ДОРОЖНАЯ ПЛИТА
ROAD SLAB

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям плит покрытий автомобильных дорог, автостоянок и различных большегрузных площадок.
Известна конструкция железобетонного изделия, в частности железобетонной плиты из фибробетона, представляющего собой бетон с дисперсной арматурой. Арматура может быть металлической (длина 60-70 мм и диаметром 0,25-1 мм), из стекловолокна, базальта полипропилена и др. материалов. Изделия из фибробетона (в частности плиты) имеют повышенные прочностные характеристики на растяжение, сжатие, излом, образование трещин и стойкость к ударам (Цукович С.М. и др. Технология заполнителей бетона. - М.: Высшая школа, 1991, с, 244; Наназашвили И.X. Строительные материалы, изделия и конструкции. - М.: Высшая школа, 1990, с. 57-64).
Однако данная конструкция плит имеет следующие недостатки: сложность изготовления фибробетона, дороговизна, сложность контроля расположения дисперсных материалов в изделии, изготовление фибры гораздо дороже периодической арматуры, при застывании бетона фибра может менять свое местоположение, средняя часть плиты (по высоте, средний слой) не испытывает изгибающих нагрузок и фибра в этом месте менее всего нужна (перерасход фибры). Применение фибры из металла для дорожных плит недопустимо ввиду износа бетона и оголения металлической фибры и прокола шины транспортного средства. Недостатком можно считать и сложность с утилизацией изделий из фибробетона.
Наиболее близким по своей сущности к изобретению является плита покрытия автомобильной дороги состоящая из бетона и металлической арматуры, расположенной в нижней части плиты (Бабков В.Ф., Андреев О.В.Проектирование автомобильных дорог, часть 1, с. 297-300).
Однако в известном решении, принятом за прототип, стыки сборных плит не обеспечивают передачи усилий и моментов с плиты на плиту. Через швы происходит выжимание разжиженного песка и подстилающего грунта. Под концами плит образуется выбоина и конец плиты работает как консоль. Если в середине плиты металлическая арматура выполняет свое предназначение, т.е. верх плиты работает на сжатие, а низ на растяжение, то конец плиты, особенно когда там образовалась выбоина, работает - верх на разрыв, а низ на сжатие. При этом в верхней части плиты (на ее конце) образуются трещины и затем сколы, которые еще больше увеличивают динамические нагрузки на плиту и выводят ее из строя. Для усиления крайней верхней части плиты возможна укладка туда металлической арматуры, но так как защитный слой очень мал (2-3 см - чем меньше защитный слой, тем эффективнее работает арматура), возможно оголение арматуры, которое может привести к проколу шины и аварии транспортного средства. Соединение плит в сплошное дорожное покрытие только с помощью выпусков рабочей арматуры на торцевых гранях не обеспечивает достаточной прочности соединения плит друг с другом, что приводит к относительному смещению плит по вертикали, прогибам покрытия под воздействием значительной подвижной нагрузки, сложности антикоррозийной защиты свариваемой арматуры и, как следствие, разрушению дорожного покрытия.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности, долговечности и грузоподъемности дорожного покрытия.
Указанный технический результат достигается тем, что верхние края плиты выполнены из фибробетона.
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг. 1: 1 - бетон, 2 - арматура, 3 - колесо транспортного средства, 4 - выбоина, стрелками показаны направления работы плиты при нахождении колеса транспортного средства на середине плиты (вверху на сжатие, внизу на разрыв).
Фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1, но колесо транспортного средства 3 находится на краю плиты. Стрелками показано направление работы плиты (вверху на разрыв, внизу на сжатие). В отличии от фиг. 1 работа плиты от нагрузки колеса транспортного средства противоположно работе плиты, когда колесо находится на середине плиты. На такую работу плита не рассчитана (верхний конец плиты на разрыв).
Фиг. 3 - то же, что и на фиг. 2, но край плиты, на котором находится колесо транспортного средства, усилен фибробетоном 5.
Фиг. 4 - бетон, залитый до уровня линии А-Б, 2 - арматура, 6 и 7 - съемные перегородки поперек плиты (формы), 8 - форма для заливки бетона для изготовления дорожной плиты.
Изобретение работает и изготавливается следующим образом. Как видно из фиг. 1, когда колесо транспортного средства 3 находится на середине плиты, верх плиты работает на сжатие, а низ на разрыв, а так как бетон плохо работатет на разрыв, то низ плиты укрепляют металлической арматурой 2. Когда колесо транспортного средства подходит к краю плиты (фиг. 2), то, наоборот, верх плиты работает на разрыв, а низ на сжатие. Так как бетон плохо работает на разрыв, то на краю плиты образуются трещины и затем сколы бетона. Чтобы устранить этот недостаток край плиты (верхнюю часть) изготавливают из фибробетона 5, который хорошо работает на разрыв и очень стоек к образованию трещин и сколов фиг. 3. Фибра в фибробетоне должна быть из стекловолокна, базальта или полипропилена, та, которая не может нанести вред шине транспортного средства. Металлическая фибра при ее оголении может цепляться за шину, делать прокол, шуметь при наезде колеса. Фибра из стекловолокна, базальта или полипропилена, если они имеют тонкую структуру, хорошо работают на разрыв и при их оголении не наносят вреда шине транспортного средства.
Способ изготовления такой плиты поясняется фиг. 4. Последовательность изготовления следующая: после установки в форму 8 металлической арматуры 2 заливается бетон до линии А-Б (до высоты, после которой в концах формы 8 заливается фибробетон), форма 8 разделяется перегородками 6 и 7 (поперек формы 8) и в образовавшиеся емкости (3 шт.) одновременно заливается бетон (средняя часть между стенками 6 и 7) и концами плит фибробетон. Одновременность необходима для того, чтобы не было выпирания бетона или фибробетона, а подъем их до верха формы 8 происходил одновременно.
Для упрощения способа изготовления дорожной плиты возможно фибробетон наносить на концы плит пневмонабрызгом.
Преимущество предложенной дорожной плиты перед аналогами в том, что верхняя часть конца плиты не образует трещин и сколов, расширяются межремонтные сроки ремонта дороги и за счет этого снижаются затраты на эксплуатацию и ремонт дороги, повышается скорость движения транспортных средств и безопасность, так как не образуется сколов на концах плит, а также меньше образуется выбоин под концами плит, так как плита получается более жесткая за счет того, что фибробетон хорошо работает против растяжения, трещин и сколов.