Срубы и бани по всей России
Вот уже 10 лет на рынке

Основание под плиты дорожные: Укладка дорожных плит: технология, схема, срок эксплуатации.

• alexxlab
• 08.06.202130.05.2021
• 0

Технология укладки дорожных плит | Строительный портал

Как бы ни хотели жители загородных поселков обитать поближе к природе, без некоторых элементов благоустройства, таких как дорожки, обойтись не получится. Они должны быть функциональными и удобными, а также хорошо облагораживать весь поселок. На своем участке можно использовать в качестве дорожки вымостку из натурального камня, но вместе с этим для общих улиц больше подойдет укладка дорожных плит, которые активно используются девелоперские фирмы и кооперативы граждан.

Содержание:

1. Предназначение дорожных плит
2. Конструкция дорожных плит
3. Классификация дорожных плит
4. Технология изготовления дорожных плит
5. Создание дорожки на участке

Предназначение дорожных плит

Железобетонные плиты называют уникальным материалом для изготовления дорог, который способен выдержать огромные нагрузки. Назначение подобных изделий бывает самым разным. Это возведение временных дорог для объектов строительства и создание постоянных подъездных путей к предприятиям, подъезда к малонаселенным пунктам в сельской местности, что удалены от основных дорог на небольшое расстояние.

Технология укладки железобетонных плит позволяет строить дороги абсолютно в любой местности и активно их использовать. К тому же на поверхности дорожных плит допускается монтаж асфальта, который защищает плиты и продлевает срок полезной эксплуатации полотна. Приятная особенность применения этих ЖБИ изделий – возможность повторной эксплуатации, если плиты сохранили свои характеристики, что позволяет существенно сэкономить. Из плит, что были в употреблении, вполне получится соорудить временное дорожное покрытие.

Когда временная площадка для складирования становится ненужной, подобное покрытие просто можно демонтировать и перевезти плиты в другое место, где их можно использовать без ограничений по основному назначению. Дорожные плиты, которые были в употреблении, от изделий, только что сделанных на заводе, отличаются исключительно внешним видом. Между тем, цена укладки дорожных плит, что были в употреблении, меньше монтажа новых на 40 – 50%.

Дорожные плиты можно использовать в широком диапазоне температур, что актуально для нашей страны — от минус 40 до плюс 55 градусов. Более высокой температурной стойкости можно достичь при помощи специальных примесей, что позволяют обеспечивать качественными дорожными покрытиями даже самые отдаленные уголки страны.

Главное преимущество железобетонных плит состоит в возможности их быстрого монтажа и относительно простой подготовке основания для устройства дорожного покрытия. Ещё одно достоинство использования дорожных плит при строительстве дорог – это быстрота разбрасывания плит. Дороги из железобетонных дорожных плит — не только эстетически привлекательные, но и приятны для водителей.

Однако с дорожными плитами не всё просто. Монтаж железобетонных плит имеет и свои недостатки. При производстве плиты укладывают на грунт, в результате чего возникают швы. Дорога из подобных плит в результате подвижек грунта может разойтись, поэтому в месте применения бетонных плит нужно постоянно следить за их видом и состоянием. Это способствует своевременному устранению различных негативных явлений и длительному использованию дорожного покрытия.

Конструкция дорожных плит

Дорожные плиты представляют из себя плоские прямоугольные плиты из железобетона, которые имеют толщину близко 14 – 18 сантиметров. Эти изделия выполняются на основе напряженной или ненапряженной арматуры. Рабочая поверхность железобетонных плит имеет рифление. Изделия по торцевым граням имеют монтажные петли, однако плиты могут сооружаться и под беспетлевые захваты. Монтажные петли располагаются в специально сформованных углублениях так, чтобы исключить возможность их попадания на внешнюю поверхность во время.

В них связующим веществом выступает бетон. Применяемый в дорожной плите железобетон придает стойкость изделия к любым атмосферным и механическим воздействиям. Чем выше использована марка бетона, тем большие нагрузки будет выдерживать такая конструкция. если вас интересует, сколько весит дорожная плита, то запомните, что её вес обычно составляет минимум 2 200 килограмм. Дорожные плиты изготавливают из бетона, что имеет плотность 2200 — 2500 килограмм на метр. Зачастую дорожные плиты изготавливают из бетона с морозостойкостью до W2 и F150.

Благодаря присутствию в конструкции стальных прутьев, она прослужит долгие годы и сохранит свои технические свойства. Для производства напряженных плит применяют арматуру классов Ат-5, Ат-4, А-5. В ненапрягаемых плитах используют стержневую арматуру классов A-3C, А-3 и А-1 и проволоку Вр-1. Сокрытая арматура защищена от солнечных лучей, механических воздействий и атмосферных осадков. При установке дорожные плиты возвращаются в исходное положение, и напряжение, которое образуется в штатном режиме, является минимальным.

Стандартом предусмотрены такие типовые размеры дорожных плит:

• длина 6 метров, ширина 1,75, 3, 1,87, 3,5 и 3,75 метров;
• длина 3,5 метров и ширина 2,75 метров;
• длина 3 и 1,75 метров;
• длина 1,75 метров и ширина полтора метра.

Дорожные плиты принято складировать в штабеля, что имеют высоту не больше 2 метров, нижний ряд при этом должен укладываться на выровненное и плотное основание. Каждая плита в штабеле укладывается на деревянные прокладки.

Классификация дорожных плит

Все дорожные плиты разделяют на два типа, чем и определяется их назначение:  плиты для постоянных работ (плиты вида 1П) и для временного дорожного покрытия (2П). Дорожные плиты по своей форме бывают трех видов: в форме трапеции (плиты вида ПТ), прямоугольника и шестиугольника.

Плиты прямоугольной конфигурации бывают с 1 бортом по длинной стороне (плиты ПБ) и с 2 бортами по коротким сторонам (маркировка ПББ). Плиты в виде шестиугольника бывают диагональной ориентации (плиты ПДШ), поперечной ориентации (марка ПШП), шестигранной формы, разделенной пополам по диагонали (изделия ДПШ) и шестигранной формы, разделенной пополам поперек (плиты ППШ). Несмотря на многообразие конфигурации дорожных плит, которые предусмотрены стандартом, заводами железобетонных изделий в основном выпускаются только прямоугольные дорожные плиты для временных или постоянных автодорог.

Железобетонные плиты способны выдерживать нагрузки порядка 10 — 30 тонн. В маркировке изделия указывается допустимый уровень нагрузки. Наиболее распространёнными дорожными плитами выступают плиты ПДН (плиты дорожные с напряженной арматурой) 20-18-30. К сожалению, они имеют некие ограничения по нагрузкам при регулярном перемещении по ним большегрузных машин, однако для укладки в домашних условиях это не актуально.

Если вы можете себе позволить положить плиты аэродромные гладкие ПАГ, то это станет самым верным решением. Судя из названия, ПАГ изначально использовались при строительстве аэродромов, поэтому в их надежности нет сомнений. При их изготовлении применяется бетон высокой марки и усиленная арматура. Ещё одно достоинство аэродромных дорожных плит состоит в рифлёной поверхности, что также увеличивает их эксплуатационные характеристики.

Технология изготовления дорожных плит

Широкая популярность установки дорожных плит объясняется еще и несложной методикой их изготовления, для чего не требуется новое оборудование. Последовательность их изготовления такова:

1. Подготовка формы – емкость очищается от присутствия старого бетона, на днище и борта наносится специальная смазка, которая снижает адгезию бетона к металлу использующей формы.
2. Процесс армирования – 2 арматурные сетки укладываются в форму, устанавливаются фиксаторы, что гарантируют расстояние между сетками, и ограничители защитного слоя.
3. Укладка бетонной смеси, которую уплотняют с помощью вибростолов.
4. Отправление формы с забетонированной дорожной плитой в прогревочную камеру, где совершается ее термическая обработка.
5. Произведение разопалубливания изделия, проверка качества железобетонных плит и нанесение маркировки.
6. Отправка дорожных плит на склад готовой продукции, в котором они складываются штабелями.

Создание дорожки на участке

Функциональность дорожных плит позволяет их применять не только в местности, где требуется надежное и прочное покрытие для тяжелого транспорта, но также в домашних условиях. Данные изделия отлично подходят для этих целей, так как они являются достаточно прочными, на них не возникает наледь, потому что вода уходит быстро в пазы с замощенной поверхности, их просто ремонтировать – посредством замены одной плиты без проведения демонтажа всей дорожки, ездить по такой дорожке можно непосредственно после создания.

Выбор плит для дорожки

Железобетонными плитами легко можно выложить садовые тропинки, пешеходные дорожки, открытые площадки, автостоянку и солидный подъездной путь к дому. Формы дорожных плиток богаты собственным разнообразием. В продаже имеются квадратные, прямоугольные, треугольные, круглые, ромбовидные плиты, изделия неправильной формы, разных расцветок и размеров.

Для создания дорожки к дому можно использовать сочетание дорожных плит с мелким камнем, морской галькой, щебнем, пиленой брусчаткой. При обустройстве садовых дорожек можно использовать колотые дорожные плиты. Для колки изделий используют кувалду и зубило, обязательно нужно применять очки для защиты глаз от разлетающихся осколков. Наиболее популярные плиты для обустройства дорожек в домашних условиях – изделия с гладкой поверхностью.

Можно подобрать и плиты с рисунком или глубоким тиснением, которые имитируют мозаику, кирпич, плитку. Самый естественный вид дорожки можно получить при использовании плит с «колотой» поверхностью под натуральный камень. Однако лучше отдать предпочтение плитам с рифленой поверхностью, что обеспечивают безопасность при передвижении по дорожке в гололед или мокрую погоду.

Обустройство основания под плиты

Укладывать дорожные плиты прямо в почву нельзя. Сначала следует приготовить «ложе» для будущей дорожки и патио. Сначала срежьте верхний слой почвы, разровняв поверхность и убрав все неровности. Выройте траншеи по разметке глубиной близко 25-35 сантиметров. В низинах на суглинках и глинистых грунтах глубина траншеи должна быть не менее полметра. Дно необходимо выслать дренирующим нетканым материалом — геотекстилем.

Геотекстиль будет предотвращать прорастание сорняков и вымывание подобного песчано-гравийного основания. Затем засыпьте послойно траншею щебнем (5 сантиметров для садовых дорожек и 10 сантиметров для автостоянки или подъездного пути) и песком (10 сантиметров), уложите так называемую «песчаную подушку» с непременным трамбованием и поливанием водой через 5-7 сантиметров. Песок лучше использовать карьерный, потому что он менее ползучий и пылевой, чем речной, его легче будет утрамбовать.

Затем стоит песок уплотнить с помощью виброплиты. Можно также использовать виброкат, однако стоимость укладки дорожных плит посредством этой технологии несколько дороже. Протрамбовка и подсыпка должна обязательно контролироваться простым верёвочным маяком или нивелиром, что растянут по уровню. По окончанию трамбовки поверхность должна быть идеально ровной, так как по ней в дальнейшем укладывается железобетонное покрытие.

С учетом рельефа земельного участка оборудуйте небольшой уклон, чтобы дождевая и талая вода стекала без образования луж. К тому же можно создать основу для установки лотков ливневой канализации. Следующим шагом будет монтаж бортового камня или создание бордюр с пазом для проведения стыковки с рядовыми изделиями.

Мощение дорожки плитами

Дорожки представляют собой транспортные коммуникации на участке, а также являются важными элементами ландшафтного дизайна, которые отвечают за взаимодействие и взаимосвязь разных объектов садовой композиции. Поэтому при обустройстве маршруты не рекомендуется увлекаться витражами и резкими поворотами. Абсолютно прямые тропы также не являются вариантом, так как смотрятся неестественно.

Ширина дорожек должна подчиняться логике передвижения по территории и быть увязана с габаритными размерами уборочной техники, которую планируется использовать при обслуживании владения. Ширина дорожных плит, что используются в домашних условиях, составляет около полутора метра. Если вы планируете выложить пешеходные дорожки, будет достаточно ширины в 70-80 сантиметров. При обустройстве тропинок – полметра. Рекомендуемая ширина подъездного пути – 2,25 – 2,5 метра.

Существует две методики укладки твердого покрытия — «сухая» и «мокрая». В первом случае изделия правильной формы подгоняют плотно между собой (зазоры между плитами составляют не больше 2-3 миллиметров), после этого швы необходимо заполнить песком и пролить водой.

«Мокрая» технология укладки дорожных плит предполагает применение цементно-песчаного раствора, благодаря которому покрытие схватывается хорошо с песчано-гравийным основанием. В домашних условиях может практиковаться и промежуточный вариант — материал располагают на сухой цементно-песчаной смеси. После укладки дорожное покрытие проливают водой, затем камни и подстилающий слой схватываются.

Мы поступим следующим образом. Плиты рекомендуется размещать последовательно. Вдоль края дорожки натяните шнур, по нем вы будете выкладывать первый ряд плит. Поднимите первую плиту, в 5 точках на песок нанесите раствор, на который возвратите обратно плиту. Затем осадите её при помощи кувалды и доски. Уложите остальные плиты по такому же принципу. Вставьте между ними деревянные дощечки, что имеют толщину близко 8 миллиметров. Горизонтальность кладки контролируйте с помощью строительного уровня.

Укладывать их можно не только встык, но и с небольшим промежутком, который заполняют цементным раствором, камнем, песком. Во избежание царапания плит швы лучше расшивать влажным раствором, предварительно защитив дорожные плиты специальной клейкой пленкой. Дощечки вынимаются по окончанию работ, раствор застывает в течение двух дней. В промежутки также можно высаживать семена трав.

Вы уже поняли, что нельзя ни при каких обстоятельствах укладывать плиты непосредственно на голый грунт. Запомните ещё один момент. Если вы обустраиваете подъезд к дому или место для стоянки автомобиля, монтажные петли плит для надежности соединяют между собой на сварке с помощью стальных стержней, а пустоты заливают монолитным бетоном. Это позволит обустроить абсолютно ровную дорогу, чтобы избежать дальнейшего разъезжания и расползания плит. Поверх такого дорожного полотна желательно уложить асфальто-бетонную смесь.
 

Как уложить дорожные плиты механизированным методом? Статья.

Укладка дорожных плит проводится вручную и с использованием машин. Ручной метод не рассматривается при больших масштабах работ — придется потратить слишком много времени. Использование ручного труда не дает добиться нужного качества трамбовки, потому оптимальной станет механизированная укладка.

Какая техника используется в процессе установки?

Для установки дорожных плит применяются машины-грейферы. Они захватывают железобетонные изделия, перемещают и устанавливают на место. Проводится выравнивание по одной линии, совмещение швов. На выходе получается равномерное покрытие дороги или взлетно-посадочной полосы.

Грейдеры производят Gruenig, TS Vakuum Technik, Ipro и другие компании. В зависимости от сложности задачи удается обойтись как использованием навесных машин, так и другого оборудования. Применяется техника для трамбовки основания и установки бордюра.

Слаженная работа специалистов с использованием дополнительных укладочных механизмов помогает в два раза ускорить монтаж дорожного полотна.

Какие плиты можно укладывать?

Изделие выбирается под задачу. Характеристики бетона и толщины плиты будут отличаться для парковой дорожки и посадочной полосы аэропорта, потому к выбору нужно подходить ответственно. Материал должен отвечать следующим требованиям:

• толщина не меньше 14 см;
• наличие армирующего каркаса;
• соответствие морозостойкости, прочности на сжатие и влагозащищенности стандартам области установки.

Вы можете смонтировать варианты с гладкой и рифленой поверхностью. Выбор делается исходя из области применения и транспорта, перемещаемого по поверхности. К примеру, рифленые плиты используются, чтобы избежать наледи. Они подходят для монтажа на пешеходных участках.

Особенности подготовки грунта перед укладкой

Прежде чем использовать механизированный метод монтажа плиты, потребуется утрамбовать грунт и подготовить основание. От того, каким получилось основание, будет зависеть устойчивость плит и их возможность для использования с тяжелой техникой.

Грунт готовится в 6 этапов:

1. Удаление верхнего слоя почвы и разравнивание поверхности.
2. Рытье траншеи. Глубина выбирается по нагрузке. Редко встречаются варианты меньше 30 см и более 50 см.
3. Укладка геотекстиля на дно траншеи. Это помогает защитить от подмывания дорожного полотна и прорастания травы.
4. Создание щебеночно-песчаной подушки. Щебень и песок укладывают друг на друга слоями. Если требуется дополнительно усилить полотно, на этом этапе можно добавить цемент.
5. Поливка основания водой.
6. Трамбовка грунта. Для этой цели удобно использовать виброплиты. Такое оборудование уменьшает трение между частицами песка и щебня, помогает создать ровную и плотную поверхность.

Когда основание подготовлено, кладутся плиты.

Что учесть при укладке?

Укладка дорожных плит проводится грейферами со специальными стрелами. Плита захватывается и устанавливается на место. После этого проводится подготовка по линии шва.

От строителей важно соблюдать правильное направление укладки. Для этого используется простой метод — по уровню монтажа первой линии плит натягивается шнур. Кладка проводится как вплотную, так и с зазором. Важно провести закрепление швов по технологии — тогда плиты останутся в нужном положении.

Как понять, что укладка прошла неправильно?

Если работали хорошие укладчики со специальной техникой, дорога будет ровной, без перепадов высот. Плита фиксируется стабильно, при передвижении по ней не создается вибрации. Труднее понять, что были допущены ошибки. Мы рекомендуем обратить внимание на такие факторы, как:

• плиты неравномерно уложены по шву — где-то зазор больше, где-то меньше;
• дорога неровная, есть приподнятости или слишком заглубленные участки;
• на плите появились трещины в ходе монтажа;
• швы не закреплены.

Наш совет — после завершения работ внимательно пройдитесь по дороге, оцените ее состояние. Используйте приборы для определения степени ровности поверхности. Лучше удостовериться в качественной работе на старте, чем тратить время на демонтаж покрытия и укладку плит заново.

Укладка дорожных плит: ГОСТ, вес, размеры

Формирование дорожного полотна с использованием дорожных плит – наиболее прогрессивный и быстротечный метод строительства подъездных путей, для которых не предъявляются требования к подготовке основания.

Технология укладки дорожного полотна

Сооружение дорог из плит представляет собой несложный технологический процесс, который состоит из ряда этапов:

• 
  для укладки необходима ровная поверхность, для чего, как правило, срезается верхний слой грунта;
• 
  чтобы обеспечить отток дождевых, а также талых и грунтовых вод, на поверхности выкапывается небольшая траншея, глубиной 25 – 50 см;
• 
  с целью предотвратить разрушение дороги вследствие вымывания, а также появления нежелательных растений, поверхность для укладки застилается полотном на основе геотекстиля;
• 
  на приготовленной поверхности формируется подушка, шириной 20-25 см, состоящая из щебня и песка, которая хорошо смачивается водой и уплотняется перед укладкой плит;
• 
  для ровной укладки плит используется направляющая линия в виде натянутого шнура. Железобетонные изделия укладываются последовательно при помощи крана. Работа выполняется силами одной бригады рабочих с крановщиком и стропальщиком, осуществляющим зацепку плит за монтажные петли;
• 
  готовые плиты могут уплотняться при подгонке вручную при помощи слесарного инструмента;
• 
  с целью обеспечить неподвижность ЖБИ в зафиксированном положении, боковые монтажные петли могут использоваться для соединения элементов между собой при помощи стальных прутов и электрической сварки.

Преимущества технологии

• 
  Методика строительства дорог из плит имеет ряд неоспоримых достоинств, среди которых:
• 
  высокая скорость укладки полотна, представляющего собой поверхность готовых железобетонных изделий;
• 
  прочность и надежность покрытия, изготовление которого осуществляется в заводских условиях;
• 
  предельно высокий срок службы, который обусловлен качеством изготовления ЖБИ;
• 
  простота укладки, для которой используется крановое оборудование;
• 
  сниженные требования к подготовке основания под ЖБИ;
• 
  универсальность технологии. Дорожное покрытие, выполненное из плит на основе железобетона, является не требовательным к климатическим условиям и может эксплуатироваться без разрушений в диапазоне температур от -50 до + 55 градусов;
• 
  возможность демонтажа временных дорог, а также неиспользуемого полотна, с возможность повторного применения ЖБИ, не выработавших свой ресурс прочности.

Изготовление железобетонных плит

При производстве изделий с целью повышения их прочности, надежности и долговечности применяются арматурные каркасы в виде напряженных (на основе арматуры Ат-5, Ат-4 и А5), а также ненапряженных, выполненных из проволоки Вр-1, арматуры А3, А1 или А3С, конструкций. От прочностных и физических свойств применяемых бетонов зависят характеристики плит. В связи с этим находят применение растворы с классами водонепроницаемости и морозостойкости до W2 и F150. Вес готовой плиты может достигать 5000 кг при габаритах длины от 1,75 до 6 метров и ширины от 1,5 до 3,75 метра.

Классификация

Изготовление дорожных железобетонных плит осуществляется по нормативным требованиям стандарта ГОСТ 21924.0-84, в соответствии с которым предусмотрен градация изделий на три основных категории:

• 
  ПДП – самые популярны и широко распространенные железобетонные плиты универсального типа, которые находят применение в случаях необходимости сооружения постоянных и временных дорог со средним уровнем нагрузки – не более 6 тонн на одно колесо. Изделия могут использоваться вторично после демонтажных работ. Нагрузочная способность их составляет 10 – 30 тонн и зависит от марки примененного при изготовления бетона. ЖБИ рассчитаны на эксплуатацию в условиях сильных морозов – до – 50 °С;
• 
  ПДН – изделия, выполненные на основе железобетона с предварительно напряженной арматурной конструкцией. Имея повышенные нагрузочные характеристики, размеры ЖБИ составляют 6000 мм в длину и 2000 в ширину при массе 4200 кг. Благодаря прочности корпуса, обусловленной жесткостью арматурного каркаса, изделия рекомендованы для применения в условиях пучинистых и мягких типов грунта; 
• 
  ПАГ – наиболее прочный аэродромный тип плит. Масса единицы изделия в среднем составляет 5 тонн. ЖБИ ориентированы на строительство дорог для тяжелых видов транспорта, а также возведения взлетно-посадочных полос для авиации (ПАГ-18, а также ПАГ-14). Конструктивно элементы могут иметь гладкую или рифленую поверхность, обеспечивая различное сцепление с колесами транспорта. При производстве изделий применяется бетонный раствор с марками от М350 до М400. Максимальная нагрузка достигает 75 тонн. Изделия могут эксплуатироваться при температурах до -35 °С.

Типы железобетонных плит

В зависимости от формы готовые изделия разделяются на следующие категории:

• 
  прямоугольного вида – «П»;
• 
  прямоугольной формы с бортами совмещенного типа – «ППБ»;
• 
  прямоугольной конструкции с наличием одного совмещенного борта – «ПБ»;
• 
  трапецеидальной формы – «ПТ»;
• 
  выполненные в виде шестиугольной конструкции – «ПШ»;
• 
  шестиугольные поперечно-осевые – «ПШП»;
• 
  шестиугольные диагонально-осевые изделия «ПШД»;
• 
  половинная поперечная конструкция шестигранной плиты – «ППШ»;
• 
  половинная диагональная конструкция шестигранной плиты – «ДПШ».

Укладка дорожных плит, технология и особенности

Утверждения, что можно сократить сроки и уменьшить стоимость строительства дороги в несколько раз за счет использования дорожных плит, это не более, чем очередной миф. И первая причина в том, что технология укладки дорожных плит предусматривает монтажные работы с плитами по уже готовому основанию дорожного полотна. Так же, как и при заливке дорожного покрытия из асфальтовой или цементной смеси.

Что входит в подготовку основания. Первый этап это снятие растительного слоя грунта. Использование здесь такой тяжелой техники, как бульдозеры обязательно, возможно и автосамосвалы для вывозки грунта, который не может быть использован. Далее планировка: выемка грунта при его избытке или досыпка при недостатке.

За этим этапом следует устройство подстилающего слоя, преимущественного песчаного или песчано-гравийного с обязательным уплотнением катками. И только затем начинается укладка дорожных плит на завершающем, верхнем слое дорожного полотна. При устройстве временных путей этап подготовки основания (подсыпка грунта) обычно сводится к минимальным объемам.

Перед тем, как давать рекомендации как укладывать дорожные плиты, стоит упомянуть о финансовых затратах. Сэкономить на стоимости покрытия не получится, особенно если вам требуется купить дорожные плиты для укладки на сложных грунтах, например ПДН 6*2. При пересчете по толщине покрытия на 1 погонный метр стоимости плит и асфальтового покрытия, экономии не наблюдается. Экономический эффект будет только при покупке плит для временных путей или б/у для строительства внутрипоселковых проездов.

Укладка бетонных дорожных плит: завершающий этап дорожного строительства

Только современная, уже отработанная технология укладки дорожных плит помогает действительно сэкономить на сроках возведения дорожного полотна и использовании минимума техники. Монтажные работы выполняются достаточно быстро, силами одной или двух бригад, только с использованием подъемного крана. До начала работ все плиты равномерно распределяются по двум сторонам будущего дорожного полотна, с учетом правил складирования жби. Монтаж может выполняться и «с колес», то если без разгрузки плит, с подъемом их краном прямо из кузова машины.

Дорожное полотно бывает односкатного и двускатного профиля. Поэтому укладка дорожных плит может выполняться двумя способами: начиная с маячного ряда по осевой линии дороги или для односкатного полотна начиная с краевой линии.

Монтаж полотна начинается с подвода плиты краном е месту укладки так, чтобы подошва ее находилась ниже верха уложенных плит на 3-5см. Доводится до минимума зазор на швах между плитами и затем плита опускается сразу всей поверхностью на основание. Прикатывание груженым транспортом или катком, заключительная часть монтажных работ. Равномерность соприкосновения плиты и основания проверяют ее поднятием и осмотром отпечатка на песчаной поверхности уже после прикатывания.

Критерии проверки качества дорожного полотна строгие: швы между двумя плитами не должны превышать 20 мм, а уступы между двумя элементами 5 мм. Проверка выполняется только после окончательной многоразовой прикатки полотна до стадии исчезновения видимых осадок плит. Заключающим этапом будет сварка элементов сборного покрытия. Для этого на каждом изделии есть выступающие скобы. Технология укладки монтажных плит включает и герметизацию стыковых швов. Для этого все продольные швы заливаются цементно-песчаным раствором и заливаются мастикой.

Это информация о том, как укладывать дорожные плиты, только в общих чертах. Для реализации каждого из проектов дорожных покрытий разрабатываются отдельные и очень подробные технологические карты.

Как укладывать дорожные плиты. Технология монтажа плит дорожных

Как укладывать дорожные плиты

Дорожное покрытие из ЖБИ плит долговечное и прочное. Армированный бетон выдерживает огромные нагрузки, поэтому покрытие используется для прокладки временных и постоянных дорог, как экономичный и быстрый способ создания путевого полотна.

Преимущества покрытия

• оперативность укладки плит;
• возможность использования дороги сразу после окончания строительства;
• способность плит выдерживать широкий температурный режим от -40 до + 55 градусов;
• износостойкость, прочность дороги;
• укладка возможна без привлечения тяжелой асфальтоукладочной техники;
• простота и легкость демонтажа;
• возможность повторного использования плит б/у и существенная экономия на стоимости (цена монтажа плит б/у до 2х раз ниже новых).
• эстетичный, привлекательный внешний вид.

Требования к дорожным ЖБИ плитам

В зависимости от интенсивности движения автодороги применяют различные виды плит. При подборе материала учитывают величину нагрузки транспорта и пропускную способность материала.

Согласно ГОСТу плиты классифицируются на 2 типа:

1. Для постоянных дорог с интенсивным грузовым движением. Плиты с маркировкой 1 изготавливаются с применением тяжелой арматуры и используются на автомагистралях, полигонах военной техники. Благодаря армированному бетону, входящему в состав ЖБИ, дорожное полотно не требует частого ремонта, несмотря на постоянные нагрузки.
2. Для временных дорог. Плиты с маркировкой 2 изготавливаются из обычной ненапрягаемой арматуры и используются на стройплощадках, карьерах, как временное путевое покрытие. Благодаря отличным характеристикам, привлекательной цене и легкости монтажа, дорожные плиты маркировки 2 также подходят для укладки подъездных дорожек к частному дому, гаражу и т.д.

Требованиями ГОСТа определяются типоразмеры, процент армирования и форма плит. Толщина плит — не менее 14 см, поверхность рифленая или гладкая. Плотность бетона —  2200-2500 т/м, морозостойкость — до F150. Стальная арматура в составе плиты сохраняет технические характеристики изделия много лет.

Технология монтажа плит дорожных

Подготовка грунта

Основание дорожного грунта готовят к монтажу. Технология укладки плит для временного и постоянного покрытия отличается только своим объемом по подготовке основания грунта. Прежде чем укладывать дорожные плиты:

1. Снимите растительный слой грунта. Используйте для этого тяжелую  технику (бульдозеры, автосамосвалы). Выройте траншею до 50 см глубиной.
2. Дно дорожного ложа выложите геотекстилем. Он предотвратит прорастание сорняков и вымывание следующего слоя песка и гравия.
3. Подготовьте подстилающий песчано-гравийный слой.  Слой щебня (5 см для садовых дорожек, 10 см для автодорожек) и карьерного песка (10 см) равномерно засыпьте и утрамбуйте.  Для уплотнения слоя используйте катки.
4.  Уложите дорожные плиты на верхний слой. 

Укладка плит дорожных

 Монтажные работы выполняют 1-2 строительные бригады. Если размер плит большой, к монтажу подключается подъемное оборудование. До старта работ все плиты по правилам укладки ЖБИ складируются по краям дороги или подъем дорожных плит выполняется прямо из кузова машины. 

Начинать укладывать дорожные плиты надо с краю дороги. Чтобы не было перекосов, первый ряд плит укладывают, ориентируясь на натянутый шнур. После чего покрытие утрамбовывают. 

Подгоняют плиты  как можно плотнее (зазор между изделиями не больше 2-3 мм, уступы  — 5 мм). Затем стыки заполняют песком или цементным составом и заливают мастикой. Для сохранения большей долговечности и устойчивости дорожного покрытия, боковые монтажные петли ЖБИ изделий свариваются между собой.

“Бетон-компани” предлагает купить дорожные плиты в Киеве лучших украинских производителей, изготовленные в соответствии со всеми требованиями ГОСТа. Поможем подобрать ЖБИ плиты нужных характеристик, проконсультируем, доставим продукцию на строительный объект. Для заказа и консультации позвоните или напишите нам!

Методические рекомендации «Методические рекомендации по применению сборных автодорожных покрытий из полимерцементобетонных плит на автомобильных дорогах»

МИНИСТЕРСТВО ЛЕСНОЙ И ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ УССР

ЛЬВОВСКИЙ ФИЛИАЛ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКОГО

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА

МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ СБОРНЫХ
АВТОДОРОЖНЫХ
ПОКРЫТИЙ
ИЗ
ПОЛИМЕРЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПЛИТ

НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

г.
Львов — 1981 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Настоящие рекомендации являются
первой попыткой освещения опыта применения полимерцементобетонных плит в
конкретных грунтово-гидрологических и климатических условиях.

Составлены
Львовским филиалом проектно-конструкторского технологического института
Минлеспрома УССР /инженерами Гук Г.В., Красицким П.Н./. При разработке
рекомендаций использованы научно-исследовательские работы, опубликованные
Республиканским межведомственным научно-техническим сборником «Автомобiльнi дороги
i дорожне будiвництво» /»Будiвельник», 1975-1979
гг./.

Предназначены
для организаций, проектирующих сборные покрытия на внутризаводских, подъездных
автодорогах, на площадках промышленного, гидротехнического,
сельскохозяйственного, нефтепромыслового, шахтного и другого крупного
строительства, в карьерах, на лесо- и торфоразработках, на складах, элеваторах
и пунктах приема сельскохозяйственной продукции.

Замечания и предложения по дальнейшему
совершенствованию рекомендаций просим направлять по адресу: 290058, Львов, ул.
Калинина, 83 а, Львовский филиал ПКТИ.

В
условиях современного строительства, оснащенного высокопроизводительными
механизмами и осуществляемого в сжатые сроки, важно обеспечить непрерывную и
бесперебойную доставку строительных материалов и изделий к возводимым
сооружениям. Это возможно осуществить при четко организованной работе
автомобильного транспорта, обеспеченного быстро возводимыми дорогами, надежными
в эксплуатации при любых погодных условиях.

В настоящее время при возросшей численности
автопарка во всех отраслях народного хозяйства обычные дороги /грунтовые,
гравийно-щебеночные/ не удовлетворяют полностью требованиям повышения
производительности автотранспорта. Плохое состояние автодорог вызывает частые
простои, аварии автотранспорта и других машин и механизмов, преждевременный их
износ, приводит к перерасходу горюче-смазочных материалов.

Затрачиваемые на непрерывный ремонт
дорог большие средства и трудовые ресурсы обычно не дают должного эффекта, а
применение монолитных покрытий капитального типа обходится очень дорого.

Применение
сборно-разборных покрытий из полимерцементобетонных плит позволит избежать
чрезмерного расхода материалов и средств. При этом в значительной степени будут
снижены трудовые затраты на устройство и содержание автодорог. Будучи надежными
в эксплуатации, эти дороги отвечают требованиям, выдвигаемым нуждами народного
хозяйства. Такие дороги можно строить в любое время года, на любом грунте и
сразу же эксплуатировать; строительство их поддается полной механизации, не
требуется специального оборудования и машин. Сборные плиты могут изготовляться
как в заводских, так и в полигонных условиях без применения специального
оборудования.

министерства
и ведомства, занимающиеся строительством автодорог, имеют в наличии необходимое
оборудование для изготовления сборных полимерцементобетонных плит.

В 1967 г.
опытные образцы полимерцементобетонных плит были уложены на внутризаводских
автодорогах Львовского лакокрасочного завода для практического изучения и
проверки их работоспособности в реальных условиях эксплуатации.
Полимерцементобетонные плиты обладают высокими технико-эксплуатационными
показателями, имеют преимущества перед другими покрытиями, поэтому должны
получить более широкое применение в практике, а также при эксплуатации лесных
массивов, на торфоразработках, на подъездных автодорогах. В отдельных случаях
они будут более выгодными, чем другие покрытия /на дорогах, прокладываемых в
отдаленных районах, когда для устройства твердых покрытий нет местных
дорожно-строительных материалов и их приходится транспортировать на большое
расстояние/.

Настоящие
методические рекомендации составлены с учетом данных первого опыта применения
сборных полимерцементобетонных покрытий и содержит технические характеристики
рекомендуемых конструкций покрытий, описание способов изготовления плит, а
также краткие указания по устройству дорог со сборными покрытиями.

Естественно,
что полученный опыт не может быть достаточным для того, чтобы ответить на все
вопросы, связанные с применением таких покрытий в разнообразных природных и
эксплуатационных условиях.

Эта задача
может быть выполнена лишь на основе дальнейшего тщательного изучения и
обобщения широкого опыта применения сборных полимерцементобетонных покрытий на
автодорогах.

Сборные полимерцементобетонные
покрытия следует применять при соответствующих технико-экономических
обоснованиях:

— на
автомобильных дорогах, сооружаемых на площадках промышленного,
гидротехнического, сельскохозяйственного, нефтепромыслового, шахтного и другого
крупного строительства, в карьерах, на лесо- и торфоразработках, при складах,
элеваторах и пунктах приема сельскохозяйственной продукции;

— на временных
подъездных путях к железнодорожным станциям, пристаням, а также в начальный
период освоения строительных площадок;

— на
неблагоприятных в гидрогеологическом и топографическом отношениях участках
автомобильных дорог;

— на стояночных
и маневровых площадках ремонтных баз для размещения сельскохозяйственных
уборочных машин и другой техники.

Сборные
покрытия являются надежным средством обеспечения бесперебойного автомобильного
движения по дорогам в весеннюю и осеннюю распутицу, поэтому применение таких
покрытий целесообразно в районах избыточного увлажнения.

Сборные
покрытия отличаются:

— простотой и
малой трудоемкостью устройства при возможности полной механизации работ по их
сборке;

— легкостью
эксплуатации при малых трудовых затратах;

— возможностью
их эксплуатации сразу же после укладки на земляное полотно.

Отмеченные выше
положительные свойства сборных покрытий в сочетании с ровностью поверхности,
надежным сцеплением колеса с покрытием, не только оправдывают первоначальные
затраты средств на изготовление элементов покрытий, но и позволяют получить
экономию средств на сбережении автомашин, горюче-смазочных материалов, а также
на эксплуатационном содержании дорог.

Автодороги со
сборными покрытиями в зависимости от их назначения и условий службы
устраиваются двух видов:

— со сплошным
покрытием на всю ширину проезжей части;

— с покрытием
колейного типа в виде полос-колесопроводов, укладываемых в местах прохода колес
автомашин.

Применение
дорог со сплошным покрытием целесообразно в условиях интенсивного встречного
движения автомашин, где покрытие приходится часто очищать от загрязнения, а
также на промышленных предприятиях, где временные дороги по окончании
строительства могут быть реконструированы в постоянные внутризаводские дороги.

Применение
сборных элементов для покрытий дороги, сооружаемой на промплощадке предприятия,
существенно облегчает задачу пересечения дороги подземными коммуникациями,
возникающую как в период строительства, так и при последующем развитии
технологических и инженерных подземных сетей промпредприятия.

Дороги с
колейным покрытием применимы в карьерах, на лесо- и торфоразработках, а также
на подъездах к складам, элеваторам и другим объектам, где автомобильное
движение может быть организовано в виде потока в одном направлении /кольцевое/
или в двух направлениях с разъездами.

Колейные
покрытия требуют примерно, вдвое меньше плит, чем сплошные. Колейные покрытия
можно использовать в качестве инвентарных.

Основным
конструктивным элементом автодорожного покрытия является полимерцементобетонная
прямоугольная плита /рис. 1/.

Рис. 1. Конструкция полимербетонной плиты.

Основные
конструктивные характеристики плит приведены в табл. 1. Различные варианты
укладки плит позволяют получать размеры проезжей части дороги, установленные СНиП.
Примерные схемы укладки плит в покрытии показаны на рис. 2.

Рис. 2. Варианты укладки плит в покрытие при различной ширине
проезжей части дороги.

Основанием под
плиты служит спланированная поверхность местного или насыпного грунта. В
отдельных случаях при очень слабой несущей способности грунтов, высокой
интенсивности движения может быть применено искусственное основание в виде слоя
песка, гравия, шлака или улучшенного этими материалами местного грунта.

В особо сложных
грунтовых и эксплуатационных условиях, когда для обеспечения высокоинтенсивного
движения автомашин грузоподъемностью 10-25 т требуется повышенная несущая
способность, а также надежная вертикальная и горизонтальная устойчивость плит в
покрытии, основание усиливается специальными железобетонными подкладками в виде
подушек /рис. 3/ или крестовин и бортовых лежней /рис. 4/ с заглублением этих
подкладок на полную их высоту в естественный грунт или в искусственное
основание.

Рис. 3. Сборно-разборные плиты,
уложенные на подушки-подкладки.

Рис. 4.
Сборно-разборное покрытие под тяжелые нагрузки:

1 — плита; 2 — бортовой лежень; 3 — средний лежень; 4 -
распорный брусок; 5 — стяжной болт.

Таблица 1

Конструктивные характеристики автодорожных плит

Примечания:

1. Полимерцементобетонные плиты необходимо изготовлять из материала марки
не ниже 300 кгс/см². Толщины плит могут отличаться от приведенных в
таблице /это зависит от типа/.

2. К слабым местным
грунтам отнесены глинистые, тяжелосуглинистые и пылеватые в условиях их частого
переувлажнения, а также пылеватые, торфянистые грунты и черноземные почвы.

Подкладки имеют
отверстия для постановки штифтов, с помощью которых обеспечивается фиксация
элементов покрытия и придается им необходимая устойчивость против сдвига при
разворотах автомашин, а также от «угона» плит на переломах профиля.

В
целях удовлетворения различных требований к несущей способности покрытий и
ширины проезжей части дорог конструкции плит предусмотрены различных
геометрических размеров как по толщине, так и по ширине колесопровода.

Колейные
покрытия устраиваются из плит, конструктивная характеристика которых приведена
в табл. 1.
В зависимости от грузоподъемности автомашин и условий передачи от них нагрузок
на покрытие плиты можно условно разделить на следующие типы:

— легкий /толщина
14-15 см/ — для движения автомашин с нагрузкой на колесо не более 3 т;

— средний
/толщина 16-18 см/ — для движения автомашин с нагрузкой на колесо не более 5 т;

— тяжелый
/толщина 20-23 см/ — для движения автомашин с нагрузкой на колесо до 16 т.

Полоса движения
колейной дороги состоит из двух колесопроводов, в каждом из которых плиты
укладываются в один ряд.

Стыкование плит
между собой в колесопроводе осуществляется путем забивки деревянного бруска в
полость, образованную треугольными желобками, выполненными в торцевых гранях
плит. Вбиваемый в эту полость на всю ширину плит деревянный брусок из хвойных
пород расклинивает плиту и способствует устойчивости плит против вертикального
и горизонтального их смещения. Брусок является также упругоподатливой прослойкой
между плитами, не допускающей плотного соприкасания их между собой, вызывающего
окалывание кромок торцевых граней и углов плит.

Для устройства
покрытий на кривых применяется плита трапецоидальной формы в плане /рис. 5/,
укладываемая поперек колеи.

Чередованием
трапецоидальных и основных плит можно получить повороты дорог с различными по
величине радиусами закруглений /рис. 6/.

Рис. 5. Конструкция
трапецоидальной плиты для устройства поворотов колейной дороги.

Рис. 6. Схемы укладки
колейных покрытий на кривых с применением трапецоидальной плиты.

Для более
точного и надежного сопряжения в колее плиты колесопровода с трапецоидальной
плитой последняя имеет вырезы, в которые входят концы плиты колесопровода
/табл. 2/.

Таблица 2

Конструктивные характеристики трапецеидальных плит

Главными
условиями надежной службы дорог со сборным покрытием является:

— соответствие
прочности элементов покрытия фактическим эксплуатационным нагрузкам, имеющим
место на дороге;

— правильная
укладка плит в покрытие с точным выполнением в натуре принятого поперечного
профиля дороги и основания под покрытие при полном учете гидрогеологических
условий трассы и характера эксплуатации дороги;

— обеспечение
водоотвода с дорожного полотна;

— соблюдение
правил эксплуатации.

Если дороги со
сплошным покрытием устраиваются для высокоинтенсивного движения на длительные
сроки их службы /магистральные построечные, лесовозные и др./, а также, если
они прокладываются на трассах постоянных дорог, то при их проектировании
следует руководствоваться СНиП II-Д.5-72 «Автомобильные
дороги».

При
стесненных условиях расположения трасс дорог и устройстве их на короткий срок
/устройство насыпи, разработки котлована, подъезды к временным складам и т.п./,
учитывая ограниченные скорости движения автомашин и механизмов, в отдельных
случаях допускается отступление от СНиП. Это относится к таким показателям
дорожного полотна, как предельные радиусы кривых с виражами, возвышение бровки
полотна над уровнем грунтовых вод и др.

Поперечный
профиль дороги с колейным покрытием назначается с учетом:

— намечаемого к
эксплуатации /расчетного/ типа автомобиля;

-
предполагаемого характера движения;

-
топографических, гидрогеологических и грунтовых условий местности.

Основными
характеристиками расчетного типа автомобиля, влияющими на величины элементов
поперечного профиля колейной дороги, являются:

— ширина кузова
автомашины — С;

— колея задних
колес в осях между спаренными скатами — К;

— ширина двух
спаренных скатов — д.

В зависимости
от указанных характеристик расчетного типа автомобиля назначаются величины
следующих элементов поперечного профиля дороги:

— ширина
колесопровода /плиты/ — В;

— расстояние
между колесопроводами в свету — А;

— минимальная
допускаемая ширина обочин — Д;

— минимальная
допускаемая ширина промежутка между колеями — Е.

Поперечные
профили колейных дорог в зависимости от характера движения автомашин
устраиваются:

— однопутными -
для движения автомашин в одном направлении и в одну ленту;

— двухпутными -
для движения автомашин в двух направлениях /прямом и обратном/;

— однопутными с
разъездами — для встречного движения.

Схемы
поперечного профиля колейных дорог в зависимости от намечаемого характера
движения автомашин показаны на рис. 7, а рекомендуемые величины их элементов -
в табл.
3.

На поворотах
дорог с кривыми малых радиусов проезжая часть дороги уширяется. Уширение
делается с внутренней стороны кривой. Величины уширения, длина отгона виража
принимать в соответствии СНиП II-Д.5-72.

Для пропуска
встречных автомашин на однопутных дорогах устраиваются разъезды, располагаемые
со стороны движения потока порожних автомашин. Расстояние между разъездами по
длине трассы зависит от намечаемой интенсивности движения по дороге и
принимается в пределах 200-500 м.

Принципиальная
схема расположения разъезда в плане показана на рис. 8.

Рис. 7. Схемы поперечного
профиля колейных дорог в зависимости от характера движения:

а — однопутное; б -
двухпутное; в — на разъездах

рис. 8. Схема расположения разъезда на дороге и укладка
на нем плит.

Важное значение
в обеспечении надежной службы дорог со сборным покрытием имеет правильный выбор
основания.

В зависимости
от свойств грунтов, залегающих на трассе, также от намеченного срока службы,
грузоподъемности машин и интенсивности движения сборные покрытия укладываются:

-
непосредственно на местный грунт или с применением тонкого выравнивающего слоя
из песка, шлака и других материалов;

— на местный
грунт, улучшенный путем добавки и перемешивания с ним песка или камневидных
материалов /гравия, щебня и др./;

— на
искусственное основание /распределительный слой/ из песка, гравия, шлака и
других материалов;

— на
искусственное основание, усиленное лежнями и подкладками.

В
табл. 4 приведены различные типы оснований под покрытие и условия их
применения.

На рис. 9
показаны конструкции поперечных профилей с применением различных типов
оснований под покрытия.

Таблица 4

Рекомендуемые типы оснований под покрытие автодорог в зависимости от
грунтовых и эксплуатационных условий

В зависимости от топографических и гидрогеологических
условий, а также от качества грунтов трассы поперечный профиль дороги
выполняется:

— в нулевых
отметках с присыпными обочинами без кюветов;

— в нулевых
отметках с присыпными обочинами и кюветами;

— в насыпи с
кюветами.

Поперечный
профиль с кюветами придается дорогам, прокладываемым на участках с размокающими
грунтами и со слабо выраженными уклонами поверхности, не обеспечивающими
естественного отекания атмосферных вод. При высоком стоянии уровня грунтовых
вод /выше 0,5-0,7 м/, а также на участках дорог, расположенных в пониженных
местах, подвергающихся подтоплению атмосферными или выклинивающимися грунтовыми
водами, земляное полотно и основание под покрытия выполняются в соответствии со
СНиП II-Д.5-72.

Рис. 9. Типовые и
поперечные профили колейных работ для однопутного движения:

1 — укладка плит на почву
без кюветов; 2 — укладка плит на почву с кюветами; 3 — укладка плит на местный,
улучшенный камневидными добавками грунт; 4 — укладка плит на искусственное
основание; 5 — искусственное основание под колесопроводами.

Поперечный
профиль без кюветов допускается только для дорог, прокладываемых на короткий
период в летнее время, при благоприятных для водоотвода топографических
условиях или при хорошо фильтрующем грунте.

Для обеспечения
быстрого отвода атмосферных вод с поверхности дороги поперечному профилю дороги
придают следующие уклоны:

— на
поверхности проезжей части 20-30 %,

— на
поверхности обочин 40-60 %.

Форму сечения
кюветов и величину заложения их откосов назначают в зависимости:

— от свойств
грунтов трассы;

— от способа
возведения дороги и средств механизации.

При
профилировании дорожного полотна грейдером кюветы делаются треугольными с
крутым наружным откосом /1:1 — 1:1,5/ и пологим внутренним откосом /1:3 — 1:4/.
Глубину треугольных кюветов определяют, исходя из необходимого равенства
объемов грунта, извлекаемого при отрывке кювета, и грунта, необходимого для
устройства присыпных обочин.

При отрывке
кюветов вручную форма их принимается трапецеидальной с шириной по дну не менее
0,4 м; наружный откос кювета — 1:1 — 1:1,5, внутренний — 1:1,5 — 1:2.

5.1.1. Главным
условием обеспечения надежной службы сборных плит дорожных покрытий является
применение для них высокосортных материалов и высокое качество их изготовления.

Применяемый
материал: бетон морозостойкий, марки не ниже 300 кгс/см², должен
иметь высокую стойкость на истирание, ударную прочность; полимеры — латекс
СКС-65ГП, содержание сухого вещества 49-52 %; поверхностно-активное вещество
ОП-7.

5.1.2. Бетон
приготовляется на высокомарочном цементе, заполнители по минералогическому
составу, крупности, объемному весу и содержанию примесей, должны отвечать
нормам, установленным соответствующими ГОСТами.

Максимальная
крупность щебня, выраженная величиной диаметра частиц, должна составлять 20-40
мм /в зависимости от толщины плиты/.

5.2.1.
Изготовление плит должно осуществляться полигонным или заводским способом с
обязательным применением ровных форм и вибрированием смеси.

При полигонном
способе изготовления плит может применяться шеферовская установка для подачи
смеси на рабочее место, разравнивания ее и вибрирования в формах. Форма
является разборной и состоит из четырех бортовых элементов, изготовленных из
швеллеров, соединенных между собой стальными штифтами-фиксаторами,
пропускаемыми в имеющиеся в полках швеллеров отверстия. Основанием служит
тщательно выровненная и отшлифованная поверхность площадки, соответствующей по
форме и размерам в плане опорной поверхности плиты. В целях обеспечения точной
установки и надежного закрепления бортовых элементов формы при подготовке их к
бетонированию элементы располагаются на утопленной в бетон металлической раме
из швеллеров, занимающей строго горизонтальное положение. Таким устройством
формы гарантируется плотное прилегание бортовых элементов к основанию и
исключается образование перекосов у изготовляемой плиты.

5.2.2. В
процесс изготовления плит на стенде входят следующие операции:

очистка и
смазка специальной мастикой внутренних поверхностей бортовых элементов формы и
ее основания;

— установка в
рабочее положение элементов бортовой опалубки с закреплением их в неподвижное
состояние на раме и между собой. Проверка точности установки бортовой опалубки
в плане осуществляется промером диагоналей формы. Допустимая разность
полученных величин при этом не должна превышать 3 мм. Правильность высотного
положения бортовой опалубки проверяется визированием по верхним кромкам
элементов;

— заполнение
формы смесью. Подача смеси /смесь приготовляется по специальной технологии/ от
бетоносмесительного узла к стенду осуществляется бетонораздатчиком или другим
имеющимся механизмом;

— разравнивание
смеси в форме и вибрирование ее поверхности вибратором, а в краях плиты -
виброиглой;

— заглаживание
поверхности плиты /с оставлением поверхности шероховатой, без затирки/;

— снятие
бортовой опалубки /по истечении суток после бетонирования/; при такой
технологии плиты быстрее набирают прочность;

— снятие плит со
стенда при достижении ими прочности не менее 70 % от проектной, что
устанавливается опытным путем по контрольным образцам /кубикам/, изготовляемым
из той же смеси что и плита при ее изготовлении.

Приведенный
способ изготовления плит на стенде может применяться в условиях стройдвора
небольшой строительной организации /такими являются промбазы РайДУ, РайМКДСУ/,
не располагающих мощной производственной базой для изготовления плит.

В заводских
условиях производство плит организуется по поточно-агрегатной схеме в
металлических жестких переносных формах с вибрированием на виброплощадке или
вибростоле.

При
изготовлении полимерцементобетонных плит с применением арматуры каркас
изготовляется по существующей технологии, устанавливается в форму,
бетонирование производится способом, описанным выше.

5.3.1. Все
изготовляемые плиты должны проходить технический контроль, включающий:

— контроль
качества применяемых исходных материалов лабораторным способом;

-
пооперационный контроль;

— внешний осмотр
и контрольный обмер плит;

— испытание
прочности плит.

5.3.2. Внешнему
осмотру и контрольному обмеру подвергаются все изготовляемые плиты для
обнаружения раковин, трещин, обнаженности арматуры и других дефектов,
свидетельствующих о пониженной прочности плит, а также для выявления
недопустимых отступлений в основных размерах и неровностей на их рабочей
поверхности.

Плиты, имеющие
на боковых гранях раковины, трещины и обнажения арматуры, считаются
бракованными.

Отступления от
проектных размеров плит при контрольном обмере их не должны превышать:

— по длине и
ширине ±3,0 мм;

— по длине
диагоналей ±3,0 мм;

— по толщине
±5,0 мм.

Неровности на
рабочей поверхности плит, измеряемые величиной просвета между кромкой рейки,
приложенной к плите и поверхностью, не должны превышать 3,0 мм на один метр
длины рейки.

5.3.3.
Испытание прочности плит производится на специальном оборудованном для этих
целей стенде путем пробного загружения плит, с доведением нагрузки до
нормативной, /т.е. до предельной нагрузки, которую плита согласно расчету
должна выдержать без образования трещин/. Испытанию под нормативной нагрузкой
подвергаются изготовленные плиты в количестве не менее 6 шт. из партии 1000 шт.
Кроме того, отдельные плиты испытываются с доведением до полного разрушения.

Испытание плит
производится по схемам их загружения, показанным на рис. 10 и 11. На рис. 10
показана схема стенда для испытания одновременно двух плит. Такая схема принята
с целью приблизить распределение нагрузки на поверхности плиты в условиях
испытания на стенде к фактическому ее загружению колесами автомашин в
обеспечить при этом надежную устойчивость штабеля с балластом против обрушения
во время испытания.

5.3.4. Нагрузка
на испытываемые плиты /рис. 10/ передается через штампы /деревянные/ овальной
формы размером 40×75×15 см, сколоченные из трех слоев досок.

В качестве
грузовой платформы для размещения балласта служит настил из стальных прокатных
элементов или мощных железобетонных балок, способных выдержать балластную
нагрузку без разрушения.

Платформа
своими концами свободно опирается на стальные подкладки, уложенные на штампы. В
качестве балласта используются бетонные или железобетонные изделия, удобные по
массе и размерам для размещения их штабелем на платформе.

Загружение
платформы производится последовательно, дозами по 0,5 ÷ 1,0 т в
зависимости от массы применяемых в качестве балласта элементов с симметричным
расположением груза относительно центров штампов. Загружение платформы до
суммарной нагрузки, составляющей 60 % от нормативной, производится без
перерывов.

При дальнейшем
загружении после каждой очередной догрузки испытываемые штаты выдерживаются под
грузом 10 мин. Под нормативной нагрузкой плиты выдерживаются в течение 30 мин.

Рис. 10. Схема стенда для
испытания дорожных плит:

1 — испытываемая плита; 2
— деревянный штамп овальной формы размером 75×40×15 см; 3 -
подкладка длиной 100 см; 4 — настил длиной 520 см; 5 — балласт; 6 — бетонное
покрытие площадки.

(Здесь и на рис. 11 цифры
в квадратах обозначают порядок укладки при испытании).

Рис. 11. Схема стенда:

1 — испытываемая плита; 2
— деревянные опорные брусья 15×15 см; 3 — бетонное покрытие площадки; 4 -
деревянные подкладки 10×10 см; 5 — настил; 6 — балласт.

5.3.5. Кроме
того, может быть рекомендована и другая схема испытания, показанная на рис. 11.
Нагрузка на плиты передается через деревянные бруски размером
10×10×100 см, располагаемые на расстоянии 1/4 длины плиты от ее
концов. Режим загружения принимается таким же, как и в схеме рис. 10.

В связи с тем,
что нагрузка при данной схеме загружения передается на плиту не в середине
пролета, а через подкладки, расположенные симметрично на расстоянии одна от
другой, равном половине длины плиты, суммарная величина нормативной нагрузки,
передаваемой на плиту при испытании, должна быть удвоенной.

5.3.6.
Нормативные нагрузки, принятые величины предельной нагрузки, допускаемой на
колесо при работе на автодороге, отвечающие варианту работы плиты на
искусственном основании.

5.3.7. Кроме
испытания плит на нормативные нагрузки, изготовляемые плиты в количестве 0,1 %
от числа выпускаемых предприятием испытываются загружением до полного
разрушения. За полное разрушение плит принимается их состояние при полном
изломе, а для армированных — разрыв арматуры. Для удовлетворения технических
требований к прочности плит величина разрушающей нагрузки должна быть не менее
чем 1,5 Р, где Р — нормативная нагрузка.

5.4.1. Плиты,
выпускаемые производством, должны быть качественными.

5.4.2.
Появление брака может быть связано с несоблюдением технологии изготовления. К
браку и отходам в производство и применении плит приводит также небрежное
обращение с ними при снятии со стенда, извлечении из форм, складировании, при
погрузочно-разгрузочных операциях и при укладке плит в покрытие. Поэтому одним
из обязательных условий применения плит покрытий является соблюдение мер
предосторожности в обращении.

5.4.3. Снятие
со стенда плит краном следует производить плавно, без рывков. Вначале — прием
снятия /отрыв/, плита должна захватываться за петли, расположенные с одной
/длиной/ стороны плиты.

5.4.4. При
складывании плит в штабели необходимо применять две деревянные прокладки между
плитами, располагая их на расстоянии 1/5 длины плиты от краев. Прокладки в
рядах штабеля должны располагаться строго одна под другой.

При
внутризаводском и складском перемещении плит, а также при погрузке и разгрузке
следует оберегать плиты от ударов о штабели, стойки и другие предметы.
Опускание плит на штабели и в транспортные средства должно быть плавным.

В процессе
укладки не допускать ударов по плитам твердыми предметами, которые могут
вызвать около кромок.

6.1.1. Сборные
покрытия предназначаются в качестве радикального надежного обеспечения
проходимости неблагоприятных в гидрогеологическом и топографическом отношениях
участков на трассах автодорог, проложенных по грунту. В соответствии с этим
объем и характер работ, связанных с устройством покрытий, определяется:

а/ природными
условиями трассы автодороги и ее состоянием к моменту устройства покрытия;

б/ назначением
и намечаемым сроком службы дороги.

Во всех случаях
покрытие укладывается прежде всего на наиболее неудовлетворительные в отношении
проходимости участка трассы.

6.1.2.
Основными работами по устройству дорог со сборными покрытиями будут:

профилирование
или исправление профиля земполотна;

подготовка
основания под покрытие;

укладка
покрытия;

отделочные работы.

6.1.3.
Профилирование земляного полотна выполняется обычными, принятыми в дорожном
строительстве средствами и способами и производится только в тех случаях, когда
дорога прокладывается по новому месте и предназначается для интенсивной работы
автотранспорта круглогодичного действия.

Для временных
дорог со сборными покрытиями является предпочтительным профиль с треугольными
кюветами и присыпными обочинами, выполняемыми при помощи автогрейдера.

6.2.1. Характер
и объем работ по подготовке основания зависит от самого основания. При наличии
грунтов, обладающих высокой несущей способностью и водонепроницаемостью,
подготовка основания сводится к тщательной планировке проектной поверхности
местного грунта под рейку, по маячным доскам, установленным по внутренним
кромкам обочин.

6.2.2.
Подготовка основания из песка, шлака или других материалов включает следующие
работы:

выкладку
доставляемых на трассу материалов основания в мерные валики или кучки на
спланированной полосе, отведенной под проезжую часть;

установку под
нивелир или визирке бортовых форм для ограничения ширины и высоты насыпаемого
слоя основания. Бортовые формы могут быть инвентарными металлическими,
деревянными из брусьев или досок, они должны иметь высоту не менее проектной
толщины слоя основания /рис. 12/;

разравнивание
материала основания грейдером и планировку поверхности последнего под рейку,
устанавливаемую концами на бортовые формы.

Уплотнение
основания из песка после планировки производится обильным поливанием его водой
способом дождевания.

Рис. 12. Схема
технологической последовательности подготовки основания и укладки сплошного
покрытия из плит при варианте профиля с присыпными обочинами;

1 — выкладка песка на
подготовленное земляное полотно; 2 — установка бортовых форм; 3 — разравнивание
песка и полив водой; 4 — «чистовая» планировка основания под рейку-шаблон; 5 -
укладка плиты и «чистовая» планировка основания под вторую плиту; 6 — укладка
плиты и заделка стыка; 7 — выкладка грунта на обочинах; 8 — планировка, укатка
и отделка обочин; а — бортовая форма; б и 8 — рейки-шаблоны, г — плита; д -
деревянный брусок, забиваемый в стык.

6.2.3. В
подготовку основания из местного связного грунта, улучшенного песком, гравием,
щебнем или другими материалами, входят следующие операции /рис. 13/:

профилирование
корыта грейдером с отвалом грунта на обочины;

выкладка в
корыте и разравнивание грейдером улучшающего материала /песка, гравия, щебня,
ракушечника и пр./ по примерной норме, приведенной в табл. 5;

укладка слоя
толщиной 6-8 см местного грунта, взятого с обочин, на слой улучшающего
материала;

перемешивание
улучшающего материала с местным грунтом грейдером или рыхлителем на полную
толщину слоев;

срезка
грейдером слоя улучшенного грунта толщиной 5-6 см и выкладка его в валы на
обочинах;

укатка
основания пневмокатками в 10-12 следов;

«чистовая»
планировка основания по маячным визиркам или брусьям;

укладка плит с
заделкой стыков;

планировка,
укатка и окончательная отделка обочин.

Таблица 5

Примерные нормы улучшающего материала

Рис. 13. Схема технологической
последовательности работ по подготовке основания из улучшенного грунта и
укладка на нем сплошного покрытия из плит с устройством обочин, укрепленных
улучшенным грунтом:

1 — профилирование корыта;
2, 3 — выкладка и разравнивание улучшающего материала; 4 — укладка слоя
местного грунта на поверхность слоя улучшающего материала; 5 — перемешивание
местного грунта с улучшающим материалом грейдером или рыхлителем; 6 — срезка
слоя улучшенного грунта и выкладка его на обочины; 7 — укатка основания; 8 -
«чистовая» планировка основания по маячным брусьям; 9 — укладка плит и заделка
стыков; 10 — планировка, уплотнение и отделка обочин.

Подготовка
основания под покрытие является важным элементом и должна выполняться очень
тщательно, так как от этой операции зависят эксплуатационные показатели дороги.
Способ выравнивания с помощью рейки показан на рис. 14.

Рис. 14. Способ
выравнивания поверхности основания при укладке плит на бортовые лежни с помощью
рейки

6.3.1.
Технологическая последовательность работ по укладке покрытия включает:

— подачу плит
на трассу с разгрузкой их на место в покрытие или с выкладкой на обрезах
дороги;

-
предукладочную подготовку основания;

— укладку плит;

— заделку
стыков в покрытии.

Подача плит на трассу
из завода /полигона/ или железнодорожной станции осуществляется
автотранспортом. Для выгрузки плит на трассе применяются автомобильные краны.

Предукладочная
подготовка основания заключается в окончательном выравнивании и профилировании
его поверхности по шаблону. Песчаное основание смачивается водой.

Укладка плит в
покрытие производится тем же краном, который работает на разгрузке плит. Кран
для укладки плит располагается на готовом покрытии. При строповке плит следует
обращать особое внимание на надежность захвата крюками за петли и
горизонтальность подвески, перемещаемой краном плиты. Опускание плит на
основание производится плавно, с задержкой на высоте 0,3-0,4 м от поверхности
основания для точной ориентировки плиты на укладку. Для обеспечения между
плитами равномерного зазора, предусмотренного проектом /1-1,5 см/, между
уложенной и укладываемой плитами ставятся металлические прокладки /рис. 15/.
После посадки плиты прокладки из шва извлекаются при помощи рычага,
вставляемого в отверстие, имеющееся в косынке. Правильность высотного положения
уложенной плиты проверяется рейкой, укладываемой на поверхность ранее,
уложенной и укладываемой плит. Величина просвета под рейкой зависит от
характера прокладываемой дороги и способа заделки стыков.

Рис. 15. Стальная
прокладка для обеспечения равномерных зазоров между плитами при сборке
покрытия.

Заделка стыков
между плитами в покрытии в зависимости от характера покрытия /временные,
подъездные и внутризаводские/ может осуществляться антисептированными брусками
из хвойных пород, битумной мастикой или цементным раствором. При любом из
способов заделки стыков непременным условием является плотное заполнение
полости между укладываемыми плитами.

6.3.2
Отделочные работы. К отделочным работам относятся:

устройство обочин;

углубление или
уширение и зачистка кюветов;

при устройстве
колейных покрытий заполнение колейных промежутков.

Обочины и
кюветы оформляются в соответствии с принятым поперечным профилем дороги.

Работы
производятся в такой последовательности:

— углубление
или расширение кюветов грейдером в несколько проходов с выкладкой грунта на
обочины;

разравнивание
грейдером грунта на обочинах до проектного профиля, а при устройстве колейных
покрытий — также и в колейных промежутках;

— укатка обочин
и колейных промежутков пневмокатками или грузовой машиной;

зачистка
кюветов вручную с выкладкой грунта на обочины /и в колейные промежутки/ для
досыпки их после укатки.

Способы
производства отделочных работ, состав бригады, количество механизмов и машин
определяются в каждом конкретном случае и отражаются в проекте производства
работ.

Предусматриваются
работы:

очистка
поверхности покрытий от наносимой колесами автомашин грязи и выпадающего снега;

подбивка
просевших и замена разрушенных плит;

поддержание в
порядке водоотводных устройств;

наблюдение за
выполнением установленных правил движения по дороге.

Вышеприведенный
комплекс работ выполняет служба эксплуатации автодорог, которая имеет в штатном
расписании необходимый набор механизмов, нашив и инструмент.

Длительность
эксплуатации дорог зависит от правильного и своевременного ухода за покрытиями
и земляным полотном, водоотводными сооружениями.

1. Бируля А.К.
.Батраков О.Т., Могилевич В.М. Сборные железобетонные покрытия автомобильных
дорог. — М.: Автотрансиздат, 1960. — 135 с.

2. Берг О.Я.,
Физические основы прочности бетона и железобетона. — М.: Госстройиздат, 1961. -
96 с.

3.
Горбунов-Посадов М.И. Таблицы для расчета тонких плит на упругом основании. — м.: Госстройиздат. 1959. — 98 с.

4. Коновалов
С.В. Рекомендуемые конструкции сборных железобетонных колейных покрытий
автомобильных дорог. — В кн.: Ликвидация сезонных дорожных работ. М., 1959, с.
12-13.

5. Аррамбид Ж.,
Дюрье М. Органические вяжущие и смеси для дорожного строительства. Перевод с
французского. — М.: Автотрансиздат, 1961. — 271 с.

6. Макотинский
М.П. и др. Полимерные материалы в строительстве. — М.: Госстройиздат по
строительству и архитектуре-, 1959. — 68 с.

7. Седов Л.И.
Методы подобия и размерности в механике. — М.: Гостехиздат
технико-теоретической литературы, 1957. -375 с.

8. Скрипов Н.И.
Сборное железобетонное покрытие на лесовозных дорогах. — М.: Гослесбумиздат,
1962. — 133 с.

9. Яковлев А.В.
Сборно-разборные железобетонные дорожные покрытия. — Л. — М.: Госстройиздат,
1958.

10.
Методические указания по осушению земляного полотна и оснований дорожных одежд
в районах избыточного увлажнения и сезонного промерзания грунтов. — М.:
Согоздорнии, 1973. — 120 с.

11. СНиП II-Д.5-72.
Автомобильные дороги. Нормы проектирования. М., 1973. — 110 с.

12. ВСН-46-72.
Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. — М.: Транспорт,
1973. — 112 с.

Устройство дорожного покрытия из плит — технология

Технология устройства дорожного покрытия из железобетонных плит стара как мир. Несмотря на это, в современной строительной отрасли бетонные дороги или «бетонки» имеют широкую популярность. Причин этому несколько. Среди них практичность, простота в работе, относительная экономичность по отношению к другим технологиям дорожных покрытий, и, конечно же, возможность в короткие сроки на любом типе грунта смонтировать полноценную грузоподъемную дорогу, способную выдерживать любые атмосферные воздействия. Кроме того, сборные железобетонные дорожные конструкции являются уникальными потому, что их можно легко демонтировать, а плиты использовать повторно.

Назначение дорог из железобетонных плит может быть самым разнообразным. Это и создание постоянных подъездных путей к промышленным объектам, и создание временных дорог на объектах строительства. Широко применяется данная технология и в частном секторе для организации подъездных путей к участкам и домам, расположенным либо в сельской местности, либо местах с плохим дорожным покрытием. Кроме этого, благодаря наличию большого ассортимента форм, размеров и вариантов декоративной отделки поверхности, дорожные плиты используются для  придомовых участков, для устройства покрытия дворов, автостоянок и подъездов к ним. В зависимости от назначения сборных бетонных покрытий, технологии по их устройству различаются.

Этапы устройства дорожного покрытия

Рассмотрим технологию по устройству дорожного покрытия из ЖБП. На начальных этапах проводятся подготовительные работы, заключающиеся в подготовке основания под укладку плит, разметке покрытия. Так же на этапе подготовительных работ проводятся организационные мероприятия по подвозу плит к месту укладки, их складированию и хранению. В зависимости от планируемого назначения и необходимой грузоподъемности бетонной дороги, под нее готовится основание или подложка. Только в случае, если бетонная дорога монтируется для кратковременного использования, плиты укладываются на выровненный прочный грунт.  В иных случаях после проведенных расчетов и разметки, в грунте срезается верхний слой толщиной до 50 см в зависимости от типа грунта и рельефа.

Образовавшийся котлован заполняется гранитным щебнем и песком. Соотношение объема этих компонентов с глубиной котлована должно быть не менее 65-75% , из которых 35-45% это щебень и 30-40% песок. Песчаная подложка должна быть тщательно выровнена и плотно утрамбована при помощи специализированной техники виброплиты или виброкатка. Оборудование такого основания под железобетонную дорогу необходимо, чтобы быстро отводить атмосферные осадки, не давая грунту под плитой размякнуть. Гранитно-песчаное основание предотвращает таким образом перекос плит, а это чревато повышением напряженности в железобетоне и иго быстрым разрушением.

По окончании трамбовки основания можно приступать к укладыванию плит по разметке.  ЖБП укладываются на основание при помощи специальной крановой техники на колесной или гусеничной базе. Особенность при укладке плит состоит в том, что плиту необходимо опускать строго параллельно основанию, в ином случае песчаная подложка будет повреждена и масса плиты неравномерно по ней распределится, что в итоге приведет к быстрому разрушению плиты.

Укладка железобетонных плит на основание

Существует две методики укладки железобетонных плит на основание. Первый способ предполагает использование не песка в чистом виде, а цементно-песчаной смеси. После укладки ЖБП основание проливается водой через стыки плит, а сами стыки заполняются бетонным раствором. Такая укладка гарантирует хорошее прилегание к основанию и обеспечивает качество возведенного дорожного покрытия. Второй способ получил название «сухой» укладки. Он не предполагает использование цементной смеси, и применяется в основном на подвижных грунтах в местности с частыми осадками и высокой влажностью почв.

Укладывать плиты необходимо последовательно в порядке и по разметке, которые должны быть определенны на этапе планирования работ.  После укладки монтажные петли соседних плит рекомендуется связать при помощи сварки, повысив прочность железобетонной конструкции.

В случае благоустройства при помощи бетонных плит приусадебных участков, некоторыми из перечисленных работ, повышающих прочность и долговечность сборного бетонного покрытия можно пренебречь. Так при подготовке основания достаточной глубиной будет 20 см, из которых 10 см заполнены щебнем и 10 см песком. По завершении укладки покрытия не обязательно сваривать монтажные петли, а промежутки между плитами можно заполнить почвой и высеять в нее семена газонных трав. Таким образом, использование дорожного покрытия из бетонных плит может быть применено во многих сферах, начиная устройством автомобильных дорог большой грузоподъемности в жестких климатических условиях, и заканчивая благоустройством дачного участка.

Бетонные основания и подосновы

Опубликовано 12 марта 2019 г.

Строительные компании, которым поручено построить дом, следят за тем, чтобы стропила и фермы выдерживали крышу. Аналогичным образом, при строительстве мостов опоры моста требуют особого внимания, поскольку они предназначены для распределения нагрузки.

От парковок до автомагистралей — все, что должно выдерживать нагрузку, должно иметь прочное и устойчивое основание.

Вот почему тротуары требуют прочного и прочного основания.Несущие нагрузку миллионов транспортных средств, проезжающих по ним, тротуары требуют прочности и адекватного распределения нагрузки, чтобы обеспечить надежную платформу для транспортировки.

Техника строительства тротуаров с годами претерпела значительные изменения. В этой статье мы подробно познакомимся с миром бетонных оснований и подстилок.

История бетонных оснований / несущих плит

Необходимость использования баз и подоснов — не современное научное достижение, а скорее обычное явление среди первых строителей.Римская империя, известная своими достижениями в строительных технологиях, уже в 500 г. до н.э. построила более 53000 миль дорог для облегчения передвижения войск и припасов.

Римляне осознали важность сохранения грунтового основания от постоянного ухудшения, вызванного их повозками и колесницами. Известные туристические достопримечательности, такие как Аппиева дорога, были построены из нескольких слоев камней, которые сформировали основание, основание и поверхность.

По мере того, как автомобили продолжали развиваться и увеличиваться в размерах и весе, потребность в более прочном дорожном покрытии росла, что привело к ключевым инновациям в области дорожного строительства.Современные дороги разительно отличаются от римской Аппиевой дороги, но суть — потребность в базе — остается прежней.

Что такое бетонное основание / основание?

В терминологии бетонного покрытия земляное полотно — естественный грунт, на котором построено дорожное покрытие, — должен быть защищен и уплотнен, чтобы гарантировать, что он останется на своем месте и не будет поврежден. Это делается путем укладки основания, слоя заполнителя, который помещается над земляным полотном для предотвращения смещения грунта.

Выступая в качестве основного несущего элемента, основание имеет решающее значение для равномерного распределения нагрузки по земляному полотну. Качество основания имеет решающее значение для срока службы дорожного покрытия. Во многих случаях высококачественная основа изжила весь срок службы поверхности, что означает, что после ухудшения состояния поверхности необходимо нанести только новый поверхностный слой.

Почему база важна?

Современное строительство сильно зависит от бетона, и на то есть веские причины.Бетон обеспечивает прочность и долговечность, которые ищут строители, и по низким ценам. Однако у мощного сжатия есть обратная сторона — ему не хватает гибкости.

Дороги подвергаются интенсивному движению в течение года, и при работе с таким объемом трафика требуется гибкость. Если бетонные плиты, образующие самый верх тротуара, не имеют надлежащей опоры снизу, они могут прогнуться. Любые потенциальные «мягкие места» в земляном полотне могут позволить бетону просесть из центра или подняться с краев.

Бетонные плиты из-за своей жесткости могут треснуть. Поскольку бетон сильно сжат и тяжел, он может треснуть под собственным весом, если не будет обеспечено подходящее основание.

Всегда ли необходимо бетонное основание?

Основание под дорожным покрытием не является обязательным требованием, но с тех пор, как в 1891 году в Америке было установлено первое цементное покрытие, промышленность в целом перешла на использование цементного основания и подоснов.

Надлежащим образом подготовленные основание и основание являются предпосылкой для достижения однородности конструкции дорожного покрытия.

Даже если бетонная плита укладывается поверх гранитного основания, отсутствие однородности при отсутствии основания создаст несколько проблем. Например, сложнее получить надлежащий сорт и оптимальную плоскую структуру без тщательно подготовленного основания.

Помимо однородности, усадка поверхности также представляет серьезную проблему.Бетон склонен к усадке, и по мере его усадки наличие основания снижает вероятность растрескивания бетонной поверхности. Без основания бетонная поверхность будет относительно легко треснуть из-за отсутствия опоры.

Какая оптимальная толщина основания?

Толщина основания необъективна и зависит от множества факторов. Некоторые из факторов:

• Стабильность земляного полотна под покрытием
• Стабильность и топография окружающей местности с покрытием
• Тип нагрузки, которой будет подвергаться дорожное покрытие

Например, основание толщиной три дюйма на жилом подъездной дороги на устойчивой почве может хватить.Однако, напротив, бетонное покрытие на стоянке грузовиков требует оптимальной толщины основания более шести дюймов.

Прежде чем определиться с толщиной основания, важно понимать, что основание — это всего лишь один элемент конструкции дорожной одежды. Есть несколько других факторов, таких как глубина основания и тип используемого строительного материала, которые могут повлиять на толщину основания.

Наконец, запланированная толщина бетонного покрытия сама по себе также влияет на определение надлежащей толщины основания.

Каковы преимущества бетонного основания и основания

Существует несколько материалов, используемых при строительстве мостовой, оснований и оснований, но бетон по-прежнему остается самым популярным выбором среди строителей.

По сравнению с другими материалами, бетон по-прежнему обеспечивает большую безопасность, чем любой другой строительный материал, благодаря более длительному сроку службы.

Несколько исследований показали, что бетон — это долговечный материал, который в лучшем случае может прослужить до 50 лет.

Бетон со временем корродирует медленнее, чем другие материалы, что приводит к меньшему количеству выбоин, меньшей потребности в ремонте и меньшему заносу автомобиля, поскольку поверхность бетона более прочная и обеспечивает большее трение.

Кроме того, бетон на 100% пригоден для вторичной переработки и является одним из наиболее перерабатываемых строительных материалов в мире. В отличие от других материалов, таких как асфальт, он не улучшает засыпку земли в вашем штате, но может вносить свой вклад в окружающую среду и использоваться для нового строительства.

Прочность и долговечность, обеспечиваемые бетонными основаниями, во многом способствовали их широкому использованию в строительной отрасли, и их популярность, похоже, не ослабевает.

Подложки и основания для бетонных плит

Хорошо уплотненное земляное полотно защищает конструкцию от грязи и обеспечивает равномерную опору плиты. Липпинкотт и Джейкобс

То, что находится под бетонной плитой, имеет решающее значение для успешной работы. Это ничем не отличается от фундамента под здание.Плита на земле (или плита на уровне грунта) по определению не должна быть самонесущей. «Система поддержки грунта» под ним служит для поддержки плиты.

ЧТО ТАКОЕ ПОДБАЗА / ПОДГРУППА?

Терминология, используемая для систем поддержки грунта, к сожалению, не полностью согласована, поэтому давайте следовать определениям Американского института бетона, начиная снизу:

• Земляное полотно — это естественный грунт (или улучшенный грунт), обычно утрамбованный.
• Основание — это слой гравия поверх земляного полотна.
• Основание (или слой основания) — это слой материала наверху основания и непосредственно под плитой.

Найдите подрядчиков по изготовлению плит и фундаментов рядом со мной

Уплотненное основание защищает рабочих от грязи.Сеть энергоэффективных зданий

Единственный слой, который является абсолютно необходимым, — это земляное полотно — вы должны иметь грунт, чтобы положить на него плиту поверх. Если природный грунт относительно чистый и уплотняемый, то вы можете положить на него плиту без дополнительных слоев. Проблема заключается в том, что почва не может хорошо дренироваться и может быть грязной во время строительства, если намокнет, она может плохо уплотняться, и может быть трудно получить ровную поверхность и получить надлежащий уровень. Как правило, верхняя часть земляного полотна должна иметь уклон с точностью до плюс или минус 1.5 дюймов от указанной отметки.

Основание и базовое поле, или и то, и другое дают несколько хороших результатов. Чем толще основание, тем большую нагрузку может выдержать плита, поэтому, если на плиту будут лежать тяжелые нагрузки, такие как грузовики или вилочные погрузчики, проектировщик, вероятно, укажет толстое основание. Нижнее основание также может действовать как разрыв капилляров, предотвращая попадание воды из уровня грунтовых вод в плиту. Материал основания обычно представляет собой достаточно дешевый гравий без большого количества мелких частиц.

Переработанный щебень — отличный источник материала основания. Производитель бетона

Базовый курс поверх подстилающего основания облегчает получение надлежащего уклона и выравнивание. Если вы используете что-то вроде колье из более тонкого материала наверху основания, оно поддержит ваших людей и оборудование во время укладки бетона. Это также сохранит одинаковую толщину плиты, что позволит сэкономить деньги на бетоне — самой дорогой части системы. Плоский базовый слой также позволит плите легко скользить при ее усадке, уменьшая ограничение и риск появления трещин при сжатии бетона после укладки (усадка при высыхании).

Вся основа и базовая система должны иметь толщину не менее 4 дюймов — толще, если инженер считает, что это необходимо для надлежащей поддержки. Материал основного слоя, согласно ACI 302, «Конструкция бетонных полов и плит», должен быть «уплотняемым, легко поддающимся обрезке, гранулированным заполнителем, который будет оставаться стабильным и поддерживать строительное движение». ACI 302 рекомендует материал с содержанием мелких частиц от 10 до 30% (проходящий через сито № 100) без глины, ила или органических материалов. Хорошо работает промышленный заполнитель — также может работать и заполнитель из измельченного вторичного бетона.Допуски по основному слою составляют +0 дюймов и минус 1 дюйм для этажей классов 1-3 (типичные полы с низким допуском) или +0 дюймов и минус ¾ дюймов для полов с более высокими допусками.

А КАК НАСЧЕТ ПОЧВЫ?

Песчаный грунт легко сжимается, но при строительстве может легко образоваться колеи. Вольная реформатская церковь Южной реки

Вес плиты и всего, что на ней находится, в конечном итоге будет поддерживаться почвой. Когда выкапывают строительную площадку, обычно почва перемещается — высокие места вырезаются, а низкие места заполняются.Затем все должно быть уплотнено перед укладкой бетона, основания и основания.

Тип почвы определяет, что должно произойти перед укладкой плиты. Существует три основных типа почвы, и вот что вам следует знать о каждом:

• Органические почвы , то, что вы могли бы назвать верхними почвами, отлично подходят для вашего сада, но ужасны под плитой. Органические почвы нельзя уплотнять, их необходимо удалить и заменить на сжимаемый наполнитель.
• Зернистые грунты представляют собой песок или гравий.Вы можете легко увидеть отдельные частицы, и вода довольно легко стекает с них. Так же, как на пляже, когда вы строите замок из песка, если вы возьмете горсть влажной зернистой земли и сделаете шар, как только он высохнет, он рассыпется. Гранулированные грунты обладают высочайшей несущей способностью и легко уплотняются.
• Связные грунты — глины. Если вы возьмете влажную пригоршню, вы можете свернуть ее в нитку, как пластилин для лепки. Между пальцами он оставляет ощущение жирности и гладкости, а отдельные частицы слишком малы, чтобы их можно было увидеть.Связные грунты часто трудно уплотнять и приобретают твердую твердую консистенцию в сухом виде, но они имеют более низкую несущую способность, чем зернистые грунты. Некоторые глины расширяются при намокании и сжимаются при высыхании, что делает их особенно трудными в качестве материалов земляного полотна. Лучший способ решить эту проблему — сначала хорошо уплотнить, а затем не дать им намокнуть (обеспечив дренаж). Но по мере того, как земля под плитой со временем высыхает, она сжимается, и плита оседает. Это не большая проблема, если плита изолирована от опор и колонн, а также от любых труб, проходящих через плиту, чтобы она могла немного осесть и равномерно осесть.Часто с экспансивными глинами лучшим подходом является структурная плита, которая совсем не опирается на почву, или плита после растяжения, которая плавает на поверхности почвы, но не полагается на нее в качестве структурной опоры.

Дополнительное натяжение часто является лучшим решением для плиты на плохой почве. Бетон Дж. К. Эскамиллы

Большинство естественных почв, конечно же, представляют собой смесь и поэтому характеризуются преобладающим типом материала. Величина веса, которую почва может выдержать до того, как она разрушится, — это ее несущая способность, обычно выражаемая в фунтах на квадратный фут.Однако конструкция основана на допустимом давлении грунта, что увеличивает предельную несущую способность.

Давайте посмотрим на вес, который обычно должен выдерживать грунт земляного полотна. Плита толщиной 6 дюймов весит около 75 фунтов на квадратный фут. Согласно Международному жилищному кодексу, временная нагрузка (все, что не является частью самого здания) варьируется от примерно 20 до примерно 60 фунтов на квадратный фут — 50 фунтов на квадратный фут в гараже. Это дает нам 125 фунтов на квадратный фут для поддержки почвы.Чистая песчаная почва может иметь допустимое давление почвы до 2000 фунтов на квадратный фут. Даже плохая почва — ил или мягкая глина — может иметь допустимое давление на почву в 400 фунтов на квадратный фут.

Таким образом, мы можем видеть, что допустимое давление грунта для плиты редко является проблемой. Однако существует потребность в равномерной опоре, потому что, если одна часть плиты оседает больше, чем другая, именно тогда мы получаем изгиб плиты — и, возможно, трещины и неравномерную оседание. Важно знать, какие области были вырезаны, а какие залиты — убедитесь, что области заполнения были хорошо уплотнены.Фактически, любая почва, которая была нарушена во время раскопок, должна быть уплотнена.

ОПОРА УНИФОРМА

Ключ к системе поддержки почвы — это равномерная, а не сильная опора. Конечно, он должен иметь возможность поддерживать плиту, и на большей части поверхности это не проблема, по крайней мере, в середине плиты, поскольку нагрузка распределяется по такой большой площади. Хорошая прочная опора на краях и в любых стыках может быть другим вопросом — чтобы предотвратить растрескивание и выкрашивание стыков, нам необходимо поддерживать плиту в тех местах, где она может вести себя как консоль и изгибаться в основание.Но с хорошей базой это тоже не проблема.

Что происходит с бетонной плитой, если опора неоднородна?

Бетон очень прочен на сжатие и не так силен на растяжение. В плите напряжение часто создается изгибом. Когда кусок бетона изгибается, он сжимается с одной стороны и растягивается с другой. Бетонная плита может прогнуться вогнутой вверх (как улыбка), если земляное полотно имеет мягкое пятно посередине, вызывая растяжение дна. Он может загибаться (как хмурый взгляд) на свободных краях или в суставах, вызывая натяжение верха.Так что, если вся ваша бетонная плита не поддерживается снизу «системой поддержки грунта», она будет легче сгибаться и, вероятно, треснет.

Почему земляное полотно и основание позволяют бетону вообще двигаться, разве он не должен быть полностью жестким?

Дело в том, что любое основание из грунта или гравия будет сжиматься, если нагрузка будет достаточно высокой, если только плита не будет размещена на твердой породе. И в некотором смысле это хорошо, потому что плиты скручиваются, и если основание может немного отклоняться, оно может продолжать поддерживать плиту, даже когда она скручивается.Но если он не обеспечивает равномерной опоры, если плита должна перекрывать мягкие участки, плита, вероятно, треснет. На плиту даже не обязательно должна быть большая нагрузка — обычно достаточно собственного веса, поскольку плита на уровне грунта обычно не рассчитана даже на постоянную нагрузку. И когда он действительно треснет, эта трещина будет проходить через всю плиту. Если опора под плитой достаточно плохая, вы можете получить дифференциальную осадку по трещине, которая оставляет очень неприятную неровность и очень недовольна владельцу.

После уплотнения плотность грунта может быть проверена с помощью оборудования для ядерных испытаний. Bechtel

КАК ПОДГОТОВКА / ОСНОВАНИЕ ВЛИЯЕТ НА КОНСТРУКЦИЮ ПЛИТ?

Мы прилагаем все усилия, чтобы получить надлежащую систему поддержки грунта, и в итоге мы получаем единое исходное значение для конструкции плиты. Наиболее часто используемым значением является модуль реакции земляного полотна k . Это значение не связано напрямую с несущей способностью, и k не сообщает проектировщику, является ли грунт сжимаемым или расширяющимся.Он показывает, насколько жестко основание / земляное полотно при небольших прогибах (около 0,05 дюйма).

Теперь давайте посмотрим, почему нам нужно знать, насколько гибким является земляное полотно. Для начала важно понять, что плита на земле спроектирована как «простой» бетон. Это означает, что мы не рассчитываем, что арматурная сталь выдержит любую нагрузку. Но подождите, скажете вы, в плите есть сталь — сетка и арматура. Да, но эта сталь нужна только для контроля трещин — чтобы они плотно скреплялись.Обычно он не проходит через суставы — в суставах мы хотим передавать только поперечные силы, а не изгибающие моменты и, конечно же, не поперечное ограничение. Это то, для чего в первую очередь нужен стык, чтобы допустить боковую усадку в плите.

Если земляное полотно оседает под серединой плиты или по краям, неподдерживаемая часть может привести к трещинам или разрушению плиты.

Итак, если мы не рассчитываем на то, что сталь выдержит любую нагрузку, тогда бетон должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать изгиб.А поддержка, которую он получает снизу, определяет, насколько он будет изгибаться. Как мы уже обсуждали, бетон не так силен при растяжении, и поскольку половина изгиба приходится на растяжение, он не так силен при изгибе. Но что делает его более прочным при изгибе, так это более толстая плита.

Плохо уплотненное земляное полотно или нагрузка, превышающая расчетную для плиты, могут привести к растрескиванию стыков. Билл Палмер

Чем слабее земляное полотно или чем тяжелее нагрузки, тем толще должна быть плита.Прочность бетона также играет важную роль, но большинство бетонных плит составляет от 3000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм, так что это не главный фактор. Прочность бетона на растяжение обычно принимается от 10 до 15% от прочности на сжатие, то есть всего около 400 или 500 фунтов на квадратный дюйм. Сравните это с пределом прочности арматуры класса 60, который составляет 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Здесь следует помнить, что бетонная плита должна быть жесткой, но мы не ожидаем, что основание будет бесконечно жестким. Плита немного осядет, и это нормально с точки зрения дизайна — опять же, если оседание будет однородным.Однако опасность возникает на краях плиты или в швах, которые достаточно широки, чтобы позволить плите с обеих сторон осесть независимо друг от друга. На этих свободных краях вес, который может выдержать плита, зависит от жесткости основания и прочности плиты на изгиб, которая в основном зависит от толщины плиты.

Прочтите «Предотвращение трещин в бетоне» для получения дополнительной информации.

КАК МОЖНО УЛУЧШИТЬ ПОДГОТОВКУ?

Большинство улучшений земляного полотна достигается за счет уплотнения почвы.В экстремальных ситуациях, когда почва особенно плохая или при высоких нагрузках, можно использовать стабилизацию грунта. В этом процессе портландцемент, хлорид кальция или известь смешиваются с почвой, после чего она уплотняется. Грунт земляного полотна также можно выкопать и смешать с гравием, а затем утрамбовать.

Для некоторых сложных грунтов основание может располагаться поверх слоя георешетки.

Уплотнение почвы — это процесс выдавливания как можно большего количества воздуха и влаги, чтобы сдвинуть твердые частицы почвы вместе — это делает почву более плотной и, как правило, чем выше плотность почвы, тем выше ее несущая способность.Хорошо уплотненные почвы также не позволяют влаге так легко входить и выходить.

Итак, уплотнение выполняет следующее:

• Уменьшает степень сжатия (оседания) почвы, когда плита находится на ней.
• Увеличивает допустимый вес (несущая способность)
• Предотвращает повреждение от мороза (вспучивание) при промерзании почвы под плитой
• Уменьшает набухание и сокращение

Насколько может быть уплотнена почва, инженер-геолог (или инженер по грунтам) измеряет, помещая грунт в цилиндр и удаляя по нему — серьезно.Стандартные или модифицированные тесты Проктора (каждый из которых использует разные веса для сжатия почвы) определяют взаимосвязь между плотностью почвы и влажностью и говорят нам о максимально разумной плотности почвы, которая может быть достигнута в поле.

Что мы пытаемся определить с помощью теста Проктора, так это содержание влаги в почве, которое облегчит ее уплотнение и приведет к наивысшей плотности — помните, что плотность напрямую связана с уплотнением. Слишком мало влаги, и почва становится сухой и плохо сжимается; слишком много влаги, и вы не сможете легко выдавить воду.Для достижения наилучшего уплотнения оптимальное содержание влаги обычно находится в диапазоне от 10% до 20%. Поэтому, когда вы услышите, что согласно спецификации, плотность почвы должна быть 95% от максимальной модифицированной плотности по Проктору, вы поймете, что вам нужно, чтобы содержание влаги было примерно правильным, чтобы достичь такого уровня уплотнения.

Кривая плотности почвы-влажности определяет оптимальное содержание влаги и максимальную плотность, достижимую в поле.

Если вы не собираетесь проводить тесты Проктора, есть несколько простых полевых тестов, чтобы получить приблизительное представление о несущей способности и содержании влаги:

• Для определения влажности используйте ручной тест.Сожмите в руке комок земли. Если он пудровый и не держит форму, значит, он слишком сухой; если он превращается в шар, а при падении распадается на несколько частей, это примерно то, что нужно; если он оставляет влагу на руке и не ломается при падении, значит, он слишком влажный.
• Глина, в которую можно вдавить большой палец на несколько дюймов с умеренным усилием, выдерживает нагрузку от 1000 до 2500 фунтов на квадратный дюйм.
• Рыхлый песок, в который вы едва можете вдавить арматуру №4 вручную, имеет несущую способность от 1000 до 3000 фунтов на квадратный дюйм
• Песок, которым можно забить арматурный стержень №4 на глубину примерно 1 фут с помощью 5-фунтового молотка, имеет несущую способность более 2000 фунтов на квадратный дюйм

Также помните, что уплотнять нужно не только грунт (земляное полотно).Любые подосновы или основные слои, которые обычно представляют собой гранулированные материалы, также должны быть хорошо уплотнены до необходимой толщины подъема.

Подробнее о строительстве высококачественных плит на уклоне.

Плиточный уплотнитель Видео
Время: 02:18
Правильная работа и использование виброплитового уплотнителя для подготовки бетонного основания перед укладкой бетона

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ

Есть два способа уплотнения почвы или земляного полотна — статическая сила или вибрация.Статическая сила — это просто вес машины. Вибрационная сила использует какой-то механизм для вибрации почвы, который уменьшает трение между частицами почвы, позволяя им легче сжиматься.

Тип грунта (или материала земляного полотна) определяет тип оборудования, необходимого для уплотнения:

• Связные грунты необходимо разрезать, чтобы получить уплотнение, поэтому вам нужна машина с высокой ударной силой. Трамбовка — лучший выбор, а для более крупных работ — каток с опорными лапами (похожий на каток с опорными лапами).Подъемники для уплотнения связных грунтов должны быть не толще 6 дюймов.
• Гранулированный грунт нуждается только в том, чтобы частицы вибрировали, чтобы сдвинуть их ближе друг к другу. Виброплиты или ролики — лучший выбор. Подъемники для гравия могут быть толщиной до 12 дюймов; 10 дюймов для песка.

Для больших работ, таких как шоссе или большие плиты, для уплотнения используются большие подвижные вибрационные катки с гладкими катками или катки с опорными лапами. Ходовые катки с мягкими катками, которые разминают почву, или с гладкими вибрирующими катками, подходят для работы среднего размера.Для небольших работ два наиболее распространенных типа уплотнительного оборудования — это виброплиты (односторонние или реверсивные) и трамбовки.

Статической силы иногда бывает достаточно для уплотнения сыпучих грунтов. Миннесота DOT
Катки с овальной лапкой используются для уплотнения связных грунтов.

Вот некоторые подробности о каждом из типов оборудования:

• Трамбовки , иногда называемые прыгающими домкратами, различаются по весу от 130 до 185 фунтов. Эти инструменты отлично подходят для уплотнения почвы в траншее или для связных глин на небольших площадях, поскольку они обеспечивают высокую ударную силу (большая амплитуда, низкая частота).Они не подходят для уплотнения сыпучих материалов, таких как базовые слои.
• Виброплиты идеально подходят для уплотнения сыпучих грунтов и оснований. Доступен в весах от 100 до 250 фунтов с размером пластины от 1 до 1,5 футов на 2 фута. Вибрация имеет меньшую амплитуду, но более высокую частоту, чем у трамбовки, и сбалансирована, чтобы машина двигалась вперед.
• Реверсивные виброплиты хорошо работают на сыпучих почвах или с зернисто-связными смесями.С двумя эксцентриковыми грузами вибрация может быть обращена вспять для перемещения машины вперед или назад или для остановки, чтобы сжать одну мягкую точку. По деньгам это хорошие машины благодаря своей универсальности.

Трамбовки отлично подходят для уплотнения связных грунтов и на ограниченных территориях.
Wacker Neuson
Компакторы с виброплитой хорошо подходят для уплотнения сыпучих грунтов.
Wacker Neuson

Подробнее о требованиях к уплотнению бетоноукладчиков.

РАЗМЕЩЕНИЕ БЕТОНА

Итак, мы наконец-то утрамбовали земляное полотно, установили и утрамбовали основание и основной слой.Но что произойдет, если в этот момент есть задержка перед укладкой бетона? Если основание подверглось дождю или замерзанию перед укладкой бетона, оно может превратиться из готового в слишком мягкое.

Для большинства внутренних плит пароизоляция должна быть помещена поверх основания перед укладкой бетона.

Лучший способ узнать, правильно ли уплотнено основание и готово ли оно к установке плиты, — это испытательная прокатка, при которой тяжело загруженный грузовик (например, полностью загруженный автобетоносмеситель) проходит по основанию непосредственно перед укладкой бетона, чтобы проверить, не любые области тонут больше других.Это должно быть сделано на какой-то решетке, и шины не должны погружаться в поверхность более чем на ½ дюйма. Если есть колеи или перекачка воды в какой-либо части основания или земляного полотна, тогда эта область нуждается в дополнительном уплотнении или добавлении гранулированных материалов — или просто для высыхания. В худшем случае траншеи или отстойники можно прорезать и откачать воду.

Непосредственно перед укладкой бетона вы можете также установить гидроизоляцию. Для внутренних полов лучше всего расположить между основным слоем и бетоном.Подробнее об этом см. Пароизоляция для бетонных плит.

Узнайте больше о надлежащей подготовке земляного полотна для промышленных полов и проездов.

Последнее обновление: 31 июля 2018 г.

Подложки и подосновы для перекрытий | Журнал Concrete Construction

Wacker Neuson
Залог хорошей плиты — хорошо уплотненное земляное полотно и основание.

Положите бетонный пол на неустойчивое земляное полотно или основание, и вы, вероятно, заплатите за это двумя способами.Во время строительства вы либо потратите впустую бетон, либо получите пол, который местами станет слишком тонким из-за неровностей земляного полотна / основания. После строительства пол, вероятно, осядет и потрескается из-за плохой поддержки земляного полотна / основания. Укрепление опорной системы после укладки пола является дорогостоящим или невозможным, поэтому имеет смысл сначала поставить плиту на прочное и устойчивое основание.

Материалы
Начнем с пары определений. Земляное полотно — это грунт, который находится на дне системы плит.Это может быть родной грунт или насыпь, привезенная откуда-то еще. Основание, согласно ACI 302.1, «Руководство по устройству бетонных полов и перекрытий», представляет собой слой поверх земляного полотна из «уплотняемого, легко отделываемого гранулированного заполнителя, который будет оставаться устойчивым и поддерживать строительное движение». В некоторых случаях базовый слой помещается поверх подстилающего основания. Все эти слои вместе составляют систему поддержки почвы для плиты.

Проект системы поддержки грунта должен быть частью спецификации плиты.В большинстве крупных проектов или когда есть какие-либо опасения по поводу нестабильности грунта, инженер-геолог должен оценить материал земляного полотна, чтобы определить, что необходимо сделать, чтобы сделать его устойчивым и поддерживающим. В спецификации также должна быть указана толщина основания, его состав и требуемый процент уплотнения.

WackerNeuson
Роботизированные уплотнители плит хорошо работают на песчаных и гравийных основаниях.

Нижний слой — земляное полотно.Это, очевидно, сильно варьируется в зависимости от географического региона. В некоторых регионах земляное полотно может быть достаточно прочным, чтобы укладывать плиту прямо на него, в других оно может быть настолько плохим, что единственный выход — построить структурную подвесную плиту. Важнейшей характеристикой хорошего земляного полотна является не столько прочность, сколько равномерная опора, что означает особую тщательность при уплотнении любых заполненных участков. «Засыпка фундаментов, фундаментов, трубопроводов и инженерных траншей должна выполняться с использованием грунтов, аналогичных тем, которые окружают траншею, и уплотненных слоями, чтобы дублировать условия влажности и плотности в прилегающих почвах», — говорится в документе PCA «Бетонные полы на земле».

«Есть много географических различий, — говорит Брайан Бердвелл, старший консультант по бетонным полам и мощению Structural Services Inc.». «Вдоль побережья Мексиканского залива есть много участков, где плиту можно укладывать прямо на земляное полотно, хотя это очень сложно. песчаный, так что по нему нельзя даже ездить на пикапе. Подрядчики используют фанерные направляющие, чтобы закрепить лазерную стяжку и бетон ».

Поверх земляного полотна для большинства промышленных плит размещается основание. Хотя основание не является обязательным, оно служит рабочей площадкой для строительства плиты и подушкой для более равномерной поддержки плиты.Большинство материалов дорожного основания, утвержденных местным Департаментом транспорта, подходят для основания основания. «Мы используем от 6 до 8 дюймов дробилки», — говорит Стив Ллойд, Lloyd Concrete Services, Форест, Вирджиния. «Она включает в себя много мелких частиц, и мы уплотняем ее до 98%. Мы не будем использовать камень №57, это все равно что ставить плиту на мрамор. Я откажусь от любой работы, в которой камень №57 указан в качестве основания ».

Два наиболее часто используемых типа мелкозернистого материала — это щебень открытого или закрытого класса.В открытых каменных материалах отсутствуют мелкие частицы, поэтому вода может легко проходить сквозь них. Кевин Макдональд, президент Beton Consulting Engineers, говорит, что вы не можете уплотнить слой камня с открытой фракцией, но можете отрегулировать его — встряхивая камень на место с помощью уплотнителя. Он добавляет, что слой открытого камня остановит капиллярный подъем воды, но не подъем водяного пара. Способ контролировать капиллярное движение воды состоит в том, чтобы задать слой камня открытого класса со слоем камня закрытого сорта наверху.

Замедлитель парообразования наверху основания и непосредственно в контакте с бетоном служит как для предотвращения проникновения влаги в плиту, так и в качестве скользящего листа, позволяющего бетону усадиться без образования трещин. Используйте замедлитель образования паров толщиной не менее 10 мил — 15 мил лучше защищают от влаги, а также с меньшей вероятностью будут проколоты во время строительства. Некоторые проектировщики определяют рыхлый слой песка поверх основания в качестве амортизирующего слоя. Доказано, что такая практика вредна для плиты (см. Врезку «Причины избегать размещения слоя песка»).ACI 302.1 утверждает, что «этот тип песка будет трудно, если вообще возможно, уплотнить и поддерживать до тех пор, пока не будет завершена укладка бетона».

Методы
Каждая система поддержки почвы должна быть уплотнена путем уплотнения. Это можно сделать с помощью различного оборудования, некоторые из которых лучше работают с разными типами материалов.

Глина (связные грунты) лучше всего уплотняется с помощью вибропогружного катка или трамбовки (также называемой прыгающим домкратом). Трамбовки имеют меньшую пластину, которая концентрирует усилие.Трамбовки также хороши для засыпки траншей — поддерживайте подъемники на засыпанных участках толщиной не более 6 дюймов.

Lloyd Concrete Services
При правильном выборе материала каток с барабанным катком может создать поддерживающее основание.

Гравий и песок лучше всего уплотняются с помощью барабанного катка или виброплиты. «Мы используем 8-тонный барабанный каток с резиновыми колесами, — говорит Ллойд, — и уплотняем до 98% как земляное полотно, так и основание. Когда мы закончили, это почти как бетон.Когда лазерная стяжка или грузовики для приготовления готовой смеси проезжают по ней, они даже не оставляют следов. Но все же я его перекрою — чем больше, тем лучше ».

На небольших проектах или по краям, трубам или колоннам пластинчатый уплотнитель обеспечивает хорошее уплотнение песка или гравия. Пластина большего размера распределяет усилие и помогает выровнять поверхность. «При использовании пластинчатого уплотнителя для заполнения, — говорит Майк Мюррей из Concrete Cares, — мы рекомендуем устанавливать 3-дюймовые подъемники — пластинчатый уплотнитель не обеспечивает достаточной силы для подъема на 6 дюймов.”

Максимальное уплотнение любого гранулированного материала может быть достигнуто только при оптимальном содержании влаги. Это определяется в лаборатории с помощью теста Проктора. Материал будет немного влажным, но не мокрым. Техник-испытатель измеряет уплотнение с помощью теста на ядерную плотность и может указать, когда указанная плотность была достигнута.

После уплотнения самый эффективный способ убедиться, что система поддержки почвы готова для бетона, — это прочное прикатывание поверхности.Используйте груженый самосвал или автобетоносмеситель и проезжайте по основанию по сетке, чтобы покрыть как можно большую площадь. «Некоторые подрядчики будут пытаться проверить прокатку погрузчиком с полным ковшом», — говорит Бердвелл. «Это действительно не работает». Когда грузовик движется по основанию, бригада (или инженер-геотехник) должна следить за любыми колеями или перекачкой. Колейность, согласно ACI 302.1, — это «влажная поверхность основания, превышающая оптимальное содержание влаги более чем на три процентных пункта.«Перекачка — это« когда поверхность основания сухая, а нижележащие почвы влажные ».

Суть в подготовке системы поддержки грунта заключается в том, что ни одна плита не может быть успешной без прочной и однородной опоры под ней. «Уплотнение основания — самое важное, что я делаю», — говорит Стив Ллойд. Затем, когда основание будет готово, защитите его, пока не будет установлена ​​бетонная плита (см. Врезку, Обслуживание системы поддержки плиты).

* Части этой статьи были предоставлены предыдущими статьями, написанными Бойдом Ринго, Брюсом Супренантом, Уордом Малишем, Рональдом Лехом и Джо Насвиком.

Другие статьи, связанные с подготовкой системы поддержки грунта для бетонной плиты

Основания и основания для бетонных покрытий

Из материалов конференции по транспорту GAP 2019 : В «Проектировании и строительстве оснований и оснований для бетонных покрытий», Шринат Рао, Хешам Абдуалла и Томас Ю, П.E. Используйте сочетание данных и тематических исследований, чтобы показать влияние, которое основание / подоснование оказывает на увеличение или уменьшение общих характеристик бетонного покрытия. Тематические исследования, включенные в этот документ, подтверждают существенное влияние дренажа на структурные и функциональные характеристики бетонных покрытий. Хорошо спроектированные и построенные дренажные системы имеют решающее значение для долговременной эксплуатации дорожного покрытия, особенно в районах, где высока вероятность повреждения из-за влаги.

1. ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Базовый слой — это слой конструкции дорожного покрытия непосредственно под слоем покрытия.Обычно он состоит из высококачественного заполнителя, такого как щебень, щебень или песок, который обеспечивает равномерную опору фундамента и подходящую рабочую платформу для строительного оборудования. Основание может состоять из несвязанных материалов, таких как гравий или щебень, или стабилизированных материалов, таких как материалы, обработанные асфальтом, цементом или известью. Основание основания обычно представляет собой гранулированный заем, который размещается между основанием и земляным полотном. Он может быть выполнен в виде обработанного или необработанного слоя.Необработанные или несвязанные слои основания из заполнителя имеют те же характеристики, что и земляное полотно в конструкции дорожного покрытия. Требования к качеству материала по прочности, пластичности и градации для основания не такие строгие, как для основания. Фундамент должен быть более высокого качества, чем земляное полотно, основание часто не используют, если земляные основания высокого качества. В зависимости от условий площадки также могут проводиться улучшения земляного полотна. Однако роль различных базовых и подосновных слоев и обоснование использования разных базовых типов и слоев недостаточно хорошо задокументированы, поскольку многие агентства определяют стандартные или типовые базовые и подосновные уровни на основе исторических показателей и своего собственного опыта.Например, неясно, где и почему следует использовать обработанную основу или почему один тип обработанной основы предпочтительнее другого.

Инженеры по дорожным покрытиям в целом согласны с тем, что слои фундамента выполняют важные функции, в том числе обеспечивают равномерную опору, контроль откачки и эрозии, защиту от морозного пучения и уменьшение повреждений материалов дорожного покрытия, связанных с влажностью. Основываясь исключительно на структурном анализе, преимущества несвязанного агрегатного основания не могут быть продемонстрированы, поскольку структурные модели, используемые в механистически-эмпирическом (МЕ) проектировании дорожного покрытия, не показывают значительного влияния слоев фундамента на его характеристики.Со структурной точки зрения наиболее эффективным средством обеспечения надлежащей структуры является обеспечение достаточной толщины поверхности из бетона или асфальта. Однако опыт показывает, что бетонные покрытия, уложенные непосредственно на земляное полотно, не работают в большинстве случаев из-за перекачки и миграции мелких частиц, что приводит к изменчивости опоры фундамента. Таким образом, должно быть ясно, что слои фундамента выполняют иную функцию, чем поверхностный слой, который является основным структурным компонентом, способным противостоять приложенным нагрузкам.Однако при оценке преимуществ слоев фундамента часто предпринимаются попытки количественно оценить преимущества только с точки зрения структурного эффекта.

СВЯЗАННЫЙ: Проект оптимального содержания асфальта в асфальтобетонных основаниях

В конечном счете, преимущества, обеспечиваемые слоями фундамента, могут быть связаны со структурными и функциональными характеристиками; однако преимущества в большей степени заключаются в предотвращении плохих событий, которые могут привести к локальным или прогрессирующим сбоям и повышенной шероховатости.Относительно простые идеализированные структурные модели, используемые в проектах ME, не предназначены для рассмотрения сложных механизмов, участвующих в отказах, возникающих в результате проблем земляного полотна и фундамента. Это не означает, что текущие конструкторские модели ME несовершенны; Для процедур проектирования было бы непрактично и непрактично моделировать сложные механизмы разрушения, связанные с проблемами фундамента. Для целей проектирования покрытия качественного понимания механизма разрушения и защиты от этих повреждений достаточно для разработки эффективных конструкций слоев покрытия, которые позволяют избежать проблем с фундаментом.Не разрушающийся со временем тротуарный фундамент заменять не нужно. Постоянный фундамент имеет очевидные преимущества с точки зрения воздействия на окружающую среду, а также может иметь значительные экономические преимущества. В перегруженных районах отсутствие необходимости замены фундамента может быть очень полезным для ускорения реабилитации и реконструкции дорожного покрытия.

2. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ В ЖЕСТКИХ ТРЕБОВАНИЯХ

Фундамент с жестким покрытием оказывает менее заметное влияние на несущую способность конструкции, и основная функция слоев фундамента — обеспечивать равномерную опору для бетонных плит.Равномерный и качественный опорный слой улучшает характеристики жесткого покрытия больше, чем более прочная и неоднородная опора (ACPA 2007, Hein et al.2017). Фундамент с жестким покрытием выполняет следующие функции:

• Обеспечьте равномерную поддержку слоя PCC с соответствующей жесткостью.
• Предложите стабильную строительную платформу.
• Предотвратить потерю опоры плиты из-за эрозии и перекачки.
• Обеспечивает устойчивость к морозному пучению и расширению почвы.
• Отделить земляное полотно от основного конструктивного элемента.
• Улучшение дренажа и предотвращение повреждений из-за влажности.
• Обеспечивает постепенный вертикальный переход модулей слоев (жесткости) от плиты к земляному полотну.

Если в процессе проектирования не были должным образом учтены основные функции жесткого фундамента дорожного покрытия или он не построен должным образом, система дорожного покрытия может не достичь желаемых характеристик. Более того, неправильное использование слоя фундамента под жестким покрытием может привести к преждевременным выходам из строя.Например, основание и тип основания, а также толщина должны выбираться в зависимости от конкретных условий площадки. Чаще всего тип базы и суббазы выбирается на основе множества факторов, таких как политика агентства, стоимость и доступность материалов, а также прошлый опыт. В этих условиях тип основания и толщину следует выбирать в соответствии с потребностями (например, дренаж, защита от морозного пучения, защита от набухания и нестабильности грунта) строительной площадки.

3.КАЧЕСТВЕННОЕ ОПИСАНИЕ ФУНДАМЕНТА

3.1 Как работают жесткие покрытия

Плиты

PCC имеют модуль упругости на порядок выше, чем у асфальтобетона. Типичная прочность на изгиб составляет около 700 фунтов на квадратный дюйм, а модуль упругости — около 5 миллионов фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, в отличие от гибких конструкций дорожного покрытия, которые постепенно передают нагрузку от колес на нижние слои (см. Рисунок 1), транспортная нагрузка, прикладываемая к жестким конструкциям дорожного покрытия, в первую очередь распределяется бетонными плитами по более широкой площади, прежде чем она передается нижним слоям. плиты (Hein et al.2017). По существу, реакции покрытия, индуцированные в слое под бетонными плитами, включая напряжения (то есть давление) и деформации, а также прогибы, относительно меньше.

Рисунок 1. Распределение нагрузки в гибком покрытии Рисунок 2. Распределение нагрузки в жестком покрытии

Предыдущие исследования показали, что вызванное нагрузкой сжимающее напряжение на верхней части земляного полотна в жестком покрытии значительно ниже его несущей способности. Например, нагрузка на шину 12000 фунтов при контактном напряжении 100 фунтов на квадратный дюйм, приложенном к типичной жесткой конструкции дорожного покрытия, вызывает сжимающее напряжение около 7 фунтов на квадратный дюйм для угловой нагрузки.В этом случае индуцированное напряжение на поверхности земляного полотна снижается до 3 фунтов на квадратный дюйм для внутренней нагрузки. Такие наблюдения подтверждают, что бетонные покрытия получают желаемую конструктивную способность от бетонных плит и, следовательно, однородность и стабильность опорных слоев в жестких покрытиях более важны, чем их жесткость и прочность (ACPA 2007).

3.2 Механизмы отказа

Назначение равномерной опоры для бетонного покрытия — обеспечить его срок службы и равномерно распределять нагрузки по фундаменту на протяжении всего срока службы.Равномерная опора может быть достигнута за счет уменьшения влияния трех ключевых факторов: морозного пучения, перекачки мелкозернистых грунтов и изменения объема грунта. Другие факторы, ответственные за неравномерную опору, включают изменчивость уплотнения, выемки / насыпи и переходов, а также неэффективную дренажную систему. В таблице 1 приведены причины и последствия неоднородной опоры для характеристик бетонного покрытия и рекомендуемые практические решения для устранения такой проблемы (Hein et al.2017, ACPA 2007, ACPA 1995, Christopher et al.2006 г., Snethen et al. 1977).

Таблица 1. Механизмы разрушения и рекомендуемые решения для получения однородной опоры

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ И ПУНКТОВ ДЛЯ БЕТОННОГО ДВУХСТОРОННЕГО ПОКРЫТИЯ

Выбор типа основания и подоснования для данного проекта должен основываться на (1) функции слоя основания / подоснования со структурой дорожного покрытия, (2) улучшении краткосрочных и долгосрочных характеристик, (3) рентабельности подход и (4) местный опыт (Hall et al. 2005). Модуль реакции земляного полотна (известный как значение k) обычно используется для количественной оценки жесткости (прочности) жесткой опоры дорожного покрытия.Составное значение k является представителем жесткости основания дорожного покрытия, состоящего из основания и основания. Значение k определяется испытанием пластины под нагрузкой в ​​соответствии с AASHTO T122 и ASTM D1196. Жесткость опоры дорожного покрытия можно увеличить, поместив основание и слой основания поверх земляного полотна. Однако не рекомендуется увеличивать прочность (или жесткость) опоры для уменьшения толщины PCC, для ускорения процесса строительства или в качестве альтернативы для повышения долговечности основания. Увеличение значения k в пределах обычного диапазона не оказывает существенного влияния на требуемую толщину бетонной плиты (ACPA 2007).

Агрегатная основа и субстрат с 15% или более мелкими частицами (т.е. проходящая через сито № 200) очень подвержены перекачиванию. Использование не поддающихся эрозии или обработанных материалов основания и основания может контролировать и предотвращать перекачивание. При использовании несвязанных гранулированных материалов следует соблюдать требования AASHTO M155, озаглавленные «Стандартные технические условия на гранулированный материал для контроля перекачки под бетонное покрытие» (AASHTO 2004). В целом, чем выше интенсивность движения тяжелых грузовиков, тем лучше следует выбирать материалы с более низким содержанием мелких частиц и меньшей пластичностью.

Более жесткие основания не обязательно являются лучшей опорой для жестких покрытий, поскольку они не соответствуют форме изогнутых плит PCC и могут привести к потере опоры, более высоким напряжениям скручивания и последующему растрескиванию. Следует отметить, что при более толстой бетонной плите, более высокой прочности бетона использование дюбелей и расширенных плит более экономично для существенного снижения потенциала растрескивания в бетонных плитах и ​​перекачивания материалов. Жесткая опора может вызвать растрескивание из-за более высоких напряжений в плитах, вызванных окружающей средой.Это может нанести вред относительно молодым бетонным плитам, что приведет к развитию случайных трещин. Рекомендуется, чтобы прочность на сжатие цементно-обработанных оснований и тощих бетонных оснований составляла от 300 до 800 фунтов на квадратный дюйм и от 750 до 1200 фунтов на квадратный дюйм, соответственно (Hein et al.2017).

Стабилизированные основания, включая основания, обработанные цементом, и основания из тощего бетона, могут расширяться и сжиматься из-за колебаний влажности и температуры. Эти движения могут иногда вызывать напряжения, превышающие прочность свежеуложенного поверхностного ОКК (когда прочность свежеуложенного ОКК низкая, поскольку он гидратируется и набирает прочность), тем самым увеличивая вероятность раннего растрескивания в слое ОКК.Кроме того, шероховатая поверхность раздела плита-основание увеличивает силы трения на границе раздела из-за чрезмерного осевого ограничения объемной усадки, а также теплового расширения и сжатия (Hall et al. 2005). Чтобы снизить этот потенциальный риск, обычно между цементно-стабилизированным основанием и слоем ОКК имеется разделительный слой, снимающий сцепление (например, пластиковый лист). Однако несвязанное основание вносит меньший вклад в долговременные усталостные характеристики бетонного покрытия по сравнению с полностью сцепленным основанием, и это, возможно, необходимо учитывать в процессе проектирования дорожного покрытия, например, путем увеличения толщины слоя PCC.Это меньшая проблема для плотных, обработанных асфальтом оснований, которые являются достаточно гибкими и не расширяются и не сжимаются из-за тепловых эффектов в той же степени, что и цементно-стабилизированные основания.

Для создания дренируемых слоев основания можно использовать проницаемые гранулированные или стабилизированные основания с дренажной системой или основание со свободным дренажом. Проницаемые гранулированные слои следует использовать только там, где есть вероятность повреждения дорожного покрытия влажностью на дорогах со средним и большим движением грузовиков, и они должны быть надлежащим образом спроектированы и изготовлены.Тем не менее, агентство-собственник должно иметь обязательство по регулярному осмотру и текущему обслуживанию краевых дренажных отверстий или открытой (освещенной дневным светом) области дренажного слоя заполнителя. Основание с открытой структурой требует подходящего разделительного слоя под ним, чтобы предотвратить попадание мелких частиц земляного полотна в основание и их засорение. Это может быть основание из необработанного заполнителя с надлежащей сортировкой, подходящая геотекстильная ткань или слой грунта земляного полотна, обработанный достаточным количеством извести или цемента для достижения хорошей долгосрочной стабильности и сопротивления эрозии.Стабилизированные дренажные слои открытого типа содержат очень мало заполнителя, проходящего через сито № 200. Содержание асфальтобетона обычно составляет от 1,6 до 1,8 процента по массе заполнителей. Обработанные цементом слои открытого градиентного дренажа обычно производятся с отношением воды к цементу 0,37 и содержанием цемента от 185 до 220 фунтов / ярд3 (Hein et al., 2017). Проницаемые основания должны быть достаточно прочными, чтобы противостоять движению строительных материалов и мощению без деформации (Hall et al. 2005). Рекомендуемые значения проницаемости находятся в диапазоне от 500 до 800 футов / день с учетом стабильности оснований (Hein et al.2017).

Для отвода воды, просачивающейся с поверхности, в слои основания, особенно в ситуациях, когда условия влажности не очень жесткие, рекомендуется использовать «освещенный» слой основания, который открыт на открытом воздухе по краю дорожного покрытия. Дневное освещение позволяет воде медленно стекать из конструкции дорожного покрытия без использования краевых водостоков. Освещенные основания хорошо подходят для проезжей части с ровным уклоном (1 процент и менее) и неглубоких канав, где трудно вывести дренажные трубы на достаточную высоту над канавой.Тем не менее, он требует тщательной конструкции и периодического обслуживания, чтобы не допускать засорения обнаженной кромки почвы, растительности и мусора. Типичные мероприятия по техническому обслуживанию включают прополку и удаление мусора вручную. Дно открытого края освещенного основания должно быть не менее чем на 6 дюймов выше линии 10-летнего ливневого отвода канавы, чтобы вода не попадала в освещенное основание во время или после сильного дождя. Дневное освещение основных слоев более «щадящее», чем использование краевых водостоков.В случае краевых водоотводов существует вероятность захвата воды в слоях дорожного покрытия, вызывая эффект «ванны» и приводя к значительно большему ущербу, если они забиваются из-за несоблюдения регулярного технического обслуживания или неправильной установки. Однако при правильном уходе краевые стоки эффективны и эффективно отводят воду из системы дорожного покрытия, особенно в районах с высоким уровнем грунтовых вод и срезанными участками.

5. ПРИМЕРЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОСНОВАНИЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВУХСТОРОННЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1 U.S. 460 Bypass, округ Аппоматтокс, Вирджиния

Проект расположен на объездной дороге США 460 в северной части округа Аппоматтокс, штат Вирджиния. Секция гладкого бетонного покрытия с шпонками (JPCP) длиной примерно 2,8 мили объездной дороги U.S 460 показала преждевременное разрушение в нескольких местах примерно через 5 лет (т. Е. В 1998 г.) после укладки. Инженеры и исследователи Департамента транспорта штата Вирджиния провели полевые и лабораторные исследования для выявления причин преждевременных отказов и оценки состояния участка дорожного покрытия (Hossain and Elfino 2005, Elfino and Hossain 2007).Проект расположен в условиях влажного и морозного климата, и среднесуточная посещаемость (ADT) в 2003 году составляла 13 000 человек, из которых 10% составляли грузовые перевозки.

5.1.1 Проектирование и конструкция

Байпас US 460 был спроектирован так, чтобы выдерживать эквивалент 8 миллионов нагрузок на одну ось (ESAL) с расчетным сроком службы 30 лет. Для этого участка использовался следующий дизайн:

• 9,0-дюймовая плита из JPCP с дюбелями и шагом 15 футов.
• 4,0-дюймовый цементно-стабилизированный дренажный слой открытого типа (OGDL).
• 6,0-дюймовый цементно-обработанный грунт с использованием 10% гидравлического цемента по объему.
• Сращенный бетон от 9,0 до 6,0 дюймов с переменной глубиной без привязного плеча.
• 4,0-дюймовые агрегатные базовые материалы для плеча (VDOT тип 1, размер 21A).
• Трап краевой УД-4 в соответствии со стандартными дренажными и отводными трубами у кромки мостовой.

Грунт земляного полотна был классифицирован как красная глина и ил А-7-5 с CBR 9.

5.1.2 Производительность

Визуальный осмотр был проведен для определения причины преждевременного разрушения дорожного покрытия.Результаты исследования показали, что около 24% плит в восточном направлении были повреждены, по сравнению с 12% плит в западном направлении. На дорожном покрытии были обнаружены трещины в средней части плиты, сломанные уплотнения стыков, обрыв и накачка обочины полосы движения, а также разломы стыков. Были проведены полевые и лабораторные исследования для определения причин повреждений дорожного покрытия. Общее наблюдение за лабораторными и полевыми исследованиями можно резюмировать следующим образом:

• Большая часть дренажного слоя была забита и заполнена красной почвой (см. Рисунок 3а).
• Трещины распространяются через дренажный слой в образце керна трещины в середине плиты.
• Вода, скопившаяся под плитой, наблюдалась под поврежденными плитами во время отбора керна.
• OGDL не выходил за краевой дренаж на некоторых участках (см. Рисунок 3b).

Рис. 3. Замена плиты (2005 г.): (а) разрыв открытого дренажного слоя над краевым дренажем и (б) засоренный дренажный слой

5.1.3 Извлеченный урок / Резюме

• Плохая дренажная система и повышенное движение грузовиков могут существенно повлиять на характеристики дорожного покрытия.
• Если OGDL не будет продолжен до краевого дренажа, захваченная вода в дренажном слое будет просачиваться вертикально и вызывать увеличение влажности основания / основания и земляного полотна.
• Вода истирает цементное основание / основание грунта при повторяющихся тяжелых нагрузках, что приводит к локальной потере опоры, разрушению, что приводит к повреждению дорожного покрытия, в том числе к структурным и прочностным. Рис. 4.

Рис. 4. Повреждения покрытия (2018 г.): (а) растрескивание в середине плиты (структурное повреждение) и (б) разрушение стыка (нарушение прочности).

5.2 U.S. 63, Callaway County, штат Миссури

Наводнение реки Миссури значительно повредило тротуары, водопропускные трубы, мосты и т. Д. В Джефферсон-Сити, штат Миссури, что привело к закрытию дорог, задержке движения и экономическому ущербу для города. Дорога была полностью размыта из-за наводнения в 1993 году. Проект расположен на южном направлении US-63 в округе Каллавей, штат Миссури, через реку Миссури от Джефферсон-Сити, штат Миссури. Первоначальная конструкция дорожного покрытия секций US 63, идущих на юг, состояла из 9 дюймов совместного железобетонного покрытия (JRCP) с расстоянием между стыками 61 фут на 4 дюймах плотного отсортированного щебеночного основания.Исследователь и инженеры Министерства транспорта штата Миссури (MoDOT) провели всестороннее исследование с целью дальнейшего улучшения конструкции дорожного покрытия из 63 секций США с целью противодействия такой среде. Главный результат исследования привел к разработке новой стандартной спецификации для толстого, освещенного дневным светом скального основания, которое имеет способность отводить воду от конструкции дорожного покрытия и улучшать несущую способность конструкции дорожного покрытия.

СВЯЗАННЫЙ: Влияние наклонных обочин на отклик дорожного покрытия

5.2.1 Проектирование и конструкция

Новая конструкция секции US 63 состояла из 12 дюймов гладкого бетонного покрытия с шпонками (JPCP) с 15-футовым расстоянием между стыками на 24-дюймовом основании из дневной скальной породы и была построена в 1994 году. Это была первая реализация дневной скальной основы в Миссури. Основание 24 дюйма было выбрано для увеличения несущей способности конструкции, а также для улучшения дренажа во время сильных дождей или паводков. Уровень поднялся примерно на 6 футов из-за повреждений от наводнения.Освещенное каменное основание размещалось на вершине земляного полотна. Перед размещением 24-дюймового основания каменной наброски на верхней поверхности земляного полотна для эффективного удаления воды из конструкции дорожного покрытия был обеспечен поперечный градиент от среднего к внешнему откосу насыпи. Почвы земляного полотна на этом участке представлены грунтами А-6 и А-7-6.

5.2.2 Производительность

Визуальный осмотр разрезов US-63, проведенный в 2016 году, показал, что все разрезы находятся в отличном состоянии и отсутствуют признаки трещин или разломов (см. Рисунок 5a).В начале 2018 года было проведено второе обследование, показавшее отличные условия, которые можно отнести к эффективности дневного скального основания (см. Рисунок 5b). Участок дорожного покрытия был построен в октябре 1994 года и показал очень хорошие результаты с минимальными трещинами, трещинами и шероховатостью. С момента постройки секции было проведено минимальное обслуживание, и все стыки выглядят превосходно. Секция пережила еще одно наводнение в 1995 году и поддерживалась в хорошем состоянии. Успех этого покрытия был приписан освещенному дневным светом двухфутовому каменному основанию и его превосходным дренажным характеристикам.После 24 лет относительно интенсивного движения секция US 63 все еще находится в идеальном структурном состоянии, и ремонт не проводился. Измерения IRI проводились с 2007 по 2017 год для проекта, и данные показывают стабильность шероховатости дорожного покрытия в течение 10 лет первоначального срока службы.

Рисунок 5. Характеристики дорожного покрытия US-63, округ Каллавей, штат Миссури: (а) производительность в 2016 г. и (б) производительность в 2018 г.

5.2.3 Усвоенный урок

• Стабильность и дренируемость основного материала важны для улучшения характеристик дорожного покрытия во время сильного дождя или наводнений.
• Первоначальное основание, рассортированная щебень плотностью 4 дюйма, было заполнено песком и относительно недренировано. Бетонное покрытие, построенное на плотном скальном основании, имеет высокий риск быть поврежденным во время наводнений из-за неэффективной дренированности основания.
• Использование толстого дневного скального основания значительно улучшило долговременные характеристики дорожного покрытия. 24-дюймовая освещенная каменная основа была эффективна для удаления воды из конструкции дорожного покрытия, что улучшило характеристики JPCP и устранило повреждения, связанные с влажностью.

5,3 США 23, округ Монро, Мичиган

В 1992 году Департамент транспорта штата Мичиган построил дорогу для испытаний агрегатов на южном направлении US-23 с основной целью изучения влияния морозостойкого крупного заполнителя на прочность бетона. Проект начинается к северу от развязки US-23 и US-223 и заканчивается на границе между Мичиганом и Огайо. Испытательная дорога была построена из бетонных смесей, включающих пять различных крупных заполнителей (группы от A до E) с различной степенью свойств замораживания-оттаивания.Типом крупного заполнителя для группы A был щебень из известняка 6AA, группы B — доменный шлак 6AA, группы C — натуральный гравий 6A, группы D — измельченный известняк из другого карьера, а группа E — природный гравий. Все остальные факторы конструкции бетонной смеси остались прежними. Среднегодовой дневной трафик (AADT) составлял около 20 000, из них 18% — коммерческий (Hansen et al. 2007, Quiroga 1992).

5.3.1 Проектирование и строительство

Исходное покрытие было снято с существующего песчаного основания.Новая конструкция дорожного покрытия состояла из 10,5-дюймового соединенного железобетонного покрытия (JRCP) с расстоянием между стыками 27 футов, на 4-дюймовом проницаемом асфальтовом основании (ATPB) на 3-дюймовом слое сепаратора гравия. Половина каждой из пяти тестовых секций была построена на исходном грунтовом основании с плохим дренированием, а другая половина построена на хорошо дренирующемся проницаемом песчаном грунте для оценки влияния слоя основания на характеристики бетона. Существующий материал основания представлял собой гораздо более тонкую смесь по сравнению с новым основанием, что сильно влияло на дренажные свойства материалов.Существующее основание считалось непроницаемым, а новое основание очень дренируемым. Другая половина была построена на специально отобранном подоснове с хорошим дренажем, которая показала чрезвычайно высокие значения дренируемости в диапазоне от 198 до 288 футов / день, что значительно превышает требования спецификации 7,7 футов / день. Грунт земляного полотна под конструкцией дорожного покрытия состоит из влажной глины. Во время реконструкции были выполнены подрезы земляного полотна на участках с неустойчивым уклоном с последующей установкой 4.Нижний дренаж и засыпка 0 дюймов.

5.3.2 Производительность

Основной целью тестовой дороги было изучение влияния замораживания-оттаивания на характеристики дорожного покрытия. На всех участках JRCP не было обнаружено никаких повреждений, связанных с проблемами замораживания-оттаивания, таких как разрушение суставов или D-растрескивание. ATPB был основным фактором в предотвращении D-трещин наряду с хорошей системой воздушных пустот в бетоне. Были измерены прогибы средней панели, и под хорошо дренирующим основанием прогибы были меньше по сравнению с существующим плохим основанием.Также наблюдалось ослабление стержня дюбеля, что способствовало более высоким прогибам и плохой передаче нагрузки. Спустя 23 года все секции работали хорошо, за исключением секции B. Секция B (т.е. тип заполнителя представляла собой доменный шлак) обнаружила значительные трещины в средней панели шириной полосы примерно в 75 процентах панелей проезжей части для грузовиков, за которыми следовали растрескивание трещин. После 19 лет эксплуатации произведен капитальный ремонт. По данным керна было замечено, что в единичном случае произошло некоторое незначительное разрушение ATPB на краю трещины, что вызвало некоторые проблемы с эрозией на участке B.На всех стыках не наблюдалось откачивания, а трещина на стыках составляла менее 0,04 дюйма. В целом, проект показал очень хорошие результаты в отношении морозостойкости, долговечности, дренажа и повреждений. Характеристики замораживания-оттаивания были приписаны хорошо дренирующему слою ATPB, который предотвращает накопление воды на дне слоя PCC.

5.3.3 Извлеченные уроки

• Хорошо дренируемая конструкция основания / основания улучшила характеристики дорожного покрытия, а также устойчивость к замораживанию-оттаиванию.
• Более высокие прогибы средней панели наблюдались для «существующего» основания с плохим дренированием по сравнению с основанием с хорошим дренажем.
• ATPB может отводить воду с дорожного покрытия, предотвращать его насыщение, что устраняет эффект повреждения от замерзания-оттаивания и повреждений, связанных с влажностью.

5,4 Онтарио, Канада

Министерство транспорта Онтарио (MTO) отвечает за управление 10 300 милями дорог с твердым покрытием, при этом жесткие тротуары составляют около 6% от общего количества.MTO Онтарио провел несколько судебно-медицинских расследований и собрал информацию от других дорожных агентств в Северной Америке, чтобы разработать спецификацию для трех типов слоев открытого градиентного дренажа (OGDL). Они разделили OGDL на три типа; (1) необработанный, (2) обработанный асфальтобетон и (3) обработанный портландцемент. Начиная с начала 1980-х годов, MTO построило серию испытательных участков для контроля работы дренажной системы и дорожного покрытия. Ключевые аспекты проектирования уровней OGDL включают:

• Проницаемость OGDL (обеспечение отвода воды от проезжей части).
• Стабильность / прочность (для правильного размещения и уплотнения, а также для поддержки поверхности дорожного покрытия).
• Коллекторная система (убедитесь, что вода, попадающая на тротуар, будет отведена от проезжей части, и обеспечит долгосрочную работу системы — не засоряется).
• Защита OGDL (убедитесь, что OGDL и дренажная система не забиты мелким заполнителем и частицами почвы, снижающими проницаемость системы).

Основываясь на ключевых выводах исследования OGDL, MTO разработало новые спецификации, требующие размещения 4-дюймового слоя OGDL под бетонной плитой во всех новых конструкциях жесткого покрытия (Marks et al.1992, Hajek et al. 1992, Брэдбери и Казмеровски 1993 и Казмеровски и др. 1999). Градация OGDL состоит из крупных агрегатов, удерживаемых на сите № 4. Поскольку необработанные заполнители не считались достаточно стабильными, чтобы поддерживать строительное движение без искажений, OGDL обрабатывают 1,8-процентным асфальтовым цементом. Кроме того, продольная дренажная система была изменена, чтобы быть интегрированной с OGDL, чтобы вода, попадающая в систему, как можно скорее покидала дорожное покрытие.OGDL следует выдвинуть на 3 фута за край бетонного покрытия или мощеной обочины, если таковая имеется.

5.4.1 Проектирование и строительство

В этом разделе демонстрируется проектирование и строительство шоссе с использованием трех типов басов OGDL. Шоссе 115 находится недалеко от города Перерборо. Участок шоссе 115 Pererborough общей протяженностью 10,20 мили был построен в 1991 году с использованием трех различных OGDL для оценки характеристик каждого типа. Первый участок (длиной 0,6 мили) состоял из 8 дюймов JPCP на 4 дюйма необработанного OGDL с увеличением процента прохождения No.4 для повышения устойчивости слоя на 4 дюймах основания из заполнителя, более 12 дюймов в основании из заполнителя. Второй участок был аналогичен первому, но с 4-дюймовым основанием, обработанным цементом (200 фунтов / ярд ³ ), вместо необработанного OGDL. Третий участок был аналогичен первому, но с основанием, обработанным асфальтовым цементом (1,8 процента), вместо необработанного OGDL. Агрегатная база 4.0 использовалась в качестве фильтрующего слоя между OGDL и земляным полотном. Продольный дренаж был размещен под обочиной, на расстоянии 2 футов от края полосы движения.Отверстия диаметром 4 дюйма были размещены на расстоянии 330 футов от выемок на проезжей части. Обработанный цементом OGDL был помещен в бетонную скользящую опалубку, которая использовалась для укладки бетона, и, как сообщается, во время укладки проблем не было. Незначительные повреждения поверхности обработанного цементом OGDL наблюдались при укладке бетонного покрытия. OGDL, обработанный цементом, отверждался «орошением» водой каждые 2 часа в течение 8 часов. Обработанный асфальтом OGDL был уложен с использованием асфальтоукладчика горячей смеси без каких-либо проблем с укладкой.Необработанный OGDL был размещен с помощью грузовиков и грейдера для достижения проектного профиля.

5.4.2 Производительность

Лабораторные испытания были проведены для оценки проницаемости трех OGDL. Результаты показали, что все три типа OGDL соответствовали исходным требованиям по проницаемости и стабильности. Необработанный OGDL смог нести строительный транспорт без каких-либо значительных повреждений. Испытания FWD, проведенные в 1992–1993 годах, показали, что прогиб OGDL, обработанного цементом, был на 17 процентов меньше, чем OGDL, обработанного асфальтом, и примерно на 28 процентов меньше, чем необработанного OGDL.В целом дорожное покрытие шоссе 115 имеет отличные характеристики. В этом контракте было задокументировано несколько вопросов, связанных со строительством в конце сезона, в том числе; доставка бетона в холодную погоду, нестабильность земляного полотна при переходе от пропила к насыпи и преждевременное растрескивание из-за позднего распила поперечных швов.

В 2005 г. проводилась оценка покрытия для определения и определения приоритетности требований к восстановлению бетонного покрытия для покрытий. Оценка включала в себя подробное обследование состояния поверхности дорожного покрытия, испытание дефлектометра падающего груза (FWD), испытание материалов земляного полотна и слоя дорожного покрытия, сканирование MIT для проверки выравнивания дюбелей, а также испытание георадара (GPR) и испытательные ямы на обочине проезжей части. для проверки работы дренажной системы.Результаты исследования дорожного покрытия, завершенного в 2005 году, выявили 0,5 процента плит с трещинами (2 плиты) в восточном направлении от шоссе и 2,4 процента (50 плит) в западном направлении в возрасте 13 лет. К этому времени дорожное покрытие выдержало примерно 4,67 миллиона эквивалентных нагрузок на одну ось (ESAL). Эти плиты были заменены на строительном контракте в 2006 году. Большинство замен перекрытий приходилось на резку, чтобы заполнить переходные зоны. Кроме того, в 2011 году бетонное покрытие было подвергнуто алмазной шлифовке для обеспечения гладкости / трения, а затем нарезано канавками в 2014 году.По состоянию на 2017 год на тротуар было нанесено около 13,3 миллиона ESAL.

5.4.3 Извлеченные уроки

• Открытые дренажные слои и их дренажная система должны быть защищены от проникновения штрафов. Перемещение мелких частиц почвы, таких как илистая глина, под действием повторяющейся нагрузки на ось, может привести к преждевременному разрушению дорожного покрытия.

Слои

• OGDL должны быть отделены от земляного полотна с помощью зернистого слоя. Было обнаружено, что использование зернистых слоев более эффективно, чем использование геотекстиля.
• Непрерывность OGDL и системы дренажа для удаления воды с дорожного покрытия имеет решающее значение для предотвращения попадания воды в конструкцию дорожного покрытия.
• OGDL не следует оставлять без крышки на длительное время или на зиму.
• Обработанный асфальтом OGDL может быть легче завершен, когда слой остынет ниже температуры 150 ^o

6. РЕЗЮМЕ

Целью данной статьи было выявить и задокументировать полезную информацию, относящуюся к влиянию фундамента дорожного покрытия на характеристики бетонного покрытия.Функция основания дорожного покрытия включает предотвращение откачки, защиту от воздействия мороза, дренаж, предотвращение изменения объема земляного полотна, повышенную конструктивную способность и устойчивую строительную платформу. Основная функция основания — предотвращать перекачивание, поэтому оно должно быть свободно дренируемым или иметь высокую устойчивость к эрозии. На основе данных / полевых исследований были обобщены различные тематические исследования влияния фундамента дорожного покрытия на характеристики бетона. Эти тематические исследования показывают влияние основания / основания в плане увеличения или уменьшения общих характеристик покрытия.Тематические исследования, включенные в этот документ, подтверждают существенное влияние дренажа на структурные и функциональные характеристики бетонных покрытий. Плохо спроектированные или построенные дренажные системы отрицательно сказываются на характеристиках дорожного покрытия, в то время как отвод воды через хорошо спроектированную и хорошо построенную дренажную систему имеет решающее значение для долговременной эксплуатации дорожного покрытия в областях, где высока вероятность повреждения влажностью.

ОБ АВТОРАХ

Шринат Рао и Хешам Абдуалла работают в Applied Research Associates, Inc .Томас Ю, P.E., работает в Федеральном управлении автомобильных дорог (FHWA), которое выступило нефинансовым спонсором GAP 2019.

ССЫЛКИ

ААШТО М155-04. (2004). Стандартные технические условия на сыпучий материал для контроля перекачки под бетонное покрытие . Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, Вашингтон, округ Колумбия.

ААШТО М147-17. (2017). Стандартные технические условия на материалы для заполнителей и грунтово-агрегатных оснований, оснований и слоев поверхности .Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, Вашингтон, округ Колумбия.

ААШТО Т222-81. (2017). Стандартный метод испытаний для неповторяющихся статических нагрузок на плиты грунтов и компонентов гибких дорожных покрытий для использования при оценке и проектировании дорожных покрытий в аэропортах и ​​на автомагистралях . Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта, Вашингтон, округ Колумбия.

ACPA. (1995). Основания и основания для бетонных покрытий. Технический бюллетень TB011P. Американская ассоциация бетонных покрытий.

ACPA. (2007). Основания и основания для бетонных покрытий . Технический бюллетень EB204P. Американская ассоциация бетонных покрытий.

ASTM D1196 / D1196M-12. (2016). Стандартный метод испытаний для неповторяющихся статических нагрузочных испытаний грунтов и компонентов гибких дорожных покрытий для использования при оценке и проектировании дорожных покрытий в аэропортах и ​​на автомагистралях . Книга стандартов, 04.03, ASTM International, West Conshohocken, PA.

Брэдбери, А., и Казмеровски, Т. (1993). Полевая оценка различных типов открытых дренажных слоев, Ежегодная конференция Транспортной ассоциации Канады, Оттава, Онтарио.

Кристофер Б. Р., Шварц К. и Будро Р. (2006). Геотехнические аспекты дорожных покрытий , FHWA NHI-14-014. Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия.

Эльфино, М. К., Хоссейн, М. С. (2007). «Подземный дренаж и преждевременные повреждения бетонного покрытия: пример из Вирджинии.” Отчет об исследованиях в области транспорта, № 2004 (1), стр. 141–149.

Hajek, J., Kazmierowski, T.J., Sturm, H., Bathurst, R.J., and Raymond, G.P. (1992). Полевые характеристики слоев открытого дренажа, Ежегодное собрание Совета по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия

Хайн, Д.К., Рао, С., Тайабджи, С., и Ли, Х. (2017). Основания и основания для бетонных покрытий , Отчет № FHWA-HIF-16-005, Федеральное управление автомобильных дорог, Вашингтон, округ Колумбия.

Холл, J.В., Маллела Дж. И Смит К. (2005). Стабилизированное и дренируемое основание для жесткого покрытия — Руководство по проектированию и строительству . Отчет № IPRF-01-G-002-021 (G). Фонд исследований инновационных покрытий, Программа технологий бетонных покрытий в аэропортах, Федеральное управление гражданской авиации.

Хоссейн, М.С., Эльфино, М.К. (2005). Судебно-медицинская экспертиза бетонного покрытия: U.S. 460, Appomattox Bypass . VTRC 06-R9. Совет по исследованиям транспорта Вирджинии, Шарлоттсвилль, Вирджиния.

Хансен, В., Стэнтон, Дж. Ф., и Беннет, А. (2017). US-23 Aggregate Test Road, долгосрочная оценка эффективности . Отчет № СПР-1652. Департамент транспорта штата Мичиган. Лансинг, штат Мичиган.

Kazmierowski, T.J., Marks, P. and Anderson, P., (1999). «Разработка методов укладки дренажного слоя с открытой цементной обработкой в ​​Онтарио», Transportation Research Record 1673, Paper No. 99-0410, Washington, D.C., 1999.

Marks, P., Hajek, J, Sturm, H, и Kazmierowski, T.Дж. (1992). Опыт Онтарио с дренажными слоями дорожного покрытия, Ежегодная конференция Транспортной ассоциации Канады, Квебек, Квебек.

Снетен, Д. Р., Джонсон, Л. Д., Патрик, Д. М. (1977). Оценка целесообразной методологии выявления потенциально обширных почв , Отчет № FHWA-RD-77-94. Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия.

Кирога, Х. (1992). Общая долговечность и характеристики дорожных покрытий PCC .Материалы и технологии, инженерия и наука (MATES). № 70. Департамент транспорта штата Мичиган. Лансинг, штат Мичиган.

Основание и основание для бетонных плит

🕑 Время считывания: 1 минута

Земляное полотно и основание являются фундаментом бетонной плиты и играют решающую роль в ее характеристиках. Согласно Кодексу ACI земляное полотно представляет собой уплотненный и улучшенный естественный грунт или засыпку, тогда как основание представляет собой слой гравия, размещенный на верхней части земляного полотна.
Как земляное полотно, так и основание должны быть построены в соответствии с проектными требованиями, чтобы обеспечить ожидаемые характеристики.Они должны быть хорошо дренированными, сухими во время укладки бетона и обеспечивать равномерную поддержку веса плиты и всего, что размещено на плите.
Если плита перекрытия построена на неустойчивом земляном полотне или основании, то бетон, уложенный во время строительства, может быть потрачен впустую, а бетонная плита, скорее всего, пострадает от осадки после строительства. Следовательно, при укладке земляного полотна и основания необходимо соблюдать значительные меры предосторожности.

Основание и основание для бетонных перекрытий

1.Земляное полотно для бетонной плиты

Земляное полотно имеет большое значение для бетонной плиты, поскольку нагрузка на бетонную плиту и приложенные нагрузки поддерживаются земляным полотном. При необходимости бетонную плиту можно положить поверх естественного грунта без необходимости в дополнительных слоях при условии, что он чистый и компактный. В этом случае единственной проблемой будет неправильный дренаж почвы.
Если почва стала влажной из-за дождя или по какой-либо другой причине, то ее нельзя уплотнить и выровнять должным образом, и невозможно получить подходящий сорт.Строительная площадка выкапывается, чтобы удалить холмы и засыпать ямы, а затем уплотнить всю территорию, чтобы подготовить земляное полотно к нагрузкам от основания и бетонного пола. Объем работ, необходимых для подготовки земляного полотна, определяется различными типами грунтов, а именно: органическими, зернистыми и связными грунтами.

Рис. 1: Земляное полотно для бетонной плиты

Органическая почва наименее желательна, потому что она не может быть уплотнена и, следовательно, должна быть удалена с участка. Гранулированный грунт обеспечивает максимальную грузоподъемность и легко уплотняется.Связный грунт не обладает такой несущей способностью, как сыпучий грунт. кроме того, он может усадиться и осесть, а во влажном состоянии он вряд ли будет уплотняться. Наконец, связный грунт требует больших усилий, чтобы сделать его пригодным для земляного полотна бетонного пола.

2. Несущая способность земляного полотна

Как правило, вес бетонной плиты толщиной 15 см составляет около 3,6 кН / м2, а действующая нагрузка на бетон, согласно Международному жилищному кодексу, составляет от 0,96 кН / м2 до 2.9 кН / м2. Следовательно, общая нагрузка на земляное полотно составляет около 6 кН / м2.
Сообщается, что допустимое давление на почву для чистой песчаной почвы составляет около 95 кН / м2, а для более слабой почвы, такой как ил или мягкая глина, составляет около 20 кН / м2. Таким образом, можно сделать вывод, что допустимое давление грунта для бетонной плиты не вызовет никаких проблем.
Тем не менее, земляное полотно должно быть однородным, чтобы избежать развития трещин в плите из-за изгиба. Это может быть достигнуто путем распознавания участков выемки и насыпи и надлежащего уплотнения земляного полотна.

3. Стратегии улучшения земляного полотна

Обычно все типы грунта, будь то естественный грунт или заполненный грунт, используемый для земляного полотна бетонной плиты, нуждаются в определенной степени улучшения, и для достижения этой цели можно использовать следующие методы:

1. Уплотнение почвы.
2. Стабилизация грунта; Портландцемент, хлорид кальция или известь добавляют в почву, затем уплотняют.
3. Земляное полотно выкопано, смешано с гравием, затем приложено усилие уплотнения.

4. Основание для бетонной плиты

Основание — это слой гравия, который представляет собой довольно дешевый материал, уложенный поверх земляного полотна. Размещение подосновы не является обязательным, оно служит рабочей площадкой для строительства плиты и обеспечивает более равномерную поддержку плиты.
По мере увеличения толщины основания увеличивается предельная несущая способность плиты. Следовательно, проектировщик должен выбрать толстое основание, если приложенная нагрузка велика.
Основание не только несет нагрузку на плиту, но и прерывает капилляр и препятствует продвижению воды вверх из грунтовых вод в плиту.

Рис. 2: Размещение бетонного основания

5. Материалы для строительства земляного полотна и основания

Существует несколько типов грунта, которые можно использовать для строительства земляного полотна и основания. Однако некоторые типы обеспечивают наиболее желаемый результат. Различные типы грунтов для земляного полотна и основания включают:

1. Для земляного полотна естественный грунт на строительной площадке или насыпь доставляется на строительную площадку.
2. В качестве основания используется гранулированный материал.

   Рис.3: Материалы основания

6. Насыщенное или замерзшее грунтовое покрытие и основание

Возможно, что основание и земляное полотно станут насыщенными из-за дождей или замерзания до начала бетонирования. В этом случае основание превратится в мягкий слой, который может не подходить для поддержки бетона.
Пригодность основания для опоры из бетона проверяется испытательной прокаткой. Он заключается в проезде по основанию прямо перед началом бетонирования. Если шины проседают более 12.7 мм, то основание требует доработки и повторного уплотнения.
Наблюдатель должен следить за колейностью или накачиванием во время контрольной прокатки. Согласно ACI 302.1, первое — это когда поверхность основания влажная, более чем на три процентных пункта выше оптимального содержания влаги, тогда как перекачка — когда поверхность основания сухая, а нижележащие почвы влажные.

7. Последовательность строительства земляного полотна и основания

1. Удаление поверхностной растительности и верхнего слоя почвы
2. Раскопки высот марки
3. Подготовка и уплотнение земляного полотна
4. Внесены материалы, если естественная несущая способность почвы низкая.
5. Заливка плотного земляного полотна
6. Место и компактное основание

8. Оборудование для уплотнения

1. Гравий и песок лучше всего уплотняются с помощью барабанного катка или виброплиты.
2. Связную почву лучше всего уплотнить с помощью виброкатка или трамбовки.
3. Для небольших проектов или вокруг краев, труб или колонн пластинчатый уплотнитель обеспечивает хорошее уплотнение песка или гравия.

Рис.4: Уплотнение основания

9.Влияние плохого качества земляного полотна и подготовки основания

1. Поселок.
2. Бетонная плита различной толщины.
3. Плохой дренаж.
4. Растрескивание.

Тест по земляному полотну и основанию бетонной плиты

[wp_quiz_pro]

Твердое основание — это как скала — Pavement Interactive

Когда дорога построена, это не просто то, что вы видите на ее поверхности. Тротуар не просто укладывается пустым, под ним должен быть прочный фундамент, чтобы он работал хорошо.Важной частью этого является правильно спроектированный и сконструированный базовый слой. В этом выпуске информационного бюллетеня RoadReady мы сосредоточимся на использовании заполнителей в качестве несвязанных слоев основания и насыпи в конструкции дорожного покрытия.

Совокупные базовые слои

Агрегат обычно относится к сыпучим материалам, таким как песок и гравий, которые используются при строительстве дорожного покрытия. Используемые сами по себе заполнители обычно используются в качестве основного слоя, подосновы или насыпи под поверхностным слоем.Эти слои опираются непосредственно на земляное полотно (естественный грунт или насыпной материал, на котором сооружается дорожное покрытие) и обеспечивают дополнительную поддержку конструкции. При смешивании с асфальтовым вяжущим или портландцементным бетоном (PCC) заполнители также являются важным компонентом поверхностных слоев дорожного покрытия.

Распространение несвязанного базового слоя агрегата.

Слои основы из заполнителя регулярно используются как в асфальтовых покрытиях, так и в покрытиях PCC и выполняют множество функций. Поскольку грунт земляного полотна может быть мягким и нестабильным, заполнитель часто помогает обеспечить устойчивость поверхности дорожного покрытия.Это включает обеспечение рабочей площадки для укладки дорожного покрытия, поскольку работа оборудования может привести к образованию колей и слабых мест в земляном полотне.

Для асфальтовых покрытий основы из заполнителя являются важными конструктивными элементами и помогают распределять нагрузки от нагрузки по всей глубине покрытия. В покрытиях PCC основа из заполнителя служит в первую очередь для обеспечения необходимых однородных условий опоры для бетонных плит. Несвязанные базовые слои заполнителя могут использоваться для дренажа, поскольку тот факт, что они не связаны с асфальтом или цементом, позволяет воде проходить через зазоры в заполнителе.В более холодном климате основы из заполнителя также помогают изолировать поверхность дорожного покрытия от циклов замерзания / оттаивания.

Материалы и источники

Природные заполнители включают различные породы и минералы, которые можно добывать в карьерах или шахтах. Геологически эти материалы можно разделить на три типа:

• Осадочные породы — известняк и другие породы, образованные осадочными отложениями.
• Магматические породы — гранит и другие горные породы, образованные в результате охлаждения вулканического или расплавленного горного материала.
• Метаморфические породы — осадочные или магматические породы, подвергшиеся воздействию тепла и / или давления, достаточного для изменения их минеральной структуры.

Один тип не обязательно превосходит другие, так как качество заполнителя зависит от физических и химических свойств конкретного материала. Какие типы обычно доступны, будет зависеть от геологической истории региона.

Запас заполнителя на переднем плане на этом асфальтовом заводе состоит из переработанного стекла.

В некоторых регионах неадекватные источники заполнителя, поскольку ресурсы местных карьеров могут быть слишком скудными или недостаточного качества для строительства дорожного покрытия. Если стоимость получения натурального заполнителя непомерно высока, возможно, можно будет заменить подходящие промышленные материалы или побочные продукты. Как регенерированное асфальтовое покрытие (РАП), так и переработанный бетон можно использовать для изготовления высококачественных слоев основания. Другие промышленные побочные продукты, включая печной шлак и отходы стекла, также являются возможной альтернативой.

Свойства и характеристики

Ряд свойств и характеристик материала влияют на производительность основного слоя заполнителя.Одним из наиболее важных является градация или распределение частиц заполнителя в материале по размеру. Другие включают способность заполнителя противостоять повреждениям, а также форму, текстуру и угловатость частиц.

Основания могут состоять из неразрушенного первичного заполнителя или материала, который был раздроблен для создания более грубых поверхностей и углов. Неразрушенный материал следует использовать с осторожностью, поскольку частицы заполнителя могут легко скользить и переориентировать себя. Это приводит к снижению прочности дорожного покрытия и потенциально может вызвать деформацию и образование колеи под нагрузкой.Ряд агентств (включая примерно половину штатов США) указывают на использование измельченного заполнителя для несвязанных базовых слоев. В то же время дробление увеличит долю мелких частиц в материале, поэтому важно определить и поддерживать соответствующую градацию агрегатов.

При рассмотрении основания как слоя в структуре дорожного покрытия также важны его плотность, влажность и дренажные характеристики. Достижение желаемой плотности обычно требует использования оборудования для уплотнения перед укладкой поверхностных слоев дорожного покрытия.Базовый слой из плотного заполнителя с плотно упакованными друг в друга частицами, как правило, обеспечивает наиболее структурную опору для поверхности дорожного покрытия. С другой стороны, основания с открытым или промежуточным слоем с меньшим количеством мелких или средних частиц могут быть более эффективными для дренажных целей. Иногда эти соображения делают целесообразным создание более одного слоя основания или основания с разными характеристиками, в зависимости от конструкции и потребностей конкретной конструкции дорожного покрытия.

Методы испытаний

Для оценки материалов на основе заполнителя используются различные методы. Размер и градацию агрегатных частиц определяют ситовым анализом. Для правильной градации это должно выполняться с промытым заполнителем, поскольку сухое просеивание может дать ошибочные результаты из-за прилипания мелкого материала к поверхности более крупных частиц. Скрининг формы и текстуры частиц может включать тесты на угловатость крупного заполнителя, а также на плоские и удлиненные частицы.

Устойчивость к повреждениям можно проверить как физически, так и химически. Испытания на физическую прочность и устойчивость к истиранию включают процедуры Лос-Анджелеса и процедуры Micro-Deval. Химические испытания совокупной прочности включают испытания на прочность сульфата натрия или магния. Для определения прочности базового слоя трехосное испытание даст наиболее реалистичную оценку поведения агрегата под нагрузками, но эта процедура требует инвестиций в обучение и оборудование.Некоторые агентства вместо этого используют более простые эмпирические тесты, такие как Калифорнийский коэффициент несущей способности.

Хорошая основа — прочный фундамент

Основание из заполнителя может быть скрыто от глаз после завершения покрытия, но оно остается важной частью конструкции дорожного покрытия. Несвязанные базовые слои заполнителя требуют хороших материалов, правильного дизайна и качественных методов строительства. Правильная установка фундамента поможет обеспечить правильную работу всего покрытия.

Дополнительные ссылки

Национальная совместная исследовательская программа автомобильных дорог, Обобщение NCHRP 445: Практика несвязанных слоев агрегатного покрытия : http: // onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/nchrp_syn_445.pdf

Национальная совместная исследовательская программа автомобильных дорог, Отчет NCHRP 453: Тесты эксплуатационных характеристик заполнителей для использования в несвязанных слоях дорожного покрытия : http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/nchrp_rpt_453.pdf

PCC Pavement — Pavement Interactive

Жесткие покрытия названы так потому, что конструкция покрытия очень мало прогибается под нагрузкой из-за высокого модуля упругости их поверхностного слоя. Жесткая конструкция дорожного покрытия обычно состоит из поверхностного слоя PCC, построенного поверх (1) земляного полотна или (2) лежащего под ним основного слоя.Из-за своей относительной жесткости конструкция дорожного покрытия распределяет нагрузки по обширной площади с помощью только одного или максимум двух структурных слоев (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Распределение нагрузки на жесткое покрытие В этом разделе описывается типичная конструкция жесткого покрытия, состоящая из:

Поверхностное покрытие

Это верхний слой, состоящий из плиты PCC.

Базовый курс

Это слой непосредственно под слоем ОКК и обычно состоит из заполнителя или стабилизированного земляного полотна.

Базовый курс

Это слой (или слои) под базовым слоем. Подбаза не всегда нужна, и поэтому ее часто можно не указывать.

Элементы конструкции

Типичная жесткая конструкция покрытия (см. Рисунок 2) состоит из поверхностного слоя и лежащих под ним рядов основания и основания (если используется). Поверхность (сделанная из PCC) является самой жесткой (измеряется по модулю упругости) и обеспечивает большую часть прочности. Нижележащие слои на порядок менее жесткие, но все же вносят важный вклад в прочность дорожного покрытия, а также в дренаж и защиту от замерзания.

Рис. 2. Основная конструкция жесткого покрытия

Наземный курс

Покрытие представляет собой слой, контактирующий с транспортными нагрузками, и изготовлен из PCC. Он обеспечивает такие характеристики, как трение (см. Рисунок 3), плавность, контроль шума и дренаж. Кроме того, он служит гидроизоляционным слоем для нижележащего основания, основания и земляного полотна. Покрытие может различаться по толщине, но обычно составляет от 150 мм (6 дюймов) (для легких нагрузок) до 300 мм (12 дюймов) (для тяжелых грузов и интенсивного движения).На Рисунке 4 показан слой поверхности 300 мм (12 дюймов).

Базовый курс

Базовый курс находится сразу под поверхностным курсом. Он обеспечивает (1) дополнительное распределение нагрузки, (2) способствует дренажу и морозостойкости, (3) равномерную опору для дорожного покрытия и (4) устойчивую платформу для строительной техники (ACPA, 2001).Основания также помогают предотвратить перемещение грунта земляного полотна из-за перекачки плиты. Базовые курсы обычно состоят из:

1. Агрегатная база . Простая основа из дробленого заполнителя была обычным вариантом с начала 1900-х годов и до сих пор уместна во многих ситуациях.
2. Стабилизированный заполнитель или грунт (см. Рисунок 5) . Стабилизирующие агенты используются для связывания рыхлых частиц друг с другом, обеспечивая прочность и сцепление. Цементно-обработанные основания (CTB) могут быть построены на 20-25 процентов прочности поверхностного слоя (FHWA, 1999).Однако цементно-обработанные основания (CTB), использовавшиеся в 1950-х и начале 1960-х годов, имели тенденцию терять чрезмерное количество материала, что приводило к растрескиванию и оседанию панелей.
3. Плотный HMA . В ситуациях, когда желательна высокая жесткость основания, уровни основания могут быть построены с использованием высокопрочного слоя HMA.
4. Проницаемый HMA . В определенных ситуациях, когда желательна высокая жесткость основания и отличный дренаж, можно построить курсы основания с использованием открытого градиентного HMA.Недавние исследования могут указать на некоторые серьезные проблемы с использованием ATPB.
5. Постный бетон (см. Рисунок 6) . Содержит меньше портландцементной пасты, чем типичный PCC, и прочнее, чем стабилизированный заполнитель. Тонкие бетонные основания (LCB) могут быть построены на 25-50 процентов прочности поверхностного слоя (FHWA, 1999). Бережливое бетонное основание работает так же, как и обычный поверхностный слой PCC, поэтому для него требуются строительные швы, и со временем он трескается. Эти стыки и трещины могут потенциально вызвать отражательные трещины в поверхностном слое, если они не будут тщательно согласованы.

Базовый курс

Ряд основания — это часть конструкции дорожного покрытия между слоем основания и земляным полотном. Он функционирует в первую очередь как структурная опора, но может также:

1. Свести к минимуму попадание мелочи из земляного полотна в конструкцию дорожного покрытия.
2. Улучшить дренаж.
3. Свести к минимуму урон от мороза.
4. Обеспечьте рабочую площадку для строительства.

Основание обычно состоит из материалов более низкого качества, чем слой основания, но лучшего, чем грунт земляного полотна. Подходящие материалы — это заполнитель и качественный структурный наполнитель. Подбазовый курс не всегда нужен или используется.

Типы

Почти все жесткие покрытия сделаны из портландцементного бетона (PCC). Жесткие покрытия подразделяются на три основные категории по средствам борьбы с трещинами:

Гладкое бетонное покрытие с сочленениями (JPCP)

Это самый распространенный тип жесткого покрытия.JPCP контролирует трещины, разделяя дорожное покрытие на отдельные плиты, разделенные усадочными швами. Плиты обычно имеют ширину в одну полосу и длину от 3,7 м (12 футов) до 6,1 м (20 футов). JPCP не использует арматурную сталь, но использует дюбели и стяжки.

Соединенное железобетонное покрытие (JRCP)

Как и JPCP, JRCP контролирует трещины, разделяя покрытие на отдельные плиты, разделенные усадочными швами. Однако эти плиты намного длиннее (до 15 м (50 футов)).)), чем плиты JPCP, поэтому JRCP использует арматурную сталь внутри каждой плиты для контроля растрескивания внутри плиты. Этот тип дорожного покрытия больше не строится в США из-за некоторых долгосрочных проблем с эксплуатационными характеристиками.

Непрерывное железобетонное покрытие (CRCP)

В этом типе жесткого покрытия для контроля трещин используется арматурная сталь, а не усадочные швы.

Сколько весит ондулин: 4 вида кровли Ондулин. Сравним размеры, цены, правила монтажа

Как сделать воск для венецианской штукатурки своими руками: лучшие рецепты, нанесение на стены, как самому сделать состав Антонова + видео