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 В_tb4,8 (марок не ниже P_tb60). 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

Таблица 2

Таблица 3

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

Поделитесь статьёй в социальных сетях