Укладка и уплотнение грунта
реклама
Асфальтобетонное покрытие: общие сведения Первые асфальтобетонные покрытия были построены в Вавилоне за 600 лет до Нашей эры. Строительство покрытий с применением битума возобновилось только в XIX веке в Западной Европе, а затем в США. Первый участок асфальтобетонного покрытия в России был построен на Волоколамском шоссе в 1928 году. Асфальтобетонное покрытие имеет ряд положительных свойств и высоких транспортноэксплуатационных показателей: медленное изнашивание под действием тяжелых транспортных средств; сравнительно высокая прочность и устойчивость к воздействию климатических факторов и воды; гигиеничность (не пылит и легко очищается от пыли и грязи); простота ремонта и усиления покрытия. Асфальтобетонное покрытие укладывают на дорогах с продольным уклоном до 60 промилей. Поперечный уклон назначают в пределах 15-20 промилей. Конструкции дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями непрерывно изменяются в связи с тем, что транспортные нагрузки и интенсивность движения постоянно увеличиваются. Еще 20-30 лет назад двухслойные асфальтобетонные покрытия толщиной 10-12 см на щебеночном основании 18-25 см применяли на дорогах высоких категорий. Теперь такие конструкции пригодны только для дорог низших (IV и V) категорий, а на дорогах II и I категорий конструкции стали более мощными, в основании, все чаще применяется тощий (укатываемый) бетон толщиной 20-35 см, а суммарная толщина укладываемого асфальта равна 18-25 см. Сроки службы асфальтобетонных покрытий зависят не только от качества асфальтобетона, но и от конструкции дорожной одежды. Одинаковое по качеству асфальтобетонное покрытие по-разному работает на различных основаниях. Так, в асфальтобетонных покрытиях, уложенных на основания из монолитного цементобетона, появляются трещины из-за теплофизической несовместимости материалов покрытия и основания, т.е. швы и трещины в цементобетонных основаниях повторяются в асфальтобетонных покрытиях. Щебеночные основания лишены этого недостатка, однако, они подвержены неравномерным усадкам, происходящим из-за взаимного перемещения зерен щебня под влиянием многократных воздействий транспортных нагрузок. Применительно к выбранной конструкции дорожной одежды необходимо выбрать тип асфальтобетонной смеси. Покрытия из асфальтобетонных смесей следует устраивать в сухую погоду. Укладку асфальта (асфальтировку) следует производить при температуре окружающего воздуха не ниже +5oC. Укладка асфальта (асфальтировка) может производиться как механизированным способом, при помощи асфальтоукладчика, так и ручным способом. Отсыпка дорог асфальтной крошкой Отсыпка и восстановление дорог к дачным поселкам и гаражным кооперативам, дорог с неоживленным движением, асфальтовой дорожной крошкой являться прогрессивным методом восстановления дорог. За счет невысокой стоимости и более высокой устойчивостью к разрушению чем, щебень, песок.Асфальтовая дорожная крошка обладает более высокой плотностью, насыщена битумом, служащим дополнительным связующем звеном и уплотняющим элементом, что позволяет дороге прослужить значительно дольше. Лучшим материалом для отсыпки дорог внутри дачных поселков и гаражных обществ, является асфальтная крошка. Преимущество асфальтной крошки в том, что она укладывается гораздо плотнее, чем песок и щебенка. Крошка из асфальта после отсыпки, укатывается колесами автомобилей до такой степени, что становится похожей на асфальт. Дорога, отсыпанная асфальтной крошкой, более устойчива к размытию и другим разрушениям под воздействием воды. Битум присутствующей в крошке, служит дополнительным связующим и уплотняющим элементом, что позволяет дороге прослужить значительно дольше, чем дороге отсыпанной из песка и щебня. Технология отсыпки и восстановления, грунтовых дорог: 1. Перед укладкой асфальтной крошки, проводят разравнивание, с помощью автогрейдера сбивая неровности дороги, профилируя основание, добиваясь необходимой ровности. 2. После того как достигнут ровный слой основания, производят разравнивание дорожной крошки по всей дороге, профилируют откосы. Добиваясь ровности покрытия одинаковой толщины слоя. 3. На заключительном этапе производят уплотнение с помощью дорожного катка, тем самым, добиваясь высокой плотности и устойчивости к размыву и другим разрушениям под воздействием воды. После того как дорожный каток уплотнил покрытие новая дорога готова к эксплуатации. Асфальтирование тротуаров Перед устройством основания неоходимо установить бортовые камни и поребрики. Основания под асфальтобетонные покрытия тротуаров устраивают из щебня, шлака, кирпичного боя, а также других отходов, полученных от разборки зданий и сооружений. В качестве материала для основания используют также дробленый старый асфальтобетон (асфальтная крошка). Толщину основания обычно назначают 10-15 см в зависимости от свойств подстилающих грунтов. Материал основания разравнивают слоем требуемой толщины и затем уплотняют катками с рассыпкой каменной или шлаковой мелочи для расщебенки и расклинцовки. Толщину асфальтобетонного покрытия обычно принимают 3-4 см. На въездах в кварталы и во дворы толщину слоя асфальтобетона поднимают до 5 см и более. Для устройства покрытий тротуаров используют песчаные или мелкозернистые асфальтобетонные смеси. Для уплотнения асфальтобетона используют виброплиты или катки малого класса. Асфальтирование спортивной площадки Асфальтовое основание строят для специального спортивного покрытия на теннисных кортах, волейбольных, баскетбольных и других спортивных площадках. Устройство такого основания включает комплекс работ: Земляные работы (подготовка «корыта»). Выемка и вывоз грунта на необходимую высоту, как правило, на высоту щебёночного основания. Планировка, разравнивание грунта внутри корыта; Установка бортовых камней, поребриков и системы водоотвода по периметру площадки; Устройство песчаного основания толщиной 10-20 см, если грунт содержит глину; Устройство щебёночного основания толщиной 15-18 см. Из фракций щебня 40х70 и 20х40. Можно применить, вместо щебня фр. 40х70, черный щебень, а на верхний слой - мелкую асфальтную крошку. Желательно, для увеличения надёжности щебёночного основания, выполнить дополнительную расклинцовку отсевом. Установка закладных деталей для стоек; Верхний слой выполняется из мелкозернистой асфальтобетонной смеси типа “Г”, общей толщиной 8 см. Асфальт укладывается двумя слоями по 4см. Для отвода воды с поверхности корта основанию необходимо задавать уклон 0,5 – 1 ‰ по короткой стороне; В связи со спецификой технологии укладки асфальта, невозможно достичь идеальной ровности основания. Поэтому перед укладкой спортивного покрытия необходимо выровнять основание специальными смесями. Укладка и уплотнение грунта Укладка в насыпь и уплотнение грунта выполняются при планировочных работах, возведении различных насыпей, обратной засыпке траншей, пазух фундаментов и др. Уплотнение производится с целью увеличения несущей способности грунта, уменьшения его сжимаемости и снижения водопроницаемости. Уплотнение может быть поверхностным и глубинным. В обоих случаях оно осуществляется механизмами. Существует уплотнение грунтов укаткой, трамбованием и вибрированием. Наиболее предпочтителен комбинированный метод уплотнения, заключающийся в одновременной передаче на грунт различных воздействий (например, вибрирование и укатка), или объединение уплотнения с другим рабочим процессом (например, укатка и движение транспортных средств и др.). Для обеспечения равномерного уплотнения отсыпанный грунт разравнивают бульдозерами или другими машинами. Наибольшее уплотнение грунта с наименьшей затратой труда достигается при определенной оптимальной для данного грунта влажности. Поэтому сухие грунты должны увлажняться, а переувлажненные - осушаться. Грунт уплотняют участками (захватками), размеры которых должны обеспечивать достаточный фронт работ. Увеличение фронта работ может привести к высыханию подготовленного к уплотнению грунта в жаркую погоду или, наоборот, к переувлажнению в дождливую. Наиболее трудным является уплотнение грунта при обратной засыпке пазух фундаментов или траншей, так как работы ведутся в стесненных условиях. Во избежание повреждения фундаментов или трубопроводов прилегающий к ним грунт на ширину 0,8 м уплотняется с помощью виброплит, пневматических и электрических трамбовок слоями толщиной 0,15...0,25 м. Более производительные способы, например самопередвигающиеся виброплиты и другие, применяются при уплотнении засыпки под полы. Насыпи, имеющие большую площадь, рекомендуется уплотнять прицепными или самоходными гладкими или кулачковыми катками, а также трамбующими машинами по замкнутому кругу. Проходки грунтоуплотняющих машин делаются с небольшим перекрытием во избежание пропусков неуплотненного грунта. Число проходок по одному месту и толщина слоя задаются в зависимости от вида грунта и типа грунтоуплотняющей машины или устанавливаются опытным путем (обычно 6...8 проходок). Насыпи, к которым не предъявляются высокие требования по плотности грунта, можно уплотнять транспортными средствами в процессе отсыпки грунта. Схема работы составляется так, чтобы груженый транспорт перемещался по отсыпанному слою грунта. Бетонное основание для дороги В отличие от обычного бетона, цементно-щебеночные смеси содержат значительно меньше цемента и могут уплотняться статическим воздействием самоходных катков с гладкими вальцами. Основание из тощего бетона устраивают по технологическому слою из уплотненного щебня, цементогрунта или песчаногравийной смеси толщиной 10—15 см. По основанию из тощего бетона на магистралях с тяжелым транспортным движением укладывают двухслойное асфальтобетонное покрытие общей толщиной 8—12 см, на остальных проездах и дорогах по слою тощего бетона укладывают однослойное асфальтобетонное покрытие толщиной не менее 10 см. Укладывают тощий бетон в основание бетоноукладчиком, щебнеукладчиком или с помощью средств малой механизации. Смесь распределяют слоем до 20 см и сразу же уплотняют сначала легкими, а затем тяжелыми катками до полного исчезновения следов укатки. Устройство асфальтобетонного покрытия по тощему бетону можно производить после его уплотнения или по истечению 2—3 сут. В последнем случае поверхность основания следует обработать битумной эмульсией в два слоя. Общий расход эмульсии 0,7 кг на 1 м2 основания. Устройство оснований из тощего бетона значительно снижает трудовые затраты, а также сроки начала укладки асфальтобетона. В основаниях из тощего бетона устраивают температурные поперечные швы. Расстояние между ними принимают от 20 до 40 м в зависимости от температуры воздуха при укладке бетонной смеси, марки тощего бетона и типа асфальтобетонного покрытия. Швы нарезают специальными нарезчиками или устраивают с помощью закладки в основание еловых или сосновых досок. Армирование асфальта как способ повышения его долговечности Вопрос армирования дорожного покрытия отнюдь не праздный, поскольку основная масса автодорог и улиц покрыта асфальтобетоном, а его зачастую плачевное состояние и быстрое, в течение нескольких лет, разрушение знакомо каждому, кто движется на своих или муниципальных колесах. Качество асфальтирования и срок службы асфальтобетона зависит как от качества основания, на которое он уложен, так и от свойств, присущих самой природе асфальтобетонного покрытия. Асфальтобетонные покрытия, обладающие хорошей сопротивляемостью кратковременным нагрузкам, имеют невысокую прочность на растяжение при изгибе и недостаточную распределяющую способность при многократном приложении нагрузки. Поэтому возникающие в процессе эксплуатации асфальтобетонного покрытия усталостные и отраженные трещины, интенсивно развиваясь, приводят к его преждевременному разрушению. Уже давно во всем мире, срок службы асфальтобетонного покрытия повышают путем его армирования геосетками. Сегодня на рынке существуют геосетки из стекловолокна, полиэстера, из базальтовых волокон и ряд других. По результатам многочисленных лабораторных исследований и опыту эксплуатации, к армирующим геосеткам предъявляются следующие требования: модуль упругости армирующего материала должен быть больше модуля упругости асфальтобетона для того, чтобы воспринять растягивающие усилия аналогично тому, как это происходит в железобетоне; сцепление между асфальтом и армирующим материалом должно быть очень хорошим для того, чтобы распределить растягивающие напряжения в материале армирования в смежные участки асфальтобетонного покрытия. При этом должны быть учтены два важных фактора, влияющие на прочность этого сцепления: разница между коэффициентами температурного расширения асфальтобетона и армирующего материала должна быть как можно меньше, так как при перепадах температур возникают вторичные локальные напряжения в месте их соединения, которые могут превысить предельные значения, и система перестанет работать как единое целое. Примером может служить отличное поведение железобетона, где сталь и бетон имеют одинаковые коэффициенты температурного расширения; модуль упругости материала армирования не должен на несколько порядков превышать модуля упругости асфальтобетона. Это объясняется тем, что, являясь упруго-пластичным материалом, асфальтобетон под транспортной (динамической) нагрузкой ведт себя как упругий материал, воспринимает напряжения и перераспределяет нагрузку на большую площадь нижележащих слоев совместно с армирующим материалом. Если применить слишком жесткое армирование, основная часть растягивающих напряжений будет воприниматься именно им. Эти напряжения должны передаваться в слои асфальта через силы сцепления и потребовалась бы очень большая площадь заделки армирования в асфальт, чтобы напряжения не превысили сил сцепления армирования с асфальтом. Характеристики некоторых материалов и готовых изделий Наименование Модуль упругости, Н/мм2 Асфальт 1000 – 7000 Бетон 20000 – 40000 Сталь Стекловолокно Полиэстерное волокно Пряди геосетки Хателит из полиэстера Пряди геосетки из базальта 200000 – 210000 69000 12000 – 18000 7300 35000 Анализируя приведенные данные с изложенных выше позиций, можно понять, почему такие материалы, как стекло, сталь или базальт работают в паре с асфальтобетоном хуже, чем полиэстер. Разница между модулями упругости стекловолокна, стали, базальта, с одной стороны, и асфальтобетона — с другой, вызывают проблемы с прочностью сцепления между ними. Армирование упомянутыми материалами было бы возможно, если бы армирующий материал простирался на всю ширину проезжей части и по ее краям было бы обеспечено достаточное их закрепление. В противном случае армирование будет просто выдернуто из асфальтобетона. Имеются примеры применения стеклосеток для армирования асфальтобетона при недостаточной длине заделки сетки в асфальтобетоне. Допускаемые силы сцепления между сеткой и асфальтобетоном оказываются превышенными, происходит расслоение между сеткой и асфальтобетоном, и под влиянием динамических транспортных нагрузок появляются относительные перемещения между сеткой и асфальтом, которые приводят к полному разрушению стеклянных волокон. Это было выяснено при взятии кернов, когда от стеклосетки остался только белый порошок после нескольких лет эксплуатации. На материал армирования не должны влиять динамические нагрузки от движущихся транспортных средств, иначе армирование будет плохо работать в договременной перспективе. Проведенные исследования показали, что стеклосетки плохо переносят динамические нагрузки. Разрывное усилие испытанных стеклосеток упало до 20–30 % от первоначального значения после 1000 циклов нагружения, и ни одна из них не выдержала 5000 циклов нагружения, в то время как Хателит успешно выдержал 6000 циклов. Исследования армирующей сетки из стекловолокна показали неутешительные результаты при различных условиях. На двух различных усчастках дорог исследовалось поведение асфальтобетона, армированного стеклосеткой, и неармированного, в течение четырех лет. На первом участке покрытие, армированное стеклосеткой, имело гораздо больше трещин на проезжей части, чем неармированное. На втором участке окончательный осмотр показал отсутствие трещин в переходной зоне как армированного, так и неармированного покрытия. В то же время стеклосетка не предотвратила появления трещин в зоне пересечения со старыми железнодорожными путями. Таким образом, основываясь на результатах исследований не рекомендуется использовать стеклосетку в качестве трещинопрерывающего армирования. Наиболее серьезный подход к выбору армирования асфальтобетонных покрытий следует проявлять при сооружении взлетно-посадочных полос аэродромов с асфальтобетонным покрытием. Ведь выбоины в асфальте на проезжей части заставляют водителей снижать скорость и лишь иногда ведут к повреждению подвески автомобиля. Нарушение же целостности асфальтобетона на взлетно-посадочной полосе — прямой путь к катастрофе с человеческими жертвами. Наиболее оптимальным выбором для армирования асфальтобетона по сравнению со стеклосеткой является армирующая сетка типа Хателит. Данный тип сетки имеет достаточно высокие технико-экономические показатели: значительное снижение толщины асфальтобетона; повышение его трещиностойкости в 3 раза и более; увеличение ресурса покрытия и снижение эксплуатационных затрат на его содержание. Применение же армирующих сеток из стекловолокна не дало положительного эффекта в силу их невысоких физико-механиеских характеристик и неспособности эффективно препятствовать развитию трещин в асфальтобетоне. Несмотря на то, что постоянно разрабатываются новые виды армирующих сеток из стекловолокна, их эффективность и договечность остается значительно ниже, чем у полиэстерных сеток типа Хателит. Наиболее эффективными геосетками являются сетки Хателит С по следующим показателям: армирующие нити сеток выполнены из полиэстера и по сравнению с нитями из стекловолокна хорошо воспринимают не только напряжения в горизонтальной плоскости, но и напряжения от многократных вертикальных нагрузок. Нити из полиэстера устойчивы к воздействию от вертикальных напряжений и деформаций. Нити из стекла не воспринимают вертикальных деформаций и напряжения; уже в заводских условиях сетка обработана битумом, что обеспечивает хорошее сцепление с асфальтобетоном; является композиционным материалом. Помимо армирующих нитей сетки имеют геотекстильную основу, что обеспечивает при укладке проектное положение сетки без дополнительных операций; размеры ячейки армирующих сеток дожны быть равны удвоенному размеру наибольшей фракции щебня. Для мелкозернистого асфальтобетона оптимальный размер ячейки сетки 40х40 мм. Также следует отметить, что при динамических испытаниях образцов на изгиб при максимальных значениях растягивающих напряжений, равных 10 МПа, количество циклов до разрушения у образца с Хателитом С в 13 раз выше, чем у образца с базальтовой сеткой. При трехкратном прохождении уплотняющего катка базальтовая сетка потеряла почти 50 % прочности (Хателит С — 10 %), а при 5 проходах — 60 % (Хателит С — 13 %). Таким образом, очевидна тенденция потери базальтовой сеткой своей прочности, снижения способности к деформациям и разрушения при увеличении количества циклов уплотнения или просто проходов тяжелого автотранспорта при дорожных работах. Для сравнения, у Хателит С коэффициент механических повреждений даже при 5-ти кратном уплотнении оставался в пределах допустимого — не превышал 1,15. Исследования на сдвигоустойчивость показали, что для керна с Хателит С она равна 34 кН/м (вследствие хорошей битумной пропитки, оплавления и уплотнения нетканого материала, нанесенного на сетку), а для керна с базальтовой сеткой сдвигоустойчивость составила 6 кН/м при минимально допускаемой величине 15 кН/м. Кроме того, расход 70 % битумной эмульсии при укладке сетки Хателит С составляет 0,3– 0,5 л/м.кв., а при укладке сетки из базальта — 1,0–1,2 л/м.кв. В конце требуется отметить, что геосетка Хателит С сертифицирована в России и Украине. Кроме того в Украине существует «Технологический регламент использования сетки Hatelit 40/17 C для армирования асфальтобетона». Армирование дороги: Геосетка Хателит С в рулонах: Геосетка Хателит 40/17 С: Укладка асфальта поверх геосетки Хателит 40/17 С: Стоянка для машины на даче Если вы добираетесь на дачу на собственной автомобиле, то рано или поздно вам надоест ставить его просто возле крыльца дома. Вы задумаетесь о том, что пора бы построить для своего «железного коня» стационарную парковку, защищающую его во время вашего дачного отдыха от жарких солнечных лучей и атмосферных осадков. Самой легкой и быстрой в исполнении является стоянка для машины на даче в виде площадки с навесом. Давайте поговорим о том, как построить подобную стоянку и подберем материалы для нее. Выбор месторасположения стоянки Место для «отдыха» вашей машины должно располагаться на ровной площадке. Косогор для стоянки категорически не годится, так как вам впоследствии придется постоянно ставить автомобиль на ручной тормоз, укладывать под колеса камни или кирпичи, да и просто нервничать, что машина, несмотря на ваши старания, уедет без вашего позволения. Однако, несмотря на это, небольшой уклон для площадки предусмотреть необходимо. Так машине будет проще заехать на стоянку. Предусмотрите также, чтобы площадка находилась не в низине, а чуть выше уровня земли. Тогда здесь не буде застаиваться дождевая вода и снег. Устройство площадки Устройство площадки начинается со снятия в выбранном месте слоя грунта толщиной 1020 см. В этот небольшой котлован насыпают и утрамбовывают песчаную или щебневую подушку. Бетонная стяжка Если почва на участке достаточно устойчива и не подвержена сезонным смещениям, то можно остановиться на бетонной стяжке, укрепленной арматурой. Для этого по периметру площадки устанавливается деревянной опалубка из обрезной доски необходимой высоты. Поверх песка заливается слой бетона толщиной около 5 см, на который сразу же, не дожидаясь застывания, кладется арматурная сетка. Сверху она вновь заливается бетоном. Толщина бетонной площадки должна быть не менее 10 см, если же автомобиль большой и тяжелый, то лучше эту цифру увеличить. Несмотря на то, что бетон схватится уже через 23 дня (в это время уже можно будет убирать опалубку), эксплуатировать ее еще нельзя. Подождите еще месяц, пока бетон не наберет окончательную прочность – тогда он сможет выдержать вес машины. Тротуарная плитка В том случае, если грунт подвержен вспучиванию, то уже через год бетонную поверхность площадки может взломать, поэтому нужно предпочесть другой вариант. Хорошим выбором может стать тротуарная плитка, которая, за счет зазоров между собой, позволит влаге лучше испаряться с поверхности земли и основание стоянки будет меньше коробиться. Такая плитка бывает совершенно разной фактуры и цвета – стилизованная под определенный сорт дерева или камня. Для автомобильной стоянки лучше использовать плитку «под гранит». Укладывается тротуарная плитка очень легко – на утрамбованную щебневую подушку или же на слой песка и цемента. Никаких других связующих, например, клея не требуется. Плитка прибивается к поверхности специальным резиновым молоточком и плотно сцепляется с основанием. После того, как плитка будет уложена, желательно по ее границам установить бордюрный камень. Вместо плитки в качестве облицовки площадки можно использовать брусчатку, натуральный камень, клинкерный кирпич. Щебневая отсыпка В случае вспучиваемых грунтов для поверхности площадки можно использовать и обычный щебень. Достаточно засыпать в вырытую ямку слой щебня и площадка для стоянки готова. Газонная решетка А это уже вариант для любителей экологически чистых покрытий, идеально вписывающихся в природный ландшафт. Экопарковка – это особая жесткая пластиковая решетка, создающая основу для почвы, в которую высеивается газонная трава. Полимерная решетка равномерно распределит вес машины по всей площадке, поэтому на траве не образуются колеи от колес и газон всегда будет выглядеть ухоженно. Достоинства экопарковки – долговечность (до 25 лет), водоотведение, морозоустойчивость. Решетка не потребует никакого ухода в период всего срока использования, однако отличается относительной дороговизной. Навес над площадкой Независимо от того, какое покрытие для своей стоянки вы предпочли, нежелательно оставлять ее открытой для осадков и солнечных лучей. Современный строительный рынок предлагает огромный выбор навесов для стоянок автомобилей. Большой популярностью пользуется навес, представляющий собой легкую конструкцию из стального каркаса и крыши – покрытия из поликарбоната, шифера, металлочерепицы, профнастила. Такие конструкции продаются уже в готовом виде или же их можно заказать по частям. Если есть желание, то подобный навес можно изготовить самостоятельно. Для этого потребуются опорные и поперечные металлические трубы, из которых с помощью сварки или болтов сооружается каркас. Сверху крыша покрывается деревянными досками, шифером или рубероидом – смотря, что у вас есть в наличии. Таким образом, стоянка под машину на даче может иметь самый разнообразный вид –от откровенно урбанистической (с площадкой из бетона и навесом из поликарбоната) до максимально естественной (экопарковка с деревянным навесом). Главное, чтобы она смогла защитить автомобиль от внешних негативных факторов и вписалась в общий стиль вашего участка.
