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

Керамзит для дорожных работ (керамдор)

Дорожное строительство – постоянно развивающаяся отрасль, важная для любого государства. Она также является одной из самых трудоемких и дорогостоящих сфер. Ведь дороги должны удовлетворять различным требованиям. При этом – не во вред их качеству и надежности – необходимо постоянно уменьшать затраты на возведение проезжих частей, а также искать новые способы оборудования дорожных покрытий.

Причин этому несколько:

  • Во-первых, не во всех регионах нашей страны есть возможность добывать природные строительные материалы (такие как гравий, щебень и песок), а использование привозного сырья значительно повышает стоимость строительства
  • Во-вторых, многие регионы России находятся в зонах со сложными климатическими условиями, поэтому для возведения дорог в этих областях нужны особые морозостойкие материалы
  • В-третьих, с течением времени растет количество транспорта, и, соответственно, увеличивается нагрузка на проезжие части

В связи с этим дорожные службы, производители и ученые ищут и разрабатывают новые строительные материалы, которые не только были бы аналогичны щебню и гравию по качеству и прочности, но и удовлетворяли бы другим, особым и специфическим требованиям (например, по водо-, морозо- и химической стойкости). Так и был в свое время создан керамдор, или дорожный керамзит. Он не только не хуже природных материалов по своим физико-механических свойствам, но и успешно используется при строительстве дорог в холодных регионах страны.

В этой статье мы собрали для вас все данные о керамдоре. Этот материал может заинтересовать не только тех граждан, которым чисто гипотетически интересна тема дорожного строительства, но и тех, кто сам проживает в регионах с суровыми климатическими условиями. А может быть вы работаете в дорожной сфере или занимаетесь научными разработками в этой области? Или вы госслужащий, которому нужно найти новый способ оборудования дороги в районе с вечной мерзлотой? Или вы инвестор, который хочет вложиться в строительство частной дороги в отдаленном регионе нашей страны? А может быть вы занимаетесь поставками строительных материалов в Сибирь и на Дальний Восток? Тогда мы настоятельно рекомендуем вам прочитать нашу статью до конца.

Вот список вопросов, на которые мы в ней ответим:

  • Можно ли использовать керамзит в сфере дорожного строительства
  • Что такое керамдор и как его изобрели
  • Какие у него свойства
  • Как именно дорожный керамзит применяется в этой отрасли
  • Чем он лучше природным материалов
  • Каков опыт применения керамдора в России и за рубежом

Прежде всего давайте разберемся, можно ли применять в этой области обычный строительный керамзит.

Керамзит для дорожного строительства
Строительство дороги с использованием керамзита

Можно ли использовать керамзит в сфере дорожного строительства

Керамзит – это материал искусственного происхождения. Сырьем для него служат глины или глинистые сланцы, которые очищаются, формуются в гранулы и обжигаются при высокой температуре (подробно об этом процессе мы писали в нашей статье Производство керамзита). В результате получается легкий пористый материал, широко применяемый в частном строительстве, теплоизоляционных работах и садоводстве. А вот при обустройстве дорожных полотен керамзит обычно не используют.

Это связано со следующими его качествами:

  • Низкой прочностью
    Он менее прочен, чем щебень и гравий, поэтому его применение в дорожном строительстве приведет к быстрому разрушению полотна.
  • Высоким водопоглощением
    Керамзит быстро впитывает и медленно отдает влагу, что приводит к снижению его теплоизоляционных и прочностных свойств.
  • Низкой морозостойкостью
    Этот показатель связан с предыдущим. Морозостойкость керамзита обычно не превышает 25 циклов. Поэтому при использовании в суровых климатических условиях он прослужит лишь несколько лет.

Тем не менее, керамзит привлекателен для строительства дорог в силу своих теплоизоляционных качеств, а также возможности производить его в регионах, где не добываются горные породы. Поэтому в России и за рубежом уже много лет ведется разработка – и вполне успешно – нового материала, который отвечал бы требованиям дорожного строительства, сохраняя при этом преимущества керамзита. В нашей стране его назвали керамдором. О нем мы и поговорим в следующем разделе.

Что такое керамдор

Коротко говоря, керамдор – это подвид керамзита, разработанный специально для дорожных работ. Иногда его также называют дорзитом или клинкерным щебнем.

НИИ Керамзит ведет разработку этого материала с 1967 года. Для этого они также привлекали Ленинградский филиал СоюзДорНИИ. Были проведены большие работы по исследованию сырья и разработке регламентов для производства керамдора. Также было установлено, что на базе традиционного керамзитового производства можно получить качественный материал для дорожного строительства.

Результатом разработки стало появление керамдора.

Испытания показали, что новый материал соответствует требованиям, предъявляемым к гравию и щебню для дорожного строительства, и не уступает даже таким прочным магматическим горным породам как габбро, базальт и гранит. Этого удалось достичь, в основном, из-за смены сырья.

Для получения керамдора используются не вспучивающиеся, а легкоплавкие глины и суглинки, а также аргиллиты, уплотненные глины и глинистые сланцы. Кроме того, в качестве сырья могут применяться крупнотоннажные отходы от глиняных производств. В этом случае также решаются экологические задачи по утилизации отходов в больших объемах.

Требования, предъявляемые к сырью для производства керамдора, тоже частично отличаются от тех, которые предъявляются к глинам при производстве керамзита. Наглядно они представлены в нашей следующей таблице.

Требование Керамзит Керамдор
Размер глиняных частиц Мелкие Крупные
Вид глины по огнеупорности Легкоплавкая
Содержание оксида алюминия и диоксида титана, % 10,1-12 До 30
Содержание окиси кремния, % Не регулируется 60-65
Содержание окиси алюминия, % 10-25 10-20
Содержание соединений железа, % До 10 5-10
Содержание органических примесей, % 1-3 До 0,5

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

Требования, предъявляемые к сырью для производства керамзита и керамдора

Из таблицы следует, что для керамдора требуется глина с более крупными частицами. Содержание оксида алюминия и диоксида титана в ней должно быть выше, а содержание оксида алюминия, соединений железа и органических примесей, наоборот, ниже. Важно тут и количество окиси кремния, которое вообще не нормируется для глины для керамзита.

Отметим, что из-за смены сырья удалось получить материал с более плотной спеченной керамической структурой, высокой прочностью и низким водопоглощением. Благодаря этому керамзит стало возможно применять при обустройстве дорог.

В остальном же производство керамдора похоже на производство традиционного строительного керамзита. Он также получается тремя способами: мокрым, сухим и пластическим (подробнее о них вы можете прочитать в нашей статье Производство керамзита). Поэтому керамдор можно создавать на тех же установках, что и керамзит.

Как мы уже говорили выше, в основном разработкой керамдора в России занимается НИИ Керамзит. Полученный благодаря их исследованиям материал настолько качественный и прочный, что отвечает всем требованиям, предъявляемым к камням – гравию и щебню из плотных горных пород – используемым при обустройстве дорог! Тестирование керамдора проводилось по ГОСТ 8269.0-97, который, повторимся еще раз, разработан для испытания обычных природных гравия и щебня!

В результате разработки в НИИ Керамзит был получен керамдор со следующими показателями:

Характеристика Значение
Плотность зерен, кг/см3 1,8-2,3
Насыпная плотность, кг/м3 850-1300
Водопоглощение, % 3 (не более 5)
Дробимость (потери массы при сжатии в цилиндре), % Не более 10-15
Показатели износостойкости (истираемости), % Не более 25-30
Марка по морозостойкости, циклы 100-300
Прочность при сжатии в цилиндре, МПа 6-7 (до 9-10)
Коэффициент размягчения 0,9

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

Характеристики керамдора, разработанного НИИ Керамзит

Подробно обо всех этих свойствах мы расскажем в следующей части нашей статьи. Кроме того, вы можете прочитать о них в разделе Характеристики и свойства керамзита.

Тем не менее, несмотря на впечатляющие результаты, массовое производства керамдора в данный момент не налажено. Его изготавливают только по спецзаказу и большими партиями. Да и стоит он на порядок дороже обычного керамзита. Поэтому купить керамдор частному лицу невозможно либо очень сложно и дорого. Так что если вы хотите самостоятельно построить подъездную дорогу к дому или проложить ее в поселке, то лучше выбрать для этой работы традиционные строительные материалы: щебень, гравий и песок.

Подробно об их использовании в этой сфере читайте в наших статьях по теме:

Дальше мы рассмотрим требования, предъявляемые к дорожному керамзиту.

Требования к керамдору для дорожных работ

Отдельного ГОСТа на этот материал в данный момент не существует, так как применяется и производится он достаточно редко. Однако есть несколько других документов, определяющих свойства керамзита, применяемого в этой сфере.

В 1972 году были опубликованы «Методические рекомендации по технологии производства керамзита для применения в конструкциях дорожных одежд». В них указаны требования к сырью для производства керамдора, методы испытаний этого сырья, правила приемки проб для лабораторных и заводских исследований, технология производства и контроль за ним, а также правила техники безопасности. А через два года, в 1974 году, появились «Методические рекомендации по применению керамдора в дорожном строительстве».  В них характеризуются марки и требования к материалу для различных видов работ.

Кроме того, чтобы использоваться в дорожном строительстве, керамдор должен соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93.

Вместе все эти документы определяют следующие характеристики керамдора:

  • Фракции
  • Водопоглощение
  • Марки
  • Насыпную плотность
  • Содержание слабых зерен
  • Прочность
  • Истираемость
  • Морозостойкость
  • Коэффициент размягчения
  • Степень обожженности
  • Характер поверхности и структуры зерен
  • Адгезию
  • Радиоактивность

Рассмотрим каждое свойство отдельно.

Фракции керамдора

Фракцией называют диапазон размеров, в котором находятся зерна. Первое число обозначает минимальный, а второе – максимальный размер частиц в каждой фракции. Измеряется параметр в мм.

По фракциям керамдор бывает (мм):

  • 0-5 (керамдоровый песок, получаемый путем дробления более крупных гранул)
  • 5-10
  • 10-20
  • 20-40

Также, по согласованию, могут производится и другие фракции (мм):

  • 5-15
  • 10-15
  • 15-20
  • 25-40

Кроме того, допускаются поставки смесей, состоящих из двух и более фракций. Все это – по согласованию с заказчиком.

Водопоглощение

Это способность керамдора удерживать влагу в полостях. Вычисляется параметр как отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого материала. Измеряется свойство в процентах.

Это важная характеристика для керамдора, так как он может использоваться в грунте, а значит и впитывать из него влагу. Поглощение воды отрицательно сказывается на теплоизоляционных и прочностных свойствах материала, а также влияет на его морозостойкость.

Марки

В зависимости от объемного веса и водопоглощения керамдор разделяется на три марки. Они отражают качество материала.

Разделение на марки представлено в нашей следующей таблице.

Марка керамдора Объемный вес, г/см3 Водопоглощение, %
I Более 2,2 Не более 7
II 2,0-2,2 Не более 7
III 1,8-2,0

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

Разделение керамдора на марки в зависимости от его объемного веса и водопоглощения

Марки выделяют для того, чтобы определять, в каких работах можно использовать материал.

Поэтому, в зависимости от области применения, керамдор должен соответствовать следующим маркам:

Применение керамдора Слои Марка
Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей Верхний I-II
Нижний I-II
Для битумоминеральных смесей Верхний I-II
Нижний I-III
Для цементобетонных покрытий и оснований Верхний и однослойное покрытие I-II
Нижний I-II
Основания усовершенствованных покрытий I-III
Для оснований дорожных одежд из необработанного щебня I-II
Для оснований дорожных одежд из щебеночного материала, обработанного битумом, цементом или другим вяжущим материалом I-II

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

Применение керамдора в зависимости от его марки

Насыпная плотность

Этот показатель отображает отношение веса рыхлого керамдора к его объему в свободной засыпке. Таким образом, он учитывает не только материал в неутрамбованном состоянии и поры внутри него, но и пустоты между зернами. Измеряется насыпная плотность в кг/м3.

Прежде всего этот показатель важно знать для того, чтобы уметь переводить объем керамдора в вес и обратно. Также он нужен для правильного расчета необходимого количества материала и транспорта для его перевозки.

Содержание слабых зерен

Ими называют гранулы, недостаточно обожженные, значительно отличающиеся от основной массы материала по цвету, виду излома и прочности. Такие зерна более хрупкие, быстрее ломаются под нагрузкой. Это в свою очередь может негативно сказаться на качестве всей засыпки. Поэтому таких гранул в материале должно быть не более 10%.

Прочность

Ее определяют в лаборатории при сжатии образца материала в цилиндре под прессом. Она измеряется в МПа и показывает, какую нагрузку керамдор способен выдержать без разрушения. А так как этот материал будет эксплуатироваться под нагрузкой от транспорта и верхних слоев дорожного полотна, то этот показатель должен быть достаточно высоким.

Прочность характеризуется маркой по дробимости, которая показывает, на сколько процентов разрушается зерно при нагрузке. В лаборатории ее определяют как процент потери массы при сжатии в цилиндре. Результат должен соответствовать одной из марок:

Марка по дробимости Потеря массы при испытании, %
Щебня Гравия
1000 До 10 включительно До 8 включительно
800 10-14 8-12
600 14-18 12-16
400 18-26 16-24

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

Марки по дробимости керамдора в зависимости от потери массы материала при испытании

В «Методических рекомендациях по применению керамдора в дорожном строительстве» указаны требования, предъявляемые к дробимости керамдора в зависимости от сферы его применения. Минимальный показатель в этом случае 15%, а максимальный – 35%

Сами требования приведены вот в этой таблице:

Применение керамдора Слои Дробимость, %, не более
Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей Верхний 15
Нижний 25
Для битумоминеральных смесей Верхний 25
Нижний 30
Для цементобетонных покрытий и оснований Верхний и однослойное покрытие 20
Нижний 25
Основания усовершенствованных покрытий 35
Для оснований дорожных одежд из необработанного щебня 20
Для оснований дорожных одежд из щебеночного материала, обработанного битумом, цементом или другим вяжущим материалом 35

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

Применение керамдора в зависимости от его дробимости

Истираемость

Она также называется износом и показывает, какой процент материала от общей массы сотрется под действием длительной истирающей нагрузки. Последней активно способствуют колеса транспортных средств и интенсивность движения на дороге.

Процент износа у керамдора должен быть небольшим. Он характеризуется марками по истираемости. Информацию о них мы разместили в следующей таблице.

Марка по истираемости Потеря массы при испытании, %
Щебня Гравия
И1 До 25 включительно До 20 включительно
И2 25-35 20-30
И3 35-45 30-40
И4 45-60 40-50

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

Марки по истираемости керамдора в зависимости от потери массы материала при испытании

Как и в случае с дробимостью, для показателя истираемости существуют требования, предъявляемые в зависимости от области применения материала. Они составляют от 25 до 55% и представлены в следующей таблице.

Применение керамдора Слои Износ, %, не более
Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей Верхний 25
Нижний 45
Для битумоминеральных смесей Верхний 45
Нижний 50
Для цементобетонных покрытий и оснований Верхний и однослойное покрытие 35
Нижний 45
Основания усовершенствованных покрытий 55
Для оснований дорожных одежд из необработанного щебня 35
Для оснований дорожных одежд из щебеночного материала, обработанного битумом, цементом или другим вяжущим материалом 55

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

Применение керамдора в зависимости от его истираемости

Морозостойкость

Когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода, застрявшая в гранулах керамдора, замерзает, превращается в лед и расширяется. Из-за этого на материал оказывается дополнительное давление изнутри. Так вот морозостойкость показывает количество циклов заморозки-оттаивания, которое материал способен выдержать без разрушения.

Чем выше морозостойкость керамдора, тем более он долговечный.

В лаборатории марку по морозостойкости определяют двумя способами:

  • Замораживанием-оттаиванием образца материала
  • Его насыщением в растворе сернокислого натрия с последующим высушиванием

После испытания материалу присваивается одна из возьми марок:

  • F15
  • F25
  • F50
  • F100
  • F150
  • F200
  • F300
  • F400

Если тестирование керамдора по морозостойкости проходило методом заморозки-оттаивания, то марки присваиваются в зависимости от следующей потери массы образца при испытании:

Марка по морозостойкости F15 F25 F50 F100 F150 F200 F300 F400
Количество циклов 15 25 50 100 150 200 300 400
Потеря массы после испытания, %, не более 10 15

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

Присваивание керамдору марки по морозостойкости по методу заморозки-оттаивания

А вот при каких условиях присваиваются марки образцам, которые испытывают методом насыщения в растворе сернокислого натрия и последующего высушивания:

Марка по морозостойкости F15 F25 F50 F100 F150 F200 F300 F400
Число циклов 3 5 10 10 15 15 15 15
Потеря массы после испытания, %, не более 10 5 3 2 1

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

Присваивание керамдору марки по морозостойкости по методу насыщения материала в растворе сернокислого натрия

Несмотря на такое количество марок по морозостойкости, обычно используют только керамдор с показателями F25-F150. А вот информацию о том, где применяют эти марки, вы найдете в нашей следующем таблице:

Применение керамдора Слои Морозостойкость, циклы, не менее
Для горячих и теплых асфальтобетонных смесей Верхний 50
Нижний 25
Для битумоминеральных смесей Верхний 25
Нижний 25
Для цементобетонных покрытий и оснований Верхний и однослойное покрытие 150
Нижний 50
Основания усовершенствованных покрытий 50
Для оснований дорожных одежд из необработанного щебня 50
Для оснований дорожных одежд из щебеночного материала, обработанного битумом, цементом или другим вяжущим материалом 50

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

Применение керамдора в зависимости от его морозостойкости

Коэффициент размягчения

Он показывает, насколько снижается прочность материала, насыщенного водой, по сравнению с тем же образцом в сухом состоянии. А как как зачастую керамдор будет использоваться во влажной среде и может потерять из-за этого часть своих прочностных свойств, важно нормировать эту характеристику.

НИИ Керамзит производит материал с коэффициентом размягчения, равным 0,9.

Степень обожженности

Как мы уже отмечали выше, керамдор – это материал, который получили при обжиге. В результате он покрывается плотной спекшейся оболочкой. Так вот важно следить за тем, чтобы глиняные гранулы не были недостаточно или слишком обожжены. Иначе они будут хрупкими.

Степень обожженности определяется визуально – по цвету.

Характер поверхности и структуры зерен

Он также определяется визуально. При этом важно, чтобы гранулы керамдора не были остеклованы, не содержали трещин, «черную середину» и другие изменения в сравнении с классической формой зерна.

Адгезия

Ею называют свойство керамдора «сцепляться» с вяжущими веществами. Такое скрепление происходит с поверхностью материала на молекулярном уровне. Поэтому адгезия зависит от степени шероховатости зерен – чем более неровная у них поверхность, тем лучше он сцепляется с вяжущим веществом.

За счет своей пористой структуры керамдор лучше скрепляется с цементом или битумом, чем гравий и щебень. Вяжущее буквально проникает внутрь материала, образуя с ним прочный монолит. Это обеспечивает долговечность, прочность и химическую стойкость будущей бетонной конструкции.

Определить точное значение адгезии возможно только в лабораторных условиях.

Радиоактивность

Это один из основных критериев безопасности материалов. Он отображает свойство керамдора излучать радиацию. Если же говорить конкретнее, то этот параметр показывает, какое количество удельной эффективной активности естественных радионуклидов (радия, торий и калия) содержится в материале.

Радиоактивность обозначается «Аэфф» и измеряется в Бк/кг (Беккель на килограмм).

Требования к радиоактивности всех строительных материалов прописаны в ГОСТ 30108-94. По этому параметру они разделяются на классы. Всего их четыре. Информацию об их показателях и разрешенных сферах применения вы найдете в нашей следующей таблице.

Класс материалов по радиоактивности Допустимая удельная эффективная активность радионуклидов, Бк/кг Разрешенная область применения
I До 370 Все виды строительных, ремонтных, декоративных и дорожных работ
II 370-740 Дорожное строительство в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки, строительство производственных зданий и сооружений
III 740-1500 Дорожное строительство вне населенных пунктов
IV 1500-4000 Материал разрешено применять только по согласованию с Госкомсанэпиднадзором

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

Классы материала по радиоактивности и разрешенные сферы их применения

Материалы с Аэфф более 4 000 Бк/кг категорически запрещено применять в любых работах.

Таким образом, керамдор, который используются для дорожных работ, может быть и I, и II, и III классов. Это значит, что он может обладать радиоактивностью аж до 1500 Бк/кг. Конечно, это очень большой показатель. В идеале для всех дорожных работ лучше брать материал первого, самого безопасного класса.

Теперь вы знаете, какими характеристиками обладает керамдор. А в каких конкретных дорожных работах его можно использовать? Об этом читайте дальше.

Как применяется керамдор в дорожных работах

Обустройство дорог включает в себя несколько этапов и видов работ. Почти во всех них может использоваться дорожный керамзит.

Так, он применяется в качестве:

  • Дренажа земляных насыпей
    Он необходим для того, чтобы отводить влагу, которая может разрушить дорожное покрытие.
    Керамдор пропускает воду, поэтому его целесообразно использовать для обустройства дренажа. Для большей прочности его можно укрепить небольшим количеством цементного раствора.
  • Подушки под дорожное полотно
    Она устраивается под основание дороги, чтобы выровнять участок под проезжую часть и предотвратить появление ям и провалов. Также подушка позволяет более равномерно распределить нагрузку на грунт. Это снижает вероятность его проседания, что увеличивает срок эксплуатации дорожного полотна.
    Для обустройства подушки применяются песчано-гравийные или песчано-щебеночные смеси, которые можно заменить смесью разных фракций керамдора.
  • Основания дороги
    Оно обустраивается непосредственно под дорожным покрытием для придания ему большей прочности и помогает выдерживать высокие и интенсивные нагрузки. Также основание снижает и распределяет давление на слои, расположенные ниже.
    Керамдор здесь используется в насыпи вместо щебня.
  • Заполнителя бетона
    На основе керамдора можно получить качественный бетон. Его можно применять для обустройства верхнего покрытия дороги – финишного слоя, который испытывает на себе нагрузку от транспорта и влияние окружающей среды. Также бетон может быть нижним слоем двухслойного покрытия. В этом случае требования к нему ниже. Или же он может быть залит в качестве основания дороги и выполнять те же функции, что и щебеночный или керамзитовый слой.
    Также из высокопрочного керамзитобетона могут обустраиваться звукопоглощающие защитные панели. Они позволяют снизить звуковое загрязнение от автострад, поглощая и рассеивая шум.
  • Заполнителя асфальтобетона
    Асфальт – это верхний слой дороги. Керамдор чаще всего используется как крупный заполнитель смеси. За счет своих теплоизоляционных свойств он позволяет снизить деформацию дорожного полотна от морозного пучения. Однако его молотый вариант также может применяться как порошковый заполнитель. В этом случае керамзитовый порошок повышает эксплуатационные характеристики и физико-механические свойства асфальта. Например, снижается его плотность и повышается теплостойкость.
  • Насыпи под подпорные стены
    Подпорные стены служат для того, чтобы удерживать грунт на склонах и предотвращать его осыпание. Этот грунт можно заменить керамдором. За счет своего небольшого веса материал снизит нагрузку на внутреннюю поверхность таких стен.

Как видите, керамдор может использоваться на многих этапах строительства дорожного полотна. Особенно это актуально для регионов, где не производится добыча горных пород. В этом случае может быть дешевле применить керамдор, чем для этих же целей издалека везти щебень. А какие еще есть достоинства у этого материала? Об этом – далее.

Особенности керамдора и его преимущества

Помимо возможности использоваться в регионах, где не производится добыча горных пород, керамдор обладает множеством других достоинств. Давайте рассмотрим их с точки зрения сравнения этого материала с природными гравием и щебнем.

Итак, можно выделить следующие преимущества керамдора:

  • Повышение физико-механических свойств бетона
    Керамдор как заполнитель керамзитобетона способен сделать его трещино- и морозостойким (до 1000 циклов). Кроме того, такой бетон обладает повышенными показателями ударной вязкости, деформативности и пониженной теплопроводностью.
  • Его теплоизоляционные свойства
    Они позволяют сделать дороги, обустроенные в суровых климатических условиях, более долговечными. Это происходит за счет того, что керамдор сам не разрушается от низких температур и защищает от их воздействия другие слои дорожного полотна. Там образом дорога имеет более высокую температуру и из-за этого не обледеневает.
  • Малый вес
    Керамдор легче щебня и гравия, что позволяет в несколько раз уменьшить нагрузку на нижние слои дорожного полотна и грунт. А полная замена щебня этим материалом может практически полностью избавить дорогу от осадки. Также благодаря малому весу керамдор можно спокойно использовать на заболоченных, слабых, замороженных грунтах и на склонах гор и холмов.
  • Экономическая выгода
    Привезти определенный объем керамдора к месту строительства зачастую дешевле, чем тот же объем щебня или гравия. А благодаря тому, что дорога не будет деформироваться и осаживаться, в дальнейшем можно сэкономить на ее ремонте.

Также отметим, что керамдор не склонен к образованию плесени и грибков, химически устойчив, подвержен гниению, не тлеет и не горит.

Из вышесказанного следует, что керамдор можно применять для обустройства дорог. И он применяется! О том, как именно, читайте в заключительном разделе нашей статьи.

Опыт использования керамдора в дорожном строительстве в России и за рубежом

Конечно, этот материал не так часто берут для обустройства дорог. Данная практика еще не очень распространена.  Тем не менее, уже существует масса примеров использования керамдора в этой отрасли.

И дальше мы расскажем, как именно его применяют:

  • В нашей стране
  • За рубежом

Применение керамдора в России

В нашей стране разработкой и испытаниями керамзита для дорожных работ, как мы уже неоднократно говорили, занимается, в основном, НИИ Керамзит. Он находится в Самаре. Его специализированное конструкторское бюро спроектировало и открыло цех в Омске. Там в свое время проводились работы по изучению местных суглинков и получению из них высокопрочного керамзита. Материал получил название дорзит. Сейчас он успешно применяется для обустройства дорог и аэродромных полос в сложных климатических условиях.

Также на Новочебоксарском индустриально-строительном комбинате (ОАО «Иск») в данный момент отрабатывается производство дорожных плит из высокопрочного керамзитобетона. Эти плиты уже прошли все испытания на прочность и стойкость и могут быть использованы при строительстве дорог.

Кроме того, прочный керамзитобетон используют и при строительстве мостов. Например, в 1961 году Волгоградгидростроем совместно с МАДИ был возведен балочный пятипролетный мост через реку Ахтубу. Его длина 102 метра. Для его обустройства применили керамзитобетон марок 300-400. Благодаря этой разновидности бетона вес строения смогли уменьшить на 27% (по сравнению с мостом из тяжелого бетона). Также на 11% снизилась и стоимость работ.

Применение керамдора в зарубежных странах

Известен и широкий опыт использования высокопрочного дорожного керамзита для строительства дорог и за рубежом.

Республика Беларусь

В Белоруссии с 1 июля 2018 года введен стандарт СТБ EN 15732-2018. Он называется «Заполнители пористые и материалы теплоизоляционные, применяемые в гражданском строительстве. Керамзит. Технические условия». Этот документ описывает требования к керамзиту, который применяется не только в строительстве, но и в качестве легкой засыпки и теплоизоляционного материала в насыпях автомобильных и железных дорог, а также других зон, предназначенных для движения транспорта. Инициатором введения этого стандарта выступило предприятие ОАО «Завод керамзитового гравия в городе Новолукомль».

Таким образом, можно сказать, в этой стране на государственном уровне утвердили тот факт, что керамзит можно – и нужно – активно применять в сфере дорожного строительства.

Германия

Здесь есть целых три наглядных примера.

Прежде всего, в 2006 году с использованием керамзита была построена объездная дорога около населенного пункта Эберсберг. Главной проблемой ее обустройства в этом месте были глубоко залегающие торфяники и слабый грунт. Чтобы снизить на них нагрузку и равномерно ее распределить, для засыпок и устройства полотна использовали керамдор.

Эта трасса эксплуатируется до сих пор.

Кроме того, керамдор применялся и при реконструкции моста чрез реку Гесте в Ламштедте. На участке длиной 80 м перед мостом была очень большая просадка основания дороги. Это приводило к постоянному разрушению дорожного полотна. Отсыпка из керамдора использовалась для того, чтобы снять нагрузку на основание под дорогой. Ею полностью заменили грунт. В итоге через некоторое время установленные на дорогу датчики показали, что полотно не деформируется и не осаживается.

Также немцы применили керамдор при реконструкции судоходного шлюза Бамберг на канале Майн-Дунай. При строительстве нового железобетонного ограждения требовался легкий и стабильный засыпной материал. Керамдор позволил снизить давление на внутренние поверхности стен. Также за счет своих теплоизоляционных свойств он устранил эффект обмерзания стены.

Реконструкция судоходного шлюза Бамберг на канале Майн-Дунай в Германии
Реконструкция судоходного шлюза Бамберг на канале Майн-Дунай в Германии

Швеция

Здесь примеров использования керамдора еще больше, чем в Германии.

Так, при помощи керамдора в Швеции проводились ремонтные работы авто- и железной дороги Е45 в Гётеборге. Она проходит вдоль берега, поэтому под ней расположены заводненные грунты. Из-за этого основание имело повышенную осадку и приводило к постоянному разрушению дорожного полотна. Чтобы это исправить, использовали подсыпку из керамзитового гравия. В проблемных местах береговую линию также укрепили железобетонными сваями и насыпями из керамдора. После ввода дороги в эксплуатацию проблем с оседанием и разрушением не выявлено.

Также в Гётеборге керамдор использовался для сооружения насыпи на мосту Сёдра Мариехольмс. Вся восточная часть территории тут характеризуется пойменными отложениями из грязи, песка и глины. Такой состав приводит к сильному оседанию почвы под нагрузкой. Под мостом и в северном направлении большая часть грунта была заменена керамдором, что позволило снизить нагрузку на слабые почвы.

Кроме того, с помощью керамдора был построен и железнодорожный туннель в горе в Халлондсосене. Им заполнили пространство между стенками туннеля и горой, образовавшееся из-за рыхлого грунта. Это стало возможным благодаря легкости керамдора – его можно задуть на высоту до 100 м. Все полости были заполнены этим материалом, что предотвратило падение рыхлого грунта вниз.

Дорога Е45 в Гётеборге, Швеция

Чехия

В Карловых Варах с применением керамдора были произведены работы по обустройству переходной области эстакады строительного объекта через Ходовский поток. Под мостовыми опорами и переходными областями тут расположен слабый грунт. Чтобы снизить нагрузку на него, использовался как керамдоровый гравий во всех слоях насыпи, так и бетонные конструкции из керамзитобетона, служащие основанием для монтажа сборных элементов мостового полотна эстакады. Применение этих материалов позволило достигнуть резкого ограничения деформации насыпи (в 2,5 раза по равнению с обычным грунтом), ее стабильности и существенно сократить время строительства.

В Праге из керамдора была выполнена обсыпка железобетонной конструкции туннеля метро, который пересекает фундаменты здания в объеме трех подземных этажей. Этим материалом засыпали полости около стен и потолка. В результате керамдор обеспечил пожароустойчивость туннелю, разгрузил его боковые и потолочные конструкции. Также он положительно повлиял на прочность, стабильность и шумопоглощение всего сооружения.

Польша

В городе Краков керамдор использовался при строительстве дороги через старую мусорную свалку. Со временем на ее месте образовались слабые грунты. Применение дорожного керамзита позволило существенно снизить на них нагрузку.

Дорога была построена в 2002 году и действует до сих пор.

Использование керамдора в польском Кракове при строительстве дороги через старую мусорную свалку

Шотландия

Здесь керамдор использовался для поднятия дорожного полотна и расширения дороги, выходящей на мост Queensferry Crossing. Материал позволил снизить усадку грунта в месте соединения дороги с мостом.

Мост Queensferry Crossing в Шотландии
Въезд на мост Queensferry Crossing

Австралия

В Австралии в Ньюлендсе с помощью керамдора было реконструировано дорожное полотно между мостом и прилегающей трассой. Проблемой была просадка в основании моста, что приводило к постоянному ремонту дороги. Использование керамдора уменьшило нагрузку на основание, благодаря чему просадка снизилась.

Подведем итог.

В этой статье мы рассмотрели необычную сферу применения керамзита – строительство дорог. Мы узнали, что такой материал как керамдор (дорожный керамзит) можно без ограничений применять в этой области. Мы описали его характеристики и свойства. Также на примере опыта нашей страны и некоторых зарубежных государств мы убедились, что керамдор способствует снижению нагрузки на основание дороги. Им также можно заменить рыхлые и неустойчивые грунты. Кроме того, его берут для строительства дорог в зоне торфяников и при оборудовании мостов и эстакад.