книги из ГПНТБ / Данилов, П. П. Машинист дорожных бетоноукладочных и бетоноотделочных машин

лнчеСтвенного соотношения в грунтах частиц различных размеров. Кроме того, к основным свойствам грунтов относятся:

пластичность — способность под воздейст­ вием внешних условий изменять форму без образования трещин;

разрыхляемость — способность грунта уве­

впитывать какое-то количество воды. К таким грунтам относятся глина, чернозем и торф.

(При замерзании вода, находящаяся в грун­ те, превращается в лед, и грунт при этом уве­ личивается в объеме (вспучивается); при по­ следующем оттаивании происходит осадка грунта.

Физические и строительные свойства грун­ тов различают по содержанию в них глини­ стых, пылеватых и песчаных частиц. Грунт со­ держит в своем составе песчаных частиц боль­ ше, чем пылеватых, а глинистых — от 3 до 10%t. Такие грунты называются супесчаными. По своим свойствам они являются лучшими для устройства земляного полотна: не набу­ хают, быстро просыхают и достаточно устой­ чивы во влажном и сухом состоянии. Земля­ ное полотно (рис. 1 ) — это полоса земли, имеющая определенную заданную ширину; посередине ее располагается проезжая часть для движения транспорта. Укрепленная проез­ жая часть дороги называется дорожной одеж­ дой и состоит из подстилающего слоя, основа­ ния и верхнего слоя дорожной одежды (до­ рожного покрытия). В зависимости от назна­ чения дороги и интенсивности движения опре-

11

делйется прочность Дорожной одежды. Боко­ вые полосы, расположенные по обе стороны проезжей части, называются обочинами; они предохраняют кромки покрытия от разруше­ ния и используются для размещения материа­ лов при ремонте дорог и для стоянок автома­ шин. Обочины 'переходят в откосы, ограничи­ вающие дорожное полотно с боковых сторон.

Линия сопряжения обочины с откосом назы­ вается бровкой полотна. Для осушения верх­ ней части земляного полотна и песчаного под­ стилающего слоя, который собирает воду, по­ ступающую в него из толщи земляного полот­ на и с поверхности дороги, устраивают боко­ вые канавы или кюветы. На обочине устраи­ вают специальные дренажные воронки, отво­ дящие воду в кювет. Кюветы делают глуби­ ной от 0,4 до 1 ж в зависимости от количества осадков, выпадающих в данной местности. При высоких насыпях кюветы не устраивают.

При строительстве автомобильных дорог выполняют значительный объем вспомогатель­ ных и подготовительных работ по подготовке земляного полотна для устройства на нем до­ рожной одежды. От состояния земляного по-

12

ЛОтна й его окончательной подготовки под до­ рожную одежду зависит .прочность и долго­ вечность дорожного покрытия. Г.рунт земляно­ го полотна должен быть хорошо уплотнен — это снижает его водопроницаемость и пучинообразование. Земляное полотно в насыпях от­ сыпается заблаговременно с тем, чтобы грунт получил полную осадку. Поверхность земля­ ного полотна должна быть хорошо выровнена и спланирована, в местах неровностей произ­ водят подсыпку грунта. Планировку земляно­ го полотна обычно производят автогрейдера­ ми, а уплотнение грунта — тяжелыми катками.

Для устройства укрепленного основания лучшим строительным материалом является щебень, но в зависимости от местных условий можно применять гравий, шлак или грунт, ук­ репленный вяжущим материалом: цементом, битумом или каменноугольными дегтями. При устройстве щебеночного основания слой щеб­ ня необходимой толщины расстилают по зем­ ляному полотну и укатывают до полного уп­ лотнения, при этом частицы щебня вдавлива­ ются в грунт, что значительно повышает его устойчивость. При недостаточном уплотнении грунтов и недостаточном их осушении осадка грунтов под дорожным покрытием значитель­ но увеличивается. Неравномерное, вспучива­ ние и деформация земляного полотна вследст­ вие его замерзания и оттаивания является причиной разрушения дорожных покрытий.

1. Типы дорожных покрытий

По типу дорожных покрытий простейшей является грунтовая дорога; создается она пу­ тем придания проезжей части выпуклого про­

13

филя для стока в кюветы выпадающих на до­ рогу осадков. Для придания проезжей части большей устойчивости ее укрепляют гравием, щебнем, крупным песком, шлаком, а иногда вводят в состав грунта вяжущие вещества (цемент, битум, деготь). Вяжущие вещества при перемешивании с частицами грунта скреп­ ляют их между собой. Более надежными яв­ ляются дороги с гравийными покрытиями, ко­ торые выполняют в два слоя.

Щебеночные дорожные покрытия делают из мелкого каменного материала, получаемо­ го путем дробления камня в дробилках. При распределении и уплотнении россыпи щебня крупные частицы заклинивают более мелкими по уплотненному основанию из песка или шла­ ка, а уплотнение щебня производят самоход­ ными катками весом до 15 т. Щебеночное по­ крытие, уложенное без вяжущих материа­ лов, называется водосвязным. Прочность покрытия достигается уплотнением и раскли­ ниванием щебня, а также добавлением воды, которая, соединяясь с мельчайшими частица­ ми каменного материала, образует цементи­ рующее тесто, связывающее отдельные щебен­ ки между собой и создающее плотную поверх­ ность. Дорога с таким покрытием не пригодна для большого автомобильного движения и яв­ ляется дорогой переходного (временного) типа.

Для улучшения условий движения авто­ транспорта и удлинения срока службы дорож­ ной одежды в щебеночные покрытия вводят вяжущие материалы, устойчивые против воз­ действия воды и увеличивающие сцепление частиц. Для щебеночных и гравийных покры­ тий применяют нефтяные битумы и каменно­

14

угольные дегти, они хорошо прилипают к чи­ стой и сухой поверхности каменных частиц и устойчивы против воздействия воды. Такие дороги называются дорогами с черными по­ крытиями облегченного типа.

Наиболее совершенными капитальными типами дорожных покрытий являются ас­ фальтобетонные и цементнобетонные. Они об­ ладают большой прочностью, долговечностью, водоустойчивостью и обеспечивают наилучшие условия для интенсивного автомобильного движения.

Асфальтобетон представляет собой рацио­ нально подобранную смесь: щебня или гравия, песка, пылевидного материала (заполнителя) и битума или дегтя. После перемешивания в горячем состоянии эту смесь укладывают ров­ ным слоем на основание и уплотняют само­ ходными тяжелыми катками. В зависимости от крупности применяемого щебня асфальто­ бетон бывает: крупнозернистым, среднезерни­ стым и мелкозернистым.

Смесь, составленную из одного песка и за­ полнителя со связующим, называют песчаным асфальтом. Разновидностью асфальтобетона является холодный асфальт, приготовленный из измельченных плотных известняков в смеси с мягким битумом или дегтем. Эту смесь мож­ но хранить длительное время в сыпучем со­ стоянии, так как для ее затвердевания тре­ буется сильное уплотнение (укатка). Все виды асфальтобетонных смесей для покрытий до­ ставляют на место укладки со специализиро­ ванных заводов в готовом виде. Работа с до­ ставленными на место материалами сводится к укладке и распределению этих материалов по дорожному основанию и их уплотнению

15

укладчиком асфальтобетона, самоходной ма­ шиной на гусеничном ходу, которая распреде­ ляет смесь по ширине укладки, выравнивает слой и несколько его уплотняет. После прохо­ да асфальтобетоноукладчика асфальтовый слой укатывают сначала легкими, а затем тя­ желыми самоходными катками.

Подготовительные работы при строитель­ стве цементнобетонных дорог предусматрива­ ют: восстановление поперечного профиля земляного полотна и уплотнение верхнего слоя до необходимой плотности; устройство основания или подстилающего песчаного слоя и установка рельс-форм; раскладка гидроизо­ ляционной бумаги; установка штырей в ме­ стах нарезки температурных швов.

По выровненному грунтовому основанию распределяется песок (подстилающий слой) толщиной до 4 см на всю ширину проезжей части. Для установки рельс-форм с каждой стороны проезжей части также распределяет­ ся слой песка. Рельс-формы используют для перемещения по ним комплекта бетоноукла­ дочных машин, они являются 'боковой опалуб­ кой (формой) для образования дорожного по­ крытия. От правильной установки рельс-форм зависит качество покрытия, так как укладка рельс-форм на разных уровнях и перекос их вызывают неровность бетонных плит и другие дефекты дорожного покрытия. После профи­ лирования и уплотнения песчаного слоя с по­ мощью специальной тележки, перемещаемой по рельс-формам, расстилают одновременно несколько рулонов пропитанной битумом гид­ роизоляционной бумаги. Укладку водонепро­ ницаемой бумаги производят внахлест с пере­ крытиями на 10 см. Бумага предотвращает

16

отсос цементного молока из свежеул-оженного покрытия в песчаные основания, а также изо­ лирует покрытие от попадания в него -вредных солей из грунта. Укладку, уплотнение и от­ делку цементнобетонного покрытия выполня­ ют комплектом -самоходных бетоноотделочных машин, -оборудованных самостоятельными си­ ловыми установками.

При строительстве цементнобетонного по­ крытия основные работы заключаются в до­ ставке бетонной смеси к месту ее укладки в дорожное покрытие, распределению ее по' ос­ нованию, уплотнению бетонной смеси и отдел­ ке ее поверхности, а также уходу за свежеуложенным бетонным покрытием и нарезке швов.

К месту укладки бетонную смесь доставляют

сзавода. Укладку, разравнивание и уплотне­ ние смеси, а также отделку поверхности долж­ ны заканчивать до начала схватывания смеси,

■без промедления, иначе смесь станет непри­ годной. Бетонную смесь распределяют ма­ шиной бетоноукладочного и отделочного ком­ плекта — бетонораспределителем бункерного типа. Бетонную смесь загружают в бункер ма­ шины, перемещающейся вдоль трассы, и смесь распределяют по ширине бетонируемой поло­ сы. Уплотнение бетонного слоя и отделку его поверхности производят специальной бетоно­ отделочной машиной комплекта, которая окончательно выравнивает бетонную смесь, распределенную бетонораспределителем, уп­ лотняет смесь и отделывает поверхность по­ крытия. Для предупреждения образования трещин в бетонном покрытии, которые могут возникнуть при изменении температуры, и для предохранения бетонных плит от разру­ шения делают деформационные швы, которые

I Sjif SiSMOTSKA OQCP . I

разделяют бетонное покрыМё на оДДёЛьНЫе плиты. Швы обеспечивают плите возможность укорачиваться при понижении температуры и и небольших пределах удлиняться при ее по­ вышении, уменьшают вероятность появления продольных трещин в средней части покры­ тия.

Швы расширения предназначаются для обеспечения продольной устойчивости покры­ тия при нагреве летом.

Швы сжатия устраивают между швами расширения для предупреждения появления трещин в плитах вследствие изменения темпе­ ратуры покрытия, усадки бетона и неоднород­ ной осадки земляного полотна.

Продольный шов всегда устраивают при ширине покрытия более 4,5 м, что исключает появление в покрытии продольных трещин.

Деформационные швы в свежеуложенном бетоне устраивают возможно раньше, чтобы использовать подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси, но не раньше 15—30 мин после обработки покрытия. Нарезку швов в свежеуложенном бетоне производят машиной с двумя виброножами, имеющей ко­ лесный ход и передвигающейся по рельсформам. Для нарезки швов в твердом бетоне применяют машину, оборудованную одним или несколькими абразивными дисками. Для предохранения кромок деформационных швов от разрушения в процессе эксплуатации доро­ ги нарезанные швы заливают битумно-асбе­ стовой мастикой или мастикой из полимерных материалов.

Заливку швов производят заливщиком — тележкой с установленным на ней котлом с мастикой и устройством для заливки швов.

18

Тележки устанавливают на раме нарезчика швов или передвигают самостоятельно. Бетон­ ные покрытия могут быть однослойные (при укладке смеси в один слой) и двухслойные (при укладке бетонной смеси в два слоя).

Двухслойные покрытия применяют для ис­ пользования в нижнем слое бетона менее прочных и морозостойких местных каменных материалов. Толщина верхнего слоя бетона в двухслойных покрытиях должна быть не ме­ нее. 6 см.

Для усиления цементнобетонного покры­ тия его армируют стальными стержнями, сет­ ками и т. д., особенно в местах, где возника­ ют наибольшие изгибающие усилия. Армату­ ру укладывают по краям плиты, в местах рас­ положения швов, а в некоторых случаях укла­ дывают металлические сетки или каркасы по

2. Бетонные смеси

Бетоном называется искусственный камен­ ный материал, получаемый из правильно по­ добранной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях спе­ циальных добавок. Правильно составленную и хорошо перемещенную до полной однородно­ сти смесь составляющих бетона называют бе­ тонной смесью.

Для прочности бетона особое, значение, имеет тщательность перемешивания. Одно­ родность бетона достигается только при меха­ низированном перемешивании.

В качестве вяжущйх для бекона применя­ ют преимущественно иемеятм разных видов.