Дорожный бетон: состав дорожного покрытия

Бетон дорожный – особый вид строительной смеси, обладающей усиленными характеристиками. Применяется для укладки дорожных и аэродромных покрытий, рассчитанных на большие и регулярные нагрузки, резкие перепады температур, чрезмерное количество осадков. Относится к классу тяжелых бетонов, которые производятся по особой рецептуре и с обязательным армированием (классическим, инновационным или смешанным).

В рамках этой статьи расскажем о составе дорожного бетона, классификации и особенностях технологии изготовления. Ответим на популярные вопросы, вроде: какая марка бетона для дороги используется чаще? Какие требования предъявляются к дорожным бетонам? Как увеличить основные и второстепенные характеристики дорожного бетона?

Технические требования, предъявляемые к дорожному бетону (ГОСТ, ДСТУ)

Основные положения, касающиеся технических характеристик дорожного бетона, прописаны в Государственных Стандартах Украины ДСТУ (разработаны и приняты в 1993 году на основе устаревших стандартов – ГОСТ). Если быть точнее, то требования к дорожному бетону прописаны в документе ДСТУ Б В.2.7-43-96. Какие требования предъявляются к дорожным бетонам:

1. Прочность на сжатие (от В3,5 до В35) обеспечивает достаточную устойчивость перед большими регулярными нагрузками. Например, движение грузовых автомобилей и фур по автомагистралям.
2. Второе требование – показатель прочности на осевое растяжение должен быть в пределах 0,8-3,2 Bt.
3. Что касается прочности на растяжение при изгибе, то его значение не должно выходить за рамки 0,8-3,2 Bbtb.
4. Еще одним важным требованием к бетону для дороги является пониженная истираемость. Чем этот показатель ниже, тем дольше прослужит дорожное покрытие.
5. Водонепроницаемость бетона, которая частично зависит от пористости и показателя плотности бетонной смеси.
6. Повышенная морозостойкость. Особо важна при строительстве дорожных и аэродромных покрытий в географических зонах, где наблюдаются резкие и значительные перепады температур.
7. Устойчивость к агрессивным и химическим средам. Дорожные покрытия зимой часто посыпают реагентами, и это нужно учитывать в проектной документации на строительство. Дорожные бетоны должны быть устойчивы к различным химическим растворам и веществам.

Напомним, что ДСТУ не является обязательным документом к исполнению, если обратное не прописано в проектной документации. Поэтому часто процесс строительства контролируется надзорными органами или заказчиком.

Состав дорожного бетона

Если рассматривать такой вид строительного материала, как дорожный бетон, состав его не будет отличаться от других бетонных смесей. Основные составляющие:

1. Основа бетонной смеси для дорожных покрытий – вяжущее вещество, то есть – пластифицированный и гидрофобный портландцемент. Используется цемент марок М300, М400 или М500, обладающий достаточными прочностными, водостойкими и морозостойкими характеристиками.
2. В качестве мелкого заполнителя используют песок.
3. Крупный заполнитель – преимущественно базальтовый или гравийный щебень.
4. Растворитель – водопроводная вода.
5. Также в состав дорожного покрытия входят различные добавки и армирующие компоненты. Для армирования используют арматуру или арматурную сетку, а для микроармирования – полипропиленовое фиброволокно.

Что касается технологии смешивания и пропорций, то для каждого отдельного случая используется своя формула. Однако это формула по пропорциям должна соответствовать установленным стандартам или быть приближена к ним. Чтобы сделать бетон для дороги (марка «класс» бетона – B35, например), то нужно соблюдать пропорции: 1(Цемент) : 1,1(Песок) : 2,5(Щебень). Если нужен бетон меньшего класса, например, B25, то пропорции будут иными: 1(Ц) : 1,6(П) : 2,7(Щ). Обычно марка бетона для дорожного покрытия прописывается в проектной документации, а подрядчик лишь выполняет технические условия.

Классификация дорожных бетонов

Различают три вида дорожного бетона по назначению (классификация):

1. Бетоны, использующиеся для укладки оснований капитальных (многослойных) дорожных и аэродромных покрытий. Для этого вида не предъявляются особые требования по прочности и устойчивости к внешним факторам, поскольку на нижний слой дорожного покрытия не воздействуют такие нагрузки, как на основной.
2. Бетоны, использующиеся для укладки оснований в двухслойных дорожных покрытиях. В этом случае требования к бетону уже повышены, поскольку нижний слой двухслойного дорожного полотна принимает на себя до 30-40% общей нагрузки.
3. Третий вид – бетон для монолитных однослойных дорожных покрытий. В этом случае изготавливается дорожный бетон по ГОСТу (ДСТУ) по четко прописанной технологии. Требования наивысшие.

В каждом отдельном случае применяется определенный вид бетона или их совокупность. Например, для городских однослойных дорог используют бетон третьего типа, а для аэродромных покрытий 1-го и 3-го.

Касательно классического армирования (арматура, арматурная сетка), то использование армирующих конструкций также регламентируется ДСТУ и положениями в проектной документации. Для одних дорог армирование не требуется, для других – обязательное условие. А вот микроармирование с использованием фиброволокна может применяться в строительстве любых типов дорог как основная или дополнительная армирующая добавка.

Полипропиленовое фиброволокно для дорожных бетонов

Бетон для дорожного покрытия можно существенно улучшить, используя инновационную армирующую добавку – фиброволокно из первичного полимера или сополимера. Наиболее популярные и часто используемые микроармирующие добавки – MicroArm и PoliArm.

MicroArm – особо прочные экструдированные полипропиленовые модифицированные микроволокна длиной от 2 до 18 мм. Используются как в частном, так и промышленном строительном секторе. Фибра длиной от 2 до 12 мм добавляется в бетонные смеси для внутренних и наружных штукатурных работ, заливки фундаментов, полов и стяжек, в строительстве. Волокна длиной 16-18 мм используют в строительстве дорожных покрытий. Нередко MicroArm добавляют в аэродромный бетон в качестве дополнительной армирующей добавки.

Особенности:

• повышение прочности на растяжение при изгибе на 25-30%;
• также повышается прочность на сжатие с 232 кгс/м² до 296 кгс/м² (на 27%);
• повышение показателя морозостойкости сразу на 5 пунктов до 35 МПа;
• увеличивается и показатель водонепроницаемости с 2 до 6W;
• кроме прочего, повышается ударная вязкость;
• бетонная смесь не расслаивается;
• вероятность образования трещин при усадке снижается на 70%.

Для строительства дорожных и аэродромных покрытий используют микрофибру длиной 16-18 мм в пропорциях 0,9-2,5 кг/м³ бетонной смеси.

Результаты испытаний и сертификацию фибры MicroArm можно посмотреть здесь.

PoliArm представляет собой структурное макроволокно синусоидально-волнистой формы, изготавливаемое из первичного полипропилена. Длина волокон составляет от 25 до 55 мм. Для дорожных и аэродромных покрытий используется фибра длиной 25 мм в расчете 2,2-4 кг/м³ бетонной смеси. Что дает PoliArm:

• повышается прочность бетона на растяжение при изгибе с 30 МПа до 39 МПа (на 24%);
• коэффициент истираемости снижается с 0,81 г/см² до 0,55 г/см²;
• также снижается водопоглощение с почти 7% до 4%;
• помимо этого, повышается ударная и усталостная прочность;
• бетонная смесь не расслаивается;
• снижается вероятность появления трещин при усадке.

Оба вида фиброволокна могут использоваться как самостоятельные армирующие добавки, так и дополнительные, совместно с классической арматурной вязкой. Применение фибры не регламентировано ДСТУ, но многие строительные компании и подрядчики начали использовать эти армирующие добавки, так как с их помощью можно легко повысить базовые и дополнительные характеристики дорожного бетона.