The article discusses promising road construction technologies used for the arrangement of road pavements. The characteristic differences of cement concrete from asphalt concrete, which are manifested in the construction and operation of highways from these materials, are considered. The advantages of draining (large-porous) concrete are noted. The influence of various additives used in Russia and in Western countries is considered. The conclusion is made about the prospects of using innovative materials and technologies in road construction.
Keywords: cement-concrete road surface, cement-concrete mixtures, road construction.
Динамичное развитие автомобильного транспорта и объемы грузоперевозок определяют необходимость постоянного развития дорожной сети, улучшения дорожного покрытия. Неудовлетворительное состояние автомагистралей приводит к снижению скорости движения, повышенному износу деталей и узлов автомобилей, более частому ремонту транспортных средств, увеличению расхода топлива и увеличению числа дорожно-транспортных происшествий. Сегодня все дорожно-строительные технологии устройства дорожных одежд основаны на использовании двух альтернативных материалов: асфальтобетона и цементобетона. Все теоретические расчеты и практические исследования свидетельствуют о том, что независимо от того, в каких погодно-климатических условиях, при какой интенсивности движения и каком виде транспортного потока эксплуатируется дорога, цементобетонное покрытие служит значительно дольше. Межремонтный срок службы жестких цементобетонных одежд значительно превышает этот показатель для нежестких покрытий и составляет 7–25 лет [1]. С учетом этих характеристик применение цементобетона при строительстве автомобильных дорог представляется целесообразным.
При использовании цементобетона в дорожном строительстве необходимо учитывать местную специфику. Характеристики бетонного покрытия определяются составом используемой бетонной смеси. Особое значение имеют такие свойства, как прочность на изгиб и морозостойкость. В горных районах страны эти свойства играют ключевую роль.
Хорошая морозостойкость бетона обеспечивается, с одной стороны, добавлением в него соответствующих заполнителей, а с другой — пониженным водоцементным отношением и воздухововлечением в бетонную смесь. Уменьшенное водоцементное отношение требует равномерного распределения цемента по всему объему бетона и создания условий для его гидратации. Это достигается добавлением пластифицирующих добавок.
На длительный срок службы цементобетонного покрытия влияют физико-химические свойства цементобетона. Прочность и склонность к деформации цементобетона практически не изменяются при изменении температуры и влажности, чего нельзя сказать об асфальтобетоне. Цементобетонное основание характеризуется увеличением прочности в процессе эксплуатации (примерно на 10–20 %), несмотря на постоянные нагрузки от транспорта и воздействие природных факторов. В результате на современных цементобетонных автомобильных дорогах исключается образование колеи, которая неизменно появляется на асфальтобетонном покрытии [2].
Сегодня придать бетону определенные свойства или изменить его характеристики можно химическим путем — путем добавления в смесь различных компонентов. Бетон, используемый для строительства автомобильных дорог, должен обязательно содержать воздухововлекающие и пластифицирующие добавки. Благодаря активному использованию инновационных добавок, удается улучшить характеристики бетона, чтобы он соответствовал самым жестким современным требованиям [3].
Развитие современных технологий в области производства бетона для дорожных работ идет в направлении повышения прочности и долговечности готового дорожного покрытия. Решение этой проблемы становится возможным благодаря включению в состав бетонной смеси трёх видов добавок: воздухововлекающей, пластифицирующей и газообразующей. Российским специалистам удалось получить хорошие результаты при использовании комплексной химической добавки, включающей суперпластификатор С-3 и воздухововлекающую добавку СНВ.
В западных странах активно применяется комплексная добавка, в которой сочетаются пластифицирующее, воздухововлекающее и газообразующее действие. Практика применения цементобетонных покрытий показывает, что использование высококачественного бетона позволяет уменьшить толщину однослойного бетонного покрытия примерно на треть по сравнению с листом, изготовленным на основе бетона класса В3,5. Это делает однослойные высококачественные бетонные покрытия предпочтительными как с технологической, так и с экономической точки зрения.
Особый интерес представляет применение дренажного (крупнопористого) бетона в дорожном строительстве. Тщательный подбор состава с использованием необходимых химических и минеральных добавок позволяет получить высокопрочный бетон, выдерживающий нагрузку 30 МПа. Такой материал эффективно использовать в качестве верхнего или промежуточного слоя многослойной конструкции. Благодаря этому удается избежать эффекта аквапланирования и накопления влаги в основании дорожного полотна, что значительно продлевает срок службы дорожного покрытия.
Таким образом, можно утверждать, что применение инновационных материалов и технологий в дорожном строительстве является приоритетным. Это позволяет развивать дорожную сеть высокими темпами при меньших финансовых затратах.
Литература:
- Салимова В. Д. Кхудякулов Р. М. Цементобетонные смеси в строительстве автомобильных дорог. Вестник науки и образования, 2020 № 3–3 (81)
- Пугин К. Г. Усшков В. С. Использование вторичных материалов для цементобетонных покрытий. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности, 2013.
- Якобсон М. Я. Актуальность и перспективы применения цементобетона в дорожном строительстве. Системные технологии, 2016. № 18.
