ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В ЦЕМЕНТОБЕТОННОМ ПОКРЫТИИ

УДК 625.731.1

Вероника Андреевна Земляк, студент

(Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет)

E-mail: zemlanihkav@yandex.ru

Veronica Andreevna Zemlyak, student,

 (Saint Petersburg State University

of Architecture and Civil Engineering)

E-mail: zemlanihkav@yandex.ru

Аннотация

В нашей стране существует глобальная проблема образования колейности и трещин в дорожном покрытии. После изучения данной проблемы решили провести эксперимент с объемной георешеткой под названием система ГЕОРИФ. Суть системы в том, что происходит фрагментация цементосодержащих ячеек, то есть создается не монолитный слой, а отдельные блоки или плиты, что исключает концентрацию напряжений.

Abstract

In our country there is a global problem of the formation of ruts and cracks in the pavement. After studying the problem I decided to experiment with surround geogrid, entitled system GEOREF. The essence of the system is that fragmentation occurs cimentoacademy cells, that is, not a monolithic layer, and the individual blocks or slabs, which eliminates the stress concentration.

Ключевые слова: геосинтетические материалы, объемная георешетка, жесткая дорожная одежда, цементобетонное покрытие, отраженные трещины.

Keywords: geosynthetics, volume geogrid, rigid pavement, cement concrete pavement, reflected cracks.

Актуальная и самая распространенная проблема в строительстве дорог является образование колейности и трещин в дорожном покрытии в процессе эксплуатации.

Снизить скорость образования деформаций позволяет применение геосинтетических материалов, что существенно увеличивает эксплуатационный срок покрытия, уменьшая расходы на содержание и ремонт верхнего слоя дорожной одежды.

Рис.1.Результат применения геосинтетических материалов в дорожной конструкции

По словам автора статьи «В Могилевской области начали строить бетонные дороги» журнала «Архитектура и строительство» можно сделать вывод о том¸ что совершенствуется и активно развивается технология цементобетонного покрытия. Несмотря на то, что себестоимость цементобетонных дорог в среднем на 30% выше, чем асфальтобетонных, они гораздо прочнее и долговечнее. При этом средства, сэкономленные на их ремонте и обслуживании, уравновешивают со стоимостью этих дорог с асфальтобетонным покрытием. Дорогам с таким покрытием тоже со временем необходимо усиление, так как образуются усадочные и температурные трещины.

Одной из основных проблем, требующих решения при наращивании жестких покрытий цементобетонном, является образование отраженных трещин. Эти трещины образуются в результате деформаций основания, и дублируются на слое цементобетонного покрытия, что наиболее вероятно в зимний период, когда ширина раскрытия швов и трещин максимальна. Также данный вид покрытия имеет жесткую структуру, в связи с этим имеют место концентрации изгибающих напряжений, для восприятия которых необходимо наличие достаточной изгибной прочности или дополнительного армирования.

Практически вся деформация, передающаяся на покрытие от основания, воспринимается участком шириной не более 0,5 м, находящимся непосредственно над швом и их распределение крайне неравномерно. Для защиты от трещин и колейности используют геосинтетические материалы не только в основании дорожной конструкции, но и для самого бетонного покрытия. Так производственное подразделение НО «Архитектурный фонд» разработала полимерные ячеистые конструкции ГЕОРИФ, которые представлены на рисунке 2. Особенностью георешетки ГЕОРИФ является наличие на стенках, образующих ячейки, выпукло-вогнутых элементов, которые формируют шарнирные соединения между бетонными блоками. Шарнирные соединения придают основанию из блоков (плит) небольшого размера гибкость, увеличивают способность распределять напряжения и нейтрализуют так называемый «клавишный эффект».

Рис.2. Георешетка типа ГЕОРИФ с выпукло-вогнутыми элементами на стенках ячеек

Применение объемной георешетки в составе конструкции дорожной одежды образует сотовую армирующую структуру, при этом ребра дополнительно выполняют функции условных деформационных швов в жестком материале покрытия, что исключает взаимовлияние между секциями в образовании трещин. Также блоки уменьшают вероятность образования отраженных трещин в вышележащем покрытии, которые копируют швы или трещины жестких трещиновато-блочных оснований. На рисунке 3 представлен типовая конструкция дорожной одежды с применением системы ГЕОРИФ ниже цементобетонного покрытия.

Рис.3. Типовая конструкция дорожной одежды с применением системы ГЕОРИФ: 1- цементобетонное покрытие; 2- георешетка ГЕОРИФ + укатываемый бетон M 100; 3-щебень; 4-песок; 5-геотекстиль; 6- грунтовое основание

Суть данной конструкции заключается в том, что происходит фрагментация цементосодержащих ячеек, то есть создается не монолитный слой, а отдельные блоки или плиты, что исключает концентрацию напряжений. Рассмотренная технология в настоящее время требует большего освоения, внедрения в применение, что является залогом ее совершенствования и эффективности.

Автор: Вероника Земляк (Veronika Zemlyak)