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

Бетон для дорожных плит: марка и состав

Дорожные плиты из бетона – это прочные и надежные конструкции, применяемые в строительстве тротуаров, проезжих частей и даже аэродромов. В отличие от асфальта, бетон способен выдержать гораздо большие нагрузки, он лучше переносит суровые климатические условия и требует ремонта намного реже.

В этой статье мы расскажем о том, какой бетон используется для производства дорожных плит. Вы узнаете, какая марка смеси подходит для таких задач, какие компоненты входят в состав бетона для дорожных плит.

Но для начала давайте обозначим все плюсы и минусы таких конструкций.

Преимущества и недостатки дорожных плит из бетона

На протяжении нескольких столетий бетон активно используется в большей части строительных работ. До сих пор не изобретено материала, который по совокупности характеристик был бы лучше. И, несмотря на то, что в дорожных работах чаще применяется асфальт, бетон тоже имеет целый ряд достоинств.

Преимущества бетонных плит

Долговечность

Бетон – это очень прочный материал, который практически не меняет свою структуру под воздействием различных нагрузок. Поэтому по такому покрытию может передвигаться и легковой транспорт, и тяжелая гусеничная техника, и даже самолеты.

Для сравнения, асфальт более склонен к деформативности, ползучести и колееобразованию. Например, при слишком низких температурах полотно может покрыться трещинами. В жаркую летнюю погоду асфальт способен плавиться и продавливаться под весом автомобилей.

Срок службы асфальтированной дороги не превышает 20-25 лет. Бетон же сохраняет свои характеристики куда дольше. В наши дни можно встретить дороги из бетонных плит, построенные еще в 70-80-е годы прошлого века. Они до сих пор находятся в нормальном состоянии и активно используются.

Простая технология укладки

Бетонные плиты укладываются на уплотненный грунт с песчаной подушкой. Для создания такого покрытия не требуется сложная техника – достаточно обычного автокрана и грейдера. Сразу после укладки дорога готова к эксплуатации.

А вот с асфальтом, например, все гораздо сложнее. Во-первых, здесь требуется устройство многоуровневой основы, состоящей из песка, щебня, геосетки и нескольких слоев асфальтобетона. Во-вторых, нужно много техники, в числе которой экскаваторы, бульдозеры, грунторезы, асфальтоукладчики, катки или виброплиты.

Возможность устройства покрытий в любых условиях

Свежий асфальт, начинает твердеть сразу после приготовления смеси. На укладку остается совсем немного времени. Поэтому для строительства асфальтированных дорог необходимо, чтобы поблизости был асфальтобетонный завод, с которого будет поступать сырье. Нужно также правильно рассчитать график поставок – чтобы каждая партия укладывалась сразу после подвоза на объект. Кроме того, в зимний период такие работы вообще не производят.

Что же касается бетона, то он тоже имеет свойство быстро схватываться. Однако плиты производятся на заводах и поступают на объект уже в готовом виде. Их остается лишь уложить. Делать это можно в любую погоду. При этом вовсе не обязательно, чтобы предприятие, производящее плиты, находилось рядом со строящейся дорогой. Поэтому покрытия из бетонных плит можно встретить даже в самых отдаленных уголках нашей страны.

Относительно низкая стоимость

В среднем, цена дорожной плиты начинается от 10 000 рублей за штуку. Это примерно 4,5 квадратных метра покрытия. Аналогичный объем асфальта можно купить и дешевле. Но не стоит забывать о том, что для укладки асфальтобетонной дороги применяется более сложная технология и требуется больше техники. Поэтому в конечном итоге бетонные плиты обходятся дешевле.

Возможность повторного использования

Из бетонных плит часто возводят временные дороги и проезды. В дальнейшем такие покрытия можно достаточно легко демонтировать, а сами плиты будут пригодны для использования в других целях.

Асфальт, кстати, тоже применяется повторно. Например, во время ремонта дорог снимается верхний слой полотна, называемый срезкой асфальта. Такой материал может использоваться для заделывания мелких выбоин, а также для устройства различных площадок и парковок на садовых участках. Тем не менее, по прочности б/у асфальт никак не сравнится с бетонными плитами.

Недостатки бетонных плит

Невозможность создания монолитного покрытия

Как бы плотно не были уложены бетонные плиты, между ними все равно будут оставаться полости. Такие «швы» повышают шумность дороги, когда по ним проезжает транспорт. Кроме того, в щелях между плитами прорастает трава, от чего портится внешний вид покрытия.

Этого можно избежать, если покрыть стыки бетонной смесью. Правда, стоит уточнить, что со временем эти стыки растрескаются из-за «гуляния» плит. С другой стороны, если речь идет о временных дорогах или промышленных площадках, то там наличие щелей вообще не является проблемой.

Более сложный ремонт

Чтобы отремонтировать поврежденный участок асфальта, достаточно снять верхний слой покрытия по периметру выбоины, а затем уложить туда новый асфальт. С бетоном гораздо труднее: если он дал трещины, то в большинстве случаев приходится менять плиту целиком. А это дороже, чем ямочный ремонт. Но заметим, что бетонные покрытия служат гораздо дольше – до 50 лет и более.

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»

Требования к бетону для дорожных плит

Плиты, выпускаемые на заводах, должны соответствовать требованиям ГОСТ 33148-2014 (Плиты дорожные железобетонные). В этом документе содержатся подробные указания по выбору материалов для бетонной смеси, а также перечисляются характеристики, которыми должны обладать готовые конструкции.

Состав бетона для дорожных плит

Бетонная смесь, из которой производятся плиты, изготавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 26633-2015 (Бетоны тяжелые и мелкозернистые). Это тяжелый конструкционный бетон на плотном заполнителе. Аналогичный материал применяется, например, для заливки фундаментов частных и малоэтажных домов.

В состав смеси входят:

  • Вяжущее вещество
  • Крупный заполнитель
  • Мелкий заполнитель
  • Затворитель

Ниже мы подробно разберем каждый из этих компонентов.

Вяжущее вещество

В бетоне для дорожных плит используется гидравлический тип вяжущего – портландцемент. При смешивании с водой он начинает схватываться и превращает смесь в монолит. В соответствии с ГОСТ 33174-2014 (Дороги автомобильные общего пользования. Цемент), допускается использовать следующие разновидности:

  1. ЦЕМ I 32,5 Н; 32,5 Б; 42,5 Н; 42,5 Б; 52,5 Н; 52,5 Б
    Это портландцемент, не содержащий добавок (например, гранулированного шлака). Эти разновидности рекомендуется использовать в том случае, если бетонная плита будет выступать в качестве верхнего слоя дорожного покрытия.
  2. ЦЕМ II/А-Ш 32,5 Н; 32,5 Б; 42,5 Н; 42,5 Б; 52,5 Н; 52,5 Б
    Это шлакопортландцемент, в котором содержится от 6 до 20% гранулированного шлака. Стоит данный материал немного дешевле, чем чистый цемент, но в целом на характеристиках бетона это не отражается.
  3. ЦЕМ II/В-Ш 32,5Н; 32,5Б; 42,5Н
    Еще одна разновидность шлакопортландцемента, но в ней содержание шлака повышено до 21-35%. Для верхних слоев дорожного покрытия такое вяжущее не подойдет, но при укладке плит с дальнейшим асфальтированием можно использовать и этот цемент.
  4. ЦЕМ III/A 32,5Н; 32,5Б; 42,5Н
    Шлакопортландцемент с содержанием гранулированного шлака от 36 до 65%. За счет этого его стоимость выходит значительно ниже предыдущих разновидностей. Но и использовать такой цемент можно только для устройства нижних слоев дорожного полотна.

В маркировке цемента присутствуют буквы «Н» и «Б», означающие нормальную и быструю скорость твердения соответственно. Нормальнотвердеющий цемент схватывается примерно за 1 час. Быстротвердеющий имеет более короткую «жизнеспособность» — 30-40 минут. В частном строительстве смесь нередко готовят вручную, поэтому выбирают цемент марки «Н». Однако в заводских условиях время твердения не столь принципиально, так что можно использовать обе разновидности.

В цементе для дорожных плит не должно содержаться минеральных добавок, а трехкальциевый алюминат не должен превышать 8% от общей массы.

Крупный заполнитель

Это сыпучий материал, на который распространяются требования ГОСТ 32703-2014 (Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и гравий из горных пород). Как становится понятно из названия документа, для бетона подходят только щебень и гравий. Давайте подробнее разберем особенности каждого из них.

Щебень

Данный материал производят на карьерах путем дробления цельной горной породы. Затем сырье просеивают на специальных ситах, чтобы разделить на фракции. Для дорожных плит используется щебень крупностью не менее 5 и не более 20 мм. Этому показателю соответствуют лишь две фракции – 5-10 и 5-20.

Особое внимание при выборе конкретного щебня обращают на марку дробимости. Она не должна быть ниже М1200. На самом деле, это очень высокий показатель. В основном это материалы из магматических пород (гранит, диорит, габбро, базальт, пироксенит и некоторые другие).

Марка дробимости щебня оказывает прямое влияние на прочность бетона. Даже в частном строительстве редко используют заполнитель марки ниже М600-М800. Впрочем, в каждом регионе щебень имеет свои характеристики. Это зависит от свойств породы, способа ее добычи и прочих факторов.

Еще один важный параметр для щебня – морозостойкость. Она говорит о том, сколько циклов заморозки/оттаивания сможет выдержать материал, не теряя своей структуры. Для дорожных плит допускается использовать щебень марки F200 и выше. Цифра как раз указывает на предельное количество циклов.

Наиболее низкой морозостойкостью обладает щебень из осадочных пород (известняка, доломита и т.д.). Чуть лучше показатели у метаморфических разновидностей (мрамор, серпентинит и другие). Хотя здесь тоже нужно обращать внимание на характеристики щебня, произведенного на конкретном карьере.

Лещадность – то есть содержание в общей массе зерен плоской и игловидной формы – также влияет на возможность использования щебня в бетоне. Если таких зерен более 30%, в качестве крупного заполнителя этот материал не подойдет. Идеальным вариантом будет кубовидный щебень – такой, у которого частицы имеют практически одинаковую длину, ширину и высоту.

Гравий

Внешне он очень похож на щебень, но имеет принципиальные отличия по происхождению. Зерна гравия – это частицы горных пород, которые в течение сотен и тысяч лет подвергались процессам выветривания. Их разрушали осадки, перепады температур и другие негативные факторы окружающей среды.

В результате от плотной породы откалывались отдельные частицы, которые впоследствии собирались у подножья гор или на дне рек. Зерна гравия очень неоднородны: они обладают разной прочностью и морозостойкостью, в общей массе могут содержаться остатки гранита, мрамора, известняка, диорита и других пород.

В чистом виде гравий для бетона не используется. Дело в том, что он не проходит лабораторных испытаний, поэтому конкретные значения его прочности, морозостойкости и других параметров неизвестны.

Для приготовления бетона используют так называемый гравийный щебень. Это тот же природный гравий, но подверженный механическому дроблению и разделенный на фракции. В ходе обработки зерна слабых пород отделяются от общей смеси – и на выходе получается достаточно качественный материал. Чаще всего гравийный щебень производят из речной и морской гальки, так как они обладают повышенной прочностью.

В основном требования к гравию такие же, как и к щебню. Данный материал широко применяется там, где отсутствуют залежи плотных горных пород. Но если поблизости есть, например, карьеры гранитного щебня, то гравийная разновидность в производстве бетонных плит не используется.

Мелкий заполнитель

Этот компонент необходим, чтобы заполнить пустоты между зернами щебня и сократить расход цемента. В качестве мелкого заполнителя обычно используется песок или отсев дробления щебня.

  1. Песок
    Он должен соответствовать требованиям ГОСТ 32824-2014 (Дороги автомобильные общего пользования. Песок природный).
    Пески добываются разными способами. Некоторые залегают на поверхности земли, другие оседают на дне рек и озер. В зависимости от способа добычи, эти материалы делятся на несколько разновидностей. Для бетона подходят лишь некоторые из них.
    — Речной песок
    Его добывают со дна естественных водохранилищ. Для этого с помощью гидротехнического оборудования на поверхность поднимают так называемую пульпу – смесь песка, ила, водорослей и прочего мусора. Затем эта масса подвергается очистке, после чего остаются лишь зерна песка.
    Данная разновидность считается наиболее качественной. Но для бетона она подходит не очень хорошо. Дело в том, что зерна речного песка длительное время окатываются водой. Из-за этого их поверхность становится слишком гладкой. Такие частицы имеют слишком низкое сцепление с другими компонентами смеси.
    — Карьерный песок
    Он производится двумя способами. В первом случае сырье просто собирают с поверхности земли. Иногда его просеивают, чтобы добиться однородного зернового состава. Но такой песок содержит много глины и посторонних включений. Для приготовления бетона он не подходит.
    Есть и вторая разновидность – мытый карьерный песок. Для его производства оборудуют искусственный котлован, который заполняется водой. Затем со дна при помощи насосов поднимают все ту же пульпу. В процессе транспортировки на поверхность она очищается от посторонних частиц, поэтому на выходе получается чистый песок.
    Мытая карьерная разновидность ценится в строительстве больше. Такой материал имеет шероховатые зерна, которые отлично сцепляются с другими компонентами смеси.
  2. Отсев щебня
    Во время разделения щебня на фракции остается некоторая часть некондиционного сырья. Это – и есть отсев. По сути, его можно отнести к отходам производства. Однако данный материал по своей структуре и свойствам очень похож на природный песок. Поэтому его используют в качестве мелкого наполнителя бетона.
    Отсев имеет лучшую прочность и морозостойкость, он не содержит глины и других посторонних включений. Такой материал является чуть ли не лучшим заполнителем для бетона. Да и зачастую стоит он меньше, чем песок.
    Однако, если в вашем регионе нет крупных щебеночных карьеров, то скорее всего мелким заполнителем для бетона будет обычный песок.

Затворитель

Это – обычная вода. Но для производства дорожных плит к этому компоненту предъявляются особые требования. Допускается использование питьевой, грунтовой, поверхностной, морской и технической воды. Но она должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-2011.

В целом, требования к воде для бетона таковы:

  • Содержание растворимых солей – не более 5 000 мг/л
  • Содержание фосфатов – не более 100 мг/л
  • Содержание сульфатов – не более 2 700 мг/л
  • Содержание сульфидов – не более 100 мг/л
  • Содержание ионов хлора – не более 4 500 мг/л
  • Содержание нитратов – не более 500 мг/л
  • Содержание свинца – не более 100 мг/л
  • Содержание цинка – не более 100 мг/л
  • Содержание сахара – не более 100 мг/л
  • Содержание взвешенных частиц – не более 500 мг/л
  • Кислотность (pH) – от 4 до 12,5

Кроме того, вода не должна содержать выраженного осадка. Ее оттенок может варьироваться от бесцветного до слабожелтого. На поверхности может выступать осадок в виде маслянистой пленки, но сама жидкость не должна содержать продуктов нефтепереработки.

Свойства бетона для дорожных плит

Прочность – это основное качество бетона. Оно влияет на долговечность дорожного полотна и на стоимость производства бетонных плит. На самом деле, определение «марка прочности» — не совсем корректно. Сегодня в строительстве используются классы. Далее мы подробнее расскажем о том, чем отличаются эти системы. Кроме того, мы рассмотрим и другие свойства бетонной смеси, используемой для производства бетонных плит.

Марка бетона для дорожных плит

Раньше для определения прочности из партии бетона отбирались образцы – кубические формы со сторонами 10х10х10 см. Они помещались под пресс и подвергались давлению. В какой-то момент образцы разрушались. Предельное давление (в кг/см2) как раз и говорило о том, какую нагрузку способен выдержать бетон, не теряя своей структуры.

Например, бетон М150 выдерживает давление порядка 125-175 кг/см2. Как видите, показатель очень условный. Погрешность составляет десятки килограмм на квадратный сантиметр. Сегодня эта система используется только в частном строительстве. Зная марку цемента, можно приблизительно спрогнозировать марку прочности будущего бетона. Более того, зная примерную марку, можно определить и класс бетона – более строгую единицу измерения.

Класс прочности – это давление (в мегапаскалях), которое способен выдержать бетон в 95% лабораторных испытаний. Иначе говоря, класс – это обеспеченная прочность бетона. Всего таких классов порядка 20. Более того, они имеют определенную взаимосвязь с марками. Эта корреляция отображена в таблице ниже:

Класс бетона Наиболее соответствующая марка бетона
В3,5 М50
В7,5 М100
В10 М150
В15 М200
В20 М250
В22,5 М300
В27,5 М350
В30 М400
В35 М450
В40 М500
В45 М600
В50 М700
В55 М750
В60 М800
В65 М850
В70 М900
В75 М950
В80 М1000

Бетон для дорожных плит должен соответствовать классу не ниже В27,5-В30. В частном строительстве смеси такой прочности используются достаточно редко. В основном они идут на самые ответственные работы – устройство фундаментов или гидротехнических сооружений.

Но для производства дорожных плит установлены особые требования. Ведь такой бетон должен выдерживать нагрузки от тяжелой техники весом до 160-200 тонн. Низкомарочные покрытия под таким давлением просто треснут на первый-второй год эксплуатации.

Другие характеристики бетона для дорожных плит

ГОСТ 33148-2014 (Плиты дорожные железобетонные), помимо прочности, регламентирует еще целый ряд свойств, которым должен соответствовать качественный бетон.

Среди них:

  1. Морозостойкость
    Выше мы уже говорили, что предельное количество циклов заморозки/оттаивания влияет на срок службы бетона. Но здесь важна морозостойкость не только крупного заполнителя, но и всей смеси в целом.
    Марка бетона по морозостойкости подбирается индивидуально под каждый регион и имеет следующие значения:

    Класс бетона Среднемесячная температура наиболее холодного месяца
    -15°C и ниже От -5 до -15°С Выше -5°С
    F100 +
    F150 +
    F200 +
  2. Водонепроницаемость
    Способность бетона впитывать влагу влияет на его эксплуатационные свойства. В том числе – на морозостойкость. Чем лучше бетон поглощает воду, тем выше вероятность морозного пучения. Этот процесс начинается при замерзании жидкости в порах конструкции. Вода, превратившаяся в лед, увеличивается в объеме, разрушая внутреннюю структуру бетона.
    Для дорожных плит допускается использование бетона с маркой водонепроницаемости от W2 до W4. При этом, марка W4 применяется в регионах, где среднемесячная температура в самый холодный месяц превышает отметку в -5°C.
  3. Радиоактивность
    В принципе, все природные материалы обладают естественным радиационным фоном. В строительстве допускается использовать компоненты, соответствующие ГОСТ 30108-94 (Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов).
    Для дорожных плит, укладываемых в пределах жилой зоны, допустима радиоактивность на уровне не более 470 Бк/кг (I класс). На автодорогах, расположенных вне населенных пунктов, может использоваться бетон с показателями до 740 Бк/кг (II класс). Что касается покрытий, устраиваемых в особых условиях (например, взлетная полоса или автотрасса вдали от населенных пунктов), здесь допустимо использование бетона III класса (до 1 500 Бк/кг).

Производство дорожных плит из бетона

В домашних условиях дорожные плиты не изготавливаются. Они производятся на заводах методом опалубочного формования.

Весь процесс выглядит так:

  1. Сначала в разборной опалубке формируется железобетонный каркас. На этом же этапе закладываются монтажные петли, которые в дальнейшем помогут уложить плиты.
  2. Следующим этапом в опалубку заливается бетон. Важно, чтобы смесь хорошо утрамбовалась, поэтому после заливки обязательно идет процесс уплотнения на вибростолах.
  3. Каждая плита подвергается 8-часовой пропарке в специальной камере. Температура пропарки достигает 70-80°C.
  4. При необходимости на свежезалитые бетонные плиты наносится рифление. Это нужно, чтобы придать дополнительное сцепление с колесами транспорта.
  5. Далее происходит распалубка. Из каждой партии отбираются образцы, которые в дальнейшем  пойдут на лабораторные испытания.
  6. После испытаний каждой партии присваивается экспертное заключение с указанием характеристик бетона.

Подводя итог, скажем, что бетон для дорожных плит должен быть способен выдержать серьезные нагрузки от тяжелого транспорта. Бетонные плиты изготавливаются на заводах, где используются качественные материалы. Все компоненты смеси проходят лабораторные испытания, поэтому на выходе получается бетон, полностью соответствующий требованиям ГОСТ.