Способ возведения монолитного цементобетонного дорожного и аэродромного покрытия Советский патент 1992 года по МПК E01C11/04 

Изобретение относится к строительству цементобетонных покрытий дорог и аэродромов.,

Цель изобретения - повышение продольной устойчивости цементобетонного покрытия за счет предотвращения эксцентриситета приложения продольной силы и снижения трудоемкости производства раЬот.

На фиг. 1 представлена дорожная конструкция, продольный разрез; на фиг. 2 - эластичная лента с прямоугольными выемками, погружаемая в свежеуложенный цементобетон в швах сжатия; на фиг. 3-схема цементобетонного покрытия, вид в плане; на.фиг. 4.- схема погружения эластичной ленты с прямоугольными выемками в свежеуложенное покрытие, стадии выполнения.

Способ осуществляют следующим образом.

Для обеспечения повышенной шероховатости основания в него втапливают дробленые каменные материалы или последние проходы катка при уплотнении основания производят специальными катками (решетчатыми, кулачковыми и др.) Затем на полученную поверхность основания 1 укладывают цементобетонное покрытие 2 без швов расширения. Швы 3 сжатия устраивают на расстоянии 17-20 толщин покрытия под наклоном к продольной оси дороги 4 без создания прорези вибропогружением в свежеуложенный бетон эластичной ленты 5 переменной ширины, выполненной с прямоугольными выемками. Минимальная толщина и упругие свойства ленты обеспечивают передачу продольных усилий в швах сжатия прм расширении цементобетона под воздействием высоких положительных температур по всему поперечному сечению покрытия без эксцентриситета. Погружение эластичной ленты выполняют виброножом 6 специальной формы, соответствующей конфигураVI

О О

ф

о

М

ции ленты. В результате усадки бетона в ослабленном сечении над лентой 7 и под ней возникают трещины. Длина полосы ленты 8 одинаковой ширины, равной толщине покрытия h, составляет 10 см и ленты 9, равной половине толщины покрытия h/2 - 100 см. Такое чередование различной степени ослабления покрытия в швах сжатия наряду с повышенным сцеплением между основанием и покрытием обеспечивает с одной стороны одновременное срабатывание всех швов, а с другой - способствует взаимосвязи плит, передаче нагрузки с одной плиты на другую. Это наряду с малыми длинами плит (17-20h) позволяет добиться незначительного раскрытия швов сжатия при усадке бетона (менее 3 мм), а следовательно, предупреждает засорение швов, что при высоких положительных температурах обеспечивает компенсацию расширения бетона имеющимися зазорами в швах сжатия. Длина плиты менее 17h нецелесообразна из-за повышенной трудоемкости работ, а также ухудшения транспортно-эксплуата- ционных показателей покрытия. При длине плиты более 20h ухудшается работа швов сжатия, вследствие повышения ширины их раскрытия из-за усадочных температурных деформаций появляется возможность их засорения и снижения продольной устойчивости покрытия.

Величину предлагаемого перемещения бетонных плит при высоких положительных температурах можно определить по зависимости

Д

E 2р/

где коэффициент температурного расширения бетона, а

Л Т - величина повышения температуры покрытия по отношению к температуре во время бетонирования, принимаем ДТ 30°С;

Е - модуль упругости бетонного покрытия, Е 3 105 кг/см2;

р - объемный вес бетона, р 0,024 кг/см3;

(л - коэффициент трения между покрытием и основанием, принимаем ц 1,5;

AL

ЛЮ -зо з-юз-ю мм

2 -24 1,5

Протяженность участка дороги, на котором предполагается перемещение плит и трение покрытия по основанию равны

105 40 Ч 105 1Й2 I - |Ц ои J IU IU - ддргл L0,0024 -1,

Тогда общая величина сжатия бетона вследствие усадки и ползучести составит

Al(Јy+0n)L, где / у - коэффициент усадки, /б у 10;

5рп- коэффициент ползучести,

3 10-.

Коэффициенты усадки и ползучести приняты в зависимости от величины и продолжительности изменения температуры

10 Д|( + 3 ) -25 -10 100мм. Так как величина расширения бетона ( AL- 37,5 мм) значительно меньше значения сжатия бетона, включающем раскрытие швов сжатия (Af 100 мм), поэтому

15 очевидно, что при повышении температуры воздуха на 30° произойдет только частично закрытие швов сжатия и будет обеспечена продольная устойчивость покрытия.

Устройство швов сжатия под углом

20 наклона к продольной оси дороги, равном ctg a Kh/B, способствует разложению продольной силы, возникающей при высоких положительных температурах при перемещении плит и вступлении их в кон2.5 такт, на составляющие, что значительно снижает напряжения в бетонном покрытии. В экстремальных ситуациях, если такие возникнут, произойдет не подъем и разрушение плит, а незначительное их смещение в

30 сторону друг относительно друга по линии шва.

Величина коэффициента К дифференцирована в зависимости от категории дороги и изменяется в пределах от 4 до 8. Для

35 дороги I категории К 8, II 7; III 6; IV 5; V 4. Например, для дороги IV категории с шириной проезжей части 6,0 м и толщиной

«.- 5 -0.15

бетонного покрытия 15 см ctg a -40 0,125, а а 82°,

Предлагаемый способ возведения бетонных дорожных покрытий Позволяет по сравнению с прототипом получить следующие технико-экономические преимущества:

45 за счет отказа от устройства швов расширения и обеспечения продольной устойчивости бетонного покрытия снижается трудоемкость производства работ; одновременна благодаря отсутствию прорезей в

50 швах сжатия и швов расширения повышаются транспортно-эксплуатационные показатели дороги.

Формула изобретения 55 Способ возведения монолитного це- ментобетонного дорожного и аэродромного покрытия, включающий укладку на основание бетонного покрытия и выполнение швов сжатия с упругой прокладкой, о т л и6.0

6.0

чающийся тем, что, с целью повышения, продольной устойчивости цементобетон но- го покрытия за счет предотвращения эксцентриситета приложения продольной силы и снижения трудоемкости производства работ, бетонное покрытие укладывают на шероховатую поверхность основания, а швы сжатия выполняют путем вибропогружения в свежеуложенный бетон покрытия эластичной ленты, ширина которой равна толщине покрытия, при этом лента выпол

йена с прямоугольными выемками, равными половине толщины покрытия,под углом наклона к продольной оси, равным

ctg a-Kh/B,

где К - коэффициент,дифференцированный в зависимости от категории дороги;

h- толщина покрытия;

В -ширина покрытия, причем расстояние между швами сжатия равно 17-20 толщинам покрытия.

Использование: строительство цементобе- тонных покрытий дорог и аэродромов. Сущность изобретения: на шероховатую поверхность основания дороги укладывают бетонное покрытие и выполняют швы сжатия путем вибропогружения в свежеуложенный бетон эластичной ленты, ширина которой равна толщине покрытия. Ленту выполняют с прямоугольными выемками, равными половине толщины покрытия, иод углом наклона к продольной оси, равным ctg a Kh/B, где К - коэффициент, дифферен цированный в зависимости от категории дороги; h - толщина покрытия; В - ширина покрытия. Расстояние между швами сжатия равно 17-20 толщинам покрытия. 4 ил.

Ј20Ь

фиг.З