Справочные данные для расчета состава дорожного цементобетона

В бетонных покрытиях на дорогах и аэродромах основным расчетным напряжением, в отличие от обычного строительного бетона, является напряжение от изгиба, так как дорожное покрытие работает как плита на упругом основании.

Кроме того, дорожный цементобетон должен обладать повышенной морозостойкостью, плотностью и износостойкостью, минимальной усадкой при твердении, достаточной химической и коррозионной стойкостью.

Дорожный бетон по прочности подразделяют на классы (марки), представленные в табл. П.16.1.

Таблица П.16.1

Классы (марки) дорожного цементобетона

Назначение бетона	Минимальный проектный класс (марка, кгс/см2) бетона по прочности
	при изгибе	при сжатии
Однослойное или верхний слой двухслойного покрытия дорог I и II категорий	BBtB 4,0 (50)	В30 (400)
Нижний слой двухслойного покрытия дорог I и II категорий	BBtB 3,2 (40)	В22,5 (300)
Однослойное или верхний слой двухслойного покрытия дорог III категории	BBtB 3,6 (45)	В27,5 (350)
Нижний слой двухслойного покрытия дорог III категории	BBtB 2,8 (35)	В20 (250)
Однослойное или верхний слой двухслойного покрытия дорог IV категории	BBtB 3,2 (40)	В25 (300)
Нижний слой двухслойного покрытия дорог IV категории	BBtB 2,4 (30)	В15 (200)

Для оснований дорог I…V категорий минимальный проектный класс дорожного бетона должен составлять В5 (75).

Выбор марки дорожного бетона по морозостойкости производят согласно данным табл. П.16.2.

Таблица П.16.2

Марка дорожного бетона по морозостойкости

Среднемесячная температура воздуха наиболее холодного периода	Марка по морозостойкости
	бетон однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий	бетон нижнего слоя двухслойных покрытий и оснований усовершенствованных дорог
От 0 до -10 0С	Мрз 100	Не нормируется
От -10 до -20 0С	Мрз 150	Мрз 50
Ниже -20 0С	Мрз 200	Мрз 50

Для качественного уплотнения бетонная смесь должна иметь показатели подвижности или жесткости в зависимости от способа ее уплотнения (табл. П.16.3).

Таблица П.16.3

Характеристики бетонной смеси в зависимости от способа уплотнения

Способ уплотнения бетонной смеси	Подвижность ОК, см, не более	Жесткость Ж, с, не менее
Бетоноукладочными машинами	2	15
Площадными вибраторами и виброрейками	4	10
Уплотнение оснований бетоноукладочными машинами, площадными вибраторами и виброрейками	2	25

Как правило, для дорожного бетона используют обычный портландцемент, пластифицированный и гидрофобный портландцемент марок не ниже 400, а также дорожный цемент.

В качестве мелкого заполнителя для дорожного цементобетона используется песок преимущественно природного происхождения. Содержание пылевидных и глинистых частиц в песке не должно превышать 2 %, органические примеси не допускаются.

Крупный заполнитель – щебень (гравий) – изготовляют из прочных горных пород. Морозостойкость щебня должна быть не ниже морозостойкости самого дорожного бетона. Крупный заполнитель не должен содержать пылевидных и глинистых примесей более 1…2 %.

Наибольший размер зерен щебня (гравия) должен быть не более, мм:

- для верхнего слоя двухслойных покрытий ………………………20;

- для однослойных и нижнего слоя двухслойных покрытий …….40;

- для оснований покрытий …………………………………………..70.

Расход воды на 1 м³ бетонной смеси выбирается в зависимости от вида заполнителя (табл. П.16.4) и впоследствии корректируется при проведении пробных лабораторных замесов бетона.

Таблица П.16.4

Расход воды на 1 м³ бетонной меси в зависимости от заполнителей

Вид заполнителя	Расход воды, л/м3
Гранитный щебень	155
Известковый щебень	165
Гравий	145
Мелкий песок и гранитный щебень	165
Известковый щебень и песок	180

При введении в бетонную смесь поверхностно-активных добавок расход воды уменьшается на 10 л.

Водоцементное отношение, необходимое для достижения заданной прочности бетона при изгибе, в зависимости от вида крупного заполнителя определяют по формулам

- гранитный щебень:

- известковый щебень:

где R_ц.изг – марка цемента по изгибу, кгс/см²;

R_б.изг – заданная марка бетона при изгибе, кгс/см².

Если марка цемента при изгибе неизвестна, то ее вычисляют по формуле

где R_ц.сж – марка цемента при сжатии, кгс/см².

Для обеспечения достаточной морозостойкости дорожного бетона его В/Ц должно соответствовать значениям, указанным в табл. П.16.5.

Таблица П.16.5

Водоцементное отношение бетонной смеси в зависимости от климатических условий

Климатические условия	Среднемесячная температура наиболее холодного месяца в году	Водоцементное отношение, В/Ц, не более
Суровый климат	Ниже -15 0С	0,50
Умеренный климат	От -5 до -15 0С	0,53
Мягкий климат	Ниже -5 0С	0,55
Теплый климат	Выше 0 0С	0,60

Расчетная величина В/Ц сравнивается с величиной В/Ц из табл. и выбирается наименьшее значение.

Таблица П.16.6

Прочность бетона в разные сроки твердения

Вид цемента	Сроки твердения бетона, сутки	Прочность бетона в % от R28сут твердения в нормальных условиях при марке цемента 300, 400, 500
		Средняя температура бетона, 0С
		1	5	10	15	20
Портландцемент	3	12, 14, 17	17, 21, 22	24, 30, 29	33, 37, 34	40, 46, 48
	7	27, 27, 35	35, 37, 43	42, 47, 52	52, 55, 61	59, 64, 68
	10	36, 37, 46	45, 47, 55	53, 57, 65	64, 67, 75	72, 75, 82
	28	65, 70, 75	78, 80, 86	90, 91, 95	100, 100, 100	- - -
Шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент	3	3, 5, 8	7, 10, 11	13, 14, 15	20, 20, 20	35, 25, 26
	7	12, 15, 12	19, 23, 25	27, 32, 34	35, 41, 43	45, 50, 47
	10	17, 22, 25	26, 32, 35	36, 44, 45	47, 54, 55	56, 68, 60
	28	40, 46, 50	58, 68, 70	78, 86, 90	100, 100, 100	- - -

Таблица П.16.7

Прочность бетона в зависимости от количества

добавки-ускорителя твердения (CaCl₂)

Возраст бетона, сутки	Увеличение прочности бетона (твердеющего при температуре t = 15…20 0С)
	на портландцементе		на пуццолановом портландцементе
	Количество добавки-ускорителя твердения, % от массы цемента
	1	2	1	2
2	1,4	1,65	1,5	2,0
3	1,3	1,5	1,4	1,7
5	1,2	1,3	1,3	1,4
7	1,15	1,2	1,2	1,25
28	1,05	1,1	1,1	1,15

Примечания: 1. Ожидаемую прочность бетона устанавливают путем умножения данных табл. П.16.6 на соответствующие величины табл. П.16.7.

2. Приведенные в этой таблице данные должны быть уменьшены, если бетон твердеет при температуре 0…5 ⁰С на 25 %; при температуре 5…10 ⁰С – на 15%.

ПРИЛОЖЕНИЕ 17