Чем покрывают асфальт в америке
Почему асфальтированные дорожки перед домами американцев не портятся годами
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Каждый из нас, даже если никогда не был в США, видел в фильмах идеальное состояние асфальтированных дорожек возле коттеджей, а также ухоженные газоны с подстриженной травой и отсутствие двухметровых заборов. Картинка поистине прекрасна. Но самое интересное, асфальтовое покрытие там не меняется десятилетиями. Тогда как американцам удается сохранить его в таком состоянии?
Все дело в краске
Как оказалось, асфальт у них красят. Для нас это все слишком сложно, а у них – в порядке вещей. Люди с более высоким доходом возле своих домов могут покрыть дорожки клинкерной плиткой или брусчаткой, но у большинства лежит асфальт. Нагрузка же на дорожное покрытие слишком высокая, так как практически у всех в семье есть автомобили.
Люди прекрасно понимают, что замена покрытия им обойдется недешево. Поэтому выходят из положения иначе. Принцип – лучше предупредить разрушения, чем их устранить. В итоге по истечении каждых трех-пяти лет они красят свои дорожки специальной краской.
Защитная технология
Действительно, данная технология довольно сложная. Обеспечивается не только идеальный внешний вид дорожек, но и предотвращается разрушение асфальтового покрытия. Процесс имеет и свое название – силкоутинг. Краска вязкой консистенции имеет черный цвет. В ее состав входят кварцевый песок, битум, краситель, силиконы и другие добавки, позволяющие защитить покрытие от воздействия влаги, низких температур, солнца, бензина и масла, ну и само собой, делают его черным и привлекательным.
Обработка асфальта существенно ускоряет процесс таяния снега и стекание образовавшейся воды в ливневую систему. Что касается самой обработки, то сложного в ней ничего нет, но дышать всеми этими испарениями, которые исходят от состава, очень вредно. В связи с этим работу выполняют, как правило, люди, которые хотят подзаработать, например, студенты или пенсионеры, эмигранты.
На обработку одной асфальтовой дорожки требуется от двух до трех часов времени. Ездить и ходить по ней можно спустя восемь часов. При регулярной такой обработке асфальт без ремонта прослужит несколько десятков лет.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Большинство жителей России считают, что состояние дорог в нашей стране на порядок хуже, чем в западных странах. Как правило, это связано с двумя причинами: рассказы знакомых и то, как состояние дорог показывается с телеэкранов. Действительно ли дороги в США намного лучше наших?
Доля правды в этом есть, однако, именно только доля. Связано это с тем, что данное утверждение применимо лишь к определенным типам дорог, а разница в качестве обусловлена климатическими и финансовыми факторами.
Чем отличаются российские и американские дороги
Если речь идет о скоростных шоссе, то технология строительства таких дорог существенно отличается. Дело в том, что во многих западных странах скоростные автомобильные дороги строят из бетона. Если точнее, бетон выступает материалом покрытия.
При этом под бетонным покрытием устраивается основание из асфальта, в которое монтируется арматура, служащая каркасом для подачи бетона. Это связано с тем, что благодаря твердому асфальтовому основанию бетонное покрытие также становится прочнее. Кроме того, асфальт обеспечивает хорошую гидроизоляцию для основного слоя. Почему именно бетон?
Все дело в эксплуатационных характеристиках бетона, некоторые из которых значительно выше, чем характеристики асфальтового покрытия.
Преимущества бетона:
За счет этого скоростные шоссе в Америке ровные, гладкие, а также имеют достаточно долгий срок службы. Однако если говорить о простых автомобильных дорогах, то ситуация совершенно иная.
Большинство автомобильных дорог во многих западных странах строится из такого же асфальта, как в России. Более того, практически по одной и той же технологии. Следовательно, срок службы и эксплуатационные характеристики таких дорог точно такие же, как и у дорог в нашей стране.
Почему бетон не используется для повсеместного дорожного строительства
Почему бетон не применяют для строительства дорог в России? И почему американцы и европейцы сами используют бетон только для некоторых типов автомобильных дорог? Дело в том, что бетон, помимо преимуществ, имеет и определенные недостатки.
Недостатки бетона:
Первые два пункта являются решающими в вопросе о том, почему в нашей стране не строят дороги из бетона. Для российского климата вполне нормальными являются низкие температуры, длительные заморозки, а также оттепели и серьезные перепады температур. В таких условиях бетонное покрытие теряет значительную часть своего срока службы и эксплуатационных характеристик.
Если речь идет об использовании бетона, чтобы соорудить площадку перед частным домом, данные недостатки не столь критичны. Однако если говорить об автомобильных дорогах, то все не так просто.
Во-первых, на любую автомобильную дорогу оказывается гораздо большее и интенсивное воздействие, чем, к примеру, на придомовую парковку. Постоянное движение легкового и грузового транспорта серьезно влияет на покрытие, что при низких температурах ведет к быстрому разрушению бетонного дорожного полотна.
Во-вторых, из-за быстрого разрушения возрастает периодичность ремонта. Учитывая то, что бетон стоит дороже асфальта, затраты на постоянный ремонт бетонных дорог будут достаточно высокие.
Высокая стоимость материала и проведения работ также обуславливает то, почему в США из бетона строят лишь некоторые категории дорог. Несмотря на благоприятный климат, там, где в повышенном качестве полотна нет необходимости, для дорожного строительства используют асфальта.
Почему асфальт самый популярный материал для строительства дорог
Асфальтовое покрытие также обладает многими преимуществами, которые делают его оптимальным вариантом для строительства дорог, парковок, тротуаров и прочего.
Преимущества асфальта:
Пункты, выделенные жирным шрифтом – показатели, по которым асфальт опережает бетонное покрытие. А по остальным параметрам асфальт в любом случае лучше, чем большинство других материалов.
Получается, что асфальтовое покрытие является самым оптимальным для строительства автомобильных дорог и покрытия прилежащих территорий. Поэтому укладка асфальта востребована практически в любой стране.
Где же дороги лучше? Выводы.
Некоторые дороги на территории США действительно отличаются более высокими характеристиками, а также находятся в более хорошем состоянии. Однако это обусловлено тем, что для строительства скоростных шоссе в Америке используется бетон на асфальтовой подушке. Бетон опережает асфальт по эксплуатационным параметрам, поэтому монолитные дороги из бетона могут быть лучше, чем асфальтовые.
Однако у бетона есть недостатки, из-за которых его использование для строительства автомобильных дорог на территории России невозможно.
Главная загвоздка в нетерпимости бетона к холодному климату и перепадам температур. Следовательно, в нашем климате бетонные дороги будут разрушаться гораздо сильнее, чем асфальтовое покрытие.
Более того, даже в западных странах бетон используют только для определенных категорий дорог, а основная масса дорожного полотна строится из такого же асфальта, что и в России. И состояние большого количества дорог в наших странах примерно одинаково.
При этом нельзя сказать, что на сегодняшний день в РФ повсеместная проблема с автодорогами, согласитесь? Многие трассы, шоссе, автомагистрали и городские дороги на территории нашей страны находятся в отличном состоянии. Особенно учитывая наш непростой климат.
Вся правда о США: качество дорог
Как делают дороги в Америке… (42 фото)
Дороги — неотъемлемая часть сегодняшнего пейзажа городов. Для кого-то передвижение по дорогам — наслаждение быстрой комфортной ездой, для кого-то проблема и многочасовая тряска с пробками на узеньких дорогах.
Сегодня мы с вами отправимся на несколько строительных площадок в Техасе и посмотрим на то, как строят шоссе, почему бетонное покрытие лежит 30 лет без капитального ремонта (и вообще, почему, собственно, бетон?), a так же разберемся, почему грузовики с тридцати шести тонными «хвостами» не продавливают дороги.
Собственно, я уже коснулся темы жизни дальнобойщиков и устройства дорожной системы США, поэтому этот пост — продолжение тематического рассказа о дорожной системе.
Традиционно, начнем с истории. Первая бетонная дорога была уложена в США в 1930 году, в штате Индиана, а затем и в штате Иллинойс в 1940 году. В Техасе первое бетонное шоссе появилось лишь в 1951 году в городе Форт Ворс. Техасский департамент транспорта (DOT) очень быстро осознал правильность выбранного пути и начал активную укладку бетонных шоссе вдоль и поперек всего штата, и сегодня Техас является лидером в США по протяженности бетонных дорог, имея 20 117 км шоссе.
Все дороги США можно разделить на несколько больших групп, некоторые из которых, в свою очередь, состоят из классов. Итак, начиная от самых значимых и к менее значимым, дороги классифицируются на следующие группы: Interstate Highways (обозначается индексом I), US Highways (US), State Highways (в данном случае — TX), FM roads (FM, означающим Farm to Market), Local Roads (к этой группе относятся прочие дороги, такие как Road (Rd), Avenue (Ave), Junction (Jct) и прочие).
Правительство, в лице US DOT устанавливает определенные требования к строительству дорог, и требования эти варьируются от класса дорог к классу. Оговорюсь, что в отличие от мелких транспортных вопросов, таких, как ограничение скорости или маршрут прокладки дороги, стандарты дизайна не могут быть изменены штатовским DOT, все штаты подчиняются US DOT и стандартам строительства.
Так же замечу, что в отличие от дизайна (который во всех штатах един, знаки, указатели, разметка), технологии строительства немного разнятся в разных штатах, связано это с сейсмикой некоторых штатов, зимними условиями, болотами и т.д. Штатовские DOT проводят свои исследования по технологиям укладки дорог и вносят поправки в кодексы строительства DOT. Вообще, система подчинения кодов и штатовких DOT к US DOT очень запутана для обывателя, наверное напишу потом отдельный пост.
Я не думал, что когда-нибудь вернусь к DOT и тем более, буду писать обзор дорожного строительства, потому что сразу после окончания учёбы в университете, меня резко развернуло судьбой от строительства совсем в другие дебри. А ведь когда-то я сам писал диссертацию по транспортному вопросу строительства мостов для ТХ DOT, как оказалось, от старого не отвертишься.
Итак, перед тем, как начать строительство, DOT назначает публичное слушание (обычно в здании суда, или у себя в офисе). На слушание может придти любой житель района, где будет строиться или ремонтироваться дорога, и высказать свое мнение.
Проект может быть изменен по сбору мнений. Например, жители могу посмотреть на план и сказать, что нужно закрыть выход вот этой дороги к шоссе, для безопасности, или установить шумоизолирующую стену вдоль дороги, чтобы в соседних кафе было тихо.
Каждое разумное предложение будет изучено и если жители окажутся правы, то поправка будет внесена в проект. Слушание назначается как правило на ранних стадиях проекта, когда сделан лишь черновик, для того, чтобы потом меньше переделывать было в случае тотальных поправок. После того, как проект утрясут с местной братвой жителями, для DOT дается зеленый свет на работу.
Все шоссе, индексируемые как I и US делают из бетона (за очень редким исключением). Связано это с тем, что именно по этим дорогам идет транзитный траффик, и самый большой поток как автомобилей, так и грузов. Ты что! У меня дорога ай-какая-то-там из асфальта! Вздыбятся кое-какие читатели. Да, дороги очень часто покрыты асфальтом — так вот, это фейк, под асфальтом — бетон. Просто после износа бетона, его покрывают асфальтом, до капитального ремонта. Такая хитрость делается для продления жизни дороги и оттягивания кап. ремонта, т.к. переложить бетон проблематичнее и дороже, чем накинуть слой асфальта сверху.
Выбор в пользу бетона был сделан в связи с несколькими особенностями последнего — его прочностью, долговечностью, неприхотливостью к нагрузке и перевесу грузовиков. Из минусов бетонного покрытия — его проблематичность укладки и ремонта. Если после асфальтоукладчика дорога готова через 8 часов для потока машин, то для открытия бетонной дороги требуется несколько месяцев работ, но результат оправдывает себя.
Итак, получив зеленый свет для работ, DOT первым делом начинает думать о том, как закрыть дорогу без создания пробок. Для этого делаются либо временные полосы где-то на обочине (обычно времянки стряпают из асфальта), либо дорога переделывается с вынесением на обочины. Но в любом случае, DOT не может закрыть дорогу более чем на 30% пропускной способности.
Чаще всего DOT хитрит, и ремонтирует или строит участки полосами, сначала делают в одну сторону дороги, сдвигая все полосы в другую сторону, а потом пускает поток на построенную дорогу, занимая обочину и середину дороги, и начинает возиться с другой старой дорогой.
Все ремонтные зоны всегда обозначаются для водителей знаками, фишками, и информационными щитами, где строители пишут быстрые сообщения о текущем состоянии дороги или планируемом закрытии каких-то полос в будущем. На более скоростных дорогах текущие зоны отгораживаются бордюрами, ведь траффик на дороге по прежнему продолжает передвигаться со скоростью 100 км/час.
Так же замечу, что строители не забывают про разметку, выполняется она в виде временных «пипок» наклеенных на дорожное полотно, такие пипки отлично видны ночью (очень часто в ремонтных зонах нет освещения, т.к. столбы еще не установлены), а так же чувствуются колесом, при наезде, давая знать водителю, что он зазевался.
Кстати, штрафы в зонах строительства всегда удвоены за все типы нарушений, особенно яростно карается превышение скорости, т.к. иногда строители работают без защитных бордюров. Полиция в свою очередь очень любит караулить нарушителей в таких зонах.
После того, как все огорожено и подготовлено для работ, начинается непосредственно процесс строительства.
Первым делом выгребается около метра пород, обычно порода не увозится, т.к. она может быть использована для различных насыпей или облагораживания территории. Если идет ремонт, то начинают снимать старое покрытие.
Затем укладывается подушка для дороги, обычно это гравий, песок и глина, все тщательно утрамбовывается после укладки каждого слоя, ибо нечего потом земле расползаться в разные стороны. Так же строятся все коммуникации и коллекторы.
Каждый уложенный слой поливают водой, а затем хлоридом кальция — а точнее 35% раствором CaCl2 или известковым раствором, после чего запускают бульдозеры с «вилками», которые перепахивают уложенный слой, после чего он снова трамбуется. Зачем? Дело в том, что как бы подушка не трамбовалась в натуральном виде, в ней есть вода (особенно в песке и глине), а когда вода испариться, подушка просядет, чтобы уменьшить процент проседания, разливают известь.
Благодаря химической реакции известь держит в себе воду не позволяя ей испаряться и покидать подушку, т.е. сдерживает постоянный процент воды в подушке, не давая ей проседать. Как показывают исследования, показатели работоспособности такой подушки на 80% лучше, в сравнении с просто утрамбованной подушкой.
После того, как подушка уложена, укладывают двойной слой асфальта, слой этот относительно тонкий, толщина каждого слоя обычно 5-7 см.
Зачем под бетон укладывают асфальт? Для этого есть несколько причин. Во-первых бетон хрупкий к провалам, и в случае просадки земли сразу появится трещины, а как я упомянул выше, отремонтировать бетон не так просто. Причина, вызывающая просадку земли — это вода.
Укладывая слой плотного асфальта под бетон, готовится ровная поверхность и убираются любые возможные просадки, т.к. асфальт плотно трамбуется и занимает всякие мелкие ямки и трещинки в грунте, а во-вторых он служит гидроизоляцией для воды, не позволяя ей попасть под бетон через термические швы бетонных стыков.
Напомню, что процент воды находящийся в уложенной подушке, будет очень слабо варьироваться в течении жизни дороги благодаря извести. Таким образом полотно дороги не склонно к просадкам, а если просадка и случается (иногда сдается грунт под подушкой), то получается ровная монотонная ямка, по которой приятно ехать, и которая не вызывает трещин в бетоне, благодаря более гибкому асфальту.
После всех этих заморочек, наконец начинается монтаж арматуры для бетонного полотна. Обычно используют стандартную стальную арматуру диаметром 16 мм (413 МПа). После сбора арматуры на земле, ее поднимают на пластмассовые или металлические подставки. Идеальное положение арматуры — между 1/3 и 1/2 толщины стяжки от верхнего края, иными словами — чуть выше середины стяжки.
Причин тому две: если уложить арматуру слишком близко к поверхности — арматура может ржаветь от нехватки материала сверху, если уложить слишком глубоко — сталь не защитит бетон от трещин в верхнем слое бетона.
Стальная арматура приходит на строительную площадку прутами по 18 метров, на стыках арматура укладывается внахлест, который подсчитывается инженерами. На протяжении истории строительства, инженеры «вывели» технологию перехлеста, которая заключается в исключении нахлеста всей арматуры по ширине полотна дороги в одном месте. Сегодня чаще всего используют шахматный шаг, который прекрасно виден на этой фотографии.
Арматура в бетон используется для распределения нагрузки и предотвращения появления трещин в покрытии. Процент стали в поперечном сечении (перпендикулярно ходу автомобилей) обычно 0.60%, в продольном (по ходу движения автомобилей) — 0.85%.
Большинство трещин в покрытии возникает на расстоянии 1-3 метра, поперечно сечению дороги (перпендикулярно движению машин), т.к. автомобили продавливают колесами покрытие по ходу движения. Там, где стресс натяжения бетона превышает допустимую расчетную нагрузку — появляется трещинка. Бетон очень плохо себя ведет в натяжении, а сталь — очень хорошо, поэтому вместе они компенсируют недостатки друг друга
Кстати, довольно давно было найдено линейное отношение количества и положения трещин в бетоне к объему стали, находящемуся в стяжке. Таким образом, было доказано, что со снижением контактной площади стали с бетоном, идет увеличение расстояния между трещинами.
Затем бетоноукладчик начинает заливку кусочка дороги. В процессе укладки строители активно трамбуют бетон вибраторами, чтобы выгнать как можно больше воздуха из покрытия, воздух снижает прочность бетона. За один раз укладчик должен залить участок от одного термического шва до другого шва, весь кусочек дороги должен быть монолитным и без стыков бетона.
Для смеси используется бетон типа III, т.к. частички этого бетон более мелкие, в сравнении, например, с типом I, но нужно также не забывать, что использование более мелких частичек, увеличивает теплоотдачу бетона при отвердении, что вносит свои проблемы в процесс выдержки бетона. Температурный фактор внешней среды сильно влияет на образование трещин в покрытии.
В жарких климатических условиях (Техас, Флорида), обычно стараются укладывать бетон в ночное время, т.к. смесь теряет меньше влаги. Рекомендуемый температурный диапазон укладки бетон от 10 до 25 С градусов. В противном случае строители используют систему поливки бетона, чтобы избежать появления трещин в процессе твердения бетона. Но нужно не забывать, что добавление воды снижает процент прочности бетона, поэтому для поливки используется ряд своих мелких технологий и хитростей — чаще всего бетон кутают целлофаном.
Другой фактор, который сильно влияет на бетонное покрытие и его долговечность — это тип используемого щебня, например, речной камень, или карьерный щебень, имеют разные показатели термического расширения, прочности и гибкости. Таким образом, различный щебень является одной из причин появления трещин, в случае неучета его свойств. Подробное изучение различных типов щебня было проведено в 1960-х годах.
При заливке каждого участка, делаются бетонные цилиндры размером 10 (диаметр) х 20 (высота) см или 15х30 см, которые оставляются рядом с залитым участком, после 3 дней они будут взяты в лабораторию и разбиты, затем будет подсчитана прочность залитого бетона. Делается это для того, чтобы убедиться, что уложенный бетон отвечает всем требованиям. Делается это именно на строй-площадке, чтобы цилиндры находились в тех же условиях, что и бетон. Если залить цилиндры на заводе ЖБИ, откуда идут бетономешалки, очень часто получаются завышенные показатели. Если бетон не пройдет тест — покрытие придется демонтировать и перезалить.
Обычная толщина стяжки межштатовкисих шоссе — 30 см, более мелких шоссе — 20 см. Как показывает практика, такая толщина бетона, уложенная на асфальтовую подушку, прекрасно выдерживает нагрузки и не требует второй сетки стали. При увеличении толщины бетона — появляются трещины, т.к. бетон не имеет достаточно стали для распределения нагрузок, при уменьшении толщины — бетон не выдерживает нагрузки автомобилей.
После проходки, бетоноукладчик обычно рисует шероховатую поверхность, которая помогает сбегать воде при дожде, а так же повышает коэффициент сцепления колес автомобилей с дорожным покрытием. Иногда шероховатости сразу не делают, а нарезают уже после с помощью специальной машинки. Обычно это случается на монолитных мостах.
Так же после заливки на дороге не забывают подписать, когда данный отрезок был залит, это потом пригодится в ремонтных целях, а так же чтобы знать, когда дорогу можно открывать для транзита строительной техники в процессе работ.
Бетон должен лежать минимум 7 дней без нагрузок, после семи дней по дороге можно ездить легкой строительной технике, но нужно не забывать, что полную прочность бетон обретет лишь через 28 дней, и если по каким-то причинам на покрытие попадет тяжелая техника, то структура бетона может быть полностью повреждена. Поэтому, если где-то нужно переехать дорогу тяжелому крану — под него стелят маты или бетон засыпают толстым слоем песка.
После 28 дней дорога полностью готова к работе. Срок службы дороги без капитального ремонта — 25 лет. В городах Хьюстоне и Далласе есть участки шоссе, залитые в 1960 году, и находящиеся в отличном состоянии до сих пор. Эти участки используются для научных работ и наблюдения. Научные работы кипят в двух самых больших и престижных университетах Техаса — в г.Остин (столица штата Техас) и в г. Хьюстон.
Сегодня в США находится относительно много экспериментальных участков бетонного покрытия, т.к. Транспортный Департамент видит в бетонных дорогах будущее. Такие отрезки находятся во всех четырех климатических зонах страны и имеют разный дизайн. К 2001 году от нескольких сотен участков залитых в период с 1961 по 2001 года осталось 89 участков за которыми идет наблюдение.
На основе экспериментов, проведенных в 1999 и 2001 годах на базе участков в возрасте от 25 до 40 лет, было сделано несколько заключений:
— в зависимости от дизайна и материалов, бетонное покрытие способно выдерживать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона);
— после 34 лет в течении последующих 5 лет, лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали полной замене;
— в течении 20 лет автомобилисты не жаловались на ухудшение комфортности езды, но на некоторых участках «сдавался» поддерживающий грунт, образовывая небольшие плавные ложбины без появления трещин в верхнем слое покрытия полотна дороги;
— к 2012 году из 89 экспериментальных участков, активными остаются 34 (17 находятся в Техасе). Их средний возраст сегодня — 31 год. Остальные секции были переуложены из-за текущего расширения дорог, а научные работы к сроку перекладки были успешно завершены.
Опыт укладки бетонных дорог активно перенимается у США странами Азии и не только. Укладку бетонных автомагистралей активно ведет Китай и Япония, а также Австралия и некоторые страны Европы, используя наработанный опыт американских строителей дорог. В США, по возможности, штаты стараются строить новые дороги только из бетона, снижая этим расходы на содержание дорог в процессе их эксплуатации.