Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Бетон для дорожных работ – дорожный бетон

Бетон – это один из самых распространенных стройматериалов. Но используется он не только при возведении зданий и построек. Еще одна крупная сфера его применения – это дорожное строительство.


В этой статье мы разберем следующие вопросы:

  • Для чего конкретно используют бетон при обустройстве дороги
  • Какие существуют требования к бетону в этих видах работ
  • Как осуществляется строительство дороги из бетона
  • Чем бетонные дороги отличаются от асфальтовых
  • Как развивалась эта сфера применения бетона в России и в других странах

Давайте остановимся на каждом из них подробнее.

Бетонная дорога в сельской местности
Бетонная дорога в городе
Бетонная дорога в сельской местности
Дорога из бетонных дорожных плит в сельской местности

Где применяется бетон при строительстве дорог

Качественно построенная дорога представляет собой так называемый «пирог», состоящий из нескольких слоев.

В него входят такие элементы:

  1. Дорожное покрытие
    Это верхний слой, который непосредственно принимает на себя нагрузку от движущегося транспорта. На трассах с низкой нагрузкой его могут уложить в одной слой, но на более загруженных дорогах покрытие обычно двуслойное.
  2. Основание
    Его основная функция – это перераспределение давления на нижележащие слои и земляное полотно.
  3. Подстилающий слой
    В качестве него применяется песчаная, щебеночная или песчано-щебеночная подушка. Она отводит воду от верхних слоев дороги и выполняет морозозащитную функцию.

Надо сказать, что сфера применения бетона в дорожном строительстве не ограничивается только заливкой самого верхнего слоя.

Его используют для обустройства:

  • Однослойных покрытий
    В данном случае бетон принимает непосредственно на себя все нагрузки. Поэтому требования к такому материалу наиболее высокие.
  • Верхней части двуслойного покрытия
    Здесь ситуация примерно такая же, но под верхним слоем бетона располагается еще один. Тем не менее, требования к верхнему слою по-прежнему остаются максимальными.
  • Нижней части двуслойного покрытия
    Этот бетон напрямую не контактирует с окружающей средой, поэтому может обладать более низкими характеристиками.
  • Основания усовершенствованного покрытия
    Здесь бетон выступает в качестве нижнего слоя, на который укладывается асфальт, щебень, брусчатка и другие материалы. Как правило, такие покрытия не требуют сверхпрочной основы, поэтому бетон может иметь более низкие характеристики, чем в остальных случаях.
    Сочетание жесткого бетонного основания и асфальтового покрытия – это типовая конструкция автомагистралей и городских дорог с высоким трафиком.

Также бетон используется при производстве бордюрного камня и дорожных плит. Подробнее о том, какой материал используется в таких работах, вы можете прочитать в наших статьях Бетон для бордюров и Бетон для дорожных плит.

Строительство бетонной дороги
Дорога из бетонных дорожных плит в сельской местности

В продолжении текста мы поговорим о том, какими свойствами должен обладать бетон для обустройства дорожного полотна.

Требования к бетону для дорог

Для строительства дорог используется специальная разновидность материала – дорожная. Он отличается от конструкционного, который применяется при возведении зданий и сооружений общего назначения. Это обусловлено тем, что бетон в плитах перекрытия и стенах дома и бетон в составе дорожного полотна подвергаются разным нагрузкам.

В следующей таблице мы привели приведены основные показатели, которыми должен обладать бетон для дорог.

Показатели бетона для дорог

Конструктивный слой дороги / Показатель Однослойное покрытие Верхний слой покрытия Нижний слой покрытия Основание
Класс прочности В22,5-В40 В22,5 В20-В27,5 В7,5-В20
Марка по морозостойкости, не менее При среднесуточной температуре от 0 до -5°C F100 F100 F50 F25
При среднесуточной температуре от -5 до -15°C F150 F150 F50 F50
При среднесуточной температуре ниже -15°C F200 F200 F100 F50
Марка по истираемости, не менее Для бетона на щебне И-II И-II И-III И-IV
Для бетона на гравии И-I И-I И-III И-III
Марка по водонепроницаемости От W6 до W12

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Показатели бетона для дорог

Чтобы лучше понимать, что означают эти цифры, давайте остановимся на каждой из перечисленных характеристик подробнее.

Прочность бетона

В этом плане дорожный бетон сильно отличается от строительного. Суровые условия эксплуатации предъявляют особые требования к прочности материала. Данный параметр измеряется в классах и обозначается буквой В, за которой следует числовое значение. Цифра указывает на то, какую нагрузку (в мегапаскалях) способен выдержать бетон.

Для определения прочности образцы материала испытывают в лаборатории под прессом. В качестве результата принимают минимальную нагрузку, при которой бетон не разрушился в 95 процентах испытаний.

Всего существует 20 классов – от В3,5 до В80. Бетон класса ниже В7,5 редко используется даже в частном строительстве, не говоря уже о дорожных работах. А все, что выше класса В40, можно отнести к сверхпрочным разновидностям. Такой материал выдерживает давление порядка 475-525 кг/см2, что является очень высоким показателем. В строительстве дорог настолько прочный бетон требуется редко. Поэтому заказывать его зачастую нецелесообразно.

Морозостойкость бетона

Смена температурных режимов негативно воздействует на любой материал. Поочередно замерзая и оттаивая, бетон рано или поздно начинает терять прочность и разрушается. Количество циклов заморозки и оттаивания как раз и называется морозостойкостью.

Обозначается параметр буквой F и соответствующей цифрой – количеством циклов. Конкретная марка подбирается в зависимости от региона, в котором планируются дорожные работы. При этом нужно определить среднесуточную температуру в самый холодный месяц. От нее будет зависеть выбор.

Многие ошибочно путают число циклов заморозки/оттаивания с количеством лет службы бетона. На самом деле прямой корреляции между этими параметрами нет. Все дело в том, что в разных регионах таких циклов в год бывает несколько – от одного-двух до десяти и более. С другой стороны, даже при достижении предельного количества циклов бетон не разрушается мгновенно – он лишь начинает терять первоначальные характеристики.

Истираемость (износостойкость) бетона

Дорожное покрытие регулярно испытывает нагрузки от проезжающего транспорта. Это приводит к тому, что поверхность бетона постепенно стирается. Чем выше прочность конструкции, тем медленнее протекает этот процесс.

К бетону на гравии предъявляются более высокие требования. Это связано с тем, что данный заполнитель имеет прочность ниже, чем щебень. Чтобы получить качественное полотно с применением гравия, необходимо заложить запас истираемости.

Водонепроницаемость бетона

Дорожный бетон постоянно находится в контакте с атмосферой. В том числе на него действуют осадки – дождь и снег. Вообще, бетон считается водостойким материалом. Но он все равно имеет пористость: внутри покрытия содержится много мельчайших пустот, куда может проникнуть влага. Замерзая и превращаясь в лед, она увеличивается в объеме и оказывает сильное давление на бетон. Нагрузки настолько высоки, что даже прочная каменная структура не выдерживает и разрушается.

В результате внутри бетона появляются микротрещины. При повторном попадании влаги и замерзании этот процесс повторяется – и конструкция деформируется еще сильнее. Чтобы этого не происходило, бетон должен обладать достаточной водонепроницаемостью.

Как добиться соблюдения всех этих требований?

Во-первых, нужно правильно подобрать состав. Ведь характеристики бетона во многом зависят от того, какие компоненты использовались для приготовления смеси.

При этом учитывают такие принципы:

  • Наилучшим заполнителем является щебень из магматических пород – на его основе получается высокопрочный бетон
  • Гравий по качеству уступает большинству видов щебня
  • Если в составе присутствует песок с примесями глины, то дорожное полотно быстро изнашивается и покрывается трещинами

Во-вторых, некоторые свойства можно улучшить, внося в смесь специальные добавки и пластификаторы. Благодаря им увеличивается прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и общий срок службы покрытия.

В продолжении статьи мы в общих чертах рассмотрим, как осуществляется обустройство дороги из бетона.

Технология строительства дороги из бетона

Бетонные дороги отличаются от привычных нам асфальтовых. И дело не только в разнице между самими материалами – сам процесс обустройства дорожного полотна здесь будет другим.

Технология строительства дороги из бетона включает в себя такие шаги:

  1. Подготовка земляного корыта
    На этом этапе расчищают землю под будущую дорогу: вырубают деревья и кустарники, корчуют пни, снимают плодородный слой. Затем выкапывают траншею, трамбуют и при необходимости укрепляют нижний слой грунта.
  2. Засыпка песчано-щебеночной подушки
    На дно траншеи засыпают песок толщиной в 20-40 см, который затем трамбуют. Сверху стелют геотекстиль и укладывают несколько слоев щебня крупной, средней и мелкой фракций, делая расклинцовку.
  3. Монтаж опалубки
    В отличие от асфальта, который твердеет за считанные часы, бетону требуется много времени для застывания. Все это время форму полотна поддерживает опалубка. Обычно ее делают из деревянных досок, но в отдельных случаях предпочтение отдают стальному каркасу.
  4. Укладка арматурной сетки
    При обустройстве дорог с низкой нагрузкой этот шаг можно пропустить. Но если по трассе будет ездить тяжелый грузовой транспорт, то бетонное покрытие нужно обязательно укрепить. Для этого используется толстая арматурная сетка с ячейками 150х150 мм.
  5. Заливка бетонной смеси
    На этом этапе особенно важна непрерывность проведения работ. Ведь покрытие дороги нельзя укладывать частями (сегодня один километр, завтра еще один и так далее). Если так сделать, то разные участки будут застывать неравномерно, между ними появятся трещины. Сразу после заливки бетона он выравнивается и трамбуется.
  6. Твердение бетона
    После окончания укладки бетону дают затвердеть. Все это время покрытие требует ухода – в частности, регулярной поливки. Когда материал набирает 50-60% расчетной прочности (на это уходит около недели), переходят к заключительным этапам.
  7. Нарезка деформационных швов
    Эта процедура нужна для того, чтобы компенсировать тепловое расширение бетона и предотвратить появление трещин. А чтобы в образовавшихся полостях не копилась вода, их заполняют упругим битумным или полимерным герметиком.
  8. Нанесение текстуры
    Поверхность бетонного покрытия получается ровной и гладкой. Выглядит это красиво, но на дороге представляет большую опасность. Чтобы обеспечить хорошее сцепление с колесами, на полотно наносят насечки или укладывают сверху тонкий (не больше 3 см) слой износа из асфальта.

Как видите, строительство бетонной дороги – процесс долгий и трудоемкий. Пренебрежение технологией в лучшем случае приведет к тому, что покрытие быстро начнет разрушаться. А в худшем – полотно придет в негодность еще до полноценного ввода в эксплуатацию.

В следующем разделе мы подробнее поговорим о том, в чем бетонные дороги превосходят асфальтовые – и в чем уступают им.

Собственное производство бетона и своя лаборатория, а также большой парк техники гарантируют высокое качество продукции и точные сроки поставки
Бетон — производство и доставка
Автобетононасосы — аренда
7 904 179–31–56
Валентин Юрьевич Швец
Директор «БетонСтрой»

Преимущества и недостатки бетонных дорог

Сегодня для устройства дорожных покрытий в основном используется обычный асфальт. Из полутора миллионов километров российских дорог всего 2% сделаны из бетона. Да и те, в большинстве своем, были построены еще во времена СССР.

Значит ли это, что бетон не подходит для такого рода работ? Вовсе нет. Более того, бетон обладает рядом преимуществ.

Можно выделить следующие достоинства:

  • Долговечность
    Бетонные дороги служат до 25 лет, не требуя капитального ремонта. Истираемость бетона составляет примерно 0,1 мм в год. Некоторые покрытия советской эпохи до сих пор находятся в отличном состоянии. Для сравнения, асфальтовое полотно нуждается в ремонте уже спустя 10-15 лет после укладки.
  • Прочность
    На поверхности асфальтированной дороги со временем появляются колеи, а иногда даже выбоины. Дело в том, что битум при нагреве становится пластичным, а при замерзании – наоборот – растрескивается. То есть в жаркую погоду и в морозы асфальт теряет прочность. Бетон лишен таких недостатков. Цемент, входящий в его состав, отлично переносит перепады температур, а избежать микротрещин позволяют фиброволокно, арматура и пластификаторы, которые добавляются в смесь.
  • Низкая стоимость
    В среднем бетонное дорожное покрытие обходится дешевле, чем асфальтовое. Затраты на строительство дороги в обоих случаях примерно одинаковы. А вот дальнейшее обслуживание бетона получается гораздо выгоднее. До 2030 года в России планируется построить до 8 000 км2 автомобильных дорог. Если рассчитать стоимость их устройства и дальнейшего обслуживания на 30 лет вперед, то в случае с асфальтом получается сумма около 2 миллиардов рублей, а в случае с бетоном – лишь 900 миллионов.
  • Снижение расхода топлива
    Ученые из Федеральной администрации по автотрассам США еще в 80-е годы пришли к выводу о том, что на бетонированных участках дороги экономия топлива достигает 3-11% по отношению к другим типам покрытий. Конечно, разница небольшая, но в данном случае наносится меньший вред окружающей среде.
  • Безопасность
    Правильно устроенная бетонная дорога обеспечивает колесам автомобилей лучшее сцепление, чем асфальтированное покрытие. Это значит, что в аварийных ситуациях тормозной путь машины будет меньше. Кроме того, на бетоне почти не образуются колеи, в которых скапливается вода. А значит – снижается риск аквапланирования.
  • Светоотражение
    Бетон имеет лучшие светоотражающие свойства, чем асфальт. Научно доказано, что при использовании бетонного дорожного покрытия на освещение дорог тратится до 27-30% меньше электроэнергии. Кроме того, обзор для водителей на бетонной дороге лучше, чем на асфальтированной.
  • Вторичное использование
    Бетон является полностью перерабатываемым материалом. Иначе говоря, дорожное полотно после истечения срока эксплуатации может быть разобрано и использовано в других целях. К примеру, бой бетона отлично подходит для уплотнения слабых грунтов, а также для других земляных работ.
  • Отсутствие в составе нефтепродуктов
    Бетон состоит из щебня, песка, цемента и воды. А в асфальтобетоне связующим элементом является битум, который относится к невосполнимым природным ресурсам. Учитывая современные объемы потребления битума, уже к 2022-2025 годам может возникнуть его дефицит, поскольку до 63% этой продукции будет вовлечено в строительство новых дорог. На ремонт уже существующих дорожных покрытий останется лишь 37% битума, что крайне мало. Ведь с каждым годом все больше дорог требуют обслуживания.
  • Экологичность
    Нельзя не упомянуть и то, что при температуре воздуха около +30-40°C битум начинает выделять токсичные вещества, которые, накапливаясь в организме, увеличивают риск развития различных заболеваний – вплоть до рака. С бетоном такого не происходит, потому что он состоит из инертных материалов.
  • Диапазон рабочих температур
    Асфальт рекомендуется укладывать при температуре не ниже +5°C. Лишь иногда допускается укладка до -10°C. Но в этом случае нужно соблюдать сложную технологию, с которой большинство коммунальщиков не знакомо. А вот бетон – конечно, с использованием специальных добавок – разрешается заливать даже в морозы (до -20⁰С). За счет этого можно не приостанавливать работы на зиму.
  • Тип вяжущего
    Цемент, входящий в состав смеси, не требует нагрева. С таким вяжущим проще работать: достаточно лишь добавить воды – и начнется реакция схватывания. Этого же нельзя сказать про битум, который нужно предварительно разогревать до +140-160°C.

Справедливости ради отметим, что идеальным этот материал назвать нельзя.

К его недостаткам можно отнести следующие:

  • Длительность работ
    Асфальтобетон в большинстве случаев уже спустя 8-9 часов после укладки готов к эксплуатации. С бетоном ситуация совершенно иная: для полного набора прочности ему требуется 28 суток. Все это время покрытие должно предохраняться от нагрузок.
  • Высокий уровень шума
    Как мы уже отмечали, в бетонном покрытии обязательно прорезаются деформационные швы. Как правило, они не располагаются идеально вровень с поверхностью, поэтому проезжающие по ним автомобили создают дополнительный шум.
  • Сложность ремонта
    В асфальте со временем появляются трещины, выбоины и даже ямы. Ремонтируются они достаточно просто – с помощью укладки нового асфальта или даже срезки. А вот отремонтировать бетон гораздо сложнее. Мелкие трещины еще можно заделать цементно-песчаной смесью, но крупные повреждения не являются ремонтопригодными. Но, к счастью, срок службы бетонных покрытий составляет десятки лет, поэтому ремонт им требуется редко.
  • Выделение пыли
    В зимний период многие автомобилисты устанавливают на колеса шипованные покрышки. Шипы «въедаются» в дорожное покрытие и изнашивают его верхний слой. При этом цемент, входящий в состав бетона, распадается на пылевидные частицы. В результате рядом с бетонной дорогой поднимается пыль, которой дышат окружающие люди. В европейских странах эта проблема менее актуальна, ведь там шипованная резина зачастую вообще запрещена. А вот в России таких ограничений нет.

Как видите, плюсов у бетонного покрытия гораздо больше, чем минусов. Да и те недостатки, о которых мы сказали, в принципе, не критичны. Дорожный бетон является прочным и долговечным материалом, который в разы превосходит обычное асфальтовое полотно. Так почему же до сих пор этот материал не используют повсеместно? Давайте разберемся.

История строительства дорог из бетона в России и в мире

Вообще бетон для дорожных работ начал применяться еще в конце XIX века в Соединенных Штатах Америки. К 30 годам XX столетия эта технология появилась и в странах Европы. Например, в Германии до сих пор существует (и используется) бетонная дорога, построенная в 1936 году.

Ремонт бетонной дороги в Америке
Бетонная дорога на Гоа в Индии
Подъездная дорога к пляжу в Нидерландах

Примерно в то же время бетон начал набирать популярность и в России. В первой половине XX века уже активно строились бетонные сооружения – от частных особняков до промышленных построек в конструктивистском стиле.

Что же касается дорожного строительства, то бетон здесь активно стал использоваться уже в послевоенное время. Так, в 1970 годах были возведены трассы, соединившие Москву и Волгоград, Екатеринбург и Челябинск. Некоторые из них используются и по сей день.

Но массового применения в дорожном строительстве этот материал не нашел. Почему?

Дело в том, что в течение всего XX века в Советском Союзе активно развивалась нефтяная промышленность. Соответственно, и битум был доступен и стоил недорого. Цементное же производство было распространено куда меньше, поэтому предпочтение отдавалось асфальтированным дорогам.

Тем не менее, в СССР был даже отдельный стандарт на дорожный бетон – ГОСТ 8424-72. В соответствии с его требованиями строились не только городские дороги, но и аэродромы. Однако в 1986 году он перестал действовать, а нового ГОСТа на замену ему не ввели. На сегодняшний день официального понятия «дорожный бетон» в России, по сути, не существует. А ориентироваться на советские стандарты больше нельзя. Ведь с тех пор значительно вырос трафик на дорогах, резко увеличились нагрузки от транспортных средств.

Чтобы исправить эту ситуацию, в 2018 году была создана Ассоциация бетонных дорог России. В ее задачи входит продвижение технологий цементобетонного дорожного строительства. Члены ассоциации занимаются разработкой нормативных документов, а также взаимодействуют с властями в вопросах перехода на бетонные дороги.

Уже сегодня бетон успешно применяется в работах по строительству и реконструкции дорожного полотна. Трассы М-4 «Дон», М-6 «Каспий», «Чита-Забайкальск» и Северный объезд в Новосибирске – это лишь несколько объектов, на которых были использованы технологии цементобетонного строительства.

Северный объезд в Новосибирске

Тем не менее, автотранспортная система России – а также все заводы и предприятия, обслуживающие эту отрасль – ориентированы в первую очередь на асфальтобетонные покрытия. Из 1,5 миллионов километров дорог лишь около 30 000 км покрыты бетоном – то есть примерно 2%. Причем большинство таких дорог – это наследие СССР.

Сравните это с показателями других стран:

Страна Доля бетонных дорог федерального значения Доля бетонных дорог регионального значения Доля бетонных дорог в сельской местности
США 60% 40% 40%
Германия 51% 15% 35%
Франция 13% 0,5% 0,2%

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Доля бетонных дорог в разных странах

Но стоит отметить, что ситуация меняется. Ведь возрастающие нагрузки на транспортную сеть требуют применения в дорожном строительстве прочных и долговечных материалов. А современные технологии позволили избавиться от главного недостатка бетона – его высокой (по сравнению с асфальтом) цены. Вероятно, в ближайшем будущем количество бетонных дорог будет только расти.

Давайте подведем итог всему вышесказанному.

Бетон играет важную роль в дорожном строительстве. Из него можно обустраивать как само покрытие, так и крепкое основание под него. При этом к нему предъявляются достаточно строгие требования. Важно, чтобы полотно прослужило как можно дольше, не требуя ремонта. В целом, бетонные дороги надежнее, чем асфальтированные. И хотя в России дорожное строительство на основе цементобетонных смесей пока развито недостаточно, с каждым годом появляется все больше покрытий именно из бетона.