Применение мелкоразмерных искусственных камней мощения все чаще встречается при обустройстве покрытий высоконагруженных территорий - контейнерных терминалов, зон стоянок грузового транспорта, портов и доков. 

Для мощения территорий с особо тяжелыми нагрузками на дорожное покрытие используются терминальные камни толщиной не менее 100 мм. Форм-фактор с замковым соединением создает лучшее распределение на основание дорожной одежды горизонтальных нагрузок от движения автотранспорта. 

Завод “Цемсис” - ведущий производитель терминального камня в Северо-Западном регионе, регулярно проводит мониторинг промышленных объектов мощения. Мониторинг проводится с целью оценки состояния покрытия, а также соблюдения правил устройства основания при выполнении работ по мощению. 

АО «Морской порт Санкт-Петербург»

В 2017 году завод “ЦЕМСИС” выступил поставщиком терминального камня для устройства первой очереди покрытий территории грузового склада АО «Морской порт Санкт-Петербург».  

На объекте применялась конструкция дорожной одежды с применением двухслойного камня мощения 4Ф.10 типа “Трилистник”, выпускаемого по стандарту АПВИ СТО 58357155-001-2016 “Камни и плиты мощения бетонные вибропрессованные. Технические условия”.  Суммарный объем мощения составил около 20000 м2. 

Несущая способность конструкции по покрытию составляла 20 т/м² (статическая нагрузка от складируемого материала – металлических слябов и катушек листовой стали). Основная динамическая нагрузка прилагалась вилочным погрузчиком грузоподъёмностью 28 тонн, имеющим эксплуатационную массу 37,7 т. 

В процессе мониторинга дорожного покрытия был зафиксирован ряд дефектов: 

1. Скалывание лицевого слоя камней мощения. Дефект проявлялся в большей степени в зонах проезда технологического транспорта. Предположительно, отлетание лицевого слоя происходило в том числе по причине разнородной плотности слоев бетона изделия. Как известно, бетон лицевого слоя камней мощения составляет в среднем 10% от номинальной толщины изделия и имеет исключительно декоративную функцию.
  



 Основной слой бетона, наоборот, несет на себе всю функциональную нагрузку, работая на сжатие и изгиб. Разнородность материалов проявилась наглядно при значительном отличии в степени водопоглощения бетона слоев, а также более продолжительным временем набора прочности бетона лицевого слоя, которая обнаружилась в процессе технологической операции по осаживанию камней в покрытии виброплитой. 

2. Дефект упругой волны покрытия при воздействии колес вилочного погрузчика Kalmar, сопровождающийся эффектом «матраса». Видимая упругая деформация покрытия, возникающая при проезде технологического транспорта, была зафиксирована инструментально при помощи нивелира и электронного тахеометра с привлечением специалистов геодезической службы ЗАО «Экодор». 



Упругая осадка в первую очередь связана с использованием в конструкции объемной георешетки и вызвана ее конструктивной особенностью и размером частиц щебня, так как при натяжке до проектных размеров участка в узлах ее крепления образуются незаполненные пустоты. Объемная георешетка в основании затрудняет уплотнение несущего слоя. 



Таким образом, часть нагрузки несет и перераспределяет не материал щебеночного основания, а ребра георешетки, что впоследствии приводит к просадкам покрытия в процессе эксплуатации. 

Для исключения возможности возникновения описанного дефекта конструкции рекомендуется устранить основные факторы, его вызывающие: 

• отказаться от использования в щебеночных слоях основания объемной георешетки при обнаружении слабых мест грунтового основания (земляного полотна) не производя замену слабого слоя, выполнять укладку георешетки под конструкцию дорожной одежды или совместить устройство этой прослойки в нижней части дополнительного слоя основания из песка;
• применение в покрытии исключительно однослойных камней мощения 4Ф.10 во избежание разрушения лицевого слоя в процессе эксплуатации.

Завод HAVAL

В 2018 году завод “ЦЕМСИС” поставил около 30000 м2 однослойного терминального камня 4Ф.10 на мощение контейнерной площадки завода HAVAL – одного из крупнейших проектов по строительству автомобильных заводов в России. Предприятие расположено в индустриальном парке Тульской области. Запуск завода намечен на 2019 год.  Проектная мощность автоконцерна позволит выпускать до 150 тысяч автомобилей в год. 

При устройстве покрытий применялись самоходные машины механизированной укладки камней мощения OPTIMAS, благодаря которым скорость мощения увеличивается до 800 м2/сут при условии заранее подготовленного основания, кроме того, расположение камней мощения в картах способствует максимальному включению всех мелкоштучных элементов в работу дорожного покрытия и их более равномерному износу. 


В ходе мониторинга работ по мощению специалистами завода “ЦЕМСИС” были выявлены следующие недочеты при подготовке основания: 

• Укладка изделий на частично уплотненный подстилающий слой, выполненный из неоднородного по составу гранитного отсева фракции до 10 мм толщиной около 30мм в уплотнённом состоянии, вследствие чего некоторые изделия при осадке упирались в крупные (до 10 мм) зерна щебня, являющиеся концентраторами напряжений, и не осаживались должным образом. Выступающие над общей плоскостью мощения отдельные углы камней скалывались при последующей эксплуатации покрытия.
• Отсутствие просыпки межплиточных швов камней мощения  после укладки и осадки, вследствие чего при эксплуатации происходила дестабилизация изделий, их горизонтальное смещение и сколы отдельных граней.
• Дополнительным провоцирующим фактором, приводящим к скалыванию граней камней во время мощения, стала устоявшаяся в длительном периоде времени жаркая засушливая погода в регионе. Потеря камнями мощения естественной влажности бетона оказала влияние на приостановку процесса набора прочности и появление хрупкости. Подрядчику рекомендовано перед взятием камней мощения в работу заранее обильно проливать их водой.

По результатам мониторинга подрядной организации были представлены рекомендации по изменению технологии монтажа терминального камня: 

• Изменить порядок укладки камней мощения – изделия укладывать на предварительно уплотненный подстилающий слой, после чего провести предварительную просыпку швов сухим песком (средним или мелким II класса) на 1/3 - 1/2 высоты изделий для стабилизации камней в покрытии перед проведением работ по осаживанию. До момента предварительной просыпки швов по возможности исключить движение тяжелой спецтехники по не до конца смонтированному покрытию. Далее производить осадку камней с помощью виброплиты массой не менее 120 кг с резиновым ковриком во избежание скалывания граней изделий в мощении. После чего повторно промести площадку для окончательного заполнения межплиточных швов и полного связывания покрытия в единое полотно.
• Увеличить толщину подстилающего слоя на 1-1,5 см до достижения толщины в уплотненном состоянии 4-5 см с целью улучшения процесса осаживания камней мощения в покрытии.
• По возможности заменить материал подстилающего слоя с гранитного отсева на песок средней крупности (по ГОСТ 8736-2014 с высокой степенью однородности, содержащий не более 10% зерен более 5 мм и отсутствие зерен крупнее 10мм) или ЦПС с целью достижения более качественной осадки камней.

Морской перегрузочный комплекс “БРОНКА”

В октябре 2018 года состоялся выезд  технических специалистов завода "ЦЕМСИС" на морской перегрузочный комплекс “БРОНКА” с целью проведения анализа состояния покрытий причалов, выполненных с применением терминального камня  "ТРИЛИСТНИК" в 2014-2015 гг. 

Порт "БРОНКА" является одним из ключевых грузовых районов Большого порта Санкт-Петербург и предназначен для обработки контейнерных и накатных грузов. Это единственный глубоководный терминал, способный принимать суда длиной до 347 м, шириной до 50 м и осадкой до 13 м. Старт операционной деятельности ММПК состоялся в декабре 2015 года. 

Эксплуатирующая служба ММПК "БРОНКА" довольна состоянием покрытий. Камень является ремонтопригодным, при необходимости легко изымается из полотна мощения и меняется на новый. В зонах проезда тяжелой перегрузочной техники не отмечено разрушения покрытия и колейности. 



При проектировании пирога основания было применено две конструкции дорожной одежды с применением камней мощения типа "Трилистник" - для причалов и зон проезда обслуживающего транспорта, что сыграло основополагающую роль при дальнейшей эксплуатации покрытий. 

Заключение

В заключение следует отметить, что несмотря на имеющийся положительный опыт применения мелкоштучных элементов мощения на промышленных территориях, необходимо тщательно подходить к вопросу проектирования конструкций нежестких дорожных одежд,  учитывая технические особенности материалов покрытия, и соблюдать правила устройства основания при выполнении работ по мощению. 


Маслова Елена, 
Директор по развитию завода “ЦЕМСИС”/"Выбор-СПб"

---

Благодарим технических специалистов ЗАО “Экодор” инженера по качеству Мокрецова Дмитрия и заместителя генерального директора ТиКР Покровского Алексея за предоставленные материалы для технического обзора.