азвитие дорожной сети давно приобрело стратегическое значение для всей России. Решение «дорожных» проблем подразумевает не только расширение самой сети магистралей, но и поиск наиболее эффективных материалов и конструкций для устройства дорожного полотна. Современные технологии строительства автомобильных дорог и их конструкции в России основаны на двух альтернативных видах дорожного покрытия — асфальтобетонного и цементобетонного. 

Асфальтобетонные дороги получили широкое распространение благодаря важному, но кратковременно действующему преимуществу — возможности практически немедленной их эксплуатации после завершения работ по устройству дорожного покрытия. При этом движение по дорогам из бетона, как правило, целесообразно открывать не ранее, чем через 7 дней при среднесуточной температуре окружающей среды выше +10ОС. Применение бетона с набором эксплуатационной прочности в более ранние сроки или при более низкой среднесуточной температуре возможно. Технические решения для перечисленных условий имеются, но такой бетон и технология устройства покрытия будут дороже. 

Асфальтобетон в дорожном строительстве все больше уступает место цементобетону благодаря большей долговечности последнего. Так, по данным исследователя В.В. Ушакова [1], по состоянию на 2004 год протяженность цементобетонных дорог составляет:

- в Германии — 31%;

- в США — 35%;

- в Бельгии — 42%.

Цементобетонные дороги имеют следующие основные преимущества по сравнению с асфальтобетонными: 

1) при правильном учете перспективных нагрузок, природно-климатических воздействий на стадии проектирования и технологии строительства в соответствии с отечественными нормами несущая способность цементобетонной дороги становится практически неограниченной независимо от климатических воздействий. Прочность бетона в 2-3,5 выше, чем асфальтобетона, а при применении высокопрочного бетона эта разница возрастет в 7 раз; 

2) долговечность цементобетонного покрытия значительно выше, чем у асфальтобетонного покрытия, гарантирована безремонтная эксплуатация в течение 40-50 лет при соблюдении предыдущего положения и правил эксплуатации дорог. По данным немецких исследователей [2, 3, 4] за 2004 год, при сравнении одновременно построенных дорог с разными видами покрытий через 23 года эксплуатации ремонта требовали только 5% дорог с цементобетонным покрытием, а с асфальтобетонным покрытием — 85-100%. В США есть участки дорог, которые эксплуатируются без ремонта 72 года; на Украине — 50 лет; в г. Крайнем (полигон Семипалатинска) — 60 лет [1]. Кроме того, специалистами США разработаны нормы проектирования и технология строительства бетонных дорог на 120 лет без ремонта [4];

3) отсутствие образования колеи;

4) повышенный коэффициент сцепления колес транспорта с покрытием;

5) меньшее количество ДТП. По данным немецких исследователей, количество ДТП на бетонных дорогах на 32% ниже, чем на асфальтобетонных [2, 3]; 

6) экономия топлива при движении автомобиля по цементным дорогам составляет 7-10% по сравнению с движением по асфальтобетонным [1].

Перечисленные достижения в высоком качестве цементобетонных дорог являются результатом грамотного проектирования и учета природно-климатических факторов, а также перспектив роста нагрузок и интенсивности движения на дорогах; высокого уровня технологии строительства дорог; применения хорошо сбалансированных по составу компонентов бетона высокого качества; жесткого контроля соблюдения нормированных технологических операций при строительстве со стороны заказчика; постоянного контроля состояния дорог при эксплуатации и своевременного выполнения регламента по их содержанию.

На бетонных дорогах, также как и на асфальтобетонных, при эксплуатации образуются дефекты. Наиболее распространенными являются следующие:

1. шелушение и выкрашивание поверхностного слоя;

2. образование выбоин; 

3. сколы плит у поперечных и продольных швов;

4. образование сквозных трещин и разрушение бетона в этих зонах;

5. появление выбоин, неровностей в зоне швов, просадок сборных плит или отдельных участков покрытия дороги. 

 

Причины преждевременного образования дефектов на бетонных дорогах

На стадии проектирования: 

- недостаточно точный учет и прогнозирование природно-климатических и эксплуатационных воздействий на покрытие, а также свойств подстилающих грунтов; 

- недостаточное внимание техническому решению организации водоотвода с покрытий и обочин;

- несоответствие принятых показателей качества бетона (прочности, морозостойкости, истираемости) условиям эксплуатации.

На стадии строительства:

- применение материалов, не соответствующих стандартам и нормам;

- нарушение бетонным заводом состава бетонной смеси, как правило, отдельных ее замесов; 

- ухудшение качества бетонной смеси при ее транспортировке (расслоение, загустевание, неконтролируемый долив воды);

- нарушение режима уплотнения или его несоответствие пластичности бетонной смеси;

- несвоевременный и «упрощенный» уход за бетоном;

- несвоевременная и недостаточно качественная нарезка швов в дорожном покрытии;

- слабый авторский надзор или технический контроль со стороны заказчика.

В процессе эксплуатации:

- отсутствие учета накопления дефектов;

- несвоевременный ремонт образовавшихся дефектов;

- недостаточный контроль за герметичностью швов дорожных покрытий.

 

Условия создания долговечных и прочных цементобетонных дорог:

- устранение субъективных причин преждевременного образования дефектов, изложенных выше;

- строгое соблюдение технологии строительства цементобетонных дорожных покрытий;

- внедрение в практику дорожного строительства тонких (5-10 см) слоев износа из долговечного высоко-прочного бетона, в том числе — из фибробетона;

- квалифицированный непрерывный контроль технологии строительства дорог заказчиком;

- применение бетонов высокого качества, называемых высокофункциональными.

 

Первоначальная стоимость цементобетонных дорог выше асфальтобетонных на 10%. Однако при устройстве асфальтобетонных покрытий, как правило, применяется отечественный битум, с которым покрытие при температурах от  –17ОС и ниже обладает повышенной хрупкостью, а при температурах от +46ОС сильно размягчается. 

Зарубежные высококачественные битумы с полимерными добавками в 2-3 раза дороже отечественных, что приводит к удорожанию асфальтобетонных покрытий дорог. На стадии строительства стоимость таких покрытий, как минимум, не ниже цементобетонных при значительно меньшей долговечности и повышенных затратах на поддержание в удовлетворительном эксплуатационном состоянии [1].

Таким образом, можно прийти к выводу о том, что в России во всех климатических регионах имеются возможности строить цементобетонные дорожные покрытия со сроком эксплуатации 40-50 лет без ремонта. Цементобетонные дорожные покрытия экологически более чистые, более безопасны для участников дорожного движения, экономичнее асфальтобетонных по приведенным затратам на реальную долговечность.