Часть II Покрытия полов Срок службы полов зависит от материала покрытия.Верхний слой пола непосредственно подвергается эксплуатационным воздействиям, поэтому очень важным является правильно выбрать тип финишного покрытия. Для этого заказчику следует знать: каковы

Свойства бетона, применяемого в строительстве дорог

Дорожный бетон принадлежит к особой группе строительных смесей. Ему присуща высокая устойчивость перед рядом агрессивных факторов:

• негативными природными явлениями (перепадами температур, влиянием воды и воздуха);
• динамическими воздействиями (вибрациями, регулярными сменами давления);
  химическими веществами (реагентами для снятия льда).

Кроме того, этот состав не склонный к образованию микротрещин, что особо важно при выполнении работ в неблагоприятных условиях. Поэтому материал используется для укладки дорожных полотен и аэродромов, обеспечивая им высокую износостойкость, прочность, надёжность и долговечность.

Виды смесей
Бетон в дорожном строительстве применяется с разными целями. В зависимости от них он подразделяется на три категории, каждая из которых имеет свои особенности:

Смеси, предназначенные для создания внешних слоёв покрытий. Они должны быть самого высокого качества, поскольку именно на поверхность приходятся наибольшие нагрузки.
Составы для укладки нижних шаров двухслойных покрытий. Их качество ниже предыдущих.
Материалы, которые используются в качестве оснований при создании капитальных покрытий. Их характеристики достаточно усреднённые.
При устройстве дорожных полотен необходимо придерживаться требований к применению каждого вида бетона. От этого будут зависеть эксплуатационные свойства покрытий.

Дорожный бетон – марка и цена

Дорожный бетон: состав
Бетон для дорожного покрытия, как и обычный, состоит из цемента, песка и наполнителя. Оптимальное соотношение этих компонентов - 1:2:5. Но бетон дорожный (ГОСТ 10268─80 содержит перечень подробных рекомендаций по его приготовлению и применению) требует особого подхода. Например, для повышения его износостойкости и создания дополнительного армирования следует использовать фиброволокно. В растворе, предназначенном для верхних слоёв, должны быть наполнители, состоящие из частиц диаметром не более 20 мм. И даже не каждый вид цемента подходит для добавления в дорожный бетон (марки 300-400 и не ниже).

Укладка дорожного бетона
Устройство капитальной бетонной трассы начинается с подготовки основания. Им может служить обычный грунт либо демонтированное старое шоссе. После очистки и выравнивания рабочей площади на её поверхность укладывается песчаный шар толщиной 3-5 см и такой же слой щебёнки. После этого устанавливается опалубка и заливается готовым раствором. Использовать покрытие можно только по истечении установленных сроков застывания смеси.

Производство дорожного бетона
Строительство и ремонт автомагистралей являются крупномасштабными мероприятиями. Они требуют большого количества материала соответствующего качества. Для его изготовления и проверки свойств необходимо специальное оборудование, которым оснащён наш завод.

8.2.2 В животноводческих зданиях бетонные покрытия полов рекомендуется применять в станках, боксах и т.д. при содержании животных на подстилке или при использовании ковриков или решеток, а также в проездах и проходах.

8.2.3 Бетонные покрытия могут проектироваться в виде эксплуатируемого подстилающего слоя, по бетонному основанию и по железобетонному перекрытию (рис. 3 и 4).

8.2.4 Толщину покрытия следует назначать в зависимости от интенсивности механических воздействий (Раздел I, табл. 2). При выполнении покрытия, выполняющего одновременно функцию подстилающего слоя, толщину следует увеличить не менее чем на 100 мм.

8.2.5 Покрытия толщиной от 50 до 120 мм рекомендуется армировать одним слоем металлической сетки из проволоки диаметром 5 мм с ячейками 100´100 или 150´150 мм, толщиной 120-180 мм - двумя слоями металлической сетки, а при толщине более 180 мм каркас определяется расчетом. Нижний слой металлической сетки укладывается на прокладки толщиной не менее 20 мм, верхний - картами 6´6 м, а в особых случаях картами 3´3 м на опоры, приваренные к нижнему слою сетки.

Рис. 3 Конструктивные схемы полов с бетонным покрытием по подстилающему слою (а ) и по перекрытию (б )

1 - бетонное покрытие; 2 3 - гидроизоляция; 4 - грунт основания; 5 - тепло-звукоизоляция; 6 - перекрытие; 7 - трубопровод.

Рис. 4 Конструктивные схемы полов со сталефибробетонным покрытием по подстилающему слою (а ) и по перекрытию (б )

1 - сталефибробетонное покрытие; 2 - бетонный подстилающий слой; 3 - гидроизоляция;

4 - грунт основания; 5 - тепло-звукоизоляция; 6 - трубопровод; 7 - перекрытие; 8 - стяжка из бетона.

8.2.6 Для армирования бетонных покрытий может также использоваться стальная фибра длиной 50-80 мм и диаметром 0,3-1 мм. При этом в качестве матричного состава рекомендуется использовать мелкозернистый бетон класса В25 и В35 с максимальным размером крупного заполнителя 20 мм (табл. 8.2.1). Покрытия из сталефибробетона рекомендуется выполнять толщиной 40-100 мм.

Таблица 8.2.1

8.2.7 В покрытиях полов толщиной более 50 мм рекомендуется предусматривать деформационные швы в продольном и поперечном направлении с шагом от 3 до 6 м. Швы должны совпадать с осями колонн, со швами плит перекрытий, деформационными швами подстилающего слоя, а при двухслойном армировании сетками с границами верхнего слоя арматуры. Глубина деформационного шва должна быть не менее 40 мм и не менее 1/3 толщины покрытия, ширина - 3-5 мм.

8.2.8 При выполнении покрытий полов по грунту основания для предотвращения деформации пола при возможности осадки здания следует предусмотреть отсечку покрытия пола от колонн и стен через прокладки из рулонных гидроизоляционных материалов.

8.2.9 Для приготовления бетона следует использовать портландцемент (ГОСТ 10178-85) марки не ниже 400. При этом для водонепроницаемого и морозостойкого бетона рекомендуется сульфатостойкий расширяющийся цемент.

8.2.10 Для покрытий светлых тонов следует применять белый (ГОСТ 965-78), а для цветных покрытий - цветной цемент (ГОСТ 15825-80) марки не ниже 400.

8.2.11 Щебень из природного камня (ГОСТ 8267-82), гравий (ГОСТ 8268-82) и щебень из гравия (ГОСТ 10260-82) для классов бетона В30, В22,5 и В15 должны иметь соответственно прочность 100, 80 и 60 МПа. Крупность щебня или гравия не должны превышать 15 мм и 0,6 общей толщины покрытия.

8.2.12 Песок кварцевый или дробленный (ГОСТ 8736-85) из природного камня кристаллических пород (гранита, сиенита, базальта и им подобных) крупно- или среднезернистый, используемый для бетонных покрытий, должен быть с содержанием глинистых или илистых частиц не более 3%.

8.2.13 Расход крупного заполнителя для бетонных покрытий (щебня, гравия, мраморной крошки) должен быть не менее 0,8 м 3 на 1 м 3 бетона, а песка 10-30% объема пустот в крупном заполнителе.

8.2.14 Для безыскровых бетонных покрытий следует использовать щебень и песок из известняка, мрамора и других чистых каменных материалов, не образующих искр при ударах стальными или каменными предметами.

8.2.15 Для щелочестойких бетонных покрытий рекомендуется применять щебень, гравий и песок из плотных осадочных (серпентинитов, порфиритов, известняков, доломитов) или изверженных (диабазов, гранитов) пород либо основных доменных шлаков. Допускается применение чистого кварцевого песка. Материалы для таких покрытий должны выдерживать не менее 15 циклов попеременного насыщения раствором сернокислого натрия и высушивания без появления признаков разрушения.

8.2.17 Для бетонных покрытий, изготавливаемых методом виброобработки, рекомендуется применять составы бетонов, приведенные в таблице 8.2.2

Таблица 8.2.2

8.2.18 Бетонные смеси, в состав которых не введены пластификаторы, для покрытий, изготавливаемых методом виброобработки, должны характеризоваться осадкой конуса 2-4 см. Подвижность смесей следует увеличивать только введением пластификаторов марок С-3, СНВ и др. в количестве до 0,8% от массы цемента.

8.2.19 Работы по укладке бетонных и сталефибробетонных смесей следует выполнять при температуре воздуха на уровне пола не ниже +5 °С. Эта температура должна поддерживаться до приобретения бетоном 50%-ной проектной прочности. При укладке бетона в зимних условиях при отрицательных температурах в бетонную смесь следует вводить добавку нитрата натрия, поташа и т.п. При этом возможно выделение на поверхности бетонного покрытия белых пятен.

8.2.20 Перед укладкой бетонных смесей нижележащий слой должен быть очищен от грязи и пыли, а жировые пятна удалены промывкой 5%-ным раствором кальцинированной соды с последующей промывкой водой.

8.2.21 Щели между сборными плитами перекрытий, места примыкания их к стенам, а также монтажные отверстия следует заделать цементно-песчаным раствором прочностью не ниже 15 МПа заподлицо с поверхностью плит.

8.2.22 Нижние части стен и колонн на высоту, равную толщине покрытия, рекомендуется обклеить гидроизоляционным рулонным материалом или в случае устройства в данных местах деформационных швов - листовым вспененным полиэтиленом.

8.2.23 При устройстве покрытий толщиной до 50 мм для улучшения межслойной адгезии поверхность нижележащего бетонного слоя рекомендуется огрунтовать составом на основе ПВА-эмульсии или латекса.

8.2.24 При устройстве покрытий полов по старым замасленным бетонным основаниям рекомендуется предусмотреть разделительный слой из полиэтиленовой пленки, крафт-бумаги и т.п., а покрытие пола выполнить толщиной не менее 100 мм из бетона класса не ниже В30.

8.2.25 Бетонную смесь следует укладывать на основание полосами, ограниченными маячными рейками (металлопрокат, неизвлекаемые алюминиевые или бетонные рельс-формы) высотой, соответствующей толщине покрытия. При этом ширина полос выбирается с учетом технических характеристик применяемого оборудования, расстояния между колоннами в здании, а также планируемым расположением деформационных швов. Монтажные швы должны совпадать с деформационными швами.

8.2.26 Маячные рейки рекомендуется устанавливать параллельно длинной стороне стены на марки из цементно-песчаного раствора с ориентацией на метку, вынесенную на стену. При этом первый ряд реек следует размещать на расстоянии 0,5-0,6 м от стены, противоположной входу в помещение, а следующие ряды - параллельно первому на расстоянии до 3 м.

8.2.27 В местах, где пол должен иметь уклон в сторону трапов или каналов, маячные рейки следует устанавливать с таким расчетом, чтобы верх рейки имел заданный уклон.

8.2.28 Непосредственно перед укладкой бетонной смеси нижележащий слой следует обильно смочить водой, чтобы к моменту укладки он был влажным, но на нем не было скопления воды.

8.2.29 Бетонную смесь следует укладывать между маячными рейками полосами через одну. При этом толщина выровненного бетонного слоя с учетом последующей его осадки в процессе виброобработки должна приниматься на 3-5 мм выше маячных реек.

8.2.30 При толщине бетонного покрытия пола до 100 мм уплотнение бетонной смеси рекомендуется выполнять виброрейкой, а при большей толщине следует до уплотнения виброрейкой предварительно обработать уложенную бетонную смесь глубинным вибратором. Скорость передвижения виброрейки должна составлять 0,5-1 м/мин при количестве проходов 1-2.

8.2.31 Бетонирование рекомендуется проводить без технологических перерывов. В противном случае перед возобновлением бетонирования затвердевшая вертикальная кромка уложенного ранее бетона должна быть очищена от грязи и пыли и промыта водой. В местах рабочих швов уплотнение и заглаживание бетона следует производить до тех пор, пока шов не станет незаметным.

8.2.32 Пропущенные полосы бетонируют после снятия маячных реек, используя забетонированные полосы в качестве опалубки и направляющих.

8.2.33 Вакуумирование бетона производится с помощью комплекта оборудования, включающего: вакуум-агрегат, отсасывающие маты, виброрейка, заглаживающие машины, направляющие для виброреек, шланги и соединительные устройства, емкости для промывки отсасывающих матов.

8.2.34 При применении метода вакуумирования рекомендуемые бетонные смеси должны иметь повышенное на 150-200 кг на 1 м 3 бетонной смеси содержание песка по сравнению с составами по таблице 8.2.2.

8.2.35 Бетонные смеси, применяемые при использовании метода вакуумирования, должны характеризоваться осадкой конуса 8-12 см. Повышенное водоцементное отношение облегчает укладку и уплотнение смеси, а также позволяет получить более ровное покрытие пола.

8.2.36 Технологический регламент изготовления покрытий полов методом вакуумирования предусматривает укладку на виброуплотненную поверхность покрытия пола матов с вакуум-полостями, присоединение их шлангами к вакуум-насосу и отсос избыточной воды, за счет чего достигается повышение прочности и однородности бетона.

8.2.37 На свежеуложенную бетонную смесь отсасывающие маты укладывают с нахлесткой 10-15 см с каждой стороны, при укладке на затвердевший бетон - не менее чем на 20 см. При этом нижнее фильтровальное полотнище укладывают непосредственно на бетон (если ведут работы одновременно с двумя и более нижними полотнищами, то они должны быть уложены внахлестку не менее чем на 3 см), а верхнее раскатывают, начиная от середины. Такой порядок раскатки улучшает герметизацию. Полотнища нужно укладывать ровно, без морщин и складок. Верхнее полотнище, кроме того, после укладки рекомендуется прогладить валиком, щеткой и т.п.

8.2.38 Вакуумный агрегат на холостом ходу должен создавать разряжение порядка 0,09-0,095 МПа. Нормальным рабочим разряжением вакуум-насоса считается 0,07-0,08 МПа.

Продолжительность вакуумирования увеличивается обратно пропорционально падению разрежения. При разрежении менее 0,06 МПа вакуумирование производить не следует. Время вакуумирования рассчитывают исходя из 1-1,5 мин на 1 см толщины бетонного покрытия. Об окончании процесса судят по прекращению поступления водовоз душной смеси в трубопровод.

8.2.39 После окончания процесса вакуумирования необходимо закатать верхнее полотнище таким образом, чтобы фильтровальное полотнище было открыто на 1-2 см с двух сторон при включенном вакуум-насосе в течении 10-15 с. Затем верхнее полотнище полностью сворачивают.

8.2.40 С целью повышения ровности и гладкости поверхности бетонных покрытий полов после уплотнения бетонной смеси и схватывания ее до состояния, когда на поверхности при хождении остаются легкие следы, следует произвести первичную обработку покрытия - затирку бетоноотделочными машинами с разравнивающими дисками. Вторичную обработку покрытия - бетоноотделочными машинами с лопастями производят не позднее, чем через 6 часов.

8.2.41 При использовании метода вакуумирования первичное заглаживание бетонной поверхности производят непосредственно после окончания вакуумирования, а вторичную обработку - через 3-5 часов.

8.2.42 Для повышения стойкости бетонных покрытий полов к механическим воздействиям, понижения пылеотделения и уменьшения водопроницаемости рекомендуется выполнять упрочнение поверхности покрытий сухими смесями или осуществлять пропитку покрытий полимерными материалами. Возможно также сочетание этих технологических приемов. Применение окрашенных упрочняющих смесей позволяет получить цветные бетонные поверхности полов.

8.2.43 Бетонное покрытие с упрочненным верхним слоем рекомендуется выполнять толщиной не менее 70 мм.

8.2.44 Устройство упрочненного верхнего слоя можно предусматривать по покрытию, выполненному как традиционным способом, так и с применением вакуумирования.

8.2.45 Для упрочняемых бетонных покрытий полов рекомендуется бетон следующих составов, мас. ч.:

8.2.46 Сухие смеси, применяемые для упрочнения бетонных покрытий, должны содержать портландцемент марки не ниже М400 и износостойкий заполнитель, в качестве которого могут быть использованы металлические порошки, корунд, кварц и др., а также модифицирующие добавки. В качестве такой смеси рекомендуется применять упрочняющую смесь марки "Мастертоп" по ТУ 5745-003-40129229-01.

8.2.47 Нанесение упрочняющих смесей осуществляется еще на влажную бетонную поверхность бетонного покрытия, то есть перед стадиями затирки и заглаживания. При упрочнении бетонных покрытий, изготовленных с применением вакуумирования, нанесение упрочняющей смеси производится сразу же после вакуумирования.

8.2.48 Перед нанесением упрочняющей смеси бетон необходимо загладить для размягчения образовавшейся на поверхности корки. После появления на заглаженной поверхности бетона влаги следует вручную или с помощью механического распределителя нанести на бетон сухую смесь. Расход упрочняющей смеси составляет 5 кг на 1 м 2 поверхности покрытия.

8.2.49 Нанесение упрочняющей смеси рекомендуется проводить в 2-3 приема. В начале наносится 2/3 общего количества смеси. Смесь должна полностью равномерно пропитаться влагой, подсасываемой из бетона, о чем судят по равномерному потемнению смеси. Добавление воды в упрочняющую смесь не допускается.

8.2.50 Заглаживание поверхности производят бетоноотделочной машиной с диском, исключающей образования пузырей и раковин. Участки, не поддающиеся заглаживанию машиной, должны быть заглажены вручную. После нанесения оставшейся смеси повторяют заглаживание.

8.2.51 Окончательную обработку упрочненной поверхности следует производить машиной с лопастями.

8.2.52 Не позднее, чем через 2 суток после нанесения покрытия при помощи нарезчиков швов с алмазным диском следует нарезать деформационные швы. При применении неизвлекаемых рельс-форм имеющиеся в верхней части рельс-форм пазы используются в качестве деформационных швов и нарезку швов осуществляют только в поперечном направлении.

8.2.53 Бетонное покрытие после его устройства должно выдерживаться во влажных условиях (покрытие полиэтиленовой пленкой и т.п.) не менее 7 суток, затем осуществляется естественная сушка. Возможно также использование композиций, наносимых на влажную бетонную поверхность и образующих пленку, с целью предотвращения преждевременного удаления влаги из бетона. Как правило, в качестве таких композиций используются однокомпонентные составы на основе акриловых дисперсий, в частности герметик-упрочнитель марки Master-Cur 113 (концерн "МВТ", Бельгия). Рекомендуется также применение водо-дисперсионной эпоксидной краски марки Ризопокс 5601W (ТУ 2257-011-43548961-2002) и водо-дисперсионных эпоксидных грунтовок-пропиток марки Ризопокс 1301W (ТУ 2257-027-43548961-2003) и марки Koropox (фирма Korodur, ФРГ).

8.2.54 Нанесение таких композиций осуществляется валиком сразу же после выполнения стадии заглаживания, при этом наносится не менее двух слоев состава.

8.2.55 Использование для предотвращения преждевременного высыхания бетона композиций, указанных в п. 8.2.54, на покрытиях, по которым планируется нанесение полимерных пропиток, не рекомендуется.

8.2.56 После достижения бетоном воздушно-сухого состояния (влажность не выше 5%) следует осуществить заделку деформационных швов укладкой в образованный паз эластичного полиуретанового шнура и заливки заподлицо его отверждаемой эластичной уретановой композицией, в качестве которой рекомендуется герметик "Гертекс" (ТУ 5770-006-04002274-00). При выполнении деформационных швов около колонн и вдоль стен следует удалить прокладки из пенополиэтилена и заполнить образующийся паз полиуретановой композицией.

8.2.57 При достижении бетоном воздушно-сухого состояния для снижения пылеотделения от покрытий полов и их водо- и маслопроницаемости возможно также нанесение пропиточных композиций, составы которых и технологии нанесения приведены в главе 9.

8.2.58 Эксплуатация полов допускается после приобретения бетоном проектной прочности на сжатие, пешеходное движение по этим полам может быть допущено при прочности бетона на сжатие не менее 5 МПа.

(Last Updated On: 07.03.2018)

Цементно-бетонные и железобетонные покрытия, предназначенные для пропуска интенсивного движения тяжелого транспорта, длительное время сохраняют свои высокие транспортно-эксплуатационные свойства и являются весьма долговечными. Однако даже при высоком качестве строительных работ и правильном содержании в процессе эксплуатации с течением времени на бетонных покрытиях появляются трещины, раковины, разрушения кромок швов, вертикальные смещения краев плит у швов, отколы углов плит, шелушение и другие повреждения.
Одной из основных причин износа и разрушения покрытий является воздействие на них транспорта, способствующее возникновению вертикальных и горизонтальных напряжений в покрытии. Величина вертикального напряжения зависит от типа проходящего транспорта и от степени ровности покрытия проезжей части. Горизонтальные (тангенциальные) усилия вызываются трением шины о покрытие при торможении и других переменах скорости автомобилей и ударами колес при наездах на неровности. Если под действием подвижных нагрузок происходит просадка грунта основания в период переувлажнения, то это ведет к деформациям плит покрытия.
Другой причиной износа покрытий является склонность цементобетона к значительным деформациям при усадке и изменении температуры, что в сочетании с хрупкостью этого материала в условиях ограниченной возможности изменения размеров дорожного покрытия в плане может приводить к возникновению в нем трещин, которые уменьшают долговечность конструкции, повышают водопроницаемость покрытия, уменьшают его гибкость и прочность.
В цементно-бетонных и железобетонных покрытиях обычно различают такие виды трещин: усадочные трещины, связанные с осадкой основания железобетонного элемента, вызванные перегрузкой железобетона в раннем возрасте; трещины, обусловленные химическим разложением, а также ограниченной возможностью изменения объема при деформациях, вызванных усадкой от высыхания либо изменением температуры. Наконец, часто причиной образования трещин являются напряжения, возникающие при изгибе.
В процессе эксплуатации покрытия подвергаются помимо механической нагрузки, передаваемой через колесо автомобиля, также атмосферным и иным воздействиям, поэтому они должны обладать химической устойчивостью, хорошо сопротивляться неблагоприятным воздействиям погодных условий, в первую очередь морозу. Повреждения цементно-бетонных дорожных плит под действием мороза выражаются обычно в шелушении их поверхности или вспучивании грунтового основания.
Очень часто деформации в цементно-бетонных дорожных одеждах, в том числе и в одеждах из предварительно напряженных бетонных и железобетонных плит возникают в результате применения некондиционных материалов, нарушения в технологии приготовления и укладки бетонной смеси, несоблюдения правил ухода за свежеуложенным бетоном. В случае применения сборных покрытий низкая морозостойкость бетона может объясняться несоблюдением проектного режима тепловлажностной обработки изделий. Особое значение имеет водно-тепловой режим дорожного основания и земляного полотна, так как в зависимости от него изменяются результаты механического воздействия транспорта на дорогу.
Следует отметить, что даже небольшие деформации нарушают ровность покрытия и приводят к понижению скорости движения. Движение тяжелых автомобилей по покрытию с небольшими повреждениями приводит к еще более интенсивному его разрушению, поэтому при интенсивном движении транспорта своевременный ремонт цементно-бетонных покрытий приобретает весьма важное значение.
Основные виды деформаций и разрушений цементно-бетонных и железобетонных покрытий и причины их возникновения приведены в табл. 89.

Технология работ по ремонту цементно-бетонных покрытий, проводимая в специфических условиях города, должна базироваться на применении методов ремонта, сокращающих сроки выполнения работ, в результате использования материалов, способствующих скорейшему введению ремонтируемых участков в эксплуатацию, полной механизации основных трудоемких операций с применением маневренных, высокопроизводительных машин и механизмов.
Все швы в цементно-бетонных покрытиях должны быть заполнены мастикой. Швы, в которых заполняющий материал выкрошился или имеются зазоры между вертикальными стенками бетонных плит и заполняющим шов материалом, расчищают и вновь заполняют мастикой. Составы мастик, используемые при содержании и ремонте цементно-бетонных покрытий, приведены в табл. 90.

Для приготовления битумных мастик применяют только обезвоженный битум. Мастику готовят на заводах и поставляют потребителю в таре с приложением паспорта, в котором указывают ее физико-химические свойства. Если отсутствует централизованное снабжение, мастики приготовляют на местных базах следующим образом: обезвоженный битум разогревают до 150-170° С, после чего в него вводят резиновую крошку. Битум с резиновой крошкой варят 2,5-3 ч при постоянном перемешивании. После объединения резиновой крошки с битумом постепенно добавляют остальные компоненты, и мастика варится снова в течение 30 мин при 150-170° С при постоянном перемешивании.
При ремонте швы тщательно очищают от старой мастики стальными крючками или специальными приспособлениями и жесткими щетками, а затем продувают сжатым воздухом и просушивают. За 2-3 ч до заливки вертикальные стенки швов промазывают битумом БНД-90/130, БНД-60/90 или БНД-40/60, разжиженным бензином в пропорции 1:1, или жидким битумом марки СГ-15/25 с расходом 0,3-0,5 л/м2. Подготовленные таким образом швы заполняют горячей мастикой, нагретой до 160-170° С, на 3-5 мм ниже поверхности покрытия. Мастику заливают заливщиком швов в два приема: вначале заливают шов на 2/з его глубины, а затем верхнюю часть шва. Если после заливки необходимо немедленно открыть движение, швы присыпают минеральным порошком или на них наклеивают полосу рулонной бумаги шириной 10-15 см.
Для расчистки и заливки швов в цементно-бетонных покрытиях применяют также машину, смонтированную на самоходной тележке, впереди которой укреплены нож-резец, предназначенный для выемки из швов старой мастики, и устройство для заливки швов новой мастикой. Для продувки расчищенных швов у машины имеется комплексная установка.
Для предотвращения развития в плитах поверхностных волосяных трещин места их появления покрывают тонким защитным слоем. Для этого по сухому и очищенному от пыли и грязи покрытию разливают битум марок СГ-70/130 и МГ-70/130 (0,7-0,8 л/м2). Затем рассыпают мелкий щебень размером 5-10 мм в количестве 0,8-1 м3 на 100 м2 покрытия или крупный песок в объеме 0,3- 0,5 м3 на 100 м2 покрытия и прикатывают легкими катками.
Трещины шириной от 1 до 5 мм заливают разжиженным битумом марок СГ-130/200 и МГ-130/200, нагретым до температуры 80-100° С. Перед заделкой их тщательно очищают и просушивают. Трещины шириной 5 мм и более очищают от грязи, слабые места вырубают, осколки бетона удаляют и перед заполнением тщательно продувают сжатым воздухом. Подготовленные таким образом трещины промазывают разжиженным битумом и заполняют мастикой: при ширине трещин 10-25 мм - составами 1, 2 и 3, при ширине 5-10 мм - составами 4, 5 и 6.
Все поверхностные и сквозные трещины бетонных покрытий необходимо заделывать в возможно короткий срок после их появления. Швы и трещины рекомендуется заделывать весной и осенью в прохладную погоду, а летом - в утренние часы.
Для устранения небольших повреждений цементно-бетонных покрытий можно использовать асфальтобетонную смесь в горячем или холодном состоянии, литой асфальтобетон, черный щебень или черную каменную мелочь. Цементно-бетонные покрытия с применением асфальтобетонных смесей ремонтируют в сухое и сравнительно теплое время года при температуре воздуха не ниже 5° С. Если у швов и трещин образовались вертикальные смещения краев плит, то выравнивают покрытие также асфальтобетонной смесью или черным щебнем. Ремонтируемое место тщательно очищают от пыли и грязи, высушивают и смазывают тонким слоем разжиженного битума марки СГ-15/25, нагретого до температуры 60° С (расход вяжущего 0,3-5 л/м2), и заделывают асфальтобетонной смесью или черным щебнем.
Мелкие повреждения в виде раковин, выбоин и разрушений тщательно очищают от осколков бетона, пыли и грязи и смазывают тонким слоем разжиженного битума (расход 0,3-0,5 л/м2). Затем укладывают холодную или горячую асфальтобетонную смесь или черный щебень и уплотняют. При заделке выбоин глубиной до 5 см асфальтобетонную смесь укладывают в один слой, при глубине более 5 см - в два слоя. При небольших раковинах и выбоинах горячую смесь уплотняют ручным или металлическими виброкатками и нагретыми трамбовками массой 12-16 кг. При значительной поверхности заделываемых выбоин горячую асфальтобетонную смесь уплотняют катками массой 5-6 т.
Асфальтобетонную смесь укладывают с учетом коэффициента уплотнения, равного для горячих смесей 1,3-1,4, для холодных - 1,5-1,6. У отремонтированных мест должно быть плавное сопряжение с прилегающей поверхностью бетонного покрытия. Следует отметить, что ремонт цементно-бетонных покрытий с применением асфальтобетонных и черных щебеночных смесей из-за плохого их сцепления с цементным бетоном является недолговечным. Кроме того, светлые цементно-бетонные покрытия, отремонтированные черными смесями, имеют неприглядный вид. По указанным причинам, ремонт бетонных покрытий с применением асфальтобетонных и черных щебеночных смесей может рассматриваться только как временное мероприятие.
Более перспективным является ремонт цементно-бетонных покрытий с применением бетонных смесей. Покрытие, отремонтированное бетонными смесями, является более прочным, а по цвету мало чем отличается от существующего цементно-бетонного покрытия. Бетонную смесь для ремонта покрытий рекомендуется приготовлять того же состава и из тех же материалов (или близких к ним), которые применялись для приготовления бетонной смеси ранее уложенного покрытия. Для бетонной смеси используют высокопрочные портландцементы с добавлением в воду затворения до 2% хлористого кальция. Для повышения удобоукладываемости бетонной смеси и морозоустойчивости бетона в воду рекомендуется добавлять воздухововлекающие добавки: мылонафт, сульфитно-дрожжевую бражку, абиетиновую смолу и др. Максимальная величина фракции крупного заполнителя должна быть не более 10-20 мм при вырубках на глубине 5-7 см и не более 40 мм при более глубоких вырубках.
При шелушении бетона разрушения, захватывающие только верхний слой покрытия, ремонтируют на глубину разрушения, но не менее чем на 7 см. При ремонте поврежденные участки покрытия очерчивают мелом или краской прямыми линиями. По нанесенному контуру старый бетон вырубают бетонорежущей пилой и пневмоинструментом. После очистки подготовленные места выдерживают в увлажненном состоянии примерно 24 ч, т. е. до полного водонасыщения старого бетона. Поверхность вырубки смазывают тонким слоем цементно-песчаного раствора.
Сразу же после нанесения на стенки и дно вырубки цементного теста укладывают бетонную смесь выше уровня поверхности покрытия с учетом осадки при уплотнении. В небольших мелких и узких вырубках бетонную смесь уплотняют вручную деревянными или металлическими трамбовками массой 12-16 кг, в глубоких и широких вырубках смесь уплотняют поверхностными вибраторами. Окончательно поверхность ремонтируемого участка отделывают жесткими щетками и деревянными гладилками с резиновой лентой. После уплотнения и отделки поверхности за свежеуложенным бетоном устанавливают уход: на поверхность покрытия наносят пленкообразующие материалы по технологии, применяемой при уходе за свежеуложенным бетоном при капитальном строительстве.
В зарубежной практике, в частности в США, для ремонта цементно-бетонных покрытий в опытном порядке был применен волокнобетон, представляющий собой высокопрочную цементно-бетонную смесь с волокнистым заполнителем, в качестве которого обычно используют сталь, стекло или пластик.
По сравнению с обычным волокнистый цементобетон обладает рядом преимуществ: при наличии в объеме всего 1 % волокнистых веществ его прочность на растяжение и изгиб повышается на 100%; стойкость против растрескивания увеличивается на 60%; сопротивление динамическим нагрузкам - выше в 9 раз; износостойкость - выше на 30%; он может выдерживать сжимающие нагрузки и после достижения предела прочности; его сопротивление усталости, срезу и кручению больше, а растрескивание, шелушение и выкрашивание меньше; сопротивление сжатию также несколько выше. Благодаря указанным физико-механическим качествам волокнобетон можно укладывать небольшими слоями и получить экономию материалов.
В процессе эксплуатации цементно-бетонных и железобетонных покрытий часто встречаются разрушения бетона вдоль температурных швов. Способ исправления кромок швов зависит от характера и размеров повреждения. Небольшие повреждения шириной до 5 см заделывают мастикой после удаления рыхлых частиц бетона и очистки ремонтируемого места. Глубокие повреждения с кромками швов, разрушенными на ширину более 5 см, заделывают бетоном. Старый бетон удаляют по всей длине участка на глубину не менее 7 см с уклоном в сторону нижней части вырубки. Арматуру, штыри и анкеры по возможности сохраняют.
Для образования шва устанавливают деревянную прокладку со съемной рейкой, доходящую до поверхности покрытия. Прокладку устанавливают таким образом, чтобы она совпала с направлением существующего шва. Если в нижней части шва сохранилась старая прокладка, то ее наращивают так, чтобы между досками не было зазоров и не могло образоваться бетонных перемычек. Старые штыри, анкеры и арматурные прутья выправляют или укладывают новые. Плоскости соприкосновения нового бетона со старым обмазывают цементно-песчанным раствором, после чего укладывают и уплотняют бетонную смесь. Верхнюю часть прокладки после затвердения бетона удаляют и шов заполняют мастикой.
Движение по покрытию, отремонтированному с применением цементной смеси, разрешается открывать через 15 дней. При замене частей и целых плит в покрытии движение по вновь уложенному бетону разрешается через 20 дней,
Применяя обычные бетоны, покрытия ремонтируют слоями толщиной не менее 7 см. При этом вследствие медленного набора прочности вновь укладываемого бетона приходится закрывать движение на ремонтируемом участке дороги не менее чем на 15-20 дней. Кроме того, укладка толстых слоев нового бетона по старому бетонному покрытию, как правило, связана с трудоемким процессом по вырубке старого бетона на значительную глубину и большим расходом материалов. Поэтому в последнее время серьезное внимание уделяют разработке методов ремонта бетонных покрытий с применением бетонных смесей, обеспечивающих надежное сцепление наращиваемого тонкого слоя бетона с существующим покрытием и ускоренное твердение бетона при обеспечении его прочности и морозостойкости.
В Союздорнии проведено исследование по разработке способа ремонта цементно-бетонных покрытий с применением быстротвердеющих цементов (БТЦ) или портландцементов марок не ниже 600 с введением добавок, ускоряющих твердение бетона. Как показали исследования, разработанный метод обеспечивает надежное сцепление наращиваемого слоя со старым бетоном, ускоренное твердение бетона и сокращение в связи с этим срока закрытия движения на период ремонта с 15-20 до 1-3 сут. Для ремонта покрытий по этому методу применяют материалы, примерный расход которых приведен ниже.

Ремонт бетонных покрытий с наличием на них повреждений в виде раковин, выбоин, сколов кромок швов и углов плит, краев плит у швов, шелушения плит связан с наращиванием нового слоя поверх старого бетона. Тщательная очистка ремонтируемой поверхности является одной из важнейших операций, от которой в значительной мере зависит прочность сцепления старого бетона с новым, а следовательно, и качество ремонта в целом.
Загрязненную ремонтируемую поверхность плиты очищают от пыли, грязи и масляных пятен механическими стальными щетками, затем разливают 28%-ный раствор соляной кислоты из расчета 0,5-0,6 кг/м2. После прекращения реакции тщательно промывают покрытие струей воды под давлением из поливо-моечной машины до полного удаления остатков кислоты. Свободную воду удаляют сжатым воздухом от компрессора с таким расчетом, чтобы ремонтируемая поверхность плиты была влажной, но не мокрой.
При особенно сильном загрязнении поверхности ремонтируемой плиты, когда химическим способом очистить покрытие невозможно, его очищают механическим способом пескоструйным аппаратом или каким-либо другим способом. При наличии непрочного бетона его удаляют пневмо- или электроинструментом на глубину до неповрежденного бетона, но не менее чем на 2 см. Ремонтируемое место тщательно очищают от осколков бетона и пыли, а затем промывают струей воды под давлением. Затем на ремонтируемую поверхность наносят цементный клей, приготовленный на месте в лопастном растворосмесителе принудительного действия. При подготовке клея цемент загружают в растворосмесителе, доливают воду, количество которой определяется расчетом (в зависимости от принятого водоцементного фактора), и тщательно перемешивают. Приготовленный цементный клей распределяют равномерным слоем по ремонтируемой поверхности в два приема жесткими волосяными щетками или малярными кистями. Толщина цементного клея должна быть в пределах 1-2 мм. Цементный клей при температуре больше 20° С должен быть использован в течение 15-20 мин после его приготовления с тем, чтобы он был нанесен на ремонтируемую поверхность до начала схватывания.
После исчезновения водной пленки с поверхности цементного клея, примерно через 10-15 мин после нанесения его на очищенную поверхность ремонтируемого покрытия, укладывают цементнобетонную смесь с таким расчетом, чтобы после ее уплотнения поверхность отремонтированного покрытия находилась бы в одном уровне с существующим покрытием. При малых объемах работ бетонную смесь уплотняют поверхностным вибратором, виброплощадкой или виброрейкой. Окончательно бетон отделывают деревянной гладилкой с резиновой лентой. Для создания шероховатости поверхность отремонтированного покрытия отделывают жесткой волосяной или металлической щеткой перпендикулярно направлению движения. Уход за свежеуложенным бетоном на отремонтированных участках производят общепринятыми методами.
При применении быстротвердеющего цемента и обеспечении ухода за отремонтированным участком с применением пленкообразующих материалов движение по отремонтированному участку открывают через 1-2 сут. При применении портландцемента марки не ниже 600 с добавкой, ускоряющей твердение цемента, а также при использовании быстротвердеющих цементов без пленкообразующих материалов, движение по отремонтированному участку открывают по истечении 3 сут.
Для наращивания изношенных цементно-бетонных покрытий слоями 2-5 см применяют безусадочную бетонную смесь. Эта смесь прочно сцепляется с поверхностью покрытия, обеспечивает высокую сопротивляемость истиранию и повышенную морозостойкость. Безусадочная бетонная смесь составляется из цементов двух видов - портландцемента марки 700 и расширяющегося портландцемента марки 400-600. На 100 частей по массе портландцемента марки 700 берут 25-100 частей расширяющегося портландцемента.
Учитывая, что в качестве основного вяжущего используется быстротвердеющий цемент, приготовление и доставку цементной смеси целесообразно осуществлять передвижными автобетоносмесителями.
Портландцемент М700 подвергают дополнительному помолу в присутствии добавок триэталоламина и сульфитно-дрожжевой бражки, которая повышает сопротивляемость бетона истиранию и морозостойкость. Если портландцемент марки 700 был измельчен без добавок, то их вводят в бетономешалку в процессе приготовления бетонной смеси. Примерный расход материалов на 1 м3 бетонной смеси следующий:

На рис. 120 представлен график нарастания прочности безусадочной цементно-бетонной смеси, примененной при ремонте покрытий на Ленинском проспекте Москвы.
Укладка нового слоя бетона должна осуществляться по тщательно подготовленной поверхности покрытия. По поверхности покрытия бетонную смесь раскладывают с таким расчетом, чтобы после ее уплотнения отремонтированная поверхность была выше существующего покрытия на 1-2 см. Если ремонт покрытия осуществляется картами, то бетонную смесь разравнивают таким образом, чтобы после уплотнения она находилась в одном уровне с существующим покрытием.

В последние годы разработан способ ремонта цементно-бетонных покрытий с применением коллоидного цементного клея, который готовят на месте работ в виброклеесмесителе-активизаторе. Клей состоит из портландцемента марки 600 - 70% и песка - 30%; вода добавляется из расчета получения водоцементного отношения, равного 0,3. Перемешивание клея длится 5-7 мин.
Технология ремонта заключается в нанесении клея слоем 2-3 см жесткими капроновыми щетками на тщательно очищенную поверхность покрытия. Затем по клею укладывают и равномерно распределяют слой высокопрочного бетона. Для приготовления 1 м3 бетонной смеси необходимо 420 кг портландцемента, 180 кг кварцевого молотого песка, 1600 кг обычного кварцевого песка; 180 л воды и 1,8 л сульфитно-дрожжевой бражки.
Бетонную смесь уплотняют виброплощадкой за 2-3 прохода по одному следу. Толщина наращиваемого слоя бетона может быть в пределах 1,5-5 см. Свежеуложенную смесь засыпают слоем влажного песка и выдерживают в течение суток, после чего открывают движение.
Были разработаны также методы ремонта цементно-бетонных покрытий с применением полимерных материалов и, в частности, эпоксидных смол. Ремонт бетонных покрытий с применением эпоксидных смол по сравнению с обычным методом ремонта обеспечивает сокращение расхода каменных материалов в 10-15 раз; ускорение открытия движения с 15 сут до 6-8 ч; надежное сцепление наращиваемого слоя со старым бетоном; высокие прочностные показатели наращиваемого слоя и его химическую стойкость.
Для ремонта цементно-бетонных покрытий можно рекомендовать эпоксидный клей следующего состава:

В отдельных случаях в эпоксидный клей может быть добавлен портландцемент в количестве 15-25%. Эпоксидную смесь в зависимости от характера повреждений готовят из эпоксидного клея и минеральной смеси в соотношении от 1:3 до 1:7. Гранулометрический состав минерального материала, используемого для приготовления эпоксидной смеси, подбирают по принципу наибольшей плотности. Примерный состав минеральной смеси: 65-70% каменной мелочи размером 1,25-5 мм и 30-35% чистого кварцевого песка или каменной мелочи размером 0,5-1,25 мм. Для заделки раковин используют смесь в соотношении 1:5 или 1:6. Для ремонта кромок швов и мест, где затруднено уплотнение, применяют наиболее жирную смесь в соотношении 1:3 или 1:4.
При ремонтных работах эпоксидный клей готовят небольшими порциями 10-20 кг. Для приготовления клея в эпоксидную смолу вливают дибутилфталат и тщательно перемешивают, после чего вводят полиэтиленполиамин и вновь тщательно перемешивают до получения однородной смеси. Приготовленный эпоксидный клей может быть использован для приготовления эпоксидной смеси или для розлива по ремонтируемой поверхности с последующей россыпью каменной мелочи и уплотнением. Эпоксидная смесь во избежание потери жизнеспособности клея должна быть уложена в дело не позже чем через 1 ч после ее приготовления.
Очистку ремонтируемых участков производят химическим или механическим способом с особенной тщательностью. Раковины и мелкие выбоины прогрунтовывают эпоксидным клеем из расчета 0,5 кг/м2 при помощи жестких волосяных кистей, заполняют эпоксидной смесью состава 1:5, уплотняют трамбовкой и заглаживают кельмой в уровень с поверхностью покрытия. Движение открывают через 5-8 ч после окончания ремонта.
Цементно-бетонные покрытия, подверженные шелушению, предохраняют от дальнейшего разрушения защитно-выравнивающим слоем толщиной 3-5 мм. Для устройства защитно-выравнивающего слоя на очищенную и сухую поверхность покрытия тонким ровным слоем разливают эпоксидный клей. Норма расхода эпоксидного клея в зависимости от состояния ремонтируемой поверхности составляет 1-1,5 кг/м2. По слою эпоксидного клея рассыпают чистую и сухую каменную мелочь твердых горных пород крупностью 2,5-3,5 мм из расчета 5-5,5 кг на 1 кг эпоксидного клея. Каменную мелочь укатывают катками массой 1-1,5 т за 2-3 прохода по одному следу через 20-30 мин после россыпи. Движение открывают через 5-7 ч после окончания уплотнения.
Сравнительно высокая стоимость эпоксидных смол служит препятствием широкому внедрению этого способа ремонта. Однако в отдельных случаях, когда требуется ремонт отдельных плит на дорогах с интенсивным движением, которое невозможно закрыть на длительный период, этот способ ремонта может оказаться наиболее целесообразным.
При эксплуатации жестких покрытий в результате деформации земляного полотна можно наблюдать просадки отдельных плит. Покрытие можно исправить при условии, если оно не слишком растрескалось. Устранить просадки и выровнять плиты можно домкратами с одновременным поддувом песка, а также нагнетанием под плиты пластичных материалов. При использовании домкратов плиту поднимают одновременно в нескольких точках, и через заранее высверленные отверстия нагнетают песок. Поскольку впоследствии осадки грунта под плитой практически не бывают, плиту поднимают заподлицо с проезжей частью и отверстия заполняют бетоном.
При ремонте просевших бетонных плит раствором его нагнетают под просевшую плиту, благодаря чему плита поднимается до первоначального положения. Используемая при этом смесь может состоять из грунта и воды и одной или нескольких добавок. В качестве добавок обычно используют цемент. Раствор, введенный под плиту, твердеет, и несущая способность основания восстанавливается.
Целесообразно заполнять пустоты под плитами песком, обработанным органическими вяжущими. Под влиянием нагрузок, действующих на плиту, обработанный песок склеивается, образует плотную массу, и не выдавливается из-под плит. Однако песок, обработанный битумом, имеет тенденцию к преждевременному слеживанию и образованию комьев, затрудняющих его нагнетание.
В зарубежной практике для заполнения пустот под бетонными плитами применяют смесь песка с вяжущим, состоящим из битуминозного порошка и растворителя, который должен быть адсорбирован на поверхности какого-либо твердого материала. Смесь песка, органического материала и твердого адсорбента с растворителем не слеживается. В дальнейшем растворитель, находящийся в порах адсорбента, начинает взаимодействовать с битуминозным порошком и образует вяжущий материал, склеивающий песчаную массу. Примерный состав смеси: 100 ч. по массе сухого песка фракций 0-4 мм, 10 ч. трепела, дегтярное масло с температурой кипения от 250 до 400° С в количестве одной третьей от массы трепела и 2 ч. порошкообразного каменноугольного песка с температурой размягчения 90°. Смесь перемешивают в смесителе принудительного действия и нагнетают в пустоты под плитами сжатым воздухом.
В практике эксплуатации цементно-бетонных покрытий наблюдаются случаи, когда дорожная одежда не удовлетворяет по прочности требованиям, возникающим при движении транспортных средств повышенной грузоподъемности. В этом случае усиливают существующее покрытие наращиванием слоя бетона. Укладка нового слоя бетона возможна как непосредственно на существующее покрытие, так и на разделительную прослойку из стабилизированных материалов.
Толщину слоя усиления можно определить по формуле

где h - толщина слоя усиления, см; и k - коэффициенты, принимаемые при сращивании слоев; k1=1,05; k=1; при укладке верхнего слоя на разделительной прослойке k1=1,2; k=1; hм - толщина монолитного бетонного покрытия из материала верхнего слоя, рассчитанного на новую нагрузку, см; Е1 и Е - модули упругости бетона существующего покрытия и слоя усиления, кгс/см2 (Па); h1 - толщина существующего покрытия, см.
При усилении цементно-бетонных покрытий в наращиваемом слое необходимо предусмотреть штыревые соединения в местах сквозных температурных швов. Все работы по усилению покрытий выполняют комплектом бетоноукладочных и отделочных машин по технологии, применяемой при строительстве покрытий.
Ремонт тротуарных покрытий из цементно-бетонных и железобетонных плит состоит в заделке поврежденных швов, устранении просадок отдельных плит и замене износившихся или поврежденных плит. Восстановление швов между плитами заключается в их очистке от пыли и грязи, а также старого заполнителя и заполнении новыми материалами (песком или цементным раствором). Просевшие плиты поднимают и сдвигают в сторону, а места просадки засыпают песком и тщательно уплотняют. По уплотненной поверхности укладывают плиты, осаживая их деревянными трамбовками (мелкие плиты) или вибраторами, а затем заделывают швы между плитами.
Работы по капитальному ремонту покрытий дорог и тротуаров из сборных плит, когда необходимо заменить плиты на больших участках, осуществляют после разборки старого покрытия по той же технологии, которую ведут при новом строительстве.

При строительстве монолитных цементно-бетонных покрытий применяют комплект машин, позволяющий механизировать все производственные процессы и организовать строительство дороги поточным методом. При организации строительства цементно-бетонных покрытий поточным способом фронт работ разбивают на отдельные участки, исходя из удобства работы машин, входящих в комплект. Размеры участков (захваток) зависят от характера взаимной увязки машин между собой в работе, что определяет в целом всю систему организации постройки покрытия.
Как указывалось ранее, монолитные цементно-бетонные покрытия могут быть одно- и двухслойными. На городских магистралях и скоростных дорогах такие покрытия укладывают на основания из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, а также на гравийные и щебеночные основания. На улицах с небольшой интенсивностью движения, внутриквартальных проездах допускается устраивать цементно-бетонные покрытия на песчаных основаниях. В случае применения песчаных оснований, а также морозозащитных и дренирующих слоев из песка работу производят в такой последовательности. Песок завозят автомобилями-самосвалами и бульдозером или автогрейдером распределяют до необходимой вертикальной отметки. После разравнивания песок уплотняют катками на пневматических шинах.
Предварительную планировку песчаного слоя производят автотрейдером, а окончательную планировку и уплотнение - профилировщиком основания после установки рельс-форм. Основание или подстилающий слой следует уплотнять при оптимальной влажности песка, поэтому при необходимости перед проходом профилировочных механизмов песок увлажняют поливомоечной машиной.
Технологический процесс устройства щебеночных и гравийных оснований состоит из вывозки материалов автомобилями-самосвалами, разравнивания бульдозерами или автогрейдерами и уплотнения укаткой. Целесообразно применять в этом случае щебнеукладочные машины. При устройстве оснований из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, производственный процесс может осуществляться по методу смешения в установках или по методу смешения на дороге. Технологическая последовательность операций определяется в этом случае в соответствии с. действующими «Указаниями по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами».
Технологический процесс устройства цементно-бетонного покрытия по готовому основанию комплектом бетоноукладочных машин включает следующие операции: подготовку основания под рельс-формы и установку рельс-форм; окончательную планировку и уплотнение основания; обработку поверхности основания (если оно выполнено из цементно-песчаной смеси) битумной эмульсией: установку прокладок, штырей деформационных швов, блоков для водоприемных колодцев; распределение бетонной смеси; при устройстве двухслойных покрытий после распределения нижнего слоя покрытия укладывают арматурную сетку, а затем распределяют бетонную смесь верхнего слоя; уплотнение бетонной смеси и отделку поверхности покрытия; устройство деформационных швов; снятие рельс-форм; уход за бетоном; заливку деформационных швов.

На рис. 105 представлена технологическая схема потока по устройству монолитных цементно-бетонных покрытий городских дорог комплектом бетоноукладочных машин, передвигающимся по рельс-формам. Рельс-формы могут быть установлены на уширенные основания дорожной одежды. Если такое основание не обеспечивает беспросадочного положения рельс-форм под нагрузкой от машин бетоноукладочного комплекта, то под рельс-формами должно быть устроено усиленное основание. Рельс-формы должны обладать прочностью и жесткостью, обеспечивающей пропуск по ним машин, применяемых для устройства покрытия без деформаций.
Перед установкой проверяют состояние рельс-форм и правильность геометрических размеров. Искривления рельс-форм в вертикальной плоскости не должны превышать 2 мм, в горизонтальной плоскости 5 мм. Разность высоты звеньев рельс-форм на стыках не должны превышать 2 мм. Рельс-формы должны быть очищены от старого бетона. Деформированные и неисправные рельс-формы отбраковываются и не допускаются для использования.
К месту укладки рельс-формы транспортируют на автомобилях или тракторных тележках. В проектное положение рельс-формы устанавливают автокранами с расчетом на двухсменную работу бетоноукладочной машины. Разбивку линии установки рельс-форм в плане производят по одной стороне покрытия при помощи теодолита, по другой стороне - по шаблону. Установку рельс-форм по высоте производят по проектным отметкам при помощи нивелира.
Правильность установки рельс-форм проверяют геодезическими инструментами, а параллельность - шаблоном. Звенья рельс-форм соединяют болтами, крепят к основанию металлическими штырями.
До начала укладки бетонной смеси рельс-формы необходимо обкатать, для чего по ним пропускают не менее двух раз бетоно-распределитель с бункером, заполненным песком. Все обнаруженные просадки устраняют. Разница в отметках высоты двух смежных рельс-форм не должна превышать 2 мм.
Механизация процессов по окончательному уплотнению песчаных основании, морозозащитных, дренирующих и выравнивающих слоев осуществляется профилировщиками ДС-502А (Б). Профилировщик ДС-502А изготовляют в четырех модификациях: для устройства плоского профиля шириной 3,5; 5 и 7 мм и для устройства двускатного профиля шириной 7 м. Машина ДС-502Б рассчитана на ширину полосы плоского профиля 7,5 и 3,75 м, двускатного профиля 7,5 м. Техническая характеристика профилировщиков основания приведена в табл. 70.
При движении профилировщика отвал машины срезает неровности основания и накапливает перед собой призму материала, засыпая впадины и придавая поверхности ровность и необходимые поперечные уклоны. Уплотнение основания осуществляется с помощью вибробруса, выполненного в виде балки коробчатого сечения, на верхней панели которого смонтированы вибраторы с круговыми колебаниями.

Для снижения коэффициента трения покрытия по основанию устраивают выравнивающий слой из песка, обработанного битумом или цементом. Работу по профилированию и уплотнению этого слоя также ведут машиной ДС-502А(Б).
После выполнения работ по окончательной отделке основания устанавливают прокладки со штырями для швов расширения и элементы конструкции швов сжатия. Нормальная работа швов между плитами зависит не только от конструкции штыревых соединений, но и от тщательности выполнения работ в процессе строительства. Если швы устроены с соблюдением всех технических правил, то в течение многих лет эксплуатации дороги не будет возникать никаких затруднений и потребуется только текущий уход за швами. Неправильное ведение работ может привести к быстрому появлению деформаций, исправление которых потребует больших затрат.
В практике строительства магистральных дорог с цементнобетонными покрытиями в нашей стране для крепления прокладок и штырей применяют поддерживающие каркасы-корзинки из арматурной стали диаметром не менее 6 мм. В этом случае паз над деревянной прокладкой можно создавать как в свежеуложенном, так и в затвердевшем бетоне.
Кроме указанных методов при установке дощатых прокладок в швах бетонных покрытий применяют способ закрепления прокладок штырями, забиваемыми в основание по обеим сторонам доски. После бетонирования штыри необходимо удалять, поскольку оставленные штыри заанкеривают бетонное покрытие на основании и вследствие этого возникают добавочные напряжения в бетоне.
Одновременно с установкой элементов швов на покрытии проезжей части в местах, предусмотренных проектом, устанавливают конструкции блоков люков водоприемных колодцев. Блоки колодцев устанавливают автокранами.
При строительстве железобетонных покрытий дополнительной операцией является раскладка арматурных сеток или каркаса. Арматуру заготовляют централизованно на производственных предприятиях городского дорожного строительства. Арматурные сетки и каркасы доставляют к месту укладки на автомобилях и устанавливают в проектное положение краном на автомобильном ходу.
Перед началом укладки бетонной смеси проверяют: а) правильность установки рельс-форм (правильность их положения в плане и продольном профиле, надежность крепления стыковых соединений отдельных звеньев), тщательность смазки боковых стенок форм; б) надежность крепления прокладок и штырей в швах расширения; в) достаточность увлажнения выравнивающего слоя из необработанного песка или песчаного основания.
Бетонную смесь транспортируют к месту укладки в автомобилях-самосвалах со специальными кузовами (с боковой выгрузкой), обеспечивающими удобную и быструю разгрузку смеси в распределитель. Кузова автомобилей-самосвалов должны быть водонепроницаемыми, иметь исправные затворы и гладкую поверхность, приспособления для укрытия смеси от высыхания или увлажнения. После каждого рейса кузова автомобилей-самосвалов должны промываться водой.
Длительность перевозки бетонной смеси на портландцементе с началом схватывания не менее 2 ч не должна превышать: 30 мин при температуре, воздуха во время укладки бетона от +20° до + 30°С; 60 мин - при температуре воздуха ниже +20°. При температуре воздуха от +30 до +35°С, относительной влажности воздуха менее 50% и температуре бетонной смеси не более 30°С продолжительность перевозки бетонной смеси не должна превышать 30 мин. Подвижность (жесткость) бетонной смеси должна назначаться с учетом времени ее транспортирования к месту укладки и температуры воздуха. Для максимального использования комплекта бетоноукладочных машин и получения бетона однородного состава бетонная смесь должна поступать равномерно и непрерывно в течение рабочей смены.
В России выпущена серия автобетоновозов ЗИЛ-ММЗ-553, предназначенных для перевозки бетонной смеси в условиях жаркого климата. Эта машина, изготовленная на базе автомобиля ЗИЛ-164А, отличается от автосамосвала устройством кузова, имеющим форму гондолы с круто наклоненной задней стенкой. Угол наклона днища к горизонту достигает 80°, а задней стенки - 48°. Днище овальной формы и боковые стенки кузова имеют воздушные прослойки толщиной 80 мм. Кузов имеет защитную крышку, которая в момент загрузки открывается.
Прием бетонной смеси из транспортных средств (автомобилей-самосвалов) и ее распределение по основанию покрытия производятся бункером распределителя бетонной смеси ДС-503А(Б). Техническая характеристика бункерных распределителей бетонной смеси с боковой загрузкой ДС-503А и ДС-503Б, предназначенных для бетонирования полос шириной соответственно 7 и 7,5 м, приведена в табл. 71.

Бетонную смесь из автомобилей-самосвалов выгружают в распределительный бункер, который распределяет ее по основанию, перемещаясь поперек проезжей части. Регулируя высоту бункера под основанием, можно изменять толщину укладываемого слоя бетонной смеси. Необходимое увеличение толщины неуплотненного слоя бетонной смеси против проектной толщины покрытия определяют опытным путем в зависимости от скорости и пластичности смеси. При осадке конуса 1-2 см это увеличение составляет 2-3 см.
Более эффективное распределение бетонной смеси достигается применением шнековых распределителей бетонной смеси. Созданный в России шнековый распределитель ДС-507 предназначен для распределения и предварительного уплотнения бетонной смеси по полосе шириной 7,0-7,5 м. Основной рабочий орган машины ДС-507 - реверсивный шнек состоит из двух половин, каждая из которых имеет независимый привод. Перед шнеком расположены два отвала, срезающие излишки смеси и способствующие ее равномерному распределению. Как шнек, так и отвалы можно устанавливать на требуемой высоте с помощью гидроцилиндров механизма подъема. Вторым рабочим органом бетонораспределителя ДС-507 является вибробрус, производящий предварительное уплотнение распределенной бетонной смеси. Вибробрус выполнен в виде сварной балки, на которой установлены шесть механических вибраторов.
При устройстве двухслойного покрытия вначале укладывают бетон нижнего слоя толщиной 2/3 общей толщины покрытия, затем укладывают арматурную сварную рулонную сетку заводского изготовления и второй слой бетона. В этом случае рекомендуется использовать два распределителя для раздельной укладки бетонной смеси в нижний и верхний слои покрытия.
Организация работ по постройке двухслойного покрытия должна обеспечивать ритмичную укладку смеси с расчетом получения однородного монолитного и плотного бетона по всей толщине покрытия. В связи с этим разрыв во времени между укладкой нижнего и верхнего слоев при температуре воздуха от 5 до 20° С должен быть не более 1 ч; при температуре 20-25° С - не более 40 мин и при температуре 25-30° С - не более 30 мин. Заканчивать работы по постройке участка двухслойного покрытия нужно с расчетом укладки верхнего и нижнего слоев одновременно.
После прохода бетоноукладочных машин разравнивание, уплотнение и отделку покрытия выполняют бетоноотделочной машиной ДС-504А(Б). Техническая характеристика бетоноотделочных машин ДС-504А и ДС-504Б приведена в табл. 72.

В последнее время создана новая бетоноотделочная рельсовая машина ДС-508, которая в комплекте с распределителем бетонной смеси ДС-507 предназначена для укладки дорожного бетона в покрытие шириной 7 и 7,5 м преимущественно на основаниях из стабилизированных грунтов.
Бетоноотделочная машина ДС-504А(Б) движется по рельс-формам за распределителем и выполняет работу тремя рабочими органами - уплотняющим лопастным валом, вибробрусом и выглаживающим брусом.
Лопастной вал расположен в передней части (по ходу движения) бетоноотделочной машины. При вращении вала лопасти равномерно распределяют бетонную смесь по ширине укладываемой полосы и частично его уплотняют. За валом расположен вибробрус, который, совершая качательные движения, окончательно уплотняет уложенную бетонную смесь.
Выглаживающий брус машины состоит из двух брусьев - переднего вибрационного и заднего выглаживающего. Оба бруса совершают качательные движения поперек полотна дороги, скользя по поверхности уложенного бетона. Благодаря качательным движениям бруса поверхность бетона окончательно выравнивается и выглаживается. Покрытие отделывают за 1-2 прохода по одному месту при движении машины вперед. На обратном ходу машина поднимается в транспортное положение, опираясь на ходовые колеса. Для хорошего уплотнения и отделки поверхности уложенного бетона большое значение имеет правильная установка рабочих органов машины. Самоходную бетоноотделочную машину обслуживает один машинист.
При строительстве монолитных покрытий комплектом колесных машин рельс-формы снимают краном не ранее чем через 24 ч после укладки бетона после того, как бетон наберет требуемую прочность, что устанавливают опытным путем. Снятые рельс-формы перевозят в начало потока, где их устанавливают на новом участке таким же краном.
Наиболее эффективными машинами для укладки дорожного бетона являются безрельсовые машины, перемещающиеся вдоль полотна строящейся дороги на гусеничном ходу. Точного соблюдения проектного расположения бетонного покрытия в плане и профиле достигают в этом случае с помощью автоматических следящих систем. Безрельсовый укладчик отличается от рельсовых машин также и тем, что он однопроходный и снабжен рабочими органами для распределения, уплотнения и отделки бетона.
Главное преимущество безрельсовых укладчиков или, как их называют, укладчиков со скользящими формами состоит в их высокой производительности, достигаемой за счет однопроходности, а также в том, что при их использовании исключаются чрезвычайно трудоемкие, малопроизводительные работы по установке и демонтажу рельс-форм.
Скользящие формы смонтированы между гусеницами укладчика. Распределение бетона, выгружаемого в передней части машины автомобилями-самосвалами, производится шнековым или лопастным рабочим органом. Рама с лопастями может опускаться и подниматься гидроцилиндром, передвигаться на каретке поперечной трубы и таким образом равномерно распределять смесь по всей ширине между скользящими формами.
Для профилирования покрытия служит поперечной брус - плита с поддоном шириной около 2 м. Перед этой плитой бетонная смесь уплотняется стержневыми электровибраторами, погруженными в бетон до половины толщины покрытия. Верхний слой бетона дополнительно уплотняется вибротрубой, смонтированной непосредственно перед профилирующим брусом. Поверхность покрытия выравнивается поперечной плитой с шириной поддона 0,7 м. Окончательно поверхность покрытия выглаживает плавающий поперечный брус с шириной поддона 0,4 м.
Бетоноукладчик может иметь механизм для устройства продольного шва путем закладки в свежеуложенный бетон эластичной прокладки. Управление бетоноукладчиком автоматизировано. Для выдерживания заданного направления движения машины и ровности поверхности покрытия используют следящую- систему. Одна из конструкций этой системы состоит из двух базовых проволок, натянутых на металлических стойках с регулируемыми по высоте держателями. Проволочная база устанавливается с обеих сторон проезжей части с опережением бетонирования покрытия не менее чем на 100 м. Установку проверяют нивелированием с точностью ±2 мм. На раме укладчика смонтированы четыре электронных датчика для поддержания заданного уровня поверхности покрытия и один датчик направления движения машины. У каждого датчика имеется прорезь, через которую проходит базовая проволока. По обеим сторонам прорези находятся микровыключатели.
При отклонении движения машины от заданного направления или при отклонении от заданного уровня положения рабочих органов происходит нажатие проволоки на один из микропереключателей, вследствие чего срабатывает релейная система включения электродвигателя реверсивного механизма для корректировки направления движения или уровня положения рамы с рабочими органами машины.
Датчик для выдерживания заданного направления движения машины подвешен на переднем углу рамы машины. Корректировку производят по разности скоростей движения гусениц машины, имеющих независимый привод. Положение рамы с рабочими органами корректируют четыре датчика, подвешенные на кронштейнах кпереди и сзади машины.
При надежной несущей способности основания эта система обеспечивает ровность поверхности покрытия с зазором под трехмой рейкой не более 3 мм.
Следует отметить, что бетоноукладчик со скользящими формами комплексно выполняет операции по укладке, уплотнению и отделке покрытия и исключает использование специальных бетоноотделочных машин. Одним из освоенных нашей промышленностью бетоноукладчиков на гусеничном ходу со скользящими формами является укладчик ДС-513. В настоящее время нашей промышленностью освоен выпуск комплекта машин ДС-100 со скользящими формами для скоростного строительства автомагистралей (рис. 106). Такие машины могут быть использованы для строительства городских автомагистралей большой протяженности, подходов к крупным городам, кольцевых (вокруг города) автомобильных дорог.

В комплект ДС-100 входит девять основных наименований машин и оборудования: профилировщик земляного полотна и оснований ДС-97; конвейер-перегружатель ДС-98 навесной к профилировщику; распределитель бетонной смеси ДС-99; бетоноукладчик ДС-101; тележка ДС-103 для перевозки арматурной сетки прицепная к распределителю бетона; вибропогружатель ДС-102 арматурной сетки прицепной к бетоноукладчику; бетоноотделочная машина - трубчатый финишер ДС-104; машина ДС-105 для нанесения пленкообразующих материалов; асфальтоукладочное оборудование ДС-106.
Кроме основных в комплект включены вспомогательные машины: нарезчик поперечных швов ДС-112; нарезчик продольных швов ДС-115; заливщик швов ДС-67; трейлер ДС-107 с тягачом МАЭ-537 для перевозки машин и оборудования комплекта.
В комплект также входит автоматизированный бетонный завод непрерывного действия СБ-109 производительностью 120 м3/ч. Для нормальной работы комплекта машин с темпом не менее 1 км дороги в день необходимо иметь два таких завода.
Профилировщик ДС-97 служит для рыхления, распределения и профилирования верхнего слоя земляного полотна, а также профилирования различных привезенных материалов (песка, шлака, гравия, гравийно-песчаных смесей, грунтов, укрепленных вяжущими материалами, и др.) при устройстве морозозащитных, дренирующих и подстилающих слоев и различных оснований под цементно-бетонные покрытия. Рабочими органами профилировщика являются шнек-фреза, передний отвал, распределительный шнек и задний отвал. На профилировщик дополнительно может монтироваться вибробрус для уплотнения конструктивных слоев. Скорость перемещения профилировщика при предварительном профилировании (кирковании фрезой) 1-2 м/мин, при чистовом профилировании 6-7 м/мин, при распределении материалов 3-5 м/мин, при устройстве стабилизированного основания (смешением на месте) 8-12 м/мин и при распределении укрепленного грунта с одновременным уплотнением 1-2,5 м/мин. Ширина обрабатываемой полосы 8,5 м, а с уширителями отвалов - 9,5 м. Указателями уровня и направления движения в плане профилировщика и других машин являются копирные шнуры (струны).
Навесной конвейер-перегружатель ДС-98, состоящий из ленточного транспорта веерного типа, предназначен для перегрузки излишков материала на обочину или в транспортные средства.
Распределитель бетона ДС-99 служит для приема бетонной смеси и других материалов из транспортных средств (обычно автомобилей-самосвалов) и равномерного их распределения на ширину до 7,5 м и толщиной до 50 см. Рабочими органами распределителя бетона являются укладочное оборудование, включающее раму, приемный бункер с ленточным конвейером и механизм перемещения бункера; распределительное оборудование, включающее шнек-фрезу и дозирующую заслонку. Скорость движения машины ДС-99 при распределении бетонной смеси 2-4 м/мин. При сооружении армированного цементно-бетонного покрытия к распределителю прицепляют тележку ДС-103 для перевозки арматурной сетки (шириной до 7,35 м).
Дополнительным сменным оборудованием к распределителю бетона или профилировщику является асфальтоукладчик ДС-106, который используют также и для укладки стабилизированных и других смесей. В этом случае на распределителе бетона, как и на профилировщике, может монтироваться вибробрус для уплотнения укладываемых смесей.
Асфальтоукладчик ДС-106 состоит из полуприцепного бункера на пневматическом ходу и вибробруса, навешиваемого впереди на распределитель бетона или профилировщик. Бункер выполняет роль не только приемного, но и распределительного и дозирующего устройства с регулируемой по высоте задней стенкой.
Бетоноукладчик ДС-101 выполняет операции по окончательному распределению бетонной смеси, полуавтоматической закладке арматурных стержней по оси машины и с боков покрытия для соединения бетонируемых полос, устройству продольного шва в свежеуложенном бетоне с заполнением его изоловой лентой и предварительной отделки покрытия. Рабочими органами бетоноукладчика являются распределительный шнек, первая дозирующая заслонка, пакет глубинных вибраторов, вторая дозирующая заслонка с электромагнитными вибраторами, два качающихся формующих бруса, выглаживающая плита и боковые скользящие формы. Рабочие органы и скользящие формы смонтированы на вспомогательной раме, которая крепится при помощи специальных пальцев к основной раме бетоноукладчика. Скорость перемещения укладчика до 3,2 м/мин.
При устройстве покрытий, армированных сеткой, бетоноукладчик комплектуют вибропогружателем арматурной сетки ДС-102. Вибропогружатель смонтирован на полуприцепной двухопорной пневмоколесной раме и крепится к бетоноукладчику при помощи специальных тяг. К раме при помощи регулируемой амортизационной подвески прикреплены две секции вибропогружателей; вибрация каждой секции осуществляется двумя механическими вибраторами. Глубина погружения сетки регулируется двумя гидроцилиндрами.
Бетоноукладчик снабжен дополнительным оборудованием: устройством для формования кромок покрытия; вибрационным нарезчиком продольного шва в свежеуложенном бетоне; устройством для укладки арматурных штырей.
Бетоноотделочная машина - трубчатый финишер ДС-104 предназначена для окончательной отделки поверхности цементно-бетонного покрытия. Основным рабочим органом машины является выглаживающая тонкостенная труба, состоящая из двух секций и расположенная диагонально по отношению к направлению движения машины. Выглаживающая труба оборудована системой водяного орошения для смачивания поверхности покрытия при его отделке. Отделка покрытия осуществляется челночными проходами за 3-4 раза.
Машина ДС-105 для нанесения на поверхность бетона пленкообразующих материалов оборудована баком с мешалкой, насосом для перекачки жидкости и распылительным устройством. Машина перемещается со скоростью до 10 м/мин, нанося тонким слоем на поверхность покрытия влагозащитную пленку или раскладывая рулонную синтетическую пленку на ширину от 3,65 до 7,92 м.
Нарезчик поперечных швов ДС-112 смонтирован на самоходной пневмоколесной тележке. В качестве рабочих органов нарезчик имеет две каретки (с двумя режущими дисками каждая), которые перемещаются одновременно вдоль рамы, нарезая поперечные швы в затвердевшем бетоне.
Нарезчик швов ДС-115 представляет собой четырехколесную тележку с установленным на ней рабочим органом - трехдисковым нарезчиком для нарезки продольных швов в затвердевшем бетоне.
Транспортировку всего комплекта ДС-100 и вспомогательных машин и оборудования осуществляют двумя трейлерами ДС-107 с тягачом МАЗ-537.
Комплект машин ДС-100 для скоростного строительства автомобильных дорог с цементно-бетонным покрытием рассчитан на годовую выработку 50-75 км, поэтому эффективное использование машин может быть достигнуто только при условии заблаговременной подготовки земляного полотна, обеспечения транспортными средствами (большегрузными автомобилями-самосвалами типа КрАЗ-256Б) и бесперебойного снабжения инертными материалами и цементом заводов, приготавливающих цементно-бетонные смеси.