Цементобетон или асфальт: за и против

Поистрепались «одёжки» дорожки…

На магистральных автомобильных дорогах преобладают нежесткие дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями (97%) и только 3% дорог с усовершенствованными покрытиями имеют цементобетонные покрытия (по данным МАДИ).

Колейность асфальтобетонных покрытий, трещины и неровности на дорогах свидетельствуют об исчерпании несущей способности дорожных одежд. Постоянно растут объемы «недоремонта» дорог с асфальтобетонным покрытием.

К сожалению, в России после 1990г. практически не строили цементобетонные покрытия на автодорогах. В последнее время в эксплуатацию был введен участок обхода города Новосибирска общей протяженностью 50 километров, выполненный из цементобетона, а в 2009—2012 годах цементобетон был использован при реконструкции участка автомагистрали М-4 «Дон».

Плюсы, с которыми не поспоришь

Основные преимущества дорожных одежд с цементобетонными покрытиями заключаются в том, что при примерно одинаковой строительной стоимости, они обеспечивают значительно более долгий срок службы по сравнению с асфальтобетонными покрытиями. К тому же они требуют значительно меньших затрат на ремонт, а также для того, чтобы обеспечить в перспективе возможность повышения грузоподъемности дорожного покрытия в случае увеличения массы автомашин и интенсивности движения. Цементобетон более вынослив к действию знакопеременных нагрузок. Кроме того, цементобетонные покрытия обеспечивают более безопасную эксплуатацию за счет светлого цвета полотна и высокого сцепления с колесом.

Вот более подробно основные  качества цементобетонных покрытий, которые не оставляют сомнений в их преимуществе перед асфальтобетоном:

— существенно большая прочность цементобетона в сравнении с асфальтобетоном;

— стабильность деформативных свойств цементобетона при изменении температуры;

— рост прочности цементобетона во времени при благоприятных условиях эксплуатации;

— доступность оборудования для скоростного строительства бетонных покрытий с высокими показателями ровности;

— высокая износостойкость, морозостойкость дорожного бетона;

— срок службы покрытий до капитального ремонта при высоком качестве строительства и нормальной эксплуатации может достигать 50 лет;

— стабильность коэффициента сцепления покрытия с колесами автомобилей, слабая его зависимость от степени увлажнения.

Весеннее шелушение как тормоз прогресса

Но не так, наверно, все просто с цементобетонными покрытиями, ведь не один же идиотизм «дураков от дорог» заставляет отдавать массовое предпочтение асфальтобетону?!

И в самом деле. Опыт строительства и эксплуатации автомобильных дорог показывает, что одной из основных причин отказа в работе цементобетонных покрытий является интенсивное шелушение поверхности бетона после периода зимнего содержания при действии мороза и антигололедных реагентов. Поэтому естественно морозостойкость бетона является одним из основных показателей качества дорожного бетона.

Задача создания бетонов с гарантированной морозостойкостью заключается не только в повышении марки по морозостойкости, но и в создании структур бетона с прогнозируемыми (не скачкообразными) изменениями свойств в процессе эксплуатации. Причем назначение требований к составу бетона, выбор материалов, обеспечение определенных параметров технологии являются первостепенными условиями создания структур таких долговечных бетонов.

При этом, по мнению специалистов, следует изменить подход к определению и оценке морозостойкости. Современные нормативные документы рассматривают испытания на морозостойкость как браковочные. Испытания на морозостойкость, проводимые по принципу «выдержал — не выдержал» не позволяют дать количественную оценку этому показателю. Чтобы подтвердить гарантированное качество, испытания на морозостойкость нельзя завершать при достижении проектных марок. Марка бетона на морозостойкость должна подтверждаться испытаниями при допускаемом снижении нормативных свойств на базе, следующей в параметрическом ряду марки по морозостойкости.

Новые возможности соответствуют потребностям

В гражданском и промышленном строительстве как в мире, так и в России, произошло внедрение новых технологий цементобетона. Появились бетоны, обладающие прочностью при сжатии 100 МПа и более, развиваются технологии самоуплотняющихся и самовыравнивающихся бетонных смесей, разработаны новые поколения бетонов с высокими эксплуатационными показателями: гарантированной морозостойкостью и коррозионной стойкостью. Получены бетоны с соотношением вода-цемент менее 0,3 с прочностью на растяжение при изгибе более 8,0 МПа, с высокой морозостойкостью, трещиностойкостью.

Параметрический ряд таких бетонов уже введен в нормативные документы, что открывает дорогу их широкому применению. Использование бетонов высокой прочности обеспечивает повышение износостойкости, уменьшения колееобразования и, соответственно, повышение межремонтных сроков.

В решении задач повышения срока службы дорожных одежд могут найти отражение новые типы цементобетона, например, цементобетон с пониженным модулем упругости в основаниях автомобильных дорог. Такие бетоны могут быть получены при использовании специальных демпфирующих и полимерных добавок.

Внедрение новых технологий строительства и добавок для бетонов открывает новые перспективы для развития грунтобетонов. Такие материалы могут с успехом применяться как в основаниях, так и в покрытиях.

В строительстве цементобетонных покрытий и оснований могут быть с успехом использованы мелкие и очень мелкие пески в смеси с отсевами дробления. Введение отсевов дробления в мелкий заполнитель значительно повышают прочность и износостойкость бетона; при этом, бетоны с отсевами дробления могут иметь экономическое и экологическое преимущество за счет предоставления экономических преференций предприятиям, потребляющих отходы промышленности.

Использование мелкозернистых (песчаных) и особомалощебеночных бетонов особенно актуально для многих регионов России с дефицитом квалифицированного и крупного заполнителя.

Перспективным видом цементобетона, применяемым в слоях дорожной одежды, является дренирующий (крупнопористый) бетон. Применение комплекса современных химических и минеральных добавок и тщательный выбор материалов позволяет получить такие бетоны с прочностью более 30,0 МПа.

Эффективному развитию цементобетонных покрытий должна способствовать и технология скоростного ремонта и усиления цементобетона. Новым направлением строительства цементобетонных покрытий, нацеленным на повышение потребительских свойств дороги является устройство защитных слоев, в т.ч. антигололедных, обеспечивающих повышенную износостойкость, пониженный уровень шума при проезде автомобилей.

Нужны актуальные ГОСТы и нормативы

Для расширения масштабов применения перспективных конструкций цементобетонных (жестких) дорожных покрытий необходимо разработать новые методы расчета и конструирования дорожных одежд, в том числе на слабых основаниях, систему проектирования, ориентированную на эксплуатационные условия работы дорожной одежды.

Необходимо также актуализировать современную нормативную базу строительства цементобетонных покрытий с учетом новых в т.ч. гармонизированных с зарубежными стандартами, нормативных документов.

Специалисты НИИЖБа им. А.А.Гвоздева считают необходимым разработку и внедрение (совместно с предприятиями цементной промышленности) единого нормативного документа, регламентирующего качество цемента для дорожных и аэродромных покрытий взамен существующих сегодня четырех стандартов: ГОСТ 10178, ГОСТ 33174, ГОСТ 31108 и ГОСТ Р 55224).

В свете новой редакции Закона о техническом регулировании следует актуализировать нормативную базу, направленную на регламентацию технологии и обеспечение качества при строительстве цементобетонных покрытий (взамен ВСН 139-80).

Для повышения конкурентоспособности цементобетонных покрытий автомобильных дорог в России необходимо изменить подход к оценке к назначению качественных показателей дорожного бетона.

Источник