Зона Бетона

Телефон: 8 (495) 2222-632, +7 (915) 256-2222

E-mail: info@concretezone.ru

Цементобетонные покрытия автомобильных дорог являются наиболее долговечным видом покрытий. В России проектный срок службы цементобетонных покрытий составляет 20-25 лет (за рубежом – 40-50 лет), асфальтобетонных 10-15 лет. Реальный, фактический межремонтный срок службы покрытий в условиях России, по ряду объективных и субъективных причин, намного ниже проектного. Поэтому повышение долговечности цементобетонных покрытий является актуальной задачей. Наиболее перспективным в настоящее время является дорожный цементный бетон с прочностью на растяжение при изгибе, его расчётной характеристикой, соответствующей по величине классу не ниже Вtb4,8 (марок не ниже Ptb60). Эта величина прочности бетона определяет высокую несущую способность покрытий, их выносливость и трещиностойкость.

 

 

Такая прочность дорожного бетона обеспечивается при использовании стандартных, выпускаемых отечественной промышленностью материалов за счёт снижения водоцементного отношения до величин 0,28-0,38, использования комплексных химических добавок (воздухововлекающих добавок и суперпластификаторов) и армирования различной фиброй. При этом прочность бетона на сжатие соответствует классам не ниже В35 (маркам не ниже М450), что, в свою очередь, определяет высокую износостойкость цементобетонного покрытия, стойкость против скалывания на кромках плит и к истиранию, готовность покрытия к нарезке деформационных швов в установленные технологическими правилами сроки, к раннему открытию движения автотранспорта и др.

Проблема шелушения поверхности цементобетонных покрытий, образования колеи износа, выбоин и трещин в большинстве случаев связана с низкой морозостойкостью и истираемостью бетонов. В период эксплуатации дорожный бетон подвергается интенсивному воздействию не только транспортных нагрузок, но и попеременному замораживанию и оттаиванию в соляных растворах. Применение полимерной фибры при приготовлении бетонной смеси и обработка поверхности цементобетонных покрытий гидрофобизирующими составами позволяет значительно улучшить физико-механические свойства дорожного бетона и повысить его долговечность.

Испытания на прочность (таблица 1) и морозостойкость (таблица 2), а так же истираемость (таблица 3) дорожного фиброцементобетона, приготовленного с применением полимерной фибры швейцарской компании «BruggContec AG» микро-фибра Fibrofor High Grade и макро-фибра Concrix, проведенные Московским государственным строительным (2015 г.) и Московским автомобильно-дорожным государственным техническим университетами (2016-2017 гг.), показали что использование фибры увеличивает прочность на растяжение при изгибе до 20 %, в том числе после попеременного замораживания-оттаивания в 5%-ном растворе хлорида натрия (использовался 3 метод), а так же позволяет уменьшить истираемость бетонного покрытия до 60 %.

 

 

 

Таблица 1

 

Прочность бетона при сжатии и прочность на растяжение при изгибе

№ п/п

Состав

Количество фибры

Прочность при сжатии, МПа

Прочность на растяжение при изгибе, МПа

Соответствие классу по Btb, 28 cут.

7 сут.

28 сут.

7 сут.

28 сут.

1

Контрольные

образцы

нет

44,6

49,7

3,52

4,61

B35-B40

2

С фиброй

Fibrofor High Grade

1 кг/м3

48,2

56,7

3,93

5,63

B40-B45

3

С фиброй

Concrix

4,5 кг/м3

47,4

50,3

4,25

5,89

B35-B40

 

Таблица 2

 

Прочность бетона при сжатии после попеременного замораживания-оттаивания в 5%-ном растворе хлорида натрия

Основной образец

(20 циклов), МПа

соответствие морозостойкости,

С микрофиброй

Fibrofor HG 190

(37 циклов), МПа

соответствие морозостойкости

С макрофиброй

Concrix ES 50

(37 циклов), МПа

соответствие морозостойкости

43,1

F2200

50,6 (+17 %)

F2300

53,0 (+22 %)

F2300

 

Таблица 3

 

Сравнительное испытание истираемости дорожных покрытий из фиброцементобетонов под действием шиповоной резины на универсальном комплексе «КАРУСЕЛЬ»

№ п/п

Состав

Количество фибры

Истираимость бетонной плиты после 90000 проходов колеса, мм

Соответствие классу истираимости

1

Контрольные

образцы

нет

10,1

 

2

С фиброй

Fibrofor High Grade

1 кг/м3

4,7

(глубина колеи уменьшилась

на 53 %)

Класс истираемости не определялся

3

С фиброй

Concrix

4,5 кг/м3

4,8

(глубина колеи уменьшилась

на 52 %)

Класс истираемости не определялся

 

Испытания на кольцевом стенде МАДИ показали, что применение при приготовлении бетонной смеси микро-фибры Fibrofor High Grade или макро-фибры Concrix позволяет повысить трещиностойкость плит цементобетонных покрытий под действием динамических нагрузок. Так, после 90 тыс. проходов колеса с шипованной резиной из 6 плит, изготовленных из бетона без добавления фибры, без трещин осталась только одна плита. Из 6 плит, приготовленных из бетона с макро-фиброй Concrix, без трещин оказалось 3 плиты после завершения испытания на истираемость. Из 6 плит, приготовленных из бетона с микро-фиброй Fibrofor High Grade, без трещин оказалось 4 плиты. Только две плиты были с трещинами после завершения испытания на истираемость.

 

В период с 11 по 14 июля 2017 г. на территории Расвумчоррского и Кировского рудников КФ АО «Апатит» проведены опытно-промышленные испытания ускорителя Centrament Rapid 653, пластификатора TechniFlow 73, модификатора вязкости Centrament VMA2 и двухкомпонентного синтетического макро-волокна Concrix производства Brugg Contec AG в составе набрызгбетона при креплении горных выработок.

По результатам испытаний составлены и утверждены акты и получены следующие результаты (таблица 4).

Таблица 4

 

Испытываемый продукт

Расход ускорителя, кг/м3

Толщина наносимого слоя

Остаточная прочность на растяжении при изгибе, МПа

Прочность на одноосное сжатие, МПа

Прочность на растяжение при изгибе, МПа

1

Пластификатор базовый,

Фибра базовая,

Ускоритель базовый

22,6

стенки

3-5 см

кровля

3-4 см

1,8

29,8

4,1

2

Пластификатор

TechniFlow 73,

Фибра Concrix,

Ускоритель

Centrament Rapid 653

Модификатор вязкости

Centrament VMA2

14,64

стенки

5-7 см

кровля

2-4 см

1,9

33,3

4,1

 

Поделитесь статьёй в социальных сетях