Технологический контроль в качестве резерва долговечности тротуарной плитки

уличная плиткаВ настоящее время большое внимание уделяется мелкоразмерным элементам мощения. В отличие от сплошных асфальтобетонных, бетонных или покрытий из сборных крупноразмерных железобетонных конструкций применение сборных элементов сравнительно небольших размеров для устройства тротуаров, пешеходных и садово‑парковых дорожек, пешеходных площадей и посадочных площадок общественного транспорта считается более целесообразным ввиду свой «гибкости». При перепадах температур, при деформациях основания эти «одежды» подвержены меньшим деформациям и являются более ремонтопригодными.

Данную тему раскрывает в своем исследовании Вадим Староверов из Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.

Широкое распространение сборных бетонных элементов относится к периоду реализации проектов строительства крупных объектов, когда возникла необходимость в устройстве временных дорог, способных воспринимать повышенные нагрузки от транспортных потоков.

Характерной современной особенностью тротуарных плиток является возможность их изготовления из двухслойного бетона. Верхний слой выполняют из бетона со стойким к различным видам агрессии и истирания заполнителем со строго регламентированным зерновым составом. В нижнем слое требования к заполнителю более вариабельны. Для придания архитектурной выразительности как в верхнем слое, так и в объеме используются различные пигменты.

В 1990‑х годах были предложены варианты применения фибры в элементах мощения, что позволило обеспечить повышенную износостойкость, морозо­стойкость и прочность при изгибе. Сначала получил развитие литьевой способ производства мелкоразмерных элементов, несколько позже – виброформование и вибропрессование. В настоящее время эти два метода составляют достойную конкуренцию друг другу.

Однако при применении вибропрессования возникает ряд проблем, связанных с получением высококачественной продукции. При этом способе может использоваться мелкозернистый бетон, свойства которого определяются его составом и структурой, характеризуемой большей однородностью при высоком содержании цементного камня, отсутствием жесткого скелета, повышенной пустотностью, значительной величиной контактной зоны заполнителя с цементным камнем и высокой удельной поверхностью заполнителя.

Известно, что бетоны для дорожных мелкоштучных изделий являются с точки зрения их технологии специфическим материалом, работающим в условиях воздействия довольно существенных механических нагрузок в сочетании с различными агрессивными средами. В этой вязи повышение их технических свойств и долговечности является основной для широкого распространения.

Долговечность бетонов зависит, прежде всего, от технологических особенностей: состава бетонной смеси, точности дозирования, интенсивности и длительности перемешивания, коэффициента уплотнения и условий твердения, с одной стороны, а с другой – от условий эксплуатации изделий: температуры, влажности, вида и концентрации агрессивных газов, наличия защиты и ее эффективности.

Анализ дефектов эксплуатируемых элементов мощения свидетельствует о повреждениях, вызванных в основном необеспеченной морозостойкостью материала. В ряде случаев по этой причине повреждения элементов мощения проявляются за один-два сезона эксплуатации. Некоторыми проектными решениями не учитывается воздействие на бетон различных противогололедных реагентов и солевых растворов.

Также известно, что при использовании хлоридов магния, натрия и кальция развивается коррозия цементных бетонов за счет поверхностного переохлаждения и взаимодействия химических реагентов с гидроксидом кальция. Так, например, в присутствии солевого раствора возникает солевой градиент, который приводит к тому, что в поверхностных зонах бетона точка замерзания смещается в зону отрицательных величин значительнее, чем в толще. Необходимо учитывать и тот факт, что растворение хлоридов протекает с поглощением тепла, температура поверхности бетонных изделий снижается и содержащаяся в порах вода или слабо концентрированный раствор переходят в другое агрегатное состояние, увеличиваясь в объеме, вызывая существенные напряжения в стенках пор. Помимо этого под воздействием водных растворов противогололедных реагентов развиваются процессы, при которых происходит либо растворение структурных элементов цементного камня с последующим их выносом на поверхность, либо накопление и перекристаллизация продуктов химических реакций в порах и капиллярах.

Таким образом, если в обычных условиях достаточна марка бетона по морозостойкости F200, подтвержденная испытанием в водонасыщенном состоянии, то при воздействии агрессивных реагентов требуется тот же бетон, но полученный при испытаниях с насыщением растворов соли.

Чтобы избежать разрушений, необходимо четко соблюдать нормы ГОСТ 17608–91 «Плиты бетонные тротуарные. Технические условия», в котором указано:

А) плиты из бетонов классов В22,5 и В25 предназначены для устройства покрытий садово‑парковых и пешеходных дорожек, тротуаров во внутри­квартальных проездах. А плиты из бетона классов В30 и В35 – для покрытий тротуаров на магистралях;

Б) марку бетона по морозостойкости принимают не ниже F200, при этом морозостойкость бетона определяют с насыщением образцов бетона плит пред испытанием 5%-ным раствором хлорида натрия;

В) водопоглощение бетона плит не должно превышать 5% по массе для тяжелого бетона и 6% по массе для мелкозернистого бетона;

Г) истираемость бетона плит в зависимости от условий работы покрытий должна удовлетворять требованиям ГОСТ 13015–2-3 и не должна превышать:

  • 0,7 г/см2 – в изделиях для конструкций, работающих в условиях повышенной интенсивности движения (плиты дорожных и аэродромных покрытий, плиты тротуаров на магистральных улицах);
  • 0,8 г/см2 – в изделиях для конструкций, работающих в условиях средней интенсивности движения (лестницы общественных и производственных зданий, подземные переходы);
  • 0,9 г/см2 – в изделиях для конструкций, работающих в условиях малой интенсивности движения (лестницы жилых зданий, плиты для покрытий дорог и тротуаров во внутри­квартальных проездах).

Наряду с этим дополнительно можно учитывать положения ГОСТ 31384–2008, в соответствии с которым условия эксплуатации дорожного покрытия относятся к группам XD3, XF3, XF4, а требования, предъявляемые к бетону изделий, превышают показатели, предусмотренные ГОСТ 17608.

тротуарная плитка

В последнее время производители элементов мощения довольно свободно трактуют требования нормативных документов, а зачастую полностью игнорируют их, разрабатывая технические условия на свою продукцию с заниженными физико-механическими показателями.

Помимо перечисленных выше проблем дополнительно возникает задача контроля и оценки морозостойкости вибропрессованных элементов мощения.

ГОСТ 17608 предусмотрено определять морозостойкость бетона по ГОСТ 10060 или ГОСТ 26134 с насыщением образцов бетона изделий, изготовленных по ГОСТ 10180, перед испытанием 5%-ным водным раствором хлорида натрия. При этом допускается снижение прочности образцов бетона на сжатие не более чем на 5% и потеря их массы не более чем на 3%. Так, если применяются подвижные смеси, то не возникает проблем с изготовлением контрольных образцов. Но при использовании жестких смесей или технологии вибропрессования возможность изготовить образцы стандартных размеров из смеси рабочего состава отсутствует. Таким образом, необходимо разрабатывать особую методику, которая в обязательном порядке должна быть отражена в технических условиях конкретного предприятия.

При решении этого вопроса рекомендуется определять прочность изделий (а не прочность бетона изделий) и оценивать потерю прочности изделий после проведения испытаний на морозостойкость. Такой подход целесообразен при высоте бетонных элементов свыше 80 мм и сравнительно небольших размеров в плане. Таким образом, по сути, должна быть определена марка по прочности элементов мощения. Если же имеет место применение небольших по высоте изделий или изделий со сложной конфигурацией, то в этом случае рекомендуется применять так называемый метод «штампа». То есть использовать металлические накладки с таким расчетом, чтобы при испытании форма конструкции «накладка-изделие-накладка» была близка к форме куба.

Также возможно изготавливать контрольные образцы из изделий путем выпиливания или выбуривания, а размеры образцов должны быть взаимоувязаны с толщиной изделия, тогда можно проводить испытания с учетом требования ГОСТ 28570.

Но какое бы решение не принял изготовитель, оно в обязательном порядке должно быть отражено в технических условиях, а также в документах на продукцию с целью недопущения введения потребителя в заблуждение и для того, чтобы при контроле качества продукции сторонними организациями были применены методики, принятые на предприятии.

состояние тротуарной плитки на столичных дорогах

По материалам журнала «Технологии бетонов».

Фото Виктории Амбражей

blog comments powered by Disqus

Вверх