Строительство цементобетонных покрытий и оснований

СТРОИТЕЛЬСТВО ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ И ОСНОВАНИЙ

Конструкции дорожных одежд с цементобетонными покрытиями

Дорожные одежды с конструктивными слоями из цементобетона относят к жесткому типу. Жесткие дорожные одежды являются наиболее капитальными и находят широкое применение в строительстве автомобильных дорог, рассчитанных на тяжелое и интенсивное движение автомобилей.

Конструкции жестких дорожных одежд принято классифицировать:

по технологии строительства - монолитные, сборные, сборно-монолитные;

по числу слоев - одно- и двухслойные;

по наличию и виду арматуры - неармированные, армированные  (армобетонные, железобетонные, непрерывно армированные);

по виду бетона - из тяжелого бетона, из легкого бетона  (керамзитобетона, термолитобетона);

по расположению в дорожной одежде - в покрытии, в основании;                            

по напряженному состоянию - обычные, предварительно  напряженные (армированные и безарматурно обжатые);

по виду цемента - на обычном портландцементе, на напрягающем цементе;

по способу уплотнения - из вибрированного бетона, из трамбованного  бетона, из литого бетона, из укатываемого тощего бетона.

Дорожные одежды с монолитными цементобетонными покрытиями  являются основной разновидностью конструкций жестких одежд. Жесткие дорожные одежды с монолитными цементобетонными покрытиями строят на дорогах I и II категорий, а при соответствующем технико-экономическом обосновании и на дорогих III категории.

Рис.1. Поперечный профиль дороги с цементобетонным покрытием при строительстве комплектами машин со скользящими формами:

1 - покрытие, 3 - основание (щебень, гравий, укрепленный вяжущим), 4 - дополнительный слой основания (песок, гравий, щебень, ракушечник), 5 - земляное полотно, 6 - укрепленная полоса

 Рис.2. Поперечный профиль дороги с цементобетонным покрытием при строительстве комплектами машин с применением рельс-формам:

1 - покрытие, 2 - выравнивающий слой, 3 - основание (щебень, гравий, укрепленный вяжущим), 4 - дополнительный слой основания (песок, гравий, щебень, ракушечник), 5 - земляное полотно, 6 - укрепленная полоса

Выравнивающий слой (рис.1,2), как правило, укладывают в случае применения неподвижной опалубки и комплекта  машин,   передвигающихся   по рельс-формам.   Выравнивающий слой уменьшает силы  трения, возникающие при перемещении плит покрытия  по основанию вследствие изменений температуры, выравнивает неровности основания и  стабилизирует изменение толщины покрытия,  более равномерно распределяет силовое воздействие колес автомобилей и уменьшает напряжения от коробления плит покрытия, а также повышает стойкость поверхностного слоя основания. Применяя  комплект высокопроизводительных машин с автоматической системой обеспечения ровности для устройства основания, осуществляемого машинами комплекта, используют слои из  материалов, укрепленных вяжущими, вследствие чего необходимость в устройстве выравнивающего слоя отпадает. Однако если требуемая ровность и прочность поверхностного слоя основания не обеспечены, например при применении цементогрунта II класса прочности,  выравнивающий слой становится необходимым.

Для выравнивания пригоден песок или мелкий щебень,  обработанный битумом (слоем 3 см) или необработанный песок (слоем 5 см).

Для уменьшения величины напряжений, возникающих при сезонных и суточных изменениях температуры воздуха,  в цементобетонных  покрытиях устраивают    температурные швы расширения, сжатия, коробления и рабочие.

Швы расширения (рис. 3,4) обеспечивают возможность  температурного удлинения плит цементобетонного покрытия, возникающего при температуре воздуха, превышающей ту, при которой устраивали покрытие. Длина бетонного покрытия увеличивается   пропорционально расстоянию между швами  расширения, коэффициенту температурного расширения бетона и зависит от разности температур покрытия в данный период  времени и в момент укладки. В швах расширения покрытие разрезают по всей ширине и на всю толщину устанавливают прокладки из  дерева, резины и т. п., верхнюю часть швов расширения заполняют водонепроницаемыми материалами (мастиками, герметиками и т. п.)

.

Рис.3. Типовая конструкция шва расширения на покрытиях:

1 - штыри, 2 - каркас из арматуры (d  4 мм), 3 - упругая прокладка (дерево), 4 - битумная обмазка, 5 - полиэтиленовый колпачок, 6 - мастика, 7 - зазор, 8 - герметик, 9 - пористый легкосжимаемый материал

Рис.4. Типовая конструкция шва расширения перед искусственным сооружением:

8 - герметик, 9 - пористый легкосжимаемый материал

Швы сжатия (рис. 5) допускают укорочение плит цементобетонного  покрытия, которое возникает, когда температура .воздуха ниже температуры, при которой производили строительство покрытия. При сокращении длины плиты силы трения между покрытием и основанием вызывают растягивающие напряжения в  цементобетонном покрытии. Швы сжатия позволяют уменьшить  эти напряжения и связанную с этим вероятность появления  поперечных трещин между двумя швами сжатия.

Рис.5. Схема расположения штырей в швах покрытия:

1 - шов расширения, 2 - шов сжатия при основании из минерального материала или из грунта, укрепленного вяжущим, 3 - шов сжатия при основании из материала не обработанного вяжущим (песок, щебень, шлак, и т.п.), 4 - штыри

Поэтому в швах  сжатия покрытие разрезают по всей ширине на 1/3 или 1/4 толщины; ниже этой прорези  в последующем возникает трещина. Верхнюю часть швов сжатия заполняют водонепроницаемым материалом.

Швы в продольном направлении устраивают при покрытии шире 4,5 м. Они допускают возможность температурного коробления  плит в поперечном направлении и снижают вероятность появления продольных трещин.