Дорожные покрытия FYM

(эксклюзивные, для спецпроектов)

Общая характеристика традиционных решений

В последнее время во многих городах России создаются пешеходные

зоны, как правило, с покрытием бетонной тротуарной плиткой

или с покрытием из природного камня : брусчатки, гранитной и др.

плитки. Из-за повсеместного распространения в стране и в мире

такие покрытия выглядят однообразно, т.е. не сильно разняться

между собой и отличаются оригинальностью дизайна. Качество

этих покрытий также желает быть лучшим. Так по истечении 2-3

лет поверхность покрытий из тротуарной плитки и брусчатки,

которые методом мощения втрамбовываются в легко податливое,

т.е. не достаточно плотное и качественное песчаное и песчано-

цементное основание, под воздействием проникающей в швы влаги,

морозного пучения и сосредоточенных нагрузок сильно

деформируется, а относительно тонкая плитка из природного

камня при наступлении отрицательных температур и,

следовательно, конденсации и замерзании влаги на её нижней

воздухонепроницаемой поверхности, отслаивается от связанного с

ней бетонного основания. Зимой, в холодное время года, покрытия

из природного камня обледеневают и становятся чрезвычайно

скользкими и не безопасными для пешеходов.

Типовое решение покрытия из бетонной тротуарной плитки

(фото из интернета).

Общая характеристика инновационных покрытий

Ниже представлены тротуарные покрытия с улучшенными

потребительскими свойствами, которые значительно расширяют их

архитектурно-дизайнерские возможности, снижают трудоемкость

строительства и существенно повышают качество. В этих

покрытиях трудоемкий процесс мощения плиткой заменен на

механизированную укладку монолитного бетона с упрочненным

фактурным слоем. Покрытия имеют равномерный, практически

идеальный, контакт с подстилающим эти покрытия основанием.

Рассмотрено три варианта монолитно-плиточного покрытия

(Патент РФ на изобретение №25264420), и один вариант решетчато-

плиточного покрытия (Патент РФ на полезную модель №128205), т.е.

всего представлено четыре варианта конструктивных решений.

Каждое в отдельности монолитно-плиточное тротуарное

покрытие представляет собой единую монолитную конструкцию,

состоящую из расположенной на качественном щебеночном основании

армированной плиты, верхняя часть которой произвольно поделена

деформационными швами на отдельные тротуарные плитки.

Площадь тротуарных плиток монолитно-плиточного

покрытия, при наличии арматуры в их верхней части, может

достигать размеров 1,0÷1,5 м

Данное покрытие абсолютно водонепроницаемо, что

защищает грунтовое основание от проникновения в него

поверхностных вод и, следовательно, от возможных его размывов и

деформаций. Засорение деформационных швов грунтом и, как

следствие, появление в них растительности полностью исключено.

Решетчато-плиточное тротуарное покрытие состоит из

расположенных на песчаном основании полимерных решеток с

ячейками, в которые встроены тротуарные плитки из монолитного

бетона. Деформационные швы между полимерными решетками и

тротуарными плитками достаточно плотные, практически,

водонепроницаемые, чем обеспечивается защита грунтового

основания от размывов и деформаций. Полимерные решетки в

используемой конструкции являются связующим звеном между

встроенными в них тротуарными плитками и способствуют

перераспределению нагрузок между плитками, в части передачи

этих нагрузок на грунтовое основание.

Схема монолитно-плиточного покрытия

 Вариант I монолитно-плиточного покрытия.

Принципиальные схемы покрытия. План.

В варианте I на выравненную и уплотненную щебеночную постель

укладывается сухая цементно-песчаная подготовка слоем до 30 мм

или геотекстиль, например, «дорнит», на которые отливается

армированная плита толщиной 70 мм (морозостойкость бетона не

ниже марки F300 и класс прочности не ниже В25 (М350) . Нижняя

арматурная сетка выполняется из оцинкованной стали, верхняя

также может быть выполнена из прочных стеклопластиковых или

базальтопластиковых композитных материалов. Не позднее чем

через сутки на поверхность отлитой монолитной плиты

укладывается однотонный по цвету фактурный слой h = 20 мм из

сверхпрочного цементно-содержащего раствора с классом прочности

не ниже В8 0 (М 1000 ) . Через 1,0÷1,5 недели (т.е . до возможного

появления усадочных трещин) или, при использовании

быстротвердеющих безусадочных растворов этот срок сокращается

до 5 дней, в еще неокрепшем монолитном бетоне механическими

фрезами нарезаются деформационные швы глубиной 50 мм, которые

полностью перерезают верхнюю (полимерную) арматуру плиты. Из

конструктивных соображений ширина этих швов назначается в

интервале от 3 мм до 15 мм.

Швы расширения-сжатия в армированной монолитной плите

нарезаются аналогичным образом с шагом до 6÷8 м, только пропилы,

в этом случае, выполняются на всю толщину монолитной плиты.

В нижнюю часть швов расширения-сжатия плотно

укладываются мягкие синтетические жгуты. Очищенные от шлама

деформационные швы и швы расширения-сжатия заполняются

резинобитумной мастикой. Поверхность этих швов может быть

окрашена современными люминесцентными и светоотражающими

полимерными покрытиями. В соответствии с архитектурно-

дизайнерскими решениями ширина верхней части швов «В» может

существенно превышать конструктивную ширину основной части

швов «b». Принципиальная схема таких швов приведена ниже. На

разогретую мастику таких швов может наклеиваться

разноцветная светоотражающая пленка или же в мастику швов

могут встраиваться всевозможные светоотражающие элементы.

Швы также могут быть оформлены декоративными нащельниками,

включающими, например, оптоволоконные кабели с боковым

свечением, которые работают от солнечных батарей. Таким образом,

конструктивные деформационные швы становятся важнейшим

оформительским элементом тротуарного покрытия . Внутри

отдельных монолитных тротуарных плиток , над их нижней

арматурой, могут быть органично встроены всевозможные

декоративные вставки, например, меньшие по площади плитки

из природного или искусственного камня, мозаика из смальты, эмблемы

фирм из бронзы и т.п. В отличие от покрытий известной тротуарной

плиткой, данное решение выгодно отличается внешним видом, имеет

идеально выравненную по площади поверхность, которая, в силу своих

конструктивных особенностей, будет оставаться такой же ровной и

качественной в течение длительного срока службы (более 20 лет).

Пример покрытия. План.

То же, вид ночной аллеи

 Вариант II монолитно-плиточного покрытия.

В этом варианте , в отличие от варианта I, верхний фактурный

слой выполняется на заключительном этапе строительных работ.

Технология изготовления верхнего фактурного слоя состоит в

следующем. После специальной обработки поверхности отлитой

по варианту I монолитной плиты, нарезки в плите швов и

заполнения этих швов резинобитумной мастикой, в неокрепшую

жидко-пластичную мастику вставляют жесткие нащельники,

выполненные, например, из разноцветной полимерной полосы

шириной 50÷70 мм, с фиксированным их возвышением на (15÷ 25) мм

над поверхностью плиты. Затем на монолитный бетон

тротуарных плиток, огороженных по контуру нащельниками,

укладывают сверхпрочный (класс не ниже В80 или М1000) раствор

фактурного слоя, различающийся между отдельными плитками по

цвету и, возможно, фактуре. Вровень с фактурным слоем

тротуарные плитки могут быть оснащены органично

встроенными декоративными элементами, а нащельники –

светоизлучающими устройствами, например, оптоволоконными

кабелями с боковым свечением или светодиодами (см. ниже).

Вариант установки нащельников со светоизлучающими устройствами

Получается очень оригинальное, эффективное по стоимости и весьма

долговечное тротуарное покрытие, которое может существенно

разнообразить внутрипарковую архитектуру, а в городской

застройке улицы будут иметь только им присущий вид. Пример

наипростейшего начертания швов монолитно-плиточного покрытия

по варианту II представлен ниже.

То же, улица вечерней Москвы

То же, улица ночной Москвы

Более сложная форма оформления тротуарных покрытий близ

малых архитектурных форм представлена ниже:

То же, в темный период суток:

На примере фотографии улицы г. Токио ниже проиллюстрированы

наиболее простые схемы устройства монолитно-плиточного

покрытия. Сейчас эта улица выглядит так:

Но могла бы выглядеть, например, так:

Или вот так:

 Вариант III монолитно-плиточного покрытия.

В варианте III , как и в выше представленных вариантах I и II, на

выравненную и уплотненную щебеночную постель укладывается

сухая цементно-песчаная подготовка слоем до 30 мм или

геотекстиль, например, «дорнит», после чего отливается

армированная оцинкованной металлической сеткой плита

толщиной 40÷50 мм, при этом, нижний защитный слой арматуры

составляет 20÷30 мм. На следующий день, на ещё неокрепший бетон

укладывается свежий бетон толщиной 40 мм, в который сразу же

вставляются полимерные решетки (см. ниже) высотой 60 мм.

Толщина внутренних перегородок этих решеток внизу на 1÷2 мм

больше чем вверху. Монтаж решеток, как правило, выполняется

пионерным способом, т.е. на установленную решетку

укладываются деревянные или легкие фанерные подмости, с

которых монтируется следующая решетка и т.д. Размеры

решеток в плане назначаются из условия удобства их установки и,

поэтому, не превышают 2,0÷2,5 м

. На криволинейных и др.

сложных участках покрытия решетки режутся (кроятся) «по

месту».

Через два-три дня вровень с верхом решеток укладывается

фактурный слой из сверхпрочного бетона класса не ниже В8 0

(М1000). Ячейки решеток в плане обычно не превышают 0,15÷0,2 м

поэтому из-за малости их размеров встроенные в ячейки

тротуарные плитки не нуждаются в дополнительном армировании,

а всё покрытие может быть выполнено без устройства сквозных

швов расширения-сжатия. В ячейки, площадь которых превышает

0,15÷0,2 м

, вставляется вырезанная «по месту» верхняя арматура.

В отличие от вариантов I и II внешний вид тротуарных плиток

данного покрытия диктуется дизайном полимерных решеток и,

поэтому, не может быть произвольно изменен в процессе

строительства. Тем не менее, по дизайнерскому оформлению

размеры и конфигурация тротуарных плиток в варианте III

существенно отличаются от соответствующих размеров и

конфигураций, которые могут быть реализованы в вариантах I и II.

Тротуарное покрытие варианта III может иметь вид разноцветной

мозаики, чего невозможно сделать при реализации других типов

покрытий, включая традиционные.

Принципиальная схема полимерной решетки.

Отличительной особенностью варианта III также является

отсутствие в нем относительно трудоемких строительных работ,

связанных с устройством деформационных швов, которые

замещаются установкой изготовленных индустриальным способом

полимерных решеток. Перегородки внешнего контура полимерных

решеток имеют разную высоту ( Патент РФ на изобретение

№2592928). Поэтому на поверхности покрытия сопряженные между

собой решетки не образуют видимых сдвоенных перегородок и

разделяющих швов между ними. Следует отметить, что методом

изменения взаимного расположения полимерных решеток

относительно друг-друга можно менять внешний вид тротуарного

покрытия. Ниже, на примере различных раскладок полимерных

решеток, продемонстрирована возможность их влияния на дизайн

покрытия (тротуарные бетонные плитки внутри ячеек условно не

показаны).

Вид полимерной решетки. План

Схема №1 раскладки полимерных решеток

Схема №2 раскладки полимерных решеток

Схема №3 раскладки полимерных решеток

• Вариант IV. Решетчато-плиточное покрытие.

В отличие от вариантов I÷III, в которых армированное монолитно-

плиточное покрытие располагается на качественной щебеночной

постели, ниже представлено относительно недорогое решетчато-

плиточное покрытие на песчаном основании. Покрытие включает

решетки из полимерного материала, которые заполнены

монолитным бетоном морозостойкостью не ниже марки F 300 и

классом прочности не ниже В25 (М350). Верхний фактурный слой

данного покрытия может быть выполнен цветным цементно-

содержащим раствором с повышенным классом прочности, не ниже

В80 (М1000) или из полимербетона. Главной особенностью данного

покрытия является то, что в нем ячейки полимерных решеток и

встроенные в них монолитные плитки покрытия имеют

конусообразную по высоте форму, сужающуюся от верха к низу, а

перегородки ячеистых решеток имеют соответственно

переменную толщину, расширяющуюся от верха к низу. Таким

образом тротуарные плитки и ячеистые решетки не только

опираются на нижерасположенное грунтовое основание, они

Поперечный разрез ячеистых решеток:

Решетка прямоугольная:

Решетка шестигранная:

также, за счет взаимного расклинивания, обеспечивают

повышенную плотность и водонепроницаемость швов в покрытии и

способствуют лучшему взаимодействию смежных плиток при

восприятии ими внешних нагрузок и перераспределении этих

нагрузок на нижерасположенное грунтовое основание.

Внешний контур полимерных решеток может быть

прямоугольным, шестигранным, ромбическим и др., а их

рациональная площадь находится в пределах от 2,0 м

до 4,0 м

. В

зависимости от габаритных размеров полимерных решеток и

жесткости используемого полимерного материала их высота

может составлять 60-100 мм. Форма и размеры ячеек в решетках,

практически, не имеют значения и могут быть в пределах 0,02÷0,3

любыми, в том числе разными, не повторяющими друг друга.

Внутренние грани перегородок ячеистых решеток могут быть

гладкими или ступенчатыми. Наружные грани перегородок

внешнего контура каждой ячеистой решетки выполнены

вертикальными. Верх 50% этих перегородок расположен на 20-40

мм ниже верха всех остальных перегородок данной ячеистой

решетки ( Патент РФ на изобретение № 2592928 ). Решетки

устанавливаются на уплотненное песчаное основание таким

образом, чтобы высокие и низкие перегородки смежных ячеистых

решеток сопрягались между собой.

Поперечный разрез решетчато-плиточного тротуарного

покрытия:

Общий вид решетчато-плиточного тротуарного покрытия:

При омоноличивании решеток, щель между сопряженными

перегородками двух ячеистых решеток, т.е. низкой и высокой,

заполняется раствором. На поверхности покрытия видимой

остаётся только одна из двух сопряженных перегородок, а вторая

низкая перегородка и сквозной шов между решетками закрываются

раствором встраиваемой монолитной плитки. Зрительно такое

тротуарное покрытие выглядит однородным, т.е. без щелей и

сдвоенных перегородок на контакте двух решеток, которые условно

делят тротуарное покрытие на отдельные блоки. Цвет полимерных

решеток и цвет фактурного слоя монолитных плиток в тротуарном

покрытии может быть любым.

Строительство покрытия осуществляется следующим образом. На

хорошо уплотненную и выровненную песчаную подготовку толщиной

(25÷30) см устанавливают стандартных размеров ячеистые решетки

так, чтобы высокие и низкие перегородки их внешних контуров

сопрягались друг с другом. Методом вибрирования или отсыпкой в

ячейки песчаного грунта решетки заглубляют в песчаное основание на

1,0÷1,5 см. Затем через сито в ячейки отсыпается цементно-песчаная

смесь толщиной слоя около 5 мм или, что более предпочтительно

при высоком уровне грунтовых вод, проливается

водоотталкивающая пропитка битумного раствора. Все работы

выполняются с подмостей, уложенных поверх решеток. На

криволинейных участках и в сложных местах тротуарного

покрытия полимерные ячеистые решетки режутся (кроятся) «по

месту». В составе тротуарного покрытия конструкция и внешний

контур ячеистых решеток могут быть выполнены с учетом

видимой скрытности внешнего контура этих решеток (см. ниже).

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

1. Представлены надежные и долговечные инновационные

тротуарные покрытия с новыми потребительскими свойствами

по отношению к известным тротуарным покрытиям из

искусственного и природного камня;

2. В варианте I монолитно-плиточного покрытия деформационные

швы между тротуарными плитками выполняют важнейшую

роль архитектурно-дизайнерского оформления. В отличие от

всех известных до настоящего времени покрытий

деформационные швы нарезаются произвольно, могут иметь

разную толщину и окрашиваться в различные цвета, включая

люминесцентные и светоотражающие полимерные покрытия;

3. В варианте II монолитно-плиточного покрытия устройство

фактурного слоя тротуарных плиток осуществляется на

заключительном этапе строительных работ. Поэтому

поверхность плиток, в отличие от варианта I , может

выполняться из разного по цвету и фактуре цементно-

содержащего материала или полимербетона, причем возможные

дефекты, возникающие при нарезке деформационных швов в

монолитной плите, не имеют принципиального значения, так

как впоследствии все эти дефекты скрываются «чистовым»

фактурным слоем;

4. В варианте III монолитно-плиточного покрытия отсутствуют

относительно трудоемкие работы по устройству

деформационных швов. Взамен этого используются полимерные

решетки, изготовленные индустриальным способом. Внешний вид

покрытия диктуется дизайном полимерных решеток, т.е.

свойственным только этому покрытию;

5. В одном монолитно-плиточном тротуарном покрытии

одновременно могут сочетаться все три варианта покрытий (I, II,

III), а в сами покрытия, в период их строительства, могут

органично встраиваться всевозможные декоративные и

информационные вставки, выполненные из различных материалов;

6. Решетчато-плиточное тротуарное покрытие (вариант IV)

является альтернативой недорогим традиционным покрытиям из

бетонной тротуарной плитки. В отличии от традиционных

покрытий, данное покрытие, практически, водонепроницаемо и

лучше сопрягается с грунтовым основанием.