Справочная энциклопедия дорожника (том III) Дорожно-строительные материалы. Под редакцией Быстрова Н.В

Подождите немного. Документ загружается.

5.10.2. Мелкозернистые (песчаные) бетоны

Мелкозернистый (песчаный) бетон отличается от обычного

отсутствием крупного заполнителя, что придаёт его структуре

большую однородность. Он обладает высокой деформативностью,

морозостойкостью и выносливостью.

Экономическая целесообразность применения мелкозернистого

бетона вместо обычного тяжёлого определяется технико-

экономическим сравнением вариантов с учётом стоимости и

дальности транспортирования заполнителей. Наиболее эффективно

их применение в тех районах, где крупный заполнитель (щебень)

является привозным и дорогостоящим, а природные кварцево-

полевошпатовые пески необходимого качества – местным

материалом.

Мелкозернистые бетоны по сравнению с обычными

характеризуются более высоким содержанием цемента (в среднем на

10%), в 2,5-3 раза большим содержанием песка и примерно на 5%

меньшей средней плотностью.

Обязательными условиями, обеспечивающими необходимое

качество дорожного мелкозернистого (песчаного) бетона являются:

введение в смесь добавок поверхностно-активных веществ,

приготовление цементно-песчаных смесей в смесителях

принудительного действия и их уплотнение бетоноотделочными

машинами на рельсовом ходу.

В качестве заполнителя для мелкозернистого (песчаного)

бетона применяются природные пески, удовлетворяющие

требованиям действующих стандартов и характеризующиеся:

для покрытий – модулем крупности не менее 2,5 и полным

остатком на сите №063 не менее 50 % (крупные пески);

для оснований – модулем крупности не менее 2 и полным

остатком на сите №063 не менее 30 % (крупные и средние пески).

681

При соответствующем технико-экономическом обосновании

допускается применение в мелкозернистых бетонах для покрытий

средних песков, а для оснований – мелких. В качестве укрупняющей

добавки к природным пескам для песчаного бетона могут применяться

дроблёные пески фракции 1,25-5 мм марки 800 и выше для покрытий

и не ниже 400 для оснований.

Методика подбора состава мелкозернистого бетона, так же как

и технология его изготовления и применения в дорожном

строительстве, содержится в Технических указаниях – ВСН 171-70

Минтрансстроя.

5.10.3 Тощий бетон

В дорожном строительстве под термином "тощий бетон"

понимают получившие некоторое распространение низкопрочные

бетоны из жёстких бетонных смесей, уплотняемые катками. По

своему составу эти бетоны отличаются от обычных дорожных

бетонов, уплотняемых с помощью вибрации, существенно

меньшим расходом воды и цемента.

Тощие бетоны предназначены для устройства оснований под

асфальтобетонные покрытия. Наиболее существенное их достоинство

состоит в том, что асфальтобетонное покрытие на таком основании

имеет повышенную трещиностойкость. В то же время эти бетоны

характеризуются низкой однородностью свойств и плохим качеством

поверхности, что не позволяет их использовать для устройства

покрытий.

Применяются тощие бетоны классов В5, В7,5, В10, В12,5.

Расход цемента в таких бетонах обычно находится в пределах 75-150

кг/м

682

5.10.4. Бетоны из литых смесей

Появление высокоэффективных добавок-водопонизителей

(суперпластификаторов) сделало целесообразным применение в

дорожном строительстве бетонов из литых смесей (марок П4 – П5).

Использование литых самоуплотняющихся смесей вместо

обычно применяющихся в дорожном строительстве малоподвижных

смесей, укладываемых средствами малой механизации, позволяет

снизить затраты топливно-энергетических ресурсов, в несколько раз

уменьшить трудовые затраты и получить значительный

экономический эффект при улучшении условий труда.

Бетон из литых смесей применяется в качестве оснований под

асфальтобетонные покрытия. Они эффективны также при

строительстве бетонных покрытий в местах, бетонируемых

средствами малой механизации (съезды, переезды, площадки отдыха,

остановочные пункты и т.д.).

5.10.5 Малощебёночные бетоны

К малощебёночным дорожным бетонам относят бетоны с

увеличенным относительным содержанием песка в смеси

заполнителей и соответственно более высоким по сравнению с

обычным бетоном коэффициентом раздвижки щебня. Если в обычных

бетонах коэффициент раздвижки обычно не превышает 1,7-1,9 (в

зависимости от крупности песка), то в для малощебёночных бетонов

покрытий он может приближаться к 3. При этом содержание щебня в

таком бетоне находится в пределах 800-1100 кг/м

По своей структуре, составу и свойствам малощебёночные

бетоны занимают промежуточное положение между обычными и

мелкозернистыми бетонами.

683

5.11 Сборные бетонные и железобетонные конструкции и

изделия

5.11.1 Общие сведения

Сборные конструкции изготовляют с применением любых видов

бетона: тяжелого, легкого на пористых заполнителях, ячеистого,

специального. Для достижения необходимых эксплуатационных

качеств бетон в ряде случаев сочетают с материалами специального

назначения— теплоизоляционными, акустическими, гидроизоляцион-

ными, антикоррозионными, отделочными.

В конструкции сборных железобетонных изделий пре-

дусмотрены монтажные стальные петли для строповки изделий на

крюке грузоподъемного механизма. Кроме того, при заводском

изготовлении в тело бетона заформовывают так называемые

закладные детали, обычно в виде стальных пластинок, благодаря

которым обеспечивается фиксация конструкций в проектном

положении. Соединение сборных элементов в единое целое произво-

дится путем электрической сварки закладных деталей либо

стягивания их болтами.

Зазоры (швы) между сборными элементами заполняют

строительным раствором или, если это позволяют размеры шва,

бетоном. При затвердевании раствора в швах происходит

омоноличивание всей конструкции. Для предотвращения фильтрации

через швы влаги в необходимых случаях используют герметики.

Эффективность сборного железобетона значительно

возрастает при использовании унифицированных элементов.

Унификация изделий массового производства позволяет уменьшить

число типоразмеров и обеспечивает взаимозаменяемость изделий;

одновременно совершенствуется технология и улучшается качество

продукции. Так, благодаря разработке единого каталога

684

унифицированных деталей для жилищного строительства число

элементов для полносборного домостроения сократилось на 20% по

сравнению с ранее существовавшими типовыми решениями. Вместе с

тем улучшились эксплуатационные характеристики и архитектурные

качества жилых домов, поскольку унификация допускает возможность

комбинирования изделий в разнообразных сочетаниях.

Из сборного железобетона изготовляют все части здания:

фундамент, стены подвала, наружные и внутренние стены, элементы

каркаса, перегородки, междуэтажные перекрытия, лестничные

площадки и марши, кровлю и другие элементы.

В промышленном строительстве разработаны проекты

производственных зданий различного назначения, возводимых из

унифицированных элементов. Широко используют сборный

железобетон в дорожном строительстве (мосты, путепроводы, опоры

контактной сети), гидротехническом (элементы плотин, облицовка

каналов), при возведении выставочных павильонов, рынков, спортив-

ных сооружений.

5.11.2 Сборные бетонные и железобетонные изделия и

конструкции для дорожного строительства

Плиты для покрытий аэродромов и дорог

Плиты для покрытий аэродромов, автомобильных дорог и

городских проездов изготавливают, как правило, из железобетона. Так

как условия эксплуатации этих плит практически одинаковы (они

подвергаются, кроме внешней нагрузки, воздействию циклического

увлажнения и высушивания, нагревания и охлаждения,

замораживания и оттаивания, химических антигололедных реагентов),

требования к бетону для этих плит также идентичны. Сумма

требований, призвана обеспечить высокую долговечность бетона и,

следовательно, срок службы сборных плит.

685

Марки бетона по морозостойкости для аэродромных и

дорожных плит назначают в зависимости от расчетной

среднемесячной температуры воздуха наиболее холодного месяца в

районе строительства: до -5

С включительно — F100; ниже —5°С до

—15°С включительно — F150; ниже —15°С — F200.

При определении соответствия фактической морозостойкости

бетона проектной марке необходимо учитывать, что при определении

морозостойкости образцы перед испытанием (по ГОСТ 10060.2-95)

насыщаются 5%-ным раствором хлористого натрия, а оттаивание их

после каждого цикла замораживания производят в таком же растворе

(второй базовый метод).

Для обеспечения морозостойкости бетона для сборных плит

требования к заполнителям, воде, химическим добавкам и

портландцементу для приготовления бетона, объему вовлеченного в

бетонную смесь воздуха должны быть такими же, как для бетона

однослойных и верхнего слоя двухслойных монолитных покрытий

автомобильных дорог и аэродромов.

Для изготовления плит должен использоваться портландцемент

из клинкера нормированного минералогического состава (п. 1.14 ГОСТ

10178).

Объему вовлеченного в бетонную смесь воздуха должен

составлять 5—6%, что достигается введением воздухововлекающей

добавки.

Согласно нормативным требованиям водоцементное

отношение не должно превышать 0,5 для аэродромных плит и 0,4 для

плит для покрытий городских дорог, крупность зерен заполнителя

должна быть не более 20 мм.

Для бетона аэродромных плит ограничивается применение в

качестве заполнителя гравия (допускается только по согласованию с

потребителем при соответствующем технико-экономическом

обосновании).

686

Для строительства сборных аэродромных покрытий

применяются железобетонные предварительно напряженные плиты

типа ПАГ (плита аэродромная гладкая). Эти плиты нашли также

применение при строительстве сборных дорожных покрытий,

особенно в нефтепромысловых районах Западной Сибири.

Конструкции и размеры, технические условия на плиты типа ПАГ,

конструкция арматурных и монтажно-стыковых изделий для них

должны соответствовать ГОСТ 25912.0, ГОСТ 25912.1, ГОСТ 25912.2

и ГОСТ 25912.3.

Плиты типа ПАГ имеют размеры в плане 6x2 мм и толщину 14,

18 и 20 см, в соответствии с которой различают три типа таких плит:

ПАГ-14, ПАГ-18 и ПАГ-20.

Рабочая поверхность плит, соответствующая верхней

поверхности аэродромного покрытия, для обеспечения требуемых

эксплуатационных качеств должна иметь необходимую степень

шероховатости или специальное рифление.

Шероховатость поверхности плиты достигается путем

обработки ее рабочей поверхности капроновыми щетками или

брезентовой лентой. Если плита бетонируется рабочей поверхностью

вниз, то ее рифление образуют путем применения. в качестве днища

поддона формы листовой рифленой стали. Плиты армируются в

продольном направлении напрягаемой арматурой из стержневой

арматурной стали классов Ат-У, А-V, Aт-IV, Aт-IVС и А-IV и в

поперечном направлении — ненапрягаемой арматурой из стержневой

арматурной стали классов A-III, Ат-IIIС и А-П, а также арматурной

проволоки класса Вр-I.

Плиты изготавливают из бетона класса прочности на

растяжение при изгибе B

3,6 и класса по прочности на сжатие В25.

При этом фактическая прочность бетона на сжатие должна быть не

менее 29,4 МПа. Передаточная прочность бетона – 70% класса

прочности при сжатии.

687

Значение нормируемой отпускной прочности бетона принимают

равным значению нормируемой передаточной прочности и не ниже

70% класса бетона по прочности на растяжение при изгибе.

Допуски по геометрическим размерам плит типа ПАГ

составляют: по длине ±6(5) мм, по ширине ±5 мм, по толщине ±5(3) мм

(в скобках даны допуски для плит высшей категории качества).

Отклонение от прямолинейности профиля поверхностей и боковых

граней плиты в любом ее сечении по длине 2 м не должно превышать

3 мм. Отклонение от прямолинейности боковых граней на всю длину

плиты не должно быть более 5 мм, а на всю ее ширину — 3 мм.

Отклонение от плоскостности плит не должно превышать 5 мм.

Рабочая поверхность плит не должна иметь трещин и признаков

шелушения. Усадочные и технологические трещины допускаются

только на нерабочей поверхности и боковых гранях плит I категории

качества. На плитах высшей категории качества трещины не

допускаются. На любом участке бетонной поверхности плиты

площадью 1 м2 не должно быть больше трех раковин и местных

наплывов или впадин. Рифленая поверхность должна иметь четкий

рисунок; глубина рифления допускается не менее 1,5 мм (по

согласованию с потребителем — 1,2 мм).

Плиты хранят в штабелях по партиям. В каждом штабеле

укладывают не более 10 плит по высоте. Штабель устраивают на

уплотненном и выровненном основании — грунтовом или жестком —

по деревянным прокладкам. При хранении в штабелях и при

транспортировании плиты укладывают по прокладкам толщиной не

менее 20 мм, располагаемым строго одна над другой на расстоянии 1

м от торца плит.

Для условий строительства автомобильных дорог в

нефтепромысловых районах Западной Сибири по аналогии с плитой

ПАГ-14 разработаны и нашли применение плиты ПДН (плита

дорожная напряженная) и ПДО (плита дорожная обыкновенная).

688

Геометрические размеры их такие же как плиты ПАГ-14: 600х200х14

см.

Плита ПДН отличается от плиты ПАГ-14 армированием (в

частности, диаметр стержней напрягаемой арматуры у ПДН—12 мм).

Кроме того, проект плиты ПДН предусматривает, что, если она

предназначается для укладки в зоне вечной мерзлоты, прочность

бетона при сжатии должна быть увеличена до 35 МПа. Общий расход

арматуры на плиту ПДН составляет 118,8 кг.

Плита ПДО армирована обычной, не предварительно

напряженной арматурой диаметром 8, 10, 16 и 20 мм (общий расход

арматуры на плиту 169,4 кг). Она, так же как и плита ПАГ, рассчитана

на применение дорожного бетона класса В 25 и B

3,6 (Ри45), а ее

вариант, предназначенный для эксплуатации в зоне вечной мерзлоты,

должен выполняться из бетона классов В30 и В

4,0 (Ри 50). Проект

плиты ПДО предъявляет к бетону также требование по истираемости

(не более 0,7 г/см

Для городского строительства разработаны и применяются

основные типы сборных железобетонных плит с предварительно

напряженной и обычной арматурой— ПДК (квадратные), ПДП

(прямоугольные) и ПДШ (шестиугольные), отличающиеся

конфигурацией и размерами.

В городских условиях можно применять сборные плиты других

типов, регламентированные ГОСТ 21924.0. Класс бетона для плит

должен быть не ниже В 25 (М300) и B

3,6 (Ри45), а для плит,

армированных предварительно напряженной арматурой,— не ниже

4,0 (Ри 50). Водопоглощение бетона должно быть не более 5% по

массе. Основные типы сборных плит городских дорог показаны на рис.

5.12.

689

Рис. 5.12. Основные типы сборных плит городских дорог:

а - ПДК; б - ПДШ; в — ПДП;

a, b — основные размеры плит; 1 — монтажная арматура; 2

— отверстие

Долговечность бетона для дорожных и аэродромных плит, а

следовательно, качество и срок службы сборных покрытий в

значительной степени зависят от технологии изготовления изделий на

заводах железобетонных конструкций. В связи с этим для

изготовления плит рекомендуются мягкие режимы пропари-вания и

другие меры, обеспечивающие необходимую прочность и

морозостойкость (долговечность) бетона плит. В частности,

предварительная выдержка изделий перед тепловой обработкой,

определяемая опытным путем, рекомендуется не менее 4 ч, скорость

подъема температуры в пропарочной камере — не выше 15° С/ч,

скорость снижения температуры — не более 20° С/ч, температура

изотермического прогрева изделий — не выше 70° С. Длительность

изотермического прогрева, определяемая опытным путем,

рекомендуется в пределах 6—10 ч. При обработке плит в

пропарочных камерах влажность паровоздушной среды (относитель-

ная влажность воздуха) должна быть не менее 98%.

690