Методы испытания

Материалов и определения их физико-механических свойств изложены в учебниках и учебных пособиях по курсу «Дорожно-строительные материалы» и в настоящем пособии не рассматриваются.

Бетоны и бетонные смеси. Бетон, используемый для изготовления плит сборных покрытий, должен обладать высокой прочностью на растяжение при изгибе и на сжатие, большой плотностью и морозостойкостью, а также высоким сопротивлением износу. Снип 1-Д.2—62 устанавливает, что бетонные и железобетонные плиты для покрытий дорог должны изготовляться из бетона марки не ниже 300 по прочности на сжатие и не ниже 40 по прочности на растяжение при изгибе. Бетон должен быть плотным и иметь марку по морозостойкости не ниже 150 для суровых условий и не ниже 100 для умеренных. При испытании бетонных образцов на морозостойкость снижение прочности на сжатие и изгиб после соответствующего количества циклов замораживания и оттаивания должно составлять не более 25%, а потеря в весе не более 5%. При изготовлении бетонных и железобетонных дорожных плит следует руководствоваться требованиями к материалам для монолитных бетонных покрытий и оснований, принятыми в инструкции по устройству цементо-бетонных покрытий автомобильных дорог (ВСН 139—68, Мин-трансстрой СССР).

В соответствии с требованиями этой инструкции рекомендуется применять для изготовления плит покрытия на дорогах I—II технических категорий бетон марки не ниже 400 по пределу прочности на сжатие и не ниже 50 по пределу прочности на растяжение при изгибе. На дорогах III технической категории можно допустить применение бетона марок 350 по пределу прочности на сжатие и 45 по пределу прочности на растяжение при изгибе. Марки бетона плит по морозостойкости (Мрз) принимают не ниже: Мрз 100 — для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца от 0 до — 10°; Мрз 150 — для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца от —10 до —20°; Мрз 200 — для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца ниже —20°.

Для устройства монолитных бетонных оснований под усовершенствованные покрытия капитального типа ГОСТ 8424—63 и ВСН 139—68 рекомендуют применять бетон марок по пределу прочности на сжатие 250, 200, 150, 100 и соответственно по пределу прочности на растяжение при изгибе 35, 30, 25, 20.

В плитах сборных оснований (как и в плитах сборных покрытий) возникают значительные растягивающие напряжения под действием собственного веса при погрузке в транспортные средства и разгрузке, а также в процессе укладки в дорожную одежду. Поэтому для

Плит сборных оснований не следует применять бетоны с низким пределом прочности на растяжение при изгибе. Ориентировочно можно считать нижним пределом марки бетона для плит сборных оснований по пределу прочности на растяжение при изгибе 30—35. Рекомендуется в каждом частном случае определять расчетом величины растягивающих напряжений в плитах с учетом особенностей используемого погрузочно-разгрузочного и монтажного оборудования.В естественных условиях на дороге количество годовых циклов замораживания и оттаивания материалов наибольшее для поверхностного слоя и уменьшается по глубине дорожной одежды. Поэтому к бетону плит оснований предъявляют облегченные (по сравнению с требованиями к бетону покрытий) требования по морозостойкости. В районах со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца ниже —10° бетон плит оснований должен иметь марку по морозостойкости Мрз50. В более мягких климатических условиях морозостойкость бетона основания не нормируется.

Марки бетонов для тротуарных плит

Марки бетонов для тротуарных плит  рекомендуется принимать не ниже 300 по пределу прочности на сжатие и не ниже 40 по пределу прочности на растяжение при изгибе. Эти требования приняты из условий обеспечения устойчивости против истирания и предотвращения разрушений плит при случайных заездах на тротуар автомобилей. Марки бетонов тротуарных плит по морозостойкости назначают в зависимости от климатических условий района строительства так же, как и для бетона сборных покрытий автомобильных дорог.

Качество цементного бетона зависит от его состава, физико-механических свойств используемых материалов и тщательности выполнения требований технологии производства работ. Проектирование состава бетона рекомендуется производить расчетно-экспериментальным путем по методу, предложенному Б. Г. Скрамтаевым и Ю. М. Баженовым (более подробно см. ВСН 139—68). В процессе проектирования выбирают материалы для бетона и определяют такой их расход, при котором наиболее экономично обеспечивается получение заданной прочности и морозостойкости бетона, а также необходимой подвижности (удобоукладываемости) бетонной смеси.

Существенное влияние на плотность и морозостойкость бетона и на подвижность бетонной смеси оказывает содержание таких компонентов смеси, как цемент, вода и различные воздухововлекающие и пластифицирующие поверхностно-активные добавки. Увеличение в составе смеси в определенных пределах содержания цемента, а также применение цементов высокой активности повышает прочностные свойства цементного камня, что в свою очередь способствует повышению прочности и плотности бетона.

Увеличение в единице объема бетонной смеси количества воды, не вступающей в реакцию с цементом (увеличение водоцементного отношения), улучшает удобоукладываемость смеси, но в то же время снижает плотность, морозостойкость и прочность бетона. На 67 показана зависимость прочности на сжатие бетона со щебнем при осадке конуса 1—3 см от водоцементного отношения и активности

Цемента [6]. Для повышения качества бетонных изделий и снижения расхода цемента следует ориентироваться на низкие значения водоцементного отношения.

ВСН 139—68 устанавливает предел водоцементного отношения для верхних слоев двухслойных покрытий и для однослойных не более 0 5 В то же время при приготовлении бетонной смеси для нижнего слоя монолитных двухслойных покрытий допускается увеличение водоцементного отношения до 0,6, а для оснований усовершенствованных капитальных покрытий —до 0,75.

При изготовлении плит сборных покрытий, а также и оснований следует применять водоцементное отношение не менее 0,50. Тем более, что современное оборудование заводов по изготовлению бетонных и железобетонных плит позволяет успешно укладывать и уплотнять бетонные смеси с водоцементным отношением 0,5—0,45 и менее.

Под удобоукладываемостью  понимают способность бетонной смеси заполнять форму изделия и приобретать требуемую плотность. Так как степень плотности зависит не только от состава бетона, но и от применяем