Часть II Покрытия полов Срок службы полов зависит от материала покрытия.Верхний слой пола непосредственно подвергается эксплуатационным воздействиям, поэтому очень важным является правильно выбрать тип финишного покрытия. Для этого заказчику следует знать: каковы

(Last Updated On: 07.03.2018)

Цементно-бетонные и железобетонные покрытия, предназначенные для пропуска интенсивного движения тяжелого транспорта, длительное время сохраняют свои высокие транспортно-эксплуатационные свойства и являются весьма долговечными. Однако даже при высоком качестве строительных работ и правильном содержании в процессе эксплуатации с течением времени на бетонных покрытиях появляются трещины, раковины, разрушения кромок швов, вертикальные смещения краев плит у швов, отколы углов плит, шелушение и другие повреждения.
Одной из основных причин износа и разрушения покрытий является воздействие на них транспорта, способствующее возникновению вертикальных и горизонтальных напряжений в покрытии. Величина вертикального напряжения зависит от типа проходящего транспорта и от степени ровности покрытия проезжей части. Горизонтальные (тангенциальные) усилия вызываются трением шины о покрытие при торможении и других переменах скорости автомобилей и ударами колес при наездах на неровности. Если под действием подвижных нагрузок происходит просадка грунта основания в период переувлажнения, то это ведет к деформациям плит покрытия.
Другой причиной износа покрытий является склонность цементобетона к значительным деформациям при усадке и изменении температуры, что в сочетании с хрупкостью этого материала в условиях ограниченной возможности изменения размеров дорожного покрытия в плане может приводить к возникновению в нем трещин, которые уменьшают долговечность конструкции, повышают водопроницаемость покрытия, уменьшают его гибкость и прочность.
В цементно-бетонных и железобетонных покрытиях обычно различают такие виды трещин: усадочные трещины, связанные с осадкой основания железобетонного элемента, вызванные перегрузкой железобетона в раннем возрасте; трещины, обусловленные химическим разложением, а также ограниченной возможностью изменения объема при деформациях, вызванных усадкой от высыхания либо изменением температуры. Наконец, часто причиной образования трещин являются напряжения, возникающие при изгибе.
В процессе эксплуатации покрытия подвергаются помимо механической нагрузки, передаваемой через колесо автомобиля, также атмосферным и иным воздействиям, поэтому они должны обладать химической устойчивостью, хорошо сопротивляться неблагоприятным воздействиям погодных условий, в первую очередь морозу. Повреждения цементно-бетонных дорожных плит под действием мороза выражаются обычно в шелушении их поверхности или вспучивании грунтового основания.
Очень часто деформации в цементно-бетонных дорожных одеждах, в том числе и в одеждах из предварительно напряженных бетонных и железобетонных плит возникают в результате применения некондиционных материалов, нарушения в технологии приготовления и укладки бетонной смеси, несоблюдения правил ухода за свежеуложенным бетоном. В случае применения сборных покрытий низкая морозостойкость бетона может объясняться несоблюдением проектного режима тепловлажностной обработки изделий. Особое значение имеет водно-тепловой режим дорожного основания и земляного полотна, так как в зависимости от него изменяются результаты механического воздействия транспорта на дорогу.
Следует отметить, что даже небольшие деформации нарушают ровность покрытия и приводят к понижению скорости движения. Движение тяжелых автомобилей по покрытию с небольшими повреждениями приводит к еще более интенсивному его разрушению, поэтому при интенсивном движении транспорта своевременный ремонт цементно-бетонных покрытий приобретает весьма важное значение.
Основные виды деформаций и разрушений цементно-бетонных и железобетонных покрытий и причины их возникновения приведены в табл. 89.

Технология работ по ремонту цементно-бетонных покрытий, проводимая в специфических условиях города, должна базироваться на применении методов ремонта, сокращающих сроки выполнения работ, в результате использования материалов, способствующих скорейшему введению ремонтируемых участков в эксплуатацию, полной механизации основных трудоемких операций с применением маневренных, высокопроизводительных машин и механизмов.
Все швы в цементно-бетонных покрытиях должны быть заполнены мастикой. Швы, в которых заполняющий материал выкрошился или имеются зазоры между вертикальными стенками бетонных плит и заполняющим шов материалом, расчищают и вновь заполняют мастикой. Составы мастик, используемые при содержании и ремонте цементно-бетонных покрытий, приведены в табл. 90.

Для приготовления битумных мастик применяют только обезвоженный битум. Мастику готовят на заводах и поставляют потребителю в таре с приложением паспорта, в котором указывают ее физико-химические свойства. Если отсутствует централизованное снабжение, мастики приготовляют на местных базах следующим образом: обезвоженный битум разогревают до 150-170° С, после чего в него вводят резиновую крошку. Битум с резиновой крошкой варят 2,5-3 ч при постоянном перемешивании. После объединения резиновой крошки с битумом постепенно добавляют остальные компоненты, и мастика варится снова в течение 30 мин при 150-170° С при постоянном перемешивании.
При ремонте швы тщательно очищают от старой мастики стальными крючками или специальными приспособлениями и жесткими щетками, а затем продувают сжатым воздухом и просушивают. За 2-3 ч до заливки вертикальные стенки швов промазывают битумом БНД-90/130, БНД-60/90 или БНД-40/60, разжиженным бензином в пропорции 1:1, или жидким битумом марки СГ-15/25 с расходом 0,3-0,5 л/м2. Подготовленные таким образом швы заполняют горячей мастикой, нагретой до 160-170° С, на 3-5 мм ниже поверхности покрытия. Мастику заливают заливщиком швов в два приема: вначале заливают шов на 2/з его глубины, а затем верхнюю часть шва. Если после заливки необходимо немедленно открыть движение, швы присыпают минеральным порошком или на них наклеивают полосу рулонной бумаги шириной 10-15 см.
Для расчистки и заливки швов в цементно-бетонных покрытиях применяют также машину, смонтированную на самоходной тележке, впереди которой укреплены нож-резец, предназначенный для выемки из швов старой мастики, и устройство для заливки швов новой мастикой. Для продувки расчищенных швов у машины имеется комплексная установка.
Для предотвращения развития в плитах поверхностных волосяных трещин места их появления покрывают тонким защитным слоем. Для этого по сухому и очищенному от пыли и грязи покрытию разливают битум марок СГ-70/130 и МГ-70/130 (0,7-0,8 л/м2). Затем рассыпают мелкий щебень размером 5-10 мм в количестве 0,8-1 м3 на 100 м2 покрытия или крупный песок в объеме 0,3- 0,5 м3 на 100 м2 покрытия и прикатывают легкими катками.
Трещины шириной от 1 до 5 мм заливают разжиженным битумом марок СГ-130/200 и МГ-130/200, нагретым до температуры 80-100° С. Перед заделкой их тщательно очищают и просушивают. Трещины шириной 5 мм и более очищают от грязи, слабые места вырубают, осколки бетона удаляют и перед заполнением тщательно продувают сжатым воздухом. Подготовленные таким образом трещины промазывают разжиженным битумом и заполняют мастикой: при ширине трещин 10-25 мм - составами 1, 2 и 3, при ширине 5-10 мм - составами 4, 5 и 6.
Все поверхностные и сквозные трещины бетонных покрытий необходимо заделывать в возможно короткий срок после их появления. Швы и трещины рекомендуется заделывать весной и осенью в прохладную погоду, а летом - в утренние часы.
Для устранения небольших повреждений цементно-бетонных покрытий можно использовать асфальтобетонную смесь в горячем или холодном состоянии, литой асфальтобетон, черный щебень или черную каменную мелочь. Цементно-бетонные покрытия с применением асфальтобетонных смесей ремонтируют в сухое и сравнительно теплое время года при температуре воздуха не ниже 5° С. Если у швов и трещин образовались вертикальные смещения краев плит, то выравнивают покрытие также асфальтобетонной смесью или черным щебнем. Ремонтируемое место тщательно очищают от пыли и грязи, высушивают и смазывают тонким слоем разжиженного битума марки СГ-15/25, нагретого до температуры 60° С (расход вяжущего 0,3-5 л/м2), и заделывают асфальтобетонной смесью или черным щебнем.
Мелкие повреждения в виде раковин, выбоин и разрушений тщательно очищают от осколков бетона, пыли и грязи и смазывают тонким слоем разжиженного битума (расход 0,3-0,5 л/м2). Затем укладывают холодную или горячую асфальтобетонную смесь или черный щебень и уплотняют. При заделке выбоин глубиной до 5 см асфальтобетонную смесь укладывают в один слой, при глубине более 5 см - в два слоя. При небольших раковинах и выбоинах горячую смесь уплотняют ручным или металлическими виброкатками и нагретыми трамбовками массой 12-16 кг. При значительной поверхности заделываемых выбоин горячую асфальтобетонную смесь уплотняют катками массой 5-6 т.
Асфальтобетонную смесь укладывают с учетом коэффициента уплотнения, равного для горячих смесей 1,3-1,4, для холодных - 1,5-1,6. У отремонтированных мест должно быть плавное сопряжение с прилегающей поверхностью бетонного покрытия. Следует отметить, что ремонт цементно-бетонных покрытий с применением асфальтобетонных и черных щебеночных смесей из-за плохого их сцепления с цементным бетоном является недолговечным. Кроме того, светлые цементно-бетонные покрытия, отремонтированные черными смесями, имеют неприглядный вид. По указанным причинам, ремонт бетонных покрытий с применением асфальтобетонных и черных щебеночных смесей может рассматриваться только как временное мероприятие.
Более перспективным является ремонт цементно-бетонных покрытий с применением бетонных смесей. Покрытие, отремонтированное бетонными смесями, является более прочным, а по цвету мало чем отличается от существующего цементно-бетонного покрытия. Бетонную смесь для ремонта покрытий рекомендуется приготовлять того же состава и из тех же материалов (или близких к ним), которые применялись для приготовления бетонной смеси ранее уложенного покрытия. Для бетонной смеси используют высокопрочные портландцементы с добавлением в воду затворения до 2% хлористого кальция. Для повышения удобоукладываемости бетонной смеси и морозоустойчивости бетона в воду рекомендуется добавлять воздухововлекающие добавки: мылонафт, сульфитно-дрожжевую бражку, абиетиновую смолу и др. Максимальная величина фракции крупного заполнителя должна быть не более 10-20 мм при вырубках на глубине 5-7 см и не более 40 мм при более глубоких вырубках.
При шелушении бетона разрушения, захватывающие только верхний слой покрытия, ремонтируют на глубину разрушения, но не менее чем на 7 см. При ремонте поврежденные участки покрытия очерчивают мелом или краской прямыми линиями. По нанесенному контуру старый бетон вырубают бетонорежущей пилой и пневмоинструментом. После очистки подготовленные места выдерживают в увлажненном состоянии примерно 24 ч, т. е. до полного водонасыщения старого бетона. Поверхность вырубки смазывают тонким слоем цементно-песчаного раствора.
Сразу же после нанесения на стенки и дно вырубки цементного теста укладывают бетонную смесь выше уровня поверхности покрытия с учетом осадки при уплотнении. В небольших мелких и узких вырубках бетонную смесь уплотняют вручную деревянными или металлическими трамбовками массой 12-16 кг, в глубоких и широких вырубках смесь уплотняют поверхностными вибраторами. Окончательно поверхность ремонтируемого участка отделывают жесткими щетками и деревянными гладилками с резиновой лентой. После уплотнения и отделки поверхности за свежеуложенным бетоном устанавливают уход: на поверхность покрытия наносят пленкообразующие материалы по технологии, применяемой при уходе за свежеуложенным бетоном при капитальном строительстве.
В зарубежной практике, в частности в США, для ремонта цементно-бетонных покрытий в опытном порядке был применен волокнобетон, представляющий собой высокопрочную цементно-бетонную смесь с волокнистым заполнителем, в качестве которого обычно используют сталь, стекло или пластик.
По сравнению с обычным волокнистый цементобетон обладает рядом преимуществ: при наличии в объеме всего 1 % волокнистых веществ его прочность на растяжение и изгиб повышается на 100%; стойкость против растрескивания увеличивается на 60%; сопротивление динамическим нагрузкам - выше в 9 раз; износостойкость - выше на 30%; он может выдерживать сжимающие нагрузки и после достижения предела прочности; его сопротивление усталости, срезу и кручению больше, а растрескивание, шелушение и выкрашивание меньше; сопротивление сжатию также несколько выше. Благодаря указанным физико-механическим качествам волокнобетон можно укладывать небольшими слоями и получить экономию материалов.
В процессе эксплуатации цементно-бетонных и железобетонных покрытий часто встречаются разрушения бетона вдоль температурных швов. Способ исправления кромок швов зависит от характера и размеров повреждения. Небольшие повреждения шириной до 5 см заделывают мастикой после удаления рыхлых частиц бетона и очистки ремонтируемого места. Глубокие повреждения с кромками швов, разрушенными на ширину более 5 см, заделывают бетоном. Старый бетон удаляют по всей длине участка на глубину не менее 7 см с уклоном в сторону нижней части вырубки. Арматуру, штыри и анкеры по возможности сохраняют.
Для образования шва устанавливают деревянную прокладку со съемной рейкой, доходящую до поверхности покрытия. Прокладку устанавливают таким образом, чтобы она совпала с направлением существующего шва. Если в нижней части шва сохранилась старая прокладка, то ее наращивают так, чтобы между досками не было зазоров и не могло образоваться бетонных перемычек. Старые штыри, анкеры и арматурные прутья выправляют или укладывают новые. Плоскости соприкосновения нового бетона со старым обмазывают цементно-песчанным раствором, после чего укладывают и уплотняют бетонную смесь. Верхнюю часть прокладки после затвердения бетона удаляют и шов заполняют мастикой.
Движение по покрытию, отремонтированному с применением цементной смеси, разрешается открывать через 15 дней. При замене частей и целых плит в покрытии движение по вновь уложенному бетону разрешается через 20 дней,
Применяя обычные бетоны, покрытия ремонтируют слоями толщиной не менее 7 см. При этом вследствие медленного набора прочности вновь укладываемого бетона приходится закрывать движение на ремонтируемом участке дороги не менее чем на 15-20 дней. Кроме того, укладка толстых слоев нового бетона по старому бетонному покрытию, как правило, связана с трудоемким процессом по вырубке старого бетона на значительную глубину и большим расходом материалов. Поэтому в последнее время серьезное внимание уделяют разработке методов ремонта бетонных покрытий с применением бетонных смесей, обеспечивающих надежное сцепление наращиваемого тонкого слоя бетона с существующим покрытием и ускоренное твердение бетона при обеспечении его прочности и морозостойкости.
В Союздорнии проведено исследование по разработке способа ремонта цементно-бетонных покрытий с применением быстротвердеющих цементов (БТЦ) или портландцементов марок не ниже 600 с введением добавок, ускоряющих твердение бетона. Как показали исследования, разработанный метод обеспечивает надежное сцепление наращиваемого слоя со старым бетоном, ускоренное твердение бетона и сокращение в связи с этим срока закрытия движения на период ремонта с 15-20 до 1-3 сут. Для ремонта покрытий по этому методу применяют материалы, примерный расход которых приведен ниже.

Ремонт бетонных покрытий с наличием на них повреждений в виде раковин, выбоин, сколов кромок швов и углов плит, краев плит у швов, шелушения плит связан с наращиванием нового слоя поверх старого бетона. Тщательная очистка ремонтируемой поверхности является одной из важнейших операций, от которой в значительной мере зависит прочность сцепления старого бетона с новым, а следовательно, и качество ремонта в целом.
Загрязненную ремонтируемую поверхность плиты очищают от пыли, грязи и масляных пятен механическими стальными щетками, затем разливают 28%-ный раствор соляной кислоты из расчета 0,5-0,6 кг/м2. После прекращения реакции тщательно промывают покрытие струей воды под давлением из поливо-моечной машины до полного удаления остатков кислоты. Свободную воду удаляют сжатым воздухом от компрессора с таким расчетом, чтобы ремонтируемая поверхность плиты была влажной, но не мокрой.
При особенно сильном загрязнении поверхности ремонтируемой плиты, когда химическим способом очистить покрытие невозможно, его очищают механическим способом пескоструйным аппаратом или каким-либо другим способом. При наличии непрочного бетона его удаляют пневмо- или электроинструментом на глубину до неповрежденного бетона, но не менее чем на 2 см. Ремонтируемое место тщательно очищают от осколков бетона и пыли, а затем промывают струей воды под давлением. Затем на ремонтируемую поверхность наносят цементный клей, приготовленный на месте в лопастном растворосмесителе принудительного действия. При подготовке клея цемент загружают в растворосмесителе, доливают воду, количество которой определяется расчетом (в зависимости от принятого водоцементного фактора), и тщательно перемешивают. Приготовленный цементный клей распределяют равномерным слоем по ремонтируемой поверхности в два приема жесткими волосяными щетками или малярными кистями. Толщина цементного клея должна быть в пределах 1-2 мм. Цементный клей при температуре больше 20° С должен быть использован в течение 15-20 мин после его приготовления с тем, чтобы он был нанесен на ремонтируемую поверхность до начала схватывания.
После исчезновения водной пленки с поверхности цементного клея, примерно через 10-15 мин после нанесения его на очищенную поверхность ремонтируемого покрытия, укладывают цементнобетонную смесь с таким расчетом, чтобы после ее уплотнения поверхность отремонтированного покрытия находилась бы в одном уровне с существующим покрытием. При малых объемах работ бетонную смесь уплотняют поверхностным вибратором, виброплощадкой или виброрейкой. Окончательно бетон отделывают деревянной гладилкой с резиновой лентой. Для создания шероховатости поверхность отремонтированного покрытия отделывают жесткой волосяной или металлической щеткой перпендикулярно направлению движения. Уход за свежеуложенным бетоном на отремонтированных участках производят общепринятыми методами.
При применении быстротвердеющего цемента и обеспечении ухода за отремонтированным участком с применением пленкообразующих материалов движение по отремонтированному участку открывают через 1-2 сут. При применении портландцемента марки не ниже 600 с добавкой, ускоряющей твердение цемента, а также при использовании быстротвердеющих цементов без пленкообразующих материалов, движение по отремонтированному участку открывают по истечении 3 сут.
Для наращивания изношенных цементно-бетонных покрытий слоями 2-5 см применяют безусадочную бетонную смесь. Эта смесь прочно сцепляется с поверхностью покрытия, обеспечивает высокую сопротивляемость истиранию и повышенную морозостойкость. Безусадочная бетонная смесь составляется из цементов двух видов - портландцемента марки 700 и расширяющегося портландцемента марки 400-600. На 100 частей по массе портландцемента марки 700 берут 25-100 частей расширяющегося портландцемента.
Учитывая, что в качестве основного вяжущего используется быстротвердеющий цемент, приготовление и доставку цементной смеси целесообразно осуществлять передвижными автобетоносмесителями.
Портландцемент М700 подвергают дополнительному помолу в присутствии добавок триэталоламина и сульфитно-дрожжевой бражки, которая повышает сопротивляемость бетона истиранию и морозостойкость. Если портландцемент марки 700 был измельчен без добавок, то их вводят в бетономешалку в процессе приготовления бетонной смеси. Примерный расход материалов на 1 м3 бетонной смеси следующий:

На рис. 120 представлен график нарастания прочности безусадочной цементно-бетонной смеси, примененной при ремонте покрытий на Ленинском проспекте Москвы.
Укладка нового слоя бетона должна осуществляться по тщательно подготовленной поверхности покрытия. По поверхности покрытия бетонную смесь раскладывают с таким расчетом, чтобы после ее уплотнения отремонтированная поверхность была выше существующего покрытия на 1-2 см. Если ремонт покрытия осуществляется картами, то бетонную смесь разравнивают таким образом, чтобы после уплотнения она находилась в одном уровне с существующим покрытием.

В последние годы разработан способ ремонта цементно-бетонных покрытий с применением коллоидного цементного клея, который готовят на месте работ в виброклеесмесителе-активизаторе. Клей состоит из портландцемента марки 600 - 70% и песка - 30%; вода добавляется из расчета получения водоцементного отношения, равного 0,3. Перемешивание клея длится 5-7 мин.
Технология ремонта заключается в нанесении клея слоем 2-3 см жесткими капроновыми щетками на тщательно очищенную поверхность покрытия. Затем по клею укладывают и равномерно распределяют слой высокопрочного бетона. Для приготовления 1 м3 бетонной смеси необходимо 420 кг портландцемента, 180 кг кварцевого молотого песка, 1600 кг обычного кварцевого песка; 180 л воды и 1,8 л сульфитно-дрожжевой бражки.
Бетонную смесь уплотняют виброплощадкой за 2-3 прохода по одному следу. Толщина наращиваемого слоя бетона может быть в пределах 1,5-5 см. Свежеуложенную смесь засыпают слоем влажного песка и выдерживают в течение суток, после чего открывают движение.
Были разработаны также методы ремонта цементно-бетонных покрытий с применением полимерных материалов и, в частности, эпоксидных смол. Ремонт бетонных покрытий с применением эпоксидных смол по сравнению с обычным методом ремонта обеспечивает сокращение расхода каменных материалов в 10-15 раз; ускорение открытия движения с 15 сут до 6-8 ч; надежное сцепление наращиваемого слоя со старым бетоном; высокие прочностные показатели наращиваемого слоя и его химическую стойкость.
Для ремонта цементно-бетонных покрытий можно рекомендовать эпоксидный клей следующего состава:

В отдельных случаях в эпоксидный клей может быть добавлен портландцемент в количестве 15-25%. Эпоксидную смесь в зависимости от характера повреждений готовят из эпоксидного клея и минеральной смеси в соотношении от 1:3 до 1:7. Гранулометрический состав минерального материала, используемого для приготовления эпоксидной смеси, подбирают по принципу наибольшей плотности. Примерный состав минеральной смеси: 65-70% каменной мелочи размером 1,25-5 мм и 30-35% чистого кварцевого песка или каменной мелочи размером 0,5-1,25 мм. Для заделки раковин используют смесь в соотношении 1:5 или 1:6. Для ремонта кромок швов и мест, где затруднено уплотнение, применяют наиболее жирную смесь в соотношении 1:3 или 1:4.
При ремонтных работах эпоксидный клей готовят небольшими порциями 10-20 кг. Для приготовления клея в эпоксидную смолу вливают дибутилфталат и тщательно перемешивают, после чего вводят полиэтиленполиамин и вновь тщательно перемешивают до получения однородной смеси. Приготовленный эпоксидный клей может быть использован для приготовления эпоксидной смеси или для розлива по ремонтируемой поверхности с последующей россыпью каменной мелочи и уплотнением. Эпоксидная смесь во избежание потери жизнеспособности клея должна быть уложена в дело не позже чем через 1 ч после ее приготовления.
Очистку ремонтируемых участков производят химическим или механическим способом с особенной тщательностью. Раковины и мелкие выбоины прогрунтовывают эпоксидным клеем из расчета 0,5 кг/м2 при помощи жестких волосяных кистей, заполняют эпоксидной смесью состава 1:5, уплотняют трамбовкой и заглаживают кельмой в уровень с поверхностью покрытия. Движение открывают через 5-8 ч после окончания ремонта.
Цементно-бетонные покрытия, подверженные шелушению, предохраняют от дальнейшего разрушения защитно-выравнивающим слоем толщиной 3-5 мм. Для устройства защитно-выравнивающего слоя на очищенную и сухую поверхность покрытия тонким ровным слоем разливают эпоксидный клей. Норма расхода эпоксидного клея в зависимости от состояния ремонтируемой поверхности составляет 1-1,5 кг/м2. По слою эпоксидного клея рассыпают чистую и сухую каменную мелочь твердых горных пород крупностью 2,5-3,5 мм из расчета 5-5,5 кг на 1 кг эпоксидного клея. Каменную мелочь укатывают катками массой 1-1,5 т за 2-3 прохода по одному следу через 20-30 мин после россыпи. Движение открывают через 5-7 ч после окончания уплотнения.
Сравнительно высокая стоимость эпоксидных смол служит препятствием широкому внедрению этого способа ремонта. Однако в отдельных случаях, когда требуется ремонт отдельных плит на дорогах с интенсивным движением, которое невозможно закрыть на длительный период, этот способ ремонта может оказаться наиболее целесообразным.
При эксплуатации жестких покрытий в результате деформации земляного полотна можно наблюдать просадки отдельных плит. Покрытие можно исправить при условии, если оно не слишком растрескалось. Устранить просадки и выровнять плиты можно домкратами с одновременным поддувом песка, а также нагнетанием под плиты пластичных материалов. При использовании домкратов плиту поднимают одновременно в нескольких точках, и через заранее высверленные отверстия нагнетают песок. Поскольку впоследствии осадки грунта под плитой практически не бывают, плиту поднимают заподлицо с проезжей частью и отверстия заполняют бетоном.
При ремонте просевших бетонных плит раствором его нагнетают под просевшую плиту, благодаря чему плита поднимается до первоначального положения. Используемая при этом смесь может состоять из грунта и воды и одной или нескольких добавок. В качестве добавок обычно используют цемент. Раствор, введенный под плиту, твердеет, и несущая способность основания восстанавливается.
Целесообразно заполнять пустоты под плитами песком, обработанным органическими вяжущими. Под влиянием нагрузок, действующих на плиту, обработанный песок склеивается, образует плотную массу, и не выдавливается из-под плит. Однако песок, обработанный битумом, имеет тенденцию к преждевременному слеживанию и образованию комьев, затрудняющих его нагнетание.
В зарубежной практике для заполнения пустот под бетонными плитами применяют смесь песка с вяжущим, состоящим из битуминозного порошка и растворителя, который должен быть адсорбирован на поверхности какого-либо твердого материала. Смесь песка, органического материала и твердого адсорбента с растворителем не слеживается. В дальнейшем растворитель, находящийся в порах адсорбента, начинает взаимодействовать с битуминозным порошком и образует вяжущий материал, склеивающий песчаную массу. Примерный состав смеси: 100 ч. по массе сухого песка фракций 0-4 мм, 10 ч. трепела, дегтярное масло с температурой кипения от 250 до 400° С в количестве одной третьей от массы трепела и 2 ч. порошкообразного каменноугольного песка с температурой размягчения 90°. Смесь перемешивают в смесителе принудительного действия и нагнетают в пустоты под плитами сжатым воздухом.
В практике эксплуатации цементно-бетонных покрытий наблюдаются случаи, когда дорожная одежда не удовлетворяет по прочности требованиям, возникающим при движении транспортных средств повышенной грузоподъемности. В этом случае усиливают существующее покрытие наращиванием слоя бетона. Укладка нового слоя бетона возможна как непосредственно на существующее покрытие, так и на разделительную прослойку из стабилизированных материалов.
Толщину слоя усиления можно определить по формуле

где h - толщина слоя усиления, см; и k - коэффициенты, принимаемые при сращивании слоев; k1=1,05; k=1; при укладке верхнего слоя на разделительной прослойке k1=1,2; k=1; hм - толщина монолитного бетонного покрытия из материала верхнего слоя, рассчитанного на новую нагрузку, см; Е1 и Е - модули упругости бетона существующего покрытия и слоя усиления, кгс/см2 (Па); h1 - толщина существующего покрытия, см.
При усилении цементно-бетонных покрытий в наращиваемом слое необходимо предусмотреть штыревые соединения в местах сквозных температурных швов. Все работы по усилению покрытий выполняют комплектом бетоноукладочных и отделочных машин по технологии, применяемой при строительстве покрытий.
Ремонт тротуарных покрытий из цементно-бетонных и железобетонных плит состоит в заделке поврежденных швов, устранении просадок отдельных плит и замене износившихся или поврежденных плит. Восстановление швов между плитами заключается в их очистке от пыли и грязи, а также старого заполнителя и заполнении новыми материалами (песком или цементным раствором). Просевшие плиты поднимают и сдвигают в сторону, а места просадки засыпают песком и тщательно уплотняют. По уплотненной поверхности укладывают плиты, осаживая их деревянными трамбовками (мелкие плиты) или вибраторами, а затем заделывают швы между плитами.
Работы по капитальному ремонту покрытий дорог и тротуаров из сборных плит, когда необходимо заменить плиты на больших участках, осуществляют после разборки старого покрытия по той же технологии, которую ведут при новом строительстве.

Устройство монолитных бетонных полов часто требуется в объектах, предполагающих серьезные эксплуатационные нагрузки. Это могут быть гипермаркеты, торговые и выставочные комплексы, здания промышленного назначения. Нередко монолитные полы устраиваются и в жилых сооружениях. Выбирая материалы для изготовления данной конструкции, необходимо руководствоваться расчетами устойчивости подготавливаемого пола к воздействию различных разрушительных факторов. Часто единственно верным решением в этом случае остаются монолитные полы.

Отличительными свойствами бетонных полов являются долгий эксплуатационные срок, предельно высокая устойчивость к износу, простота обслуживания. За счет применения укрепляющих добавок в смесь, верхний слой основания становится не податлив к воздействию влаги и химических веществ.

Технологический процесс устройства бетонного покрытия

В основании данного вида промышленного пола используется цементно-песчаная смесь с содержанием щебня или уже готовая бетонная армированная плита. Представленная технология укладки бетона подходит как для крупных помещений промышленного или общественного назначения, так и для частных домов.

Все работы выполняются при четком выдерживании СниП и всех требований технологического процесса. Бетонная плита должна укладываться на укрепленное и очищенное основание. Причина таких требований в том, что в случае использования некачественного раствора в старой стяжке портится адгезия покрытия, под тяжелыми ударами поверхность бетона начнет рушиться. Также причиной слабой сцепки являются не устраненные пятна жира или технических масел.

Для эффективной подготовки основания под заливку монолитных полов необходимо выполнить ряд следующих мероприятий:

1. Механическим способом устранить всю грязь, пятна жира, любые отслоения и крошения. Чтобы удалить следы технического масла, применяется малярский раствор, против бетонного клея эффективна кислотная промывка.
2. Неровности горизонтального уровня поверхности ликвидируются посредством фрезерного механизма. Если перепад высоты составляет до 10%, устранять его не нужно.
3. Если на поверхности присутствуют трещины или выбоины, их следует расшить и заполнить смесью, в составе которой находятся полимеры.
4. Области, не поддающиеся реконструктивным работам, необходимо демонтировать и залить новым бетоном.
5. Верхний слой старой стяжки следует очистить и от пыли. В противном случае снизится качество сцепки, часть загрязнений всплывет наверх, нарушив гладкость поверхности.

После того, как подготовительные работы выполнены в полной мере, осуществляется нивелировка основы. В результате данного мероприятия определиться наивысшая отметка покрытия, следовательно, и толщина бетонной стяжки.

Основные виды монолитных полов

Сегодня различают три ключевых вида бетонных полов:

1. Однослойный цементно-песчаный пол . Используется для помещений с малой квадратурой. Данный тип покрытия не отличается большой устойчивостью к нагрузкам в силу отсутствия дополнительного слоя бетонного покрытия. Вариант актуален для небольших квартир, жилых домов или хозяйственных помещений.
2. Многослойный пол . Изготовление данной конструкции отличается сложностью, так как бетонную смесь укладывают в два и более слоев. Рекомендуется применять подобный способ покрытия при реконструктивных работах.
3. Армированные монолитные полы . Отличается предельной прочностью из всех вариантов подобных оснований. За счет применения арматурных прутов появляется возможность сократить толщину покрытия и массу бетонных полов. В качестве армирующего материала используется стальные прутья или сетка, при необходимости синтетические элементы. Данная конструкция характерна для помещений с большой нагрузкой на покрытие: производственные цеха, автопарки, сельскохозяйственные ангары, т.п.

Технологический процесс устройства бетонного пола отличается зависимо от функционального назначения помещений. Немалым значением в этом случае обладает цель данного мероприятия – выровнять поверхность пола внутри комнаты, утеплить бетонное покрытие, увеличить высоту основания, т.д. Используя различные методики изготовления цементно-песчаной стяжки, можно повышать качество конструкции и продолжительность периода эксплуатации.

Важность заметить, что приготовление монолитного пола должно соответствовать установленным строительным нормам и правилам, т.е. СНиП. Их требования могут разниться зависимо от эксплуатационных факторов изделия и места заливки.

Гидроизоляция основы

Выровненную и очищенную поверхность обрабатывают мастикой (гидроизоляционная смесь на клеевой основе). Данный шаг функционально обеспечивает:

• качественную адгезию старой бетонной стяжки с новым цементно-песчаным слоем;
• дополнительный гидроизоляционный уровень.

Достойную альтернативу подобному решению составляет гидростеклоизол. Средство наносится двумя слоями, высота каждого составляет не меньше 5 мм. Обладая высокой пластичностью и устойчивостью к атмосферным нагрузкам, данное покрытие создает прочный гидроизоляционный барьер на 10-15 лет.

Монолитное бетонное покрытие укладывают по «картам» — прямоугольные участки, подготовленные для укладки раствора. Размеры таких участков определяются на основе производственного потенциала. По периметру карт устанавливаются направляющие, т.е. маяки.

Армирование и теплоизоляция бетонных полов

Укладка армирующих элементов выполняется для устранения вероятности образования расколов пола на протяжении всего эксплуатационного периода, особенно если получается большая толщина стяжки. Данный вид работ осуществляется в полном соответствии с проектными расчетами будущих нагрузок.

Для этих целей часто используется стальная сетка, диаметр прута составляет 5мм, а размер отдельной ячейки — 100×100мм/150×150мм. Материалом для изготовления сетки служит арматура класса ВР1.

Когда предполагаются серьезные нагрузки на бетонное покрытие пола, рекомендуется использовать для укрепления армо-каркас. Арматуру связывают непосредственно на строительном участке, диаметр прута варьируется от 8 до 18 мм.

Арматуру следует связывать между собой проволокой. Сваривать нельзя нив коем случаи, это связано с различной степенью усадки и расширения металла и бетона при температурных перепадах.

Установка маяков своими руками

Наиболее ответственный этап производства монолитных полов, так как от уровня выставленных маячных реек зависит ровность покрытия.

1. Как правило, помещение делится на участки, по ширине не превышающие двух метров. В качестве направляющих используются специальные т-образные маячные рейки, но может подойти и обычная профильная или круглая труба. В некоторых ситуациях используется и простой деревянный брусок, предварительно выверенный на ровной поверхности.
2. На горки свежего раствора небольшой толщины укладываются маяки. После этого, путем вдавливания рейки в раствор или, наоборот, поднятия выставляется точный горизонтальный уровень. Заливка первого слоя бетона допускается только после полного затвердевания выставленных маяков.
3. Когда помещение имеет большую квадратуру, и разовая заливка пола не представляется возможной, основание делится на карты прямоугольной или квадратной формы. Границы таких участков огораживаются древесной опалубкой. Когда все секции будут залиты и покрытие из бетона застынет, перегородки удаляются, а образовавшееся под ними пространство засыпается готовым раствором.

Укладка бетонных полов, заливка бетона

Для успешной работы по заливке полов настоятельно рекомендуется использовать бетономешалку. При больших объемах применяются специальные автомобильные миксеры. Данный подход обеспечивает идеальную возможность непрерывной подачи раствора, что положительно влияет на качество монолитных полов.

1. Готовая смесь укладывается на подготовленное основание по ячейкам, после этого выравнивается обыкновенной лопатой, чтобы не допустить образования пустот и повысить плотность слоя. По возможности используется виброуплотнитель. Его погружают в сам раствор и держат до тех пор, пока сверху покрытия не появится молочко.
2. Когда толщина укладки бетона немного превысила маяки, его выравнивают посредством правила. Движения при этом должны быть направлены на себя и одновременно влево и вправо. Иногда вместо правила используется специальная виброрейка, установленная по направляющим. Принцип ее действия тот же, что и у ручного правила, только механизированный.
3. После того, как стяжка будет готова, покрытие регулярно смачивается водой, чтобы предотвратить интенсивное высыхание и образование трещин. Срок до полной готовности пола для эксплуатации составляет не менее одного месяца.

Чтобы приготовить бетонные полы собственноручно, необходимо воспользоваться технологической картой для устройства цементно-песчаного покрытия. Технологическая карта включает следующие этапы устройства полов:

• приготовление основы;
• после осуществляется гидроизоляция основания;
• затем укладка армирующих материалов;
• монтаж направляющих и каркаса опалубки;
• изготовление цементно-песчаной смеси и ее укладка;
• равнение верхнего слоя;
• после полного высыхания пола финишная шлифовка готового покрытия.

Устройство бетонных полов является непростой задачей с различными вариантами технологического процесса. В результате качественного выполнения всех этапов производственного процесса формируется прочная конструкция монолитных полов, способная выдержать высокое давление и не деформироваться даже после длительного периода эксплуатации.

Дорожное полотно в России и за рубежом отличается: в нашей стране магистрали разного назначения делают из асфальта, а в Европе и США преимущественно из бетона. Это и является очевидной разницей их качества. В России бетонные дороги не получили распространение ввиду существенной стоимости – всё-таки просторы страны необъятные и обновить полотно обойдется населению очередным приростом налогов. Однако, никто не запрещает домовладельцам обустраивать автомобильные площадки и подъезды из долговечного бетона.

Для чего нужны бетонные дороги

Строительство бетонных дорог целесообразно в местах, где отсутствует возможность частых ремонтов и есть потребность в прочном дорожном полотне. В России это:

• Автодромы;
• Взлетные полосы и самолетные площадки в аэропортах;
• Стоянки автомобилей и другой техники;
• Пешеходные дорожки и тротуары в городах;
• Прибрежные дороги и набережные, где преобладает высокая влажность и воздействие воды.

Время эксплуатации плиты из бетона превышает срок службы асфальта до 2-3 раз. По этой причине целесообразна замена асфальтобетонных дорожных одежд, не выдерживающих климатические условия, на цементобетонные повсеместно, что постепенно происходит в США.

Отличие асфальта и бетона

Почему бетонное покрытие дороги из асфальта не такое долговечное, как бетонное? Всё дело в качестве основных материалов:

• Асфальт – это композит песка, щебня, минеральных наполнителей, а их связующее – битумные полимеры.
• Бетон – это песчано-гравийная смесь, замешенная на цементе и присадках.

Основная разница между бетоном и асфальтом – это вяжущее в их составах. Битум в отличие от цемента не образует прочного камня, проседает под слабыми грунтами при нагрузке, размягчается на солнцепеке и плохо зимует. Бетон при соблюдении технологии приготовления и монтажа лишен этих недостатков.

Полотно дороги состоит из нескольких слоев:

1. Подстилающий – это щебень, дренирующий воду из грунта, и песок, компенсирующий поступающие сверху и снизу от грунта нагрузки.
2. Укрепляющий – этот слой бетона низких марок, связующий подсыпку.
3. Основное дорожное полотно – слой бетона.

При укладке магистралей c большим трафиком тяжелых автомобилей дорогу необходимо делать из ненапряженного и напряженного железобетона, арматурный каркас в которых не позволяет камню трескаться под тяжестью большегрузов.

В частном строительстве, а также при организации дорожного полотна на насыщенных водой грунтах или с их высоким уровнем на песчано-гравийную насыпь укладывают гидроизоляцию для дорожного полотна (можно использовать рубероидные материалы). Слой предотвращает постоянное намокание бетона и как следствие – коррозию камня и арматурного каркаса.

Типы полотна

Бетонная дорога хороша и для скоростных магистралей с интенсивным движением, и для поселковых проездов. Для этих случаев выбирают разные типы полотна, отличающихся качествами и стоимостью:

• Однослойное покрытие высокого качества для дорог любого назначения подходит для укладки верхних и нижних слоев;
• Бетон для нижнего слоя полотна дешевый – он обладает невысокой прочностью, к его компонентам предъявляют минимальные требования. Покрытие из такого материала может быть использовано при обустройстве придомовых территорий с малым потоком легковых автомобилей;
• Бетон для основания с усредненными характеристиками под тяжелые и усовершенствованные покрытия. Может быть уложен на дороги поселкового значения;
• В отдельную группу можно вынести организацию дороги готовыми бетонными плитами.

Материалы для заливки полотна

Универсальным материалом для укладки дорог является бетон М400. Его прочности достаточно для выдерживания давления колес легкового и грузового транспорта на городских и поселковых проездах.

Основа бетона – портландцемент, стойкий к воде (1 часть). В раствор также вводят пластификаторы, повышающие гидрофобность покрытия и его прочность. В состав рабочего раствора также входят:

• Щебень – 5 частей;
• Песок – 2 части.

Для бетонирования дороги рационально заказывать готовый бетон с завода – даже для небольшой площадки понадобится немало раствора, заливать который нужно быстро, не давая отдельным партиям схватиться.

Материалы для покрытия дорожного полотна могут отличаться по свойствам в зависимости от предполагаемой нагрузки и условий укладки.

Требования к качеству бетонных дорог

При выборе компонентов для приготовления дорожного бетона ориентируются на СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги». Документ регламентирует требования к качеству готового полотна:

• Устойчивость к механическим нагрузкам – основное требование к дорожному покрытию. Для автодорог разного назначения показатель определяется индивидуально.
• Отсутствие трещин в покрытии после укладки и при эксплуатации. Решить задачу помогает соблюдение технологии строительства бетонных дорог и правильно подобранный состав рабочего раствора.
• Водостойкость и устойчивость к химическим реагентам. Автомагистрали располагаются в разных условиях рельефа и качества грунтов, а при отсутствии организованного водоотвода (при нарушении технологии строительства) на полотне скапливается вода, ухудшающая его качество.

Требования к бетону

Определяют качество полотна составляющие компоненты, которые также должны проходить тщательный отбор согласно профильным ГОСТам. Например, прочность щебня, способного обеспечить надежную и длительную эксплуатацию дороги, составляет не менее 1200 кг/см 2 . Для подушки сгодится менее прочный щебень 800-1000 кг/см 2 .

Подвижность бетонного раствора – 2 см при проведении испытаний конусом. Избежать отклонений от данного параметра помогает большое количество минеральных включений разной фракции.

Еще одно требование к бетону – высокая прочность на изгиб, для этого в раствор вводят пластификаторы и полотно дополнительно усиливают арматурой.

Плюсы и минусы дорог из бетона

По сравнению с асфальтовыми дороги из бетона обладают рядом плюсов:

• Высокая прочность и жесткость покрытия;
• Стойкость к нагреву, температурным перепадам;
• Длительный срок эксплуатации без потребности в ремонте;
• Хорошее сцепление дорожного покрытия и автомобильных колес повышает безопасность движения.

Минусов у дорог меньше, но они весомые:

• Большая стоимость строительства;
• Необходимость строгого соблюдения технологии при приготовлении растворов и подборе компонентов;
• Необходимость в полном наборе прочности бетоном перед запуском дороги.

Строительство бетонной дороги

Рассмотрим подробно этапы строительства дорог из бетона, поскольку от соблюдения укладки технологии зависит продолжительность срока службы покрытия.

Земляные работы – одни из самых дорогих и сложных. Перед их началом составляется подробный проект, основанный на геологическом исследовании рельефа. По возможности плоскость укладки дороги делают горизонтальной – холмики снимают, в углубления делают доску с уплотнением пород.

Плодородный слой почвы снимают: при крупном строительстве автомагистрали полностью, для частной укладки придомовых площадок достаточно 15-20 см. Нижние уплотняют катками и вибрационными плитами с большим весом. Это один из самых ответственных этапов – от уровня прочности основания зависит жесткость и целостность покрытия при интенсивных динамических нагрузках.

На этапе подготовительных работ с грунтом продумывают систему дренажа для отведения грунтовой и дождевой воды. Для этого основание делают не в идеальной плоскости, а под небольшим углом 2-4%. Вдоль дороги могут быть обустроены бетонные желоба или естественные откосы, по которым стекает вода в приёмник или в грунт.

Укладка подстилочного слоя

На уплотненный грунт насыпают щебень и песок. Они выполняют функцию компенсатора нагрузок и дренажа воды.

Толщина слоев подсыпки зависит от типа рельефа и свойств оснований и колеблется в районе 20-40 см. При укладке дорог междугороднего значения между песком и щебнем часто укладывают геотестиль – он не позволяет фракциям смешиваться и насыпи лучше выполняют свои функции.

На основаниях с высоким уровнем грунтовых вод рационально делать более толстым насыпь щебня – он не вымывается и хорошо дренирует воду. Песок обязательно укладывают под слои бетона – он образует плотную подушку.

И песчаный, и щебневый слои обязательно уплотняют катком или вибропитами для достижения высокой прочности подушки.

Подстилочный слой для удобства иногда закрывают тонкой стяжкой бетона толщиной до 5 см, поверх укладывают гидроизоляционное полотно.

Бетон слаб к изгибающим нагрузкам, поэтому применение арматуры лишним не бывает – выбор ее типа зависит опять же от характеристик основания. В некоторых случаях армирование вообще может не применяться.

Диаметр арматуры для бетонного полотна принимают только конструктивно по расчетам. Обычно это прутки от 10 мм, сваренные в сетку с ячейкой от 150 мм. Укладывают арматурные изделия в бетонный слой на высоте не менее 4 см от нижней плоскости. Важно, чтобы сетка оказалась в нижней части плиты, поскольку именно в ней концентрируется разрушающая нагрузка и образуются трещины.

Самый простой способ сделать опалубку – использовать толстые доски сечением 50×150 мм (выбор высоты зависит от проектного слоя бетонного основания и покрытия). Также подойдет толстая фанера. Доски и фанеру фиксируют арматурными колышками, воткнутыми в грунт с внешней стороны полотна. При укладке дорожек для пешеходов и стоянок для автомобилей опалубку может заменить бордюрный камень, установленный на этапе подготовки к заливке.

Укладка бетонного покрытия

Заливка дороги бетоном должна осуществляться непрерывно, поэтому материалы для полотна готовят сразу в нужном количестве. Бетон целесообразно заказывать с завода, при строительстве крупных дорог неподалеку от объектов устанавливают временные мобильные цеха по производству раствора, что сокращает расходы на доставку.

При необходимости на основание с подсыпкой укладывают бетон низких марок (например, М200), затем финишным раствором М400 с присадками.

Укладка верхнего покрытия происходит в 2 этапа: сначала заливают подложку 30-40 мм, на него укладывают арматурную сетку и заливают остальную толщину.

Общая толщина слоя около 12 см, иногда больше или меньше.

Бетон заливают на подготовку без перерыва и сразу выравнивают поверхность. Материал постоянно подвозят, работы идут круглосуточно.

После укладки бетон обязательно уплотняют вибропрессованием. Процедура изгоняет пузырьки воздуха и уплотняет структуру готового покрытия.

Нарезка и герметизация температурных швов

В устройство бетонной дороги входит нарезка полотна на сегменты. Это возможно, тогда бетон наберет достаточную прочность 50-60% и будет выдерживать вес человека и режущего оборудования.

Швы нужны для компенсации температурного расширения, которому в разной степени повергается бетонный камень. При сезонном изменении объема плит в дорожном покрытии не образуются трещины.

Распиловку осуществляют специальным инструментом – расшивкой.

Температурные швы делают на расстоянии, определенном расчетами. Одна из формул определения — толщина покрытия × 30.

Чтобы через швы в плиту не проникала вода, их заполняют битумно-полимерными герметиками.

Уход и профилактика бетонного покрытия

Чтобы труды не прошли впустую, по технологии бетонную дорогу можно открывать для движения только после полного набора бетоном прочности, то есть через 28 дней.

Для предотвращения разрушения полотна его защищают полимерными пропитками, которые образуют на поверхности водонепроницаемую пленку. Правда, такие снижают шероховатость дороги и ее сцепление с колесами. Это отрицательное качество для скоростных магистралей, поэтому в большинстве случаев полотно оставляют как есть. Если подготовка грунта и технология укладки были соблюдены, швы нарезаны правильно, по целостности плит ничто не угрожает долгое время.

Еще один способ профилактики и ремонта бетонных дорог укладка слоя износа. На бетон наносят асфальт, который обеспечивает сцепление колес с покрытием, и продлевает срок службы самой магистрали в несколько раз. Кроме того, ремонт асфальтобетонного покрытия гораздо дешевле.

При появлении трещин необходимо принимать меры по их устранению. Для заделки небольших нарушений используют специальные шпатлевки, для ремонта более глубоких повреждений – раствор бетона. Во всех случаях трещину расчищают и увлажняют перед введением заполнителя.

При возникновении разлома придется снимать весь участок полотна. Причиной таких деформаций является недостаточное уплотнение грунтового основания или насыпи.