы лет назад.

Конечно, это не единственная порода, из которой производят щебень, есть ещё и гранит, но известняк занимает первое место по объёму.

Кроме горных пород вторичный щебень может вырабатываться из металлургического отвального шлака и строительного мусора (битый кирпич, асфальт, бетон).

В разрабатываемых карьерах осадочных пород забуривают шурфы, укладывают взрывчатку, и взрывают массив породы.

Энергия взрыва самая экономичная для добычи известняка и гранита. Полученный после взрыва каменный бут грузят на самосвалы и отвозят на завод.

На заводе он поступает на дробильные установки и производится размельчение крупного массива на более мелкие. Далее полученный материал поступает по конвейеру на грохоты, в которых и происходит деление на фракции щебня.

Разновидности смеси

В некоторых случаях необходимо использование цемента со специфическими свойствами. Такие составы имеют особую маркировку:

• Б — быстротвердеющие составы;
• ПЛ — пластифицированный;
• СС — сульфатостойкий;
• Н — нормированный (на основе клинкера нормированного состава).

Быстротвердеющий отличается быстрым нарастанием прочностных характеристик в начальной стадии твердения. Обуславливается данное свойство наличием в составе смеси минеральных веществ, особой микроструктуры клинкера, тонким помолом материала и точной дозировкой добавок. Используется такая марка в основном при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Пластифицированный цемент, исходя из его названия, обладает повышенной пластичностью. Раствор с таким материалом получается пластичным и морозостойким. Образование данных свойств достигается за счет добавления пластифицирующей гидрофильной поверхностно-активной добавки в процессе помола состава. Наиболее часто в качестве такой добавки используются остатки от переработки сульфитного щелока на кормовые дрожжи — сульфитно-спиртовая барда (ССБ). Доля ССБ в общей массе цемента составляет 0,15-0,3 %.

Прочность бетона со сульфатостойким цементом зависит от состава его компонентов.

Сульфатостойкий является разновидностью портландцемента. Отличием такого материала является повышенная стойкость к воздействию минерализованных вод, высокой морозостойкостью, малым тепловыделением и медленным процессом твердения. Такой цемент получают путем помола клинкера нормированного минералогического состава. Используются сульфатостойкие смеси в производстве бетонных и железобетонных конструкций, применяемых в строительстве сооружений, которые испытывают постоянное воздействие агрессивной сульфатной среды. Особенно не обойтись без сульфатостойкого цемента в условиях переменного увлажнения, при чередовании оттаивания и замерзания.

Цемент, создаваемый из клинкера нормированного состава, используется для изготовления бетона аэродромных и дорожных покрытий, мостовых сооружений, железобетонных напорных и безнапорных труб, опор высоковольтных линий и прочее.

Состав тощего бетона по ГОСТ

Точного определения этого материала в регламенте ГОСТ не упоминается, несмотря на то, что эти стандарты определяют правильность изготовления растворов мелкозернистых бетонных смесей. Можно найти термин в «Методических рекомендациях по устройству оснований дорожных одежд из тощего бетона». Этот документ на данное время является рабочим, и был согласован со службой при Министерстве транспорта РФ.

В методическом пособии описаны характеристики бетона:

1. По прочности сжатия соответствует маркам: В5 — М75; В7,5 — М100; В10-12,5 — М150; В15 — М200.
2. Может быть мелкозернистым, при размере зерен — до 5 мм, и крупнозернистым — до 40 мм.
3. Фракции щебня — 5-10; 10-20; 20-40 мм. Соотношение определяется экспериментальным путем, используя наиболее плотную смесь.
4. Если бетоны замешаны на основании песка и щебня, допускается содержание глинистых и пылевидных частиц до 10%.
5. Вяжущие вещества, используемые в смесях, — шлакопортландцемент и портландцемент маркой не ниже М300.
6. Для регулирования времени схватывания бетонных смесей рекомендуется добавлять химические пластификаторы.
7. Вода при производстве смеси должна отвечать требованиям, описанным в ГОСТ 23732-79.

Типы используемого асфальтобетона

Основные свойства асфальтобетонного покрытия зависят как от объема наполнителя, так и от его характеристик. В состав первых трех типов входят щебень, а так же гравий. Остальные два типа имеют в составе большое количество песка.

Существует следующее разделение асфальтобетона по типам:

• Тип А — 55 — 65 % камня в составе покрытия. Смеси типа А используется только в горячем виде. Отличаются только зернистостью.
• Тип Б — содержится 45 — 55 % камня. Смесь может использоваться как в горячем, так и в холодном виде. В обозначении данного типа используется буква «х», что означает использование смеси в холодном виде.
• Тип В — процент камня варьируется от 35 до 45. Покрытие производится как на холодной, так и на горячей смеси.
• Тип Г — в процессе изготовления в состав входит только песок, добывающийся с помощью отсева, в результате дробления горных пород. Материал достаточно износостойкий.
• Тип Д— смесь для данного покрытия получатся путем дробления пород.

Все асфальтобетонные покрытия отличаются в стоимости и имеют разные сферы применения, в зависимости от типа, марки, и характеристик используемого материала.

Марки бетона товарного

В перечислении марок бетона, пойдем от «твердого к мягкому», то есть, от твердых марок бетона до более «мягких», правильно говорить легких бетонов.

Бетон М550, класс В45 самый прочный товарный бетон. Пропорции цемента в бетоне марки М550 максимальные. Используется в производственных процессах при изготовлении специальных железобетонных изделий и в строительстве гидротехнических сооружений.

Бетон М500, класс В40, аналогичен бетону М550. Его назначение также для строений и изделий, которые постоянно соприкасаются с водой. Марки бетона М500 и М550 крайне дороги.

Бетоны марок М400, класс В35 и М450, класс B30, также относятся к бетонам высокого класса прочности, и используется в гражданском строительстве сооружений близких к воде (гидроузлы, метрополитен), а также помещений железобетонных изделий специального назначения и банковских хранилищ.

Бетон марки М350, класс В25. Этот бетон используют для устройства фундаментов многоэтажных зданий. Именно этот бетон является основным в производстве ЖБИ изделий, монолитном строительстве, производстве дорожных плит и пустотелых плит перекрытий. Незаменим бетон М350 для заливки бетонных бассейнов, несущих колонн, взлетных полос. В частном строительстве использование бетона М350 не рационально.

Бетон марки М300, класс В22.5. Популярный товарный бетон для строительства ленточных, свайных и других монолитных фундаментов, популярен в частном строительстве.

Бетоны М200, класс B15 и М250, класс B20 схожие бетоны по характеристикам и применению. Из таких бетонов делают фундаменты малоэтажных домов, небольших лестниц. Такой бетон идет на устройство дорожек и отмостки вокруг дома. Вполне разумно использование бетона М200 или М250 для устройства полов в гараже.

Бетон марки М150, класс В12.5, называют легким бетоном. Бетон этой марки наиболее распространен в частном строительстве и черновой отделки помещений. Его используют для устройства черновых полов в доме, заливки дорожек для пеших прогулок, для выравнивания полов стяжками.

Бетон марки М100, класс В7.5. Легкий бетон, применяемый в подготовительных работах перед армированием и в устройстве фундаментов.

Бетоны марок М50 и М75. Чаще называют цементными растворами. Используются в кладке кирпича и стеновых блоков, штукатурных работ. Отличается отсутствием в составе щебня и большим количеством цемента и песка в составе. В обиходе строителей, редко такой раствор называют бетоном. Более правильное название цементный раствор или пескосмесь.

Битумы абсолютно водонепроницаемы. Этим качеством человек пользуется с каменного века оборудуя кровли, изготавливая посуду, используя, как связующее в строительстве и отделке, применяя при мумификации Морозоустойчивы.

Битумы не критичны к воздействию кислотных, щелочных и солевых растворов, но чувствительны к растворителям на основе бензина, ацетона, бензола.

Для отнесения к тому или иному виду материал подвергают испытанию на: температуру размягчения и хрупкость; растяжимость; вязкость и глубину пенетрации; температуру вспышки, степень прилипания к поверхности металла и прочие.

Плотность битума определяют специальным прибором — пикнометром для твердых и сыпучих материалов согласно

битума определяют согласно методике изложенной в битума исследуется аппаратом дуктилометр в соответствии

Применение щебня в зависимости от его происхождения

Показатели природного сырья, используемого при производстве щебня заметно сказываются на характеристиках готового материала:

• гранитный щебень, обладающий высокой прочностью и минимальным количеством примесей, применяется при изготовлении конструкций, воспринимающих высокие нагрузки, отсыпке железнодорожных насыпей, оснований дорог;
• гравийный щебень, прочность которого ниже гранитного, обладающий минимальной радиоактивностью, используется в качестве крупного заполнителя бетонной смеси, для устройства основания автомобильных дорог и тротуаров;
• известняковый щебень, применяется для слабонагруженных железобетонных конструкций, в производстве цемента, в полиграфии и в стекольной промышленности;
• вторичный щебень, недорогой и обладающий невысокой прочностью, изготовленный из кирпичного лома, демонтированных бетонных и железобетонных конструкций, используемый для засыпок и подготовок.

При необходимости конкретные характеристики щебня оговариваются проектом.

Приемка щебня

Соответствие фактических характеристик щебня, требованиям технического регламента выполняются:

• каждодневный приемочный контроль с определением зернового состава, наличия пылевидных и глинистых примесей, объем зерен слабых пород, наличия комковой глины;
• ежедекадная проверка количества зерен пластинчатой и игольчатой формы, а также дробленых зерен;
• ежеквартальная проверка прочности и насыпной плотности;
• ежегодная проверка морозостойкости, значения удельной эффективности естественных радионуклидов.

Полученные результаты указываются в паспортах на нерудные стройматериалы.