Предыдущая публикация
Новые технологии в аэродромном строительстве – армирование асфальтобетонных покрытий стальными сетками
Автор: Валерий Коблов, заместитель начальника управления проектирования аэродромных сооружений «Аэропроекта»
Сводом правил СП 121.13330.2019 «Аэродромы. СНиП 32-03-96» при усилении жестких покрытий асфальтобетоном предписывается обязательное армирование слоя усиления сетками. Как правило, при реконструкции аэродромных покрытий в проектах предусматривается и реализуется в натуре армирование асфальтобетона полимерными сетками. Однако, за рубежом уже много лет успешно применяется в аэродромном строительстве армирование асфальтобетонных слоев стальными сетками, специально выпускаемыми для этих целей.
Стальные сетки для армирования покрытий
Специальные стальные сетки для армирования асфальтобетонных слоев применяются и на дорогах, и на аэродромах, так как механизм работы их и там и там одинаков. Термин «специальные» подчеркивает отличие армирующих сеток от, например, стальных плетеных 6-угольных сеток для изготовления габионов. Отличие заключается в дополнительно вплетенном, с определенным шагом (200-300 мм) в сетку, поперечном стержне.
Поперечный стержень в армирующей сетке обеспечивает более равномерное и, соответственно, более эффективное распределение на сетку через асфальтобетон радиальных нагрузок от вертикального давления колеса автомобиля или самолета. Кроме того, поперечный стержень обеспечивает более эффективную передачу продольных сдвигающих усилий (при разгоне или торможении колеса) с асфальтобетона на армирующую сетку. С этой целью, в стальных армирующих сетках типа «ДОРКАРС» (ДОРожная КАРкасная Сетка) поперечный стержень имеет прямоугольное сечение, и он периодически скручен под углом 90°.
Высота сечения поперечного стержня 5-7 мм превышает диаметр проволоки 2-3 мм, из которой сплетена сетка. При этом, горизонтальные участки поперечного стержня располагаются в местах скрутки проволок, а вертикальные участки – внутри ячеек сетки. В результате, эти вертикальные участки поперечного стержня выступают над поверхностью полотна сетки.
Эти вертикальные участки поперечного стержня работают как шпонки и обеспечивают эффективную работу сетки с асфальтобетоном на сдвиг.
Сетки типа «ДОРКАРС» выпускаются за рубежом двух типов (легкие и тяжелые), а в России – трех типов (легкие, тяжелые и промежуточный тип – средние).
Средние и тяжелые сетки более прочные, поэтому они рекомендуются к применению на аэродромах. На автодорогах низких категорий, с небольшой нагрузкой, рекомендуются к применению легкие сетки. На дорогах высоких категорий, с высокой нагрузкой, применяются, как правило, средние сетки. Хотя, в некоторых случаях, могут применяться и тяжелые сетки.
Специальные стальные сетки для армирования асфальтобетонных слоев применяются и на дорогах, и на аэродромах, так как механизм работы их и там и там одинаков. Термин «специальные» подчеркивает отличие армирующих сеток от, например, стальных плетеных 6-угольных сеток для изготовления габионов. Отличие заключается в дополнительно вплетенном, с определенным шагом (200-300 мм) в сетку, поперечном стержне.
Поперечный стержень в армирующей сетке обеспечивает более равномерное и, соответственно, более эффективное распределение на сетку через асфальтобетон радиальных нагрузок от вертикального давления колеса автомобиля или самолета. Кроме того, поперечный стержень обеспечивает более эффективную передачу продольных сдвигающих усилий (при разгоне или торможении колеса) с асфальтобетона на армирующую сетку. С этой целью, в стальных армирующих сетках типа «ДОРКАРС» (ДОРожная КАРкасная Сетка) поперечный стержень имеет прямоугольное сечение, и он периодически скручен под углом 90°.
Высота сечения поперечного стержня 5-7 мм превышает диаметр проволоки 2-3 мм, из которой сплетена сетка. При этом, горизонтальные участки поперечного стержня располагаются в местах скрутки проволок, а вертикальные участки – внутри ячеек сетки. В результате, эти вертикальные участки поперечного стержня выступают над поверхностью полотна сетки.
Эти вертикальные участки поперечного стержня работают как шпонки и обеспечивают эффективную работу сетки с асфальтобетоном на сдвиг.
Сетки типа «ДОРКАРС» выпускаются за рубежом двух типов (легкие и тяжелые), а в России – трех типов (легкие, тяжелые и промежуточный тип – средние).
Средние и тяжелые сетки более прочные, поэтому они рекомендуются к применению на аэродромах. На автодорогах низких категорий, с небольшой нагрузкой, рекомендуются к применению легкие сетки. На дорогах высоких категорий, с высокой нагрузкой, применяются, как правило, средние сетки. Хотя, в некоторых случаях, могут применяться и тяжелые сетки.
Наиболее эффективной технологией реконструкции покрытий является разработанная более 30 лет назад технология, которая включает в себя использование плетеных из стальной проволоки сеток с 6-ти угольной ячейкой. Крепление сетки к основанию осуществляется путем розлива по уложенной сетке тонкого слоя литой эмульсионно-минеральной смеси (ЛЭМС). После распада эмульсии и затвердевания слоя ЛЭМС стальная сетка прочно фиксируется на основании, что позволяет укладывать на нее слой горячей асфальтобетонной смеси по обычной технологии. В процессе уплотнения катками горячего асфальтобетона, слой ЛЭМС прочно сцепляется с армирующей сеткой, образуя с ней композитный армирующий слой.
Сравнение прочности аэродромных асфальтобетонных покрытий, армированных различными сетками (полимерная сетка HaTelit AIM 50, сетка из стекловолокна ССНП 100/100–50 и стальная сетка ДОРКАРС Т) показывает, что стальная сетка значительно увеличивает прочность асфальтобетонного покрытия:
• по прогибу до 25%,
• по прочности на растяжение до 72%.
В связи с этим стальная сетка более эффективно предотвращает образование отраженных трещин в асфальтобетонном покрытии над швами и трещинами бетонного основания.
Отраженные трещины
Отраженные трещины в асфальтобетоне появляются в верхнем слое покрытия, отражая существующие трещины и швы в нижележащем слое, чаще всего в цементобетонном основании.
Отраженные трещины образуются из-за недостаточной прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе. Для снижения вероятности образования отраженных трещин выполняется армирование асфальтобетона.
Отраженные трещины в асфальтобетоне появляются в верхнем слое покрытия, отражая существующие трещины и швы в нижележащем слое, чаще всего в цементобетонном основании.
Отраженные трещины образуются из-за недостаточной прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе. Для снижения вероятности образования отраженных трещин выполняется армирование асфальтобетона.
Аналогичная технология армирования применяется в России с 2012 года под названием «САДЭМС» – Сетка Армирующая Дорожная Эмульсионно-Минеральная Смесь. САДЭМС полностью адаптирована к российским условиям.
!Первое применение стальных сеток для армирования покрытий в России
Впервые стальные армирующие сетки типа «ДОРКАРС», закрепляемые литой эмульсионной смесью по технологии «САДЭМС», были применены в России в Ленинградской области на федеральной автомобильной дороге А-114 в 2012 году.
В 2014 году был разработан и утвержден Федеральным дорожным агентством (Росавтодор) отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.3.041-2014 «Методические рекомендации по армированию асфальтобетонных слоев дорожных одежд стальными сетками». Данный документ регламентирует технологию армирования асфальтобетонных покрытий, требования к материалам и методику проектирования асфальтобетонных покрытий, армированных стальными сетками. Для армирования по этой технологии применяются выпускаемые в России из отечественных материалов специальные стальные сетки «ДОРКАРС» – ДОРожная КАРкасная Сетка.
На сегодняшний день в России построено уже около 1,0 млн. м2 асфальтобетонных дорожных покрытий, армированных стальными сетками типа «ДОРКАРС» по технологии «САДЭМС», в том числе на федеральных автомобильных дорогах высших категорий с очень интенсивным и тяжелым движением.
С учетом полученного опыта практического применения был разработан и введен ОДМ 218.3.041-2020 «Методические рекомендации по армированию асфальтобетонных слоев дорожных одежд стальными сетками». Нормативным подкреплением данной технологии является также Федеральная единичная расценка ФЕР 27-06-067-01.
Нововведения ОДМ 218.3.041-2020
В ходе практического применения ОДМ 218.3.041-2014 потребовалось усовершенствовать нормативную базу:
1) Выяснилось, что разделение стальных сеток на 2 типа – легкие и тяжелые – недостаточно. Часто возникали случаи, когда легкая сетка имела недостаточную прочность, а тяжелая – избыточную. Потребовался промежуточный тип сетки – средний – для более экономичного армирования. Поэтому в ОДМ 218.3.041-2020 предусмотрено 3 типа сеток: легкая, средняя и тяжелая.
2) Действовавшие нормативные документы по прочностному расчету дорожных одежд не содержали справочных данных о расчетных характеристиках асфальтобетонов, армированных стальными сетками. Поскольку типов асфальтобетонов и типов стальных сеток существовало большое количество, то возникла необходимость в аналитической методике обоснования расчетных характеристик любого типа асфальтобетона, армированного любой стальной сеткой. В новую версию стандарта включена соответствующая методика. В результате появилась возможность выполнять прочностные расчеты армированных конструкций по всем стандартным методикам на основании действующих нормативно-технических документов (НТД) с использованием расчетных характеристик армированных асфальтобетонов. Поэтому, при расчете армированных дорожных одежд, совершенно безболезненно прошел переход с методик расчета ПНСТ 265-2018 на методики ПНСТ 542-2021 и затем на методики ГОСТ Р 71404-2025. Методика ОДМ 218.3.041-2020 по определению расчетных характеристик армированных асфальтобетонов универсальна и применима для расчетов по СП 121.13330.2019 «Аэродромы. СНиП 32-03-96».
3) Также в ОДМ 218.3.041-2014 отсутствовала методика расчетной проверки асфальтобетонных слоев на трещиновато-блочных (в том числе, бетонных) основаниях на образование отраженных трещин. В новый ОДМ 218.3.041-2020 такая методика была включена.
4) Кроме этого, в новом ОДМ 218.3.041-2020 появилась методика расчетной проверки асфальтобетонных слоев на сдвиг в жаркий период года.
5) В ОДМ 218.3.041-2020 были включены дополнительные уточнения в части технических требований к стальным сеткам, ЛЭМС и технологии работ.
В ходе практического применения ОДМ 218.3.041-2014 потребовалось усовершенствовать нормативную базу:
1) Выяснилось, что разделение стальных сеток на 2 типа – легкие и тяжелые – недостаточно. Часто возникали случаи, когда легкая сетка имела недостаточную прочность, а тяжелая – избыточную. Потребовался промежуточный тип сетки – средний – для более экономичного армирования. Поэтому в ОДМ 218.3.041-2020 предусмотрено 3 типа сеток: легкая, средняя и тяжелая.
2) Действовавшие нормативные документы по прочностному расчету дорожных одежд не содержали справочных данных о расчетных характеристиках асфальтобетонов, армированных стальными сетками. Поскольку типов асфальтобетонов и типов стальных сеток существовало большое количество, то возникла необходимость в аналитической методике обоснования расчетных характеристик любого типа асфальтобетона, армированного любой стальной сеткой. В новую версию стандарта включена соответствующая методика. В результате появилась возможность выполнять прочностные расчеты армированных конструкций по всем стандартным методикам на основании действующих нормативно-технических документов (НТД) с использованием расчетных характеристик армированных асфальтобетонов. Поэтому, при расчете армированных дорожных одежд, совершенно безболезненно прошел переход с методик расчета ПНСТ 265-2018 на методики ПНСТ 542-2021 и затем на методики ГОСТ Р 71404-2025. Методика ОДМ 218.3.041-2020 по определению расчетных характеристик армированных асфальтобетонов универсальна и применима для расчетов по СП 121.13330.2019 «Аэродромы. СНиП 32-03-96».
3) Также в ОДМ 218.3.041-2014 отсутствовала методика расчетной проверки асфальтобетонных слоев на трещиновато-блочных (в том числе, бетонных) основаниях на образование отраженных трещин. В новый ОДМ 218.3.041-2020 такая методика была включена.
4) Кроме этого, в новом ОДМ 218.3.041-2020 появилась методика расчетной проверки асфальтобетонных слоев на сдвиг в жаркий период года.
5) В ОДМ 218.3.041-2020 были включены дополнительные уточнения в части технических требований к стальным сеткам, ЛЭМС и технологии работ.
Технология «САДЕМС» с использованием стальных сеток «ДОРКАРС», по результатам ее успешного практического применения, включена в федеральный информационный ресурс «Реестр новых и наилучших технологий, материалов и технологических решений повторного применения» и рекомендована для широкого применения.
Проектирование реконструкции и капитального ремонта аэродромных покрытий с учетом положительного опыта применения технологии «САДЭМС» при строительстве и реконструкции автомобильных дорог позволит существенно снизить затраты на выполнение СМР и увеличить прочность и долговечность асфальтобетонных аэродромных покрытий.
В июне 2025 года «Аэропроект» выполнил технико-экономическое сравнение вариантов конструкции искусственных покрытий по объекту «Реконструкция аэродрома Смоленск (Северный)». Сравнение показало, что экономический эффект при строительно-монтажных работах (СМР) в результате применения для армирования аэродромной конструкции стальной сеткой составил 1205 руб./м2 (в ценах 2 квартала 2025 года) в сравнении с вариантом армирования полимерной сеткой. Данный экономический эффект был получен за счет снижения толщины асфальтобетонных слоев усиления.
Следующая публикация
Нет комментариев