Поперечные и продольные швы в цементобетонных покрытиях.

Конструкция дорожной одежды.

Поперечные и продольные швы в цементобетонных покрытиях.

1. Дорожная одежда с покрытием из цементобетона должна удовлетворять требованиям

нормальной эксплуатации автомобильного транспорта, иметь необходимую прочность и

долговечность. Цементобетонные покрытия при высоте насыпи более 1,5 м, как правило, строят через год после возведения земляного полотна. В год устройства покрытия верхнюю часть земляного

полотна необходимо выровнять, ликвидировать просадки, вновь тщательно уплотнить.

Конструкции дорожных одежд с монолитным цементобетонным покрытием показаны на рис. 8.6.1. и 8.6.2.

 

Рис. 8.6.1. Поперечный разрез жесткой дорожной одежды с основанием из цементогрунта:

1 - цементобетонное покрытие; 2 - основание из цементогрунта; 3 - дополнительный слой основания; 4 - земляное полотно; 5

- растительный грунт; В - ширина проезжей части; С - обочина; С1 - обочина, укрепленная скелетными добавками; С2

- укрепительная полоса.

 

Рис. 8.6.2. Поперечный разрез жесткой дорожной одежды с основанием из щебня или гравия:

1 - цементобетонное покрытие; 2 - выравнивающий слой (песок, обработанный битумом); 3 - щебень, гравий; 4-дополнительный слой основания (песок, гравийно-песчаная смесь); 5 - земляное полотно; 6 - растительный грунт

 

Монолитный цементобетонный слой покрытия обладает рядом технических особенностей и технико-экономических преимуществ по сравнению с другими:

- Высокая несущая способность

- Высокая шероховатая поверхность

 

- Малый износ (0,1-0,2 мм/год (а/б 1-2 мм/год))

- Большой срок службы до капремонта

- Возможность автоматизации механизации процесса.

Конструкции цементобетонных покрытий различают следующие типы:

- Однослойные и двухслойные,

- Армированные и неармированные,

- ж/б с устройством деформационных швов и бесшовные,

- предварительно напряженные, бетонные, ж/б.

Цементобетон – это искусственный каменный материал, полученный из рационально подобранной смеси цемента, воды, заполнителей (щебня или гравия, песка) и в необходимых случаях – специальных добавок (активных, пластифицирующих, воздухо-вовлекающих и др.) после ее формирования и твердения. Специальные добавки применяют в том случае, когда необходимо придать бетону определенные свойства. Смесь заполнителей, цемента и воды до затвердевания называют бетонной смесью. Бетон, имеющий стальную или другого вида арматуру, называют железобетоном.

Основой классификации бетонов по структурным признакам является деление бетонов по их объемной массе. Выделяют следующие группы: особо тяжелые – с объемной массой более 2600 кг/м³; тяжелые – с объемной массой 2100-2600 кг/м³; облегченные – с объемной массой 1800-2000 кг/м³; легкие, изготавливаемые с применением пористых заполнителей (пемзы, туфа и др.) – с объемной массой 1000-1800 кг/м³ и особо легкие (теплоизоляционные) – с объемной массой менее 1000 кг/м³.
По виду компонентов бетоны классифицируют на цементный, извест-ковый, гипсовый, керамзитовый, термозитовый бетон и т.д.

По наибольшей крупности заполнения:

- мелкозернистые(до 10мм),

- крупнозернистые (до 150 мм).

Для однослойных и нижнего слоя 2-х слойных покрытий наибольший размер зерен щебня 40 мм. Для верхнего слоя 20 мм; Для основания под условные капитальные покрытия 70 мм.

 

 

2. В связи с высоким значением модуля упругости цементобетона при изменении температуры

возникают значительные растягивающие напряжения, для уменьшения которых покрытие или

основание разрезают на отдельные плиты с устройством поперечных и продольных температурных швов

Рис. 8.6.3. Схема расположения штырей в деформационных швах:

1 - шов сжатия при устройстве покрытия на прочном основании (щебень, грунт, укрепленный цементом); 2 - шов расширения; 3- продольный шов; 4 - шов сжатия на слабом основании (песок, песчано-гравийная смесь); 5 - рабочий шов; 6 – штыри

 

Швы сжатия (рис. 8.6.4) разрезают плиту на глубину 5...6 см, ослабляя бетонное сечение в этом

месте примерно на 25 %. Они позволяют бетону сжиматься при охлаждении, усадке и высыхании.

Расстояние между швами сжатия должно быть таким, чтобы возникающее в плите растяжение не привело

к образованию трещин в бетоне между швами сжатия. Расстояние между швами сжатия принимают

в зависимости от толщины покрытия и температуры воздуха во время укладки бетона (табл. 8.6.3).

 

 

Рис. 8.6.4. Конструкции поперечных швов сжатия:

а) - в свежеуложенном бетоне; 6) - комбинированным способом; в) - в затвердевшем бетоне, одноступенчатый; г) - то

же, двухступенчатый; 1 - обмазка битумом

 

Штыревые соединения в швах сжатия назначают с целью исключения образования уступов между плитами

и частично для передачи нагрузки с плиты на плиту. Расстояние между штырями назначают 100 см,

когда покрытие устраивают на жестком основании или на основании из укрепленного грунта, и 65 см -

на песчаных основаниях. В связи с усложнением технологии при установке штырей нормативные

документы допускают в районах с континентальным климатом не применять штыревое соединение

при бетонировании покрытия комплектом машин со скользящей опалубкой.

Швы расширения разрезают бетонную плиту по всей ширине и на всю толщину (рис. 8.6.5). Изменение

длины бетонных плит происходит при изменениях температуры. Так, длина плит увеличивается,

если температура превышает ту, при которой строилось покрытие, и наоборот. Расстояние между

швами расширения принимают по табл. 8.6.4 в зависимости от толщины покрытия и температуры воздуха во время укладки бетона.

 

 

Рис. 8.6.5. Конструкции поперечных швов расширения:

а) - при устройстве в свежеуложенном бетоне; б) - при устройстве в затвердевшем бетоне (положение прокладки до нарезки шва);

 

1- каркас-корзинка; 2 - штырь; 3 -деревянная прокладка; 4 - мастика 5 - обмазка битумом; 6 - гильза-колпачок из резины или полиэтилена; 7 - утолщение стенки гильзы-колпачка для образования воздушного зазора 3 см между штырем и задней стенкой гильзы-колпачка.

 

Продольный шов. Продольный шов (рис. 8.6.6) отделяет плиты одной полосы движения от плиты смежной полосы. Продольный шов допускает только поворот краев плит по линии их сопряжения. Штыри в этом шве препятствуют раздвижке плит; при шпунтовых швах необходимы бортовые камни или небольшое число штырей.

 

Рис. 8.6.6. Конструкции продольных швов:

а) - продольный шов при устройстве покрытия на всю ширину; б) - продольный шов в виде шпунта при устройстве покрытия по половине проезжей части; 1 - штырь; 2 - эластичная полимерная прокладка