Дорожній бетон: склад дорожнього покриття

Бетон дорожній – особливий вид будівельної суміші, що має посилені характеристики. Застосовується для укладання дорожніх та аеродромних покриттів, розрахованих на великі та регулярні навантаження, різкі перепади температур, надмірну кількість опадів. Належить до класу важких бетонів, які виготовляються за особливою рецептурою та з обов'язковим армуванням (класичним, інноваційним або змішаним).

У рамках цієї статті розповімо про склад дорожнього бетону, класифікації та особливості технології виготовлення. Відповімо на популярні питання, на зразок: яка марка бетону для дороги використовується найчастіше? Які вимоги до дорожніх бетонів? Як збільшити основні та другорядні характеристики дорожнього бетону?

Технічні вимоги до дорожнього бетону (ГОСТ, ДСТУ)

Основні положення щодо технічних характеристик дорожнього бетону прописані в Державних Стандартах України ДСТУ (розроблені та прийняті у 1993 році на основі застарілих стандартів – ГОСТ). Якщо бути точнішими, то вимоги до дорожнього бетону прописані у документі ДСТУ Б В.2.7-43-96. Які вимоги висуваються до дорожніх бетонів:

1. Міцність на стиск (від В3,5 до В35) забезпечує достатню стійкість перед великими регулярними навантаженнями. Наприклад, рух вантажних автомобілів та фур автомагістралями.
2. Друга вимога – показник міцності на осьове розтягнення має бути в межах 0,8-3,2 Bt.
3. Що стосується міцності на розтяг при вигині, то його значення не повинно виходити за рамки 0,8-3,2 Bbtb.
4. Ще однією важливою вимогою до бетону для дороги є знижена стираність. Чим цей показник нижчий, тим довше прослужить дорожнє покриття.
5. Водонепроникність бетону, яка частково залежить від пористості та показника щільності бетонної суміші.
6. Підвищена морозостійкість. Особливо важлива при будівництві дорожніх та аеродромних покриттів у географічних зонах, де спостерігаються різкі та значні перепади температур.
7. Стійкість до агресивних та хімічних середовищ. Дорожні покриття взимку часто посипають реагентами, і це потрібно враховувати у проектній документації на будівництво. Дорожні бетони повинні бути стійкі до різних хімічних розчинів та речовин.

Нагадаємо, що ДСТУ не є обов'язковим документом до виконання, якщо протилежне не прописане у проектній документації. Тому часто процес будівництва контролюється наглядовими органами чи замовником.

Склад дорожнього бетону

Якщо розглядати такий вид будівельного матеріалу, як дорожній бетон, його склад не відрізнятиметься від інших бетонних сумішей. Основні складові:

1. Основа бетонної суміші для дорожніх покриттів – в'яжуча речовина, тобто – пластифікований та гідрофобний портландцемент. Використовується цемент марок М300, М400 або М500, що має достатні характеристики міцності, водостійкості та морозостійкості.
2. У якості дрібного заповнювача використовують пісок.
3. Великий заповнювач – переважно базальтовий чи гравійний щебінь.
4. Розчинник – водопровідна вода.
5. Також до складу дорожнього покриття входять різні добавки та армуючі компоненти. Для армування використовують арматуру чи арматурну сітку, а для мікроармування – поліпропіленове фіброволокно.

Щодо технології змішування та пропорцій, то для кожного окремого випадку використовується своя формула. Однак ця формула пропорцій повинна відповідати встановленим стандартам або бути наближена до них. Щоб зробити бетон для дороги (марка «клас» бетону – B35, наприклад), то потрібно дотримуватися пропорції: 1(Цемент): 1,1(Пісок): 2,5(Щебінь). Якщо потрібен бетон меншого класу, наприклад B25, то пропорції будуть іншими: 1(Ц) : 1,6(П) : 2,7(Щ). Зазвичай марка бетону для дорожнього покриття прописується у проектній документації, а підрядник лише виконує технічні умови.

Класифікація дорожніх бетонів

Розрізняють три види дорожнього бетону за призначенням (класифікація):

1. Бетони, що використовуються для укладання основ капітальних (багатошарових) дорожніх та аеродромних покриттів. Для цього виду не висуваються особливі вимоги щодо міцності та стійкості до зовнішніх факторів, оскільки на нижній шар дорожнього покриття не впливають такі навантаження, як на основний.
2. Бетони, що використовуються для укладання основ у двошарових дорожніх покриттях. У цьому випадку вимоги до бетону вже підвищені, оскільки нижній шар двошарового дорожнього полотна бере на себе до 30-40% від загального навантаження.
3. Третій вид – бетон для монолітних одношарових дорожніх покриттів. У цьому випадку дорожній бетон виготовляється за ДСТУ, за чітко прописаною технологією. Вимоги найвищі.

У кожному окремому випадку застосовується певний вид бетону або їхня сукупність. Наприклад, для міських одношарових доріг використовують бетон третього типу, а для аеродромних покриттів 1-го та 3-го.

Щодо класичного армування (арматура, арматурна сітка), то використання армуючих конструкцій також регламентується ДСТУ та положеннями у проектній документації. Для одних доріг армування не потрібне, для інших – обов'язкова умова. А ось мікроармування з використанням фіброволокна може застосовуватися у будівництві будь-яких типів доріг як основна або додаткова армуюча добавка.

Поліпропіленове фіброволокно для дорожніх бетонів

Бетон для дорожнього покриття можна суттєво покращити, використовуючи інноваційну армуючу добавку – фіброволокно з первинного полімеру або кополімеру. Найбільш популярні та часто використовувані мікроармуючи добавки - MicroArm і PoliArm.

MicroArm – особливо міцні екструдовані поліпропіленові модифіковані мікроволокна завдовжки від 2 до 18 мм. Використовуються як у приватному, так і промисловому будівельному секторі. Фібра довжиною від 2 до 12 мм додається в бетонні суміші для внутрішніх та зовнішніх штукатурних робіт, заливання фундаментів, підлог та стяжок, у будівництві. Волокна довжиною 16-18 мм використовують у будівництві дорожніх покриттів. Нерідко MicroArm додають в аеродромний бетон як додаткову армуючу добавку.

Особливості:

• підвищення міцності на розтяг при вигині на 25-30%;
• також підвищується міцність на стиск із 232 кгс/м² до 296 кгс/м² (на 27%);
• підвищення показника морозостійкості одразу на 5 пунктів до 35 МПа;
• збільшується показник водонепроникності з 2 до 6W;
• крім іншого, підвищується ударна в'язкість;
• бетонна суміш не розшаровується;
• ймовірність утворення тріщин при усадці знижується на 70%.

Для будівництва дорожніх та аеродромних покриттів використовують мікрофібру довжиною 16-18 мм у пропорціях 0,9-2,5 кг/м³ бетонної суміші.

Результати випробувань та сертифікацію фібри MicroArm можна переглянути тут.

PoliArm є структурним макроволокном синусоїдально-хвилястої форми, що виготовляється з первинного поліпропілену. Довжина волокон складає від 25 до 55 мм. Для дорожніх та аеродромних покриттів використовується фібра довжиною 25 мм для 2,2-4 кг/м³ бетонної суміші. Що дає PoliArm:

• підвищується міцність бетону на розтяг при згині з 30 МПа до 39 МПа (на 24%);
• коефіцієнт стирання знижується з 0,81 г/см² до 0,55 г/см²;
• також знижується водопоглинання майже з 7% до 4%;
• крім цього, підвищується ударна та втомна міцність;
• бетонна суміш не розшаровується;
• знижується ймовірність появи тріщин при усадці.

Обидва види фіброволокна можуть використовуватися як самостійні армуючі добавки, так і додаткові, спільно з класичною в'язкою. Застосування фібри не регламентоване ДСТУ, але багато будівельних компаній і підрядників почали використовувати ці армуючі добавки, тому що з їх допомогою можна легко підвищити базові та додаткові характеристики дорожнього бетону.