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Technologie de construction de chaussées monolithiques en ciment-béton. Pose de sols en béton - ordre de travail et leurs caractéristiques Principaux types de sols monolithiques |
Les routes en béton ont large applicationÀ l'étranger. En Russie, cette technologie n'est pas encore aussi populaire. Cela est dû au fait que la pose d'asphalte coûte beaucoup moins cher que la pose d'une autoroute en béton. Mais au fil des années, les prix de ces deux types revêtement de la route se stabilisent progressivement. Le béton est utilisé pour la construction d’autoroutes, d’aérodromes, de ponts et bien plus encore. Le matériau est posé à l'aide de machines spéciales, car le faire de vos propres mains est difficile et prend du temps. Avantages et inconvénients des routes en bétonLe bétonnage présente à la fois des avantages et des inconvénients. Il est supérieur à l'asphalte à bien des égards. Les avantages de telles routes :
Défauts:
Structure routièreLa structure comporte trois couches de revêtement :
Ils peuvent également construire des tunnels, des bords de route, des ponts et des supports, etc. Comment le terrain affecte-t-il la construction ?Pour une autoroute en béton, le plus différentes technologies. Si une piste en béton est construite dans une zone montagneuse, elle suit le terrain. Lorsque des autoroutes sont construites, le terrain est nivelé en comblant de nombreuses dépressions et en coupant les collines gênantes. Des ponts et des tunnels sont construits assez souvent. Pour que les voitures puissent bouger vitesse normale Pendant la construction, les virages et descentes brusques sont évités pour éviter les situations d'urgence. Processus technologique de remplissage d'une routeLa pose d'une route en béton comprend plusieurs étapes :
Les sections de coffrage sont installées en ligne et bien sécurisées afin qu'elles ne s'effondrent pas lorsque le béton est vibré par de lourdes machines de pose. Technologie d'utilisation des dalles dans la construction de routesDalles en béton pour routes. La fabrication a une certaine séquence :
Les mélanges de béton doivent faire l'objet d'une attention particulière, car leur mauvaise qualité peut entraîner des réparations constantes, très coûteuses. I. CHAMP D'APPLICATION Dans tous les cas d'utilisation d'une carte technologique, il est nécessaire de la lier aux conditions locales de travail, en tenant compte caractéristiques de conception revêtement, type de support, méthode de découpe des joints et d'entretien du béton. II. INSTRUCTIONS POUR LA TECHNOLOGIE DES PROCESSUS DE PRODUCTION Exigences pour la préparation des travaux antérieurs
Avant de commencer les travaux de pose d'une chaussée en ciment-béton, un support ciment-sol doit être préparé et un drainage longitudinal et transversal doit être aménagé. Le sable de la couche de nivellement doit être enlevé et nivelé sur le support et un découpage géodésique doit être effectué. Pour la construction des joints de dilatation, des panneaux sont préparés à partir d'épicéa, de pin ou de tilleul (grades I et II), qui sont immergés dans l'eau pendant 24 heures avant l'installation. Les broches de 40 à 70 cm de long sont en acier d'armature d'un diamètre de 20 à 40 mm. Technologie de travail (voir figure) Installation du coffrage
Des planches de coffrage d'une épaisseur d'au moins 40 mm sont posées le long du bord du revêtement, repérées par des piquets géodésiques. Avant l'installation, le coffrage doit être nettoyé. En bordure du revêtement, au niveau des joints du coffrage, des plots de bois sont enfouis dans le sable de manière à ce que leur sommet repose sur le repère de la base du revêtement. Le sable entre les plots est nivelé et compacté, puis des planches de coffrage sont installées sur les plots, redressées en plan et en hauteur et fixées avec des béquilles en acier ou des piquets en bois. Pour créer un support fiable à l'extérieur du coffrage, un cordon de terre d'au moins 20 cm de large est coulé et compacté. Pour que les bords supérieurs du coffrage présentent les marquages de conception du revêtement, la hauteur des planches doit correspondre strictement à l'épaisseur du revêtement. Les bords supérieurs du coffrage doivent être plats et lisses. Les têtes des béquilles fixant les planches doivent être placées sous les bords supérieurs du coffrage afin de ne pas gêner l'avancement du gabarit et de la latte vibrante. Aux joints des planches de coffrage, la différence de repères ne doit pas dépasser 2 mm. Après l'installation définitive du coffrage, un contrôle de nivellement doit être effectué. Nivellement et compactage de la couche de nivellement du sable
La couche de nivellement de sable sur le support ciment-sol est disposée à l'aide d'un gabarit qui se déplace manuellement le long du coffrage. Avant le gabarit, le sable est lissé à la truelle, puis enfin nivelé au gabarit. Lors de la planification de la couche de nivellement, les travailleurs doivent s'assurer qu'il y a un rouleau de sable de 3 à 5 cm de haut devant le gabarit sur toute sa longueur. Après le nivellement, la couche de nivellement est compactée à l'aide d'un vibrateur de surface. Le sable pour la couche de nivellement doit être humide. Si la base ciment-sol a été recouverte de sable lors de sa construction, elle peut être utilisée pour construire une couche de nivellement. Schéma technologique de pose d'une chaussée en béton de ciment à un carrefour par petite mécanisation : 1 - coffrage ; 2 - modèle ; 3 — vibrateurs de surface ; 4 - centrale électrique ; 5 — vibrateur profond ; 6 — latte vibrante ; 7 - pont portatif ; 8 — auvent portatif ; 9 — réservoir d'eau ; 10 - toilettes mobiles ; 11 — remorque remorque pour PTR et débarras ; 12 — remorque remorque pour les travailleurs Pose de revêtements en béton de ciment, découpe des joints et remplissage de mastic
Avant le début du bétonnage, les bords intérieurs du coffrage sont lubrifiés avec du mortier argilo-calcaire et les structures de joints de dilatation sont assemblées. Les conceptions de joints de dilatation sont installées immédiatement avant la pose du ciment- mélange de béton afin qu'ils ne gênent pas le passage des véhicules livrant le mélange. Les distances entre joints de dilatation sont prescrites conformément aux instructions des « Instructions pour la construction des chaussées en béton de ciment des autoroutes » VSN 139-68 / Ministère des Transports. Le panneau de la structure du joint de dilatation est fixé des deux côtés avec des goupilles, puis pendant le processus de bétonnage, un mélange ciment-béton est posé des deux côtés du panneau et travaillé avec des vibrateurs profonds. Le mélange ciment-béton doit répondre aux exigences de GOST 8423-63 « Road Concrete » et avoir un tassement conique de 2 à 3 cm. Pour augmenter l'ouvrabilité du mélange, des additifs entraîneurs d'air et plastifiants (résine abiétique, vinasse sulfite-alcool) doivent y être introduits lors de la préparation. Le mélange ciment-béton est livré dans des camions bennes à déchargement arrière et déchargé directement sur la couche de nivellement. Les véhicules sont conduits vers le site de déchargement en marche arrière. S'il est possible d'organiser la circulation en bord de route, des camions-bennes à déchargement latéral sont utilisés. Le lieu de déchargement du mélange ciment-béton est déterminé par calcul. Avec une largeur de revêtement de 4,5 m et une épaisseur de 22 cm, environ 2 véhicules de type ZIL - MMZ-555 doivent être déchargés tous les 3,5 m de revêtement (sur la base du calcul selon lequel un véhicule livre 1,7 à 1,8 m 3 de revêtement mélange). Les dommages causés à la couche de nivellement par le passage d'une voiture sont lissés par des ouvriers à l'aide de truelles. Le mélange de béton est réparti sur la base avec des pelles sans transfert. Le mélange ciment-béton posé au ras des bords supérieurs du coffrage est compacté à l'aide de vibrateurs profonds puis superficiels. A proximité du coffrage et au niveau des joints de dilatation, le mélange de béton est élaboré avec un soin particulier à l'aide d'un vibrateur interne. Pour protéger la tige du vibrateur de la casse, un limiteur doit être placé dessus pour empêcher la tige de s'enfoncer dans le support ciment-sol. Aux emplacements des joints de compression, des goupilles en acier d'armature lisse d'un diamètre de 18 mm et d'une longueur de 50 cm sont immergées dans le mélange de béton. Pour positionner avec précision les broches, un gabarit et un marteau vibrant sont utilisés. La surface du revêtement en béton est finie avec une chape vibrante dont le profil doit correspondre au profil de conception du revêtement. Les bords supérieurs du coffrage sont débarrassés du mélange de béton. La latte vibrante est déplacée le long de la surface du béton à une vitesse de 0,5 à 0,8 m/min, tandis que les bords de la latte vibrante doivent glisser le long des bords supérieurs du coffrage. Devant la chape vibrante, les ouvriers utilisent des pelles pour ajouter le mélange de béton manquant ou enlever l'excédent. Si, après passage de la chape vibrante, des bosses et des cavités apparaissent à la surface du revêtement, du mélange de béton est ajouté à ces endroits et la surface du revêtement est retraitée avec la chape vibrante. Lors du traitement de la surface en béton au niveau d'un joint, la chape vibrante est rapprochée du joint, puis transférée de l'autre côté du joint et le traitement de la surface en béton se poursuit. Enfin, la surface du revêtement proche du panneau encastré est lissée avec une râpe puis avec une brosse en nylon. Une fois que le béton commence à prendre, le panneau encastré est soigneusement retiré et le joint est traité et rempli dans le même ordre que le joint de compression. Après avoir traité le béton avec une chape vibrante, les éviers sont scellés avec une taloche, le lait de ciment est éliminé avec une brosse en nylon et l'enduit est lissé avec une truelle à long manche. La planéité du revêtement est vérifiée avec une bande de 3 m de long, qui est installée sur le revêtement parallèlement à l'axe longitudinal du revêtement à plusieurs endroits. Aux endroits où : les jeux sous la latte dépassent 5 mm, ajouter un mélange ciment-béton et répéter le traitement avec une latte vibrante et des truelles. La surface en béton finie est traitée en déplaçant une brosse en nylon du joint axial vers le bord. Lorsque l’on travaille avec des lisseurs et des brosses en nylon, ceux-ci doivent être systématiquement nettoyés et rincés à l’eau. Les bords du revêtement ont une forme ovale, traitée avec une râpe spéciale. Lors du traitement de la surface du béton, du revêtement des bords et des joints, il est strictement interdit de mouiller le béton. Pour faciliter le travail sur la surface du béton et des joints, les travailleurs utilisent des ponts en bois portables. Les joints de compression sont installés dans du béton fraîchement posé. Pour ce faire, dans des lieux coutures transversales compression, préalablement marquée sur le coffrage, tirer sur la cordelette ou installer un rail de guidage et l'immerger dans le béton à position verticale jusqu'à une profondeur de 5 à 6 cm, planches encastrées de 8 mm d'épaisseur. Le dessus des planches encastrées doit s'élever de 4 à 5 cm au-dessus de la surface en béton. Des deux côtés des planches encastrées, la surface en béton est traitée et talochée de manière à ce que les bords du futur joint soient au même niveau. Une fois que le béton commence à prendre, les planches encastrées sont soigneusement retirées, les joints sont traités avec une taloche et remplis de mastic bitumineux chaud provenant d'un arrosoir. La surface en béton enfin finie est recouverte d'un auvent mobile ou, après disparition du film d'eau, de toile de jute humide. Après 3-4 heures, la toile de jute est retirée et le béton est recouvert d'une couche de sable de 6 cm, constamment humidifiée pendant 20 jours. La zone de revêtement finie est clôturée par des barrières et des panneaux d'avertissement pendant que le béton durcit et est entretenu. Le coffrage est retiré au bout de 8 à 24 heures en fonction de la température de l'air. Commencez par retirer les goupilles, puis utilisez un pied de biche pour séparer soigneusement le coffrage du béton. Les planches de coffrage sont retirées, nettoyées et transportées vers un nouveau site d'installation, et les bords latéraux du revêtement sont recouverts de sable humide. Une fois la période de durcissement du béton expirée, la surface du revêtement est nettoyée du sable, l'excès de mastic bitumineux sur les joints est coupé avec une spatule spéciale et, si nécessaire, du mastic bitumineux est ajouté aux joints. Exigences de qualité de base
Le revêtement fini en béton de ciment doit répondre aux exigences suivantes : La surface du béton doit être lisse, sans cavités, et les bords du revêtement et les bords des joints doivent être de forme ovale. Le béton doit être bien travaillé ; il ne doit pas y avoir de dolines sur les bords latéraux du revêtement. Les écarts admissibles par rapport aux dimensions de conception sont : sur toute la largeur du revêtement………………………………….. ±5 cm en épaisseur……………………………………………………………. ±10% le long du talus transversal…………………………….. ±0,5% Consignes de sécurité
Les travailleurs travaillant avec des vibrateurs et des tables vibrantes doivent suivre une formation pour travailler avec des outils électrifiés et connaître les règles de sécurité. Tous les câbles électriques reliant les transformateurs abaisseurs aux PES et aux vibrateurs électriques doivent être isolés. Si un câble électrique est exposé ou cassé, ou si des vibrateurs sont endommagés, les travailleurs doivent immédiatement en informer l'électricien (l'opérateur du SPE). Des panneaux d'avertissement et de clôture doivent être affichés sur les chantiers pour assurer la sécurité des travaux. Pendant le quart de soir, la zone de travail doit être bien éclairée. Lors de la construction de chaussées en béton de ciment, il est nécessaire de respecter les exigences des documents réglementaires suivants : 1. Codes du bâtiment et règles, partie III, section D, chapitre 5. Autoroutes. Règles d'organisation et de production du travail. Réception pour l'exploitation. SNiP Sh-D.5-62. Gosstroyizdat. Lee, 1963. 2. Instructions pour la construction de chaussées en béton de ciment pour les autoroutes, VSN 139-68/Ministère des Transports, Transports, M., 1968. Ministère des Transports 3. Règlements de sécurité pour la construction, la réparation et l'entretien des autoroutes, Transports, M., 1969. III. LIGNES DIRECTRICES POUR L'ORGANISATION DU TRAVAIL Pour réaliser un ensemble de travaux d'installation d'une chaussée en béton de ciment à un carrefour, des pinces remplaçables sont prévues, sur lesquelles sont effectués les travaux suivants : a) installation du coffrage et planification de la couche de nivellement ; b) compactage de la couche de nivellement de sable, pose du revêtement en béton de ciment et entretien de celui-ci ; c) retirer le coffrage et remplir les bords de l'enduit avec du sable humide. Les matériaux et dispositifs auxiliaires nécessaires sont concentrés sur le chantier : planches de coffrage et broches pour leur fixation, matériaux pour lubrifier le coffrage, réalisation de joints de dilatation et planches pour la réalisation de joints de travail ; insérer des lattes et du mastic pour le remplissage des joints et du sable pour le revêtement du béton, un pont mobile, un auvent pour le revêtement du béton, ainsi qu'un ensemble d'outils et de matériel de petite mécanisation (latte vibrante, vibrateurs, gabarits, etc.). A proximité du chantier se trouvent des remorques pour le repos des travailleurs et un abri contre les intempéries, un coffre pour ranger les outils, un récipient avec de l'eau à des fins techniques, des réservoirs avec boire de l'eau, une trousse de premiers secours contenant un ensemble de médicaments essentiels. Les travaux de pose des chaussées en béton de ciment sont réalisés par une équipe complexe composée de trois unités. La pose du coffrage et la planification de la couche de nivellement sous le gabarit sont réalisées par une équipe d'ouvriers composée de : Ouvrier du béton 3 grades. - 1 Ouvriers du béton 2 grades. — 2 Un bétonnier 3 raz. et une taille 2. installer le coffrage, et le deuxième bétonnier 2 raz. prévoit du sable sous le gabarit. Pendant le processus de travail, le lien affecte un travailleur concret. 2 tailles pour décoffrer les zones de béton durci et remplir les bords du revêtement avec du sable. Le compactage du sable de la couche de nivellement, la pose de l'enduit de béton et la découpe des joints sont réalisés par une équipe d'ouvriers composée de : Ouvriers du béton 4 grades. — 2 Ouvriers du béton 3 grades. - 4 Ouvriers du béton 2 grades. — 3 Ouvriers routiers 1er grade. — 2 Opérateur de centrale électrique 4 emplois. - 1 Ouvrier du béton 3 grades. compacte la couche de nivellement de sable avec un vibrateur de surface, la nivelle après le passage des véhicules délivrant le mélange ciment-béton et répartit le mélange ciment-béton. Trois ouvriers en béton 2 grades. recevoir et distribuer le mélange ciment-béton. Ouvrier du béton 3 grades. compacte le mélange ciment-béton avec un vibrateur interne. Deux ouvriers en béton de niveau 3. (un de chaque côté de l'enduit) finir la surface en béton avec une chape vibrante. Deux ouvriers en béton 4 grades. effectuer finition finale surfaces en béton, jointoiement et finition des bords de revêtement. L'entretien du béton est réalisé par une équipe d'ouvriers composée de deux routiers de 1er grade. Leurs tâches consistent à recouvrir le béton d'une tente ou d'une toile de jute humide, à retirer la toile de jute et à remblayer le béton avec du sable. Opérateur de centrale électrique 4 emplois. services centrale électrique mobile et vibrateurs. IV. CALENDRIER DES TRAVAUX DE CONSTRUCTION EN CIMENT-BÉTON V. CALCUL DES COÛTS DE MAIN D'ŒUVRE POUR LA CONSTRUCTION MANUELLE DE 248 m 2 DE BÉTON DE CIMENT DE 4,5 m DE LARGE ET 22 cm D'ÉPAISSEUR AU MOYEN D'UNE PETITE MÉCANISATION
VI. PRINCIPAUX INDICATEURS TECHNIQUES ET ÉCONOMIQUES
VII. RESSOURCES MATÉRIELLES ET TECHNIQUES a) Matériaux de base et produits semi-finis
b) Voitures
c) Outils et accessoires
La carte technologique a été élaborée par le Département pour l'introduction de méthodes de travail avancées et de normes techniques dans la construction d'autoroutes et d'aérodromes de l'Institut Orgtransstroy (réalisé par l'ingénieur T.P. Bagirova) sur la base de matériaux de la Station de recherche normative de Kharkov / Deuxième édition, révisée avec recalcul aux nouveaux taux tarifaires. (Le recalcul a été effectué par l'ingénieur A.A. Kholodkova). (Dernière mise à jour le : 03/07/2018) Les chaussées en béton de ciment et en béton armé, conçues pour supporter un trafic intense de transports lourds, conservent longtemps leurs propriétés de transport et opérationnelles élevées et sont très durables. Cependant, même avec des travaux de construction de haute qualité et un entretien approprié pendant l'exploitation, au fil du temps, des fissures, des cavités, la destruction des bords des joints, le déplacement vertical des bords des dalles au niveau des joints, l'écaillage des coins des dalles, le pelage et d'autres dommages apparaissent sur les chaussées en béton. La technologie des travaux de réparation des chaussées en béton de ciment, réalisés dans les conditions spécifiques de la ville, devrait être basée sur l'utilisation de méthodes de réparation qui réduisent le temps nécessaire pour terminer les travaux, grâce à l'utilisation de matériaux. qui contribuent à la mise en service rapide des zones réparées, à la mécanisation complète des principales opérations à forte intensité de main d'œuvre à l'aide de machines et de mécanismes maniables et performants. Pour cuisiner mastics bitumineux Seul du bitume déshydraté est utilisé. Le mastic est préparé en usine et fourni au consommateur dans des récipients munis d'un passeport indiquant ses propriétés physiques et chimiques. S'il n'y a pas d'approvisionnement centralisé, les mastics sont préparés dans les bases locales comme suit : le bitume déshydraté est chauffé à 150-170°C, après quoi du caoutchouc émietté y est introduit. Le bitume avec des miettes de caoutchouc est bouilli pendant 2,5 à 3 heures sous agitation constante. Après avoir combiné les miettes de caoutchouc avec le bitume, les composants restants sont progressivement ajoutés et le mastic est à nouveau cuit pendant 30 minutes à 150-170°C sous agitation constante. La réparation des revêtements en béton présentant des dommages sous forme de coques, de nids-de-poule, de bords ébréchés des joints et des coins des dalles, des bords des dalles au niveau des joints, du pelage des dalles est associée à la constitution d'une nouvelle couche sur l'ancien béton. Le nettoyage minutieux de la surface à réparer est l'une des opérations les plus importantes, dont dépend en grande partie la force d'adhérence du béton ancien sur le béton neuf, et par conséquent la qualité de la réparation dans son ensemble. En figue. 120 montre un graphique de l'augmentation de la résistance d'un mélange ciment-béton sans retrait utilisé dans la réparation des revêtements de la perspective Leninsky à Moscou. DANS dernières années Une méthode a été développée pour réparer les chaussées en ciment-béton à l'aide de ciment-colle colloïdal, préparé sur le chantier dans un mélangeur-activateur de colle vibrant. La colle est composée de ciment Portland de qualité 600 à 70 % et de sable à 30 % ; de l'eau est ajoutée pour obtenir un rapport eau-ciment de 0,3. Le mélange de la colle dure 5 à 7 minutes. Dans certains cas, du ciment Portland peut être ajouté à l'adhésif époxy à raison de 15 à 25 %. Le mélange époxy, selon la nature du dommage, est préparé à partir de colle époxy et d'un mélange minéral dans un rapport de 1:3 à 1:7. Classement matière minérale utilisé pour préparer le mélange époxy est sélectionné selon le principe de la plus grande densité. Composition approximative du mélange minéral : 65 à 70 % de fines de pierre de 1,25 à 5 mm et 30 à 35 % de sable de quartz pur ou de fines de pierre de 0,5 à 1,25 mm. Pour sceller les éviers, utilisez un mélange dans un rapport de 1:5 ou 1:6. Pour réparer les bords des joints et les endroits où le compactage est difficile, utilisez le mélange le plus riche dans un rapport de 1:3 ou 1:4. où h est l'épaisseur de la couche de renfort, cm ; et k sont les coefficients adoptés lors de la fusion des couches ; k1 = 1,05 ; k=1; lors de la pose de la couche supérieure sur la couche de séparation k1=1,2 ; k=1; hm est l'épaisseur du revêtement de béton monolithique constitué du matériau de la couche supérieure conçu pour la nouvelle charge, en cm ; E1 et E - module élastique du béton de la couche de revêtement et de renforcement existante, kgf/cm2 (Pa) ; h1 - épaisseur du revêtement existant, cm. Le revêtement en béton de ciment est un revêtement permanent de type dur conçu pour tout trafic intense. Les revêtements similaires diffèrent : - haute résistance; — durabilité; — un niveau de circulation plus sûr la nuit ; — coefficient d'adhérence élevé du revêtement, qui ne change pas lorsqu'il est humidifié ; — niveau élevé de mécanisation et d'automatisation ; — la capacité d'effectuer des travaux de construction dans des conditions défavorables ; — faible usure du revêtement (0,1-0,2 mm/an). Avec tous les aspects positifs évidents décrits ci-dessus, ces types de revêtement présentent également des inconvénients : - les difficultés rencontrées lors de la réparation du revêtement ; — impossibilité d'ouvrir la circulation immédiatement après l'achèvement des travaux ; — la nécessité d'installer des joints de dilatation. Des chaussées en béton de ciment avec une hauteur de remblai supérieure à 1,5 mètre sont construites au cours de la deuxième année. Exigences pour les revêtements routiers : Le béton de ciment doit être solide et résistant au gel (F). La résistance au gel est évaluée par le nombre de cycles de congélation et de décongélation alternées d'échantillons saturés d'eau à l'âge de 28 jours sans réduction de la résistance de plus de 25 % et sans perte de poids de plus de 5 %. Les revêtements routiers en béton de ciment sont divisés en qualités qui caractérisent leur résistance à la traction en flexion et en compression. routes russes Les autoroutes situées sur le territoire de la Fédération de Russie sont divisées en : Selon le type d'utilisation autorisée, les autoroutes sont divisées en voies publiques et voies non publiques. En 2009, 3 004 km de routes publiques ont été mises en service, soit 1,3 fois plus que le volume de routes mises en service en 2008, dont 1 159 km de routes fédérales. En 2009, 16 470 mètres linéaires de structures artificielles ont été mis en service. Après des réparations majeures et en cours, 4 550 km d'autoroutes fédérales ont été mises en service (22 % de plus que prévu dans le programme), des structures artificielles - 18 000 mètres linéaires (44 % de plus que les volumes de 2008). Dans le même temps, les attributions de routes construction du budget fédéral s'élevait à 342,9 milliards de roubles, les subventions aux entités constitutives de la Fédération de Russie - 104,3 milliards de roubles. Même si les routes fédérales ne représentent que 7,8 % de la longueur totale du réseau routier public, elles représentent jusqu'à 50 % de l'intensité du trafic. Plus de 546 000 km de routes sont en dur, les 54 000 km restants sont des chemins de terre. Tableau 1. Les revêtements de sol et les bases stabilisées avec des liants organiques et inorganiques sont principalement utilisés pour les routes non urbaines. L'avantage de tels revêtements est l'absence de besoin de matériaux en pierre et leur faible coût. La quantité et la qualité des routes ne répondent toujours pas aux besoins d'une économie en croissance, malgré le fait que les fonds budgétaires à tous les niveaux sont alloués en volumes toujours plus importants et que des tentatives sont faites pour attirer des capitaux privés vers construction et la reconstruction des routes et des infrastructures. Les routes européennes sont construites sur une base concrète, les routes russes sont principalement construites sur du sable. Dans le même temps, selon diverses sources, entre 30 et 90 % des routes russes ne répondent pas aux normes de transport. Alternatives En Russie, la construction de routes utilise encore une technologie de béton bitumineux obsolète, coûteuse et lente, qui n'est pas non plus très adaptée au climat russe et nécessite des réparations fréquentes. Selon les chercheurs, l’utilisation de telles technologies conduit à une impasse financière et technologique. Une issue à cette situation pourrait être l'utilisation de technologies du béton, en particulier la technologie des dalles de béton liées entre elles par des câbles d'acier, qui est activement utilisée aux États-Unis, permettant une installation rapide, peu coûteuse et de haute qualité. construire routes Aujourd'hui, il y en a beaucoup bonnes technologies dans la construction de routes. Dans certaines régions du pays (par exemple, dans la région de Kaluga), du béton bitumineux en pierre concassée est utilisé (dans le tableau sous le numéro 6), et selon l'assurance des dirigeants locaux, les routes qui ont été construites à l'aide de cette technologie Il y a 6 à 8 ans, aucune fissure n'avait encore été produite. En moyenne, une telle construction coûte 30 à 40 % de plus, mais ces coûts sont amortis au cours des 1,5 à 2 premières années. Cependant, la plus grande attention est actuellement portée à l'introduction de routes en béton de ciment. Cependant, cet intérêt, comme beaucoup de nouveautés proposées en Russie, repose sur des connaissances avancées. expérience à l'étranger, en l'occurrence les États-Unis, l'Allemagne et la Pologne, où les routes à revêtement en béton de ciment se sont généralisées car elles ont une durée de vie plus longue et ne nécessitent pas de coûts d'entretien élevés. Fondamentalement, la plupart des experts se réfèrent à l'expérience des États-Unis d'Amérique, où aujourd'hui 35 à 40 % des routes sont construites à l'aide de cette technologie. Aux États-Unis, tout un programme a été développé qui permet la construction de routes en béton ciment d'une durée de vie de plus de 60 ans. Actuellement, les routes en béton de ciment ne représentent qu'environ 2 % du réseau de routes publiques à revêtement dur en Russie et 8 % du réseau de routes fédérales. Entre 1993 et 2000, la longueur des routes fédérales en béton de ciment a augmenté d'un peu plus de 9 % et celle des routes en béton bitumineux de 30 %, ce qui ne correspond pas aux tendances mondiales. construction de route et conduit à un gaspillage inutile d’efforts et d’argent. Presque toutes les routes aux États-Unis sont construites avec base concrète, sur lequel est appliqué fine couche asphalte. Cette solution d’ingénierie simple s’appelle en fait le béton bitumineux. En Russie, ce terme est utilisé en relation avec les revêtements d'asphalte traditionnels, où le liant est du bitume plutôt que du ciment. En Russie, de temps en temps, une base monolithique est posée sous l'asphalte, mais elle est généralement constituée de béton dit « maigre » de mauvaise qualité, ce qui discrédite littéralement cette technologie. Pour autant que nous sachions Quant à l’histoire, c’est en 1913 que la première route en béton a été construite à Tiflis. Et les routes en béton construites par les Allemands à Kaliningrad pendant la Grande Guerre patriotique fonctionnent encore aujourd'hui de manière fiable. Les revêtements en béton de ciment ont été introduits en URSS, mais ils ont été utilisés principalement dans les conditions climatiques difficiles de la Sibérie et de l'Extrême-Nord dans les années 1960-1970 (pour l'accès aux gisements minéraux). Mais au début des années 90. construction les routes en béton de ciment ont été complètement abandonnées. En 1993, la longueur totale de ces routes n'était que de 9 366 000 km. Par conséquent, l’une des difficultés actuelles est qu’après deux décennies, il ne reste presque plus d’ingénieurs familiarisés avec cette technologie. En Russie, seules quelques régions utilisent plus ou moins activement le béton de ciment dans la construction de routes. Par exemple, Novosibirskavtodor utilise cette technologie non seulement sur les autoroutes, mais également en ville. Également dans le territoire de Primorsky, de nouvelles autoroutes sont en cours de construction avec une chaussée en béton de ciment. Il existe de telles autoroutes dans la région de Tioumen. Cependant, la région de Novossibirsk - leader reconnu. Ici, comme en Europe, plus de 20 % des routes sont en béton de ciment. Routes en béton de ciment. Ce que c'est Les revêtements en béton ciment sont de différents types. Ils sont divisés en monolithiques et préfabriqués, monocouches et doubles, renforcés et non armés, et du béton ordinaire et du béton précontraint sont utilisés. Le ciment de chacune de ces structures doit répondre à des exigences spécifiques supplémentaires. Le plus souvent, une telle route n’est pas une surface monolithique. Si la route est recouverte d'un ruban continu de béton, alors avec les changements de température (jour et nuit, été et hiver) dalle en béton changera de taille - se dilatera et se contractera, et des contraintes apparaîtront, ce qui peut conduire à une fissuration du béton. En règle générale, un revêtement routier en béton de ciment est une dalle de 18 à 24 centimètres d'épaisseur. Par conséquent, des joints de dilatation - des espaces millimétriques - sont réalisés sur une route en béton à une certaine distance. Les joints sont remplis de mastic bitumineux élastique afin que l'eau ne pénètre pas dans la base sous la dalle. Dans les climats tempérés, les joints de dilatation sont installés tous les 20 à 30 mètres. Cette distance dépend de la température du mélange de béton au moment de la pose, ainsi que du climat de la région. Lorsque le revêtement est refroidi à une température inférieure à la température du mélange de béton au moment de la pose, le béton se rétracte et la dalle de béton peut se fissurer. Pour éviter l'apparition de telles fissures, le revêtement est séparé par des joints à des distances inférieures à celles auxquelles elles se produisent. tensions dangereuses. Ces joints sont généralement placés à une distance de 5 à 10 mètres et sont des fentes dont la profondeur est égale à un tiers de l'épaisseur de la dalle. Ces coutures sont appelées coutures de compression. Lorsque des contraintes de compression apparaissent dans le béton lors du refroidissement, la dalle de béton se fissure à son point le plus faible, le long de la section fragilisée par l'entaille. Le joint de compression est rempli de mastic de la même manière que le joint d'expansion. Le long de l'axe de la route, un joint est également réalisé selon le type de joints de compression, sinon une fissure longitudinale peut se former. Ainsi, le revêtement routier en béton de ciment est continu, mais constitué de dalles séparées. Pour éviter de briser la solidité de l'ensemble du revêtement, ainsi que pour transférer la charge des machines en mouvement d'une dalle à l'autre, des tiges métalliques spéciales sont installées dans les joints. Il existe une option pour créer une feuille de béton monolithique, mais cette technologie est plus compliquée. Les experts sont convaincus que l'accent devrait être mis sur les structures préfabriquées en béton de ciment précontraint, mais sur les nouveaux base technologique et avec d'autres solutions d'ingénierie. Ainsi, aux États-Unis, on fabrique des dalles avec des canaux continus. A travers ces trous un protégé Cable d'acier, et un horizon de 30 à 40 dalles de ce type est étiré à l'aide de vérins. Cette « postcontrainte » du béton résout le problème des tassements des dalles les unes par rapport aux autres. Avantages Les routes en béton de ciment sont 5 à 6 fois plus durables que le béton asphalté ; leur durée de vie peut atteindre 50 ans ou plus. Ils résistent aux influences environnementales agressives, offrent une traction élevée et une absence de poussière. Le tissu s'use relativement peu (0,1 mm par an), l'épaisseur du revêtement ne dépasse pas 16-22 cm. En plus des avantages économiques directs lors de la construction, la chaussée en béton offre des avantages techniques et économiques significatifs lors de l'exploitation de la route. De plus, leur solidité et leur résistance à l'usure permettent le passage camions avec un volume important de marchandises et accroître l’intensité du trafic, ce qui est particulièrement important dans le contexte des problèmes de transport de la Russie. La grande durabilité du béton vous permet de réduire au minimum les coûts d'entretien et de réparation. La durée de vie d'une chaussée en béton est plusieurs fois plus longue que celle d'une chaussée en béton bitumineux. Un autre facteur qui nuit aux routes asphaltées est le manque de bitume routier de haute qualité, que l'industrie russe ne produit pratiquement pas. Et si vous continuez à construire des routes avec du bitume et à fabriquer du béton bitumineux, malgré un financement à grande échelle et l'introduction d'innovations, vous ne pourrez pas sortir du cercle vicieux de réparation de l'industrie routière russe. Ainsi, nous pouvons dire que, par rapport au béton bitumineux, les revêtements en béton de ciment présentent un certain nombre de caractéristiques techniques et des avantages techniques et économiques. Béton revêtements routiers avoir: Les qualités de transport et opérationnelles élevées et la possibilité d'une mécanisation complète des travaux de construction placent les revêtements routiers en béton au premier rang mondial parmi les revêtements améliorés. Actuellement en tête entreprises de construction assurer la qualité des routes en béton de ciment en renforçant la plate-forme avec des treillis spéciaux constitués de divers matériaux, par exemple le carbone, et en améliorant les compositions de béton en introduisant divers additifs. Ainsi, on voit que la technologie de pose de routes en béton-ciment n'est pas du tout simple. De plus, les revêtements en béton de ciment doivent être posés sur des fondations durables et résistantes au gel. Opportunités et défis En Russie, la construction et la reconstruction de routes en béton de ciment peuvent être réalisées exclusivement avec des matériaux nationaux, augmentant ainsi le volume de production de ciment routier et d'autres matériaux de construction nécessaires, ainsi que le nombre d'emplois. Le ciment, le béton et le béton armé précontraint peuvent être produits dans n'importe quelle région située le long des routes en construction, car les ressources nécessaires sont disponibles presque partout en Russie. Mais lorsqu'un organisme de construction routière soumet des estimations de conception pour examen effectué au cours du processus d'appel d'offres, alors critère principal, qu'elle doit suivre en tant que future interprète construction, est conforme aux seuls SNiP disponibles des années 70. et les limites de coûts. Mais aucune technologie moderne de construction de routes ne répond à ces exigences, y compris les chaussées en béton de ciment. Par conséquent, il est très important au niveau législatif de modifier les exigences relatives aux conditions commerciales, car non seulement le prix doit servir indicateur clé avantages de la construction, mais aussi la durabilité des routes construites. Le changement, même en faveur des technologies les plus bénéfiques, n’est jamais facile. Aussi dans Temps soviétique la direction de l'industrie craignait qu'en passant au béton de ciment, jusqu'à 70 % des équipements destinés à la production et à la pose d'asphalte soient libérés et que la charge de travail de la base existante diminue de 15 à 20 %. Il y avait des difficultés avec le stockage du ciment et sa durée de conservation ; il était nécessaire de créer de nouveaux mécanismes logistiques. Les mécanismes de planification deviendraient plus compliqués et des coûts considérables seraient nécessaires pour rééquiper l'industrie en matériel de pose de béton. De plus, à cette époque, il n’existait pas de Des décisions constructives, et les volumes de ciment routier et de béton produits étaient faibles. En relation avec tout ce qui précède, une forte augmentation des coûts de construction était attendue. Aujourd'hui, bon nombre de ces difficultés sont résolues de manière plus indolore, mais en général, de tels changements à grande échelle nécessitent bien entendu d'importants investissements en capital. De plus, après 30 ans, la technologie du béton armé préfabriqué et monolithique est considérée comme presque la seule issue à l'impasse technologique. Le développement de cette technologie est principalement déterminé par la politique de l'État, puisque l'essentiel du financement de la construction de routes est assuré par le budget fédéral. En outre, l’État doit assumer une partie des risques liés à l’utilisation continue d’entreprises dotées de capacités avancées. Prix équipement moderne pour la pose d'une chaussée en béton de ciment s'élève à plusieurs millions d'euros. Après avoir investi dans du matériel, l'entreprise doit s'assurer que les commandes pour ce type de travaux ne s'arrêteront pas à l'avenir. Perspectives En 2010, il était prévu d'augmenter à 21 574 km la longueur des routes publiques d'importance fédérale répondant aux exigences réglementaires en matière de transport et d'indicateurs opérationnels. Toutefois, cela ne suffit pas au fonctionnement efficace du secteur routier. La stratégie de modernisation consiste à empêcher l’effondrement du réseau routier. Pas un seul document de planification de la construction routière ne mentionne l’introduction de nouveaux solutions techniques. Il est automatiquement proposé de miser sur le béton bitumineux - une technologie extrêmement imparfaite, notamment dans les conditions climatiques de la Russie. L'asphalte est une surface non rigide avec une faible résistance au gel, réagit mal à la chaleur, souffre d'orniérage prononcé, ne fonctionne que de deux à cinq ans, notamment dans des conditions de charges maximales croissantes sur l'essieu arrière des camions et des camionnettes (en fait, ils atteint déjà 12 tonnes) et une croissance explosive du nombre de voitures dans le pays. Sous de telles charges, les routes en béton bitumineux s'affaissent et se brisent bien avant toute période de garantie. Le nombre de réparations insuffisantes augmente. Le prix du bitume augmente avec celui du pétrole et une grave pénurie commence à se faire sentir sur le marché. Les budgets de construction incluent déjà des chiffres astronomiques. Ainsi, la construction d'un kilomètre d'autoroute de première catégorie au niveau de l'autoroute de Kiev coûte aujourd'hui, selon Transstroy, en moyenne 1 milliard de roubles (plus de 40 millions de dollars). Une route de troisième catégorie coûte 200 millions de roubles (à titre de comparaison : en 2007, Rosavtodor s'est vu attribuer 150 milliards de roubles). Et ceci malgré le fait que le meilleur asphalte, compte tenu des charges actuelles sur les routes, ne nécessite pas de réparations avant au mieux 5 ans. Le climat, la culture de gestion, la corruption, les technologies obsolètes, la violation des réglementations techniques et le manque de normes techniques - tout cela maintient le système dans les limbes et l'empêche de se développer. Souvenons-nous encore de Novossibirsk. Lors de la construction du Northern Bypass, qui s'est achevée en novembre 2009, un revêtement en béton de ciment a été utilisé. Les constructeurs n’avaient pas prévu d’utiliser de l’asphalte pour plusieurs raisons. Le coût d'un revêtement en asphalte et en béton est à peu près le même, tandis que la durée de vie moyenne d'un revêtement en asphalte est de 12 à 14 ans et celle en béton de 25 ans. Grâce à l'abandon de l'asphalte, le coût d'entretien de la chaussée est également réduit de 1,5 fois. Cette autoroute longue de 76 km (une couche de ciment-béton de 24 cm d'épaisseur et 16,5 m de large sur un support sable-ciment de 18 cm d'épaisseur) a nécessité 50 000 tonnes de ciment. Cela représente environ 6,5 mille centièmes par kilomètre (658 kg par mètre linéaire). Comme mentionné ci-dessus, environ 3 à 3 500 km de routes publiques sont construits chaque année en Russie. Si au moins la moitié d'entre eux sont construits méthode ciment-béton, cela peut augmenter la demande de ciment uniquement à ces fins de construction de routes de 1 million de tonnes (hors construction d'infrastructures routières et réparations en cours). À l’avenir, la construction de routes en béton devrait augmenter et devenir le principal type d’autoroute. Le béton de ciment n'est pas réservé qu'aux routes Les revêtements en béton de ciment peuvent également être largement utilisés dans la construction d'aérodromes, qui sont rares en Russie. De nombreuses villes européennes de 100 000 habitants ou plus ont aéroports internationaux. En Russie, même les grands centres régionaux sont difficiles à relier entre eux par voie aérienne. Pour une interaction économique active, les villes russes doivent disposer d'aéroports opérationnels et, dans le cas de coopération avec des investisseurs étrangers, d'aéroports internationaux de qualité appropriée pour le bon déroulement du transport aérien. En Union soviétique, il y avait des dizaines d'aérodromes locaux dans toutes les régions, ce qui a grandement contribué à résoudre de nombreux problèmes vitaux. Aujourd’hui, bon nombre de ces aérodromes sont complètement perdus. La technologie ciment-béton devrait également être utilisée dans la construction les chemins de fer comme base pour les rails. Et bien que l'utilisation dans ce domaine ne promette pas d'être à grande échelle, car elle est associée à des difficultés spécifiques, les tentatives existantes indiquent un large éventail d'applications potentielles pour les revêtements en béton de ciment, ce qui, à son tour, augmente le niveau de demande. pour ciment et béton en développement économique des pays. V. NIKOLSKAYA, directeur de recherche de l'agence d'analyse ABARUS Market Research |
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