Підвищення довговічності цементобетонного покриття доріг за рахунок застосування гідрофобних хімічних добавок

Опубліковано:
Номер: Випуск 22(2020)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
Cторінковий інтервал статті: 128-137
Ключові слова: водонепроникність, гідрофобна добавка, довговічність, міцність, морозостійкість, цементобетонне покриття
Як цитувати статтю: Стьожка В. В. Підвищення довговічності цементобетонного покриття доріг за рахунок застосування гідрофобних хімічних добавок // Дороги і мости. Київ, 2020. Вип. 22. С. 128-137.
Як цитувати статтю (references): Vitalii Stozhka Increasing the durability of cement concrete pavement due to the application of hydrophobic chemical additives // Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2020. Iss. 22. P. 128-137 [in Ukrainian].

Автори

Національний транспортний університет, м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-5039-9852

Анотація

Вступ. Вітчизняний і закордонний досвід будівництва доріг із одягом жорсткого типу підтверджує перспективність широкого впровадження цементних бетонів для забезпечення надійної та безвідмовної їх експлуатації протягом тривалого періоду при незначних витратах на утримання. Закордоном розрахунковий період експлуатації покриттів жорсткого типу становить 35–50 років, в Україні ― 25–40. Жорсткі дорожні одяги мають ряд переваг, проте і недоліки такі, як висока ймовірність утворення тріщин у бетонних плитах та їх відображення з шарів основи на шари покриття, високі капітальні витрати на будівництво, неможливість відкриття руху відразу після будівництва — необхідність витримування 14 діб до набору від 70 % до 75 % міцності та 28 діб до отримання марочної міцності,  високий рівень шуму і вібрації при проїзді транспортного засобу, необхідність влаштування температурних і робочих швів, нетехнологічність при ремонті стримують впровадження цементних бетонів у практику дорожнього будівництва. Більшість перерахованих недоліків можна усунути використовуючи сучасні матеріали та технології.

Проблематика. Цементобетонне покриття автомобільних доріг працює в умовах складного напруженого стану під впливом повторних навантажень від автомобілів і змінних температурно-вологісних параметрів. Крім того, для конгломератних матеріалів типу цементобетона характерні внутрішні напруження, які обумовлені неоднорідністю їх структури, а також постійними процесами структуроутворення та деструкції. Одним із напрямків підвищення довговічності цементобетону для покриття дорі є застосування хімічних добавок, які здатні кольматувати пори, надавати поверхні бетону гідрофобізуючі властивості. Базуючись на сучасних уявленнях фiзико-xiмічних поверхневих процесiв, можна зробити висновок, що введення в бетонну суміш малої кiлькостi кремнiйорганiчних речовин разом з водою зачинення, дасть можливiсть значно покращити довговічність і стiйкiсть проти одночасно дiючих на бетон агресивних факторiв i зовнiшнього навантаження. На морозостійкість, корозійну стійкість і довговічність цементобетону дорожнього покриття великий вплив має характер загальної пористості бетону, розмір окремих пор,  форма і взаємний зв’язок між ними. Ці фактори змінюються в процесі твердіння цементобетону та його експлуатації. Впливати на ці характеристики можна хімічними та фізичними методами.

Мета. Мета роботи полягає у покращенні довговічності цементобетону для покриття автомобільних доріг за рахунок використання гідрофобних добавок.

Матеріали та методи. Аналіз наукових видань, технічної та нормативної літератури щодо підвищення довговічності цементобетонів покриття автомобільних доріг.

Результати. Визначено перспективи напрямку підвищення довговічності цементобетону автомобільних доріг за рахунок використання гідрофобних хімічних добавок.  Результатом проведених досліджень є  встановлення  високої  ефективності гідрофобних добавок  у технології виготовлення дорожнього цементобетону.

Висновки. Таким чином, у результаті проведення досліджень встановлено, що гідрофобізуюча добавка позитивно  сприяє проходженню фізико-хімічних  процесів гідратації цементу порівняно з еталоном, встановлено оптимальну кількість добавки, яка  знаходиться в межах від 0,10 % до 0,15 % від ваги цементу; застосування гідрофобізуючої добавки дозволяє за рахунок газоутворення зменшити В/Ц при заданій легкоукладальності; підвищити фізико-механічні властивості, тріщиностійкість та довговічність цементобетону покриття автомобільних доріг.

Посилання

  1. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны.  Москва, 1990. 400 с.
  2. Дорошенко Ю.М., Дорошенко О.Ю.  Кремнийорганические добавки – еффективные модификаторы цементного бетона покрытия дорог.  Бетон и железобетон. Москва, 2013. Вып. 1 (18). С. 56-60.
  3. Чистяков В.В., Шургая А.Г., Дорошенко Ю.М., Чиженко Н.П., Сербін В.П., Дулевич Я.О. Вплив комплексної добавки на особливості твердіння і властивості цементобетону для покриття доріг. Будівельні матеріали, вироби та санітарна техніка. Київ, 2011. №39. С.115-122.
  4. Дорошенко Ю.М., Дорошенко О. Ю., Борковський П.П., Чиженко Н.П., Куцоконь О., Наконешна Я. Технологічні методи регулювання властивостей бетону.  Будівельні матеріали, вироби та санітарна техніка.Київ, 2014. №51. С.50-54.
  5. Хигерович М.И., Байер В.В. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов.  Москва,  1979. 126 с.