Заполните форму
Мы свяжемся с вами в ближайшее время
Нажимая на кнопку "Отправить", вы соглашаетесь на обработку ваши персональных данных

Контроль аэродромного покрытия. Испытание материалов для взлетно-посадочной полосы на прочность

По своему составу аэродромный бетон относится к «тяжелому» классу, объемная масса которого составляет от 1800 до 2500 кг/м3. К выбору смеси именно для тяжелого бетона стоит подходить основательно, ведь от этого напрямую зависит качество взлетно-посадочных полос и связанных с ними дорог, на которые оказываются постоянные нагрузки, а также срок их службы.

Особенности эксплуатации бетона взлетно-посадочных полос

Причинами, по которым стоит производить тщательный выбор смеси, являются
непрерывное взаимодействие покрытия с тяжелой техникой (в том числе и самолетами, предназначенными как для перевозки пассажиров, так и для транспортировки различных грузов); возникновение периодических нагрузок, имеющих неравномерный характер, перерыв между которыми достаточно короток.

Представленные выше условия дают нам возможность понять, что повышенные требования относятся ко всем характеристикам материала, в том числе и устойчивости на растяжение. Чтобы изделия служило как можно дольше, необходимо полностью исключить появление трещин или изменение структуры монолитных плит. Кроме этого нужно учитывать особенности сжатия бетона, обеспечив наибольшую способность материала сохранять свои свойства при пониженных температурах или при взаимодействии с водой. На последние показатели стоит обратить особое внимание при создании различных конструкций в тех регионах, где наблюдаются сильные перепады температур.
Контроль бетонной смеси для взлетно-посадочной полосы
Для обеспечения высокого качества материала при бетонировании, необходимо определить некоторые характеристики, к которым относятся:

  • осадка конуса — способность смеси изменять свою форму только за счет веса материала;

  • количество микроскопических пузырьков воздуха, которые искусственно вводятся в бетон в процессе его перемешивания;

  • равномерное распределение раствора, заполнителя и воды в смеси;

  • свойство, позволяющее производить укладку и уплотнение бетона.
Определение показателей происходит следующим образом:

  • выявление подвижности осуществляется не реже, чем один раз на расстоянии 100 м (или в ситуациях, когда явно виден дефект изделия по этому параметру);

  • контроль воздуха, специально введенного в смесь, производится от 1-го раза на расстоянии 200 м аэродромного покрытия;

  • определение равномерного распределения осуществляется визуально сразу после выгрузки бетона и его укладки.
Также необходимо осуществлять контроль деформации края аэродромной плиты.
Уход за бетоном после его заливки
Существует мнение, что после заливки бетон должен высохнуть. Сразу стоит отметить, что оно является ошибочным, так как материал должен затвердеть. И это на самом деле важный момент, ведь затвердевание бетона происходит благодаря гидратации цемента. В ходе этого процесса происходит взаимодействие составляющих материала с водой, которое дает новое твердое и прочное вещество, связывающее между собой частицы песка и щебня. Таким образом мы получаем искусственный камень.

Обычно процесс затвердевания занимает до 4-х недель. Схватывание бетона происходит от 1-го до 2-х часов после заливки, затем он постепенно набирает прочность (в течение первой недели — 50%, далее этот процесс замедляется). По истечении 4-х недель бетон становится максимально прочным, полностью затвердевая.

Очень важно не дать бетону пересохнуть во время первой недели, иначе процесс гидратации остановится, вследствие чего будет получен непрочный материал. Чтобы предотвратить высыхание, через несколько часов после заливки, когда поверхность уже схватилась, нужно укрыть бетон полиэтиленом, после чего необходимо периодически делать проверку. Когда материал подсыхает, необходимо снимать полиэтилен и аккуратно залить всю поверхность водой, а затем снова укрыть. Для обеспечения наибольшей прочности стоит повторять процедуру на протяжении 4 - 7 дней.
Проверка пленкообразующих растворов
Процесс проверки включает в себя несколько этапов:

  • Определение вязкости (сопротивления перемещения) с помощью специального прибора вискозиметр ВЗ-4. Температура должна составлять 20°С.

  • Проверка количества сухого вещества при помощи высушивания смеси при температурном режиме от 110 до 140°С.

  • Проверка способности производить фильтрацию за счет процеживания клея или герметика с использованием сита, ячейка которого должна быть не более 0,5 мм. Процедура проводится при температуре 20°С.
По стандарту вышеописанные проверки должны производиться не менее 2-3 раз для каждой отдельной партии.

Процедура отбора образцов выполняется непосредственно из емкости специализированной машины и на выходе из распылителя в то время, когда она работает.

Проверку оптимального распределения пленкообразующих жидкостей необходимо производить на каждой смене. Под проверкой подразумевается сопоставление номинального расхода материала за определенный период с обработанной площадью.

Чтобы проверить качество нанесенного пленкообразующего материала на свежеуложенный бетон, необходимо использовать раствор хлороводородной кислоты или кислотно-основный индикатор — фенолфталеин.

  • Контроль деформационных швов между аэродромными плитами.
Деформационный шов — это специальный шов, благодаря которому происходит уменьшение нагрузок, которые оказывается на различные конструкции при резких изменениях температуры или других явлениях, которые приводят к снижению устойчивости сооружения.

Как и в случае с пленкообразующими материалами, к проверке деформационных швов стоит подходить очень ответственно, ведь от этого напрямую зависит надежность сооружения, которая обеспечивает его долговечность. Оперативная проверка всех составляющих (арматуры, пиломатериалов и колпачков) — гарантия создания устойчивой конструкции, которая соответствует всем действующим стандартам и техническим условиям.

Ответственный за изготовление швов должен проводить своевременную проверку стыковых элементов, к которым относятся каркасы изделия, дощатые прокладки, штыри и другие. Проверка дощатых прокладок включает в себя определение всех параметров: длины, ширины и высоты. Что же касается штырей, то измеряют их длину и диаметр. Все параметры должны строго соответствовать нормативным требованиям.

Оптимальное качество сборки осуществляется в специальных кондукторах. После сборки все детали должны быть проверены мастером. В соответствии с нормативами толщина покрытия должна быть больше высоты прокладки, верх которой должен находиться под углом 60°, на 1 см. Угол между штырями и прокладкой должен составлять 90°.

Также проверке в каждой партии подвергаются и штыри, конец которых должен быть абсолютно гладким, без каких-либо заусенцев или иных выступающих элементов.

  • Нарезка деформационных швов в аэродромном покрытии.
В период нарезки швов уже в затвердевшем бетоне важно контролировать процесс, тщательно следя за временем и правильностью форм заготовок.

Оптимальная прочность бетон при сжатии для осуществления нарезки от 80 до 100 кгс/см2.

Нарезка производится на основании лабораторных испытаний в соответствии со всеми нормативными показателями (основным является прочность бетона) с помощью пробной нарезки, при которой выкрашивание шва не должно превышать 2-3 мм.

Чтобы предотвратить образование каких-либо дефектов (выкрашиваний, трещин, сколов и др.) необходимо делать ежедневную проверку и контролировать время нарезки.

Также важно проводить проверку пазов швов на соответствие всем характеристикам, используя капроновой шнур и металлическую линейку. Пазы должны быть абсолютно прямыми (без каких-либо искривлений). Погрешность от прямой линии может составлять ±3 мм на каждый погонный метр. Максимально допустимое расхождение между режущими кругами составляет 2 мм. Минимальная глубина при нарезке поперечных швов — четверть продольных швов и хотя бы ⅓ толщины покрыточного слоя.

Что касается уширенной части шва, которая расположена в верхней его части, то максимально допустимое значение — 5 мм.

В отличие от всех вышеприведенных параметров, кромки на швах сжатия не подлежат контролю. А вот на швах, созданных благодаря закладным элементам, превышение кромок не должно быть выше 3 мм. Аналогичные требования предъявляются и к рабочим швам.

Геометрические параметры пазов и максимальное значение их кромок должно контролироваться на определенном расстоянии (около 1,25 м) между кромками и продольными швами.
Герметизация деформационных швов аэродрома
Для обеспечения наилучшей герметизации важно проводить тщательную проверку на начальных этапах. Это позволит своевременно найти дефект и исправить его.

В процессе создания мастики нужно тщательно следить за следующими параметрами:

  • качеством всех материалов, которые впоследствии будут использоваться. Они должны строго соответствовать всем нормативам, прежде всего ГОСТу;
  • количеством материалов;
  • температурным режимом битума (специального вещества, выполняющего роль связующего элемента), а также за временем, когда он находится в нагретом состоянии;
  • состоянием нагретой мастики.
Что касается деформационных швов, то на начальном этапе их контроля нужно убедиться в полном соответствии ширины и глубины паза с нормативами; детальном очищении паза и дальнейшем его просушивании; тщательной обработке от пыли; оптимальном состоянии пазочной подгрунтовки.

Во время заполнения швов важно следить за глубиной заполняемых пазов и своевременном очищении от лишней мастики; закреплении мастики в шве и ее оптимальном сцеплении с бетоном.

Также перед проведением всех необходимых работ необходимо убедиться в том, что все оборудование может эксплуатироваться должным образом.
Контроль качества аэродромного бетона
Проверка качества аэродромного бетона производится путем анализа его прочности при проведении различных экспериментов (на изгиб, сжатие или др), а также при определении соответствия установленным показателям сохранения всех свойств при отрицательных температурах.

Существует несколько способов проверки бетона на прочность:

  • в процессе затвердевания материала в обычных условиях;
  • с помощью определения разницы между теми образцами, контроль которых производился при повышенных температурах, и теми, что испытывались в нормальных условиях;
  • путем сравнения высверленных кернов, которые были испытаны на сжатие и растяжение;
  • ультразвуковой метод.

Первый способ необходимо проводить так:

установить графические зависимости между прочностью бетона на сжатие и растяжение при изгибе при определённой температуре в любой момент времени. Та же процедура выполняется и с бетоном по прошествии 28 суток.
Далее необходимо установить зависимость в соответствии с полученными показаниями.

Чтобы установить кинетику, необходимо взять временной диапазон в 8 ч.
Чтобы получить максимально точные показания, необходимо произвести хотя бы 3 испытания для каждого типа бетонного образца.

Второй метод проводится следующим образом:

  • устанавливаются коэффициенты в зависимости от прочности бетона на сжатие и растяжение;
  • определяется прочность при изгибе. Замер производится в специальной камере;
  • установленные коэффициенты еженедельно проверяют.

Оптимальный режим пропаривания.

  • Выдержка при 18-20°С - от 4 до 6 ч;
  • Подъем температуры (максимальный 10°С в час) - 5 ч;
  • Изотермический прогрев при 70°С - 5 ч;
  • Снижение температуры до первоначальной (максимальная скорость - 10°С в час) - 5 ч.
В общей сложности на все этапы отводится около 20 часов.

Что касается влажности в камере, то она должна составлять от 95 до 100%.

После проведения всех операций образцы необходимо держать под влажной тканью при комнатной температуре.

Далее необходимо определить коэффициент прочности бетона, произведенного 28 суток назад. Если окажется, что он не сможет набрать требуемую прочность, то необходимо сделать поправки в составе материала.

Чтобы определить показатели прочности и морозостойкости бетона, необходимо производить контроль во время подбора состава материала и проверке его пористости. Для этого необходимо сделать отбор необходимых образцов, который можно сделать, отпилив или отколов нужные части, длина которых должна составлять от 50 до 70 мм. В каждом эксперименте необходимо использовать хотя бы 3 пробы.

Эталонными показателями считаются те, что были определены при подборе строительного материала, суммарный объём пор которых составляет от 15 до 20% (открытых пор - от 10 до 15%, а условно-замкнутых - от 3 до 7%).

Контроль ровности и шероховатости аэродромных покрытий.

При проверке соответствия нормативным требованиям готового покрытия необходимо сделать его анализ на ровность как в продольном, так и в поперечном направлении. Что касается захваток (длина каждой из которых составляет примерно от 300 до 400 м), их суммарная длина равна четверти длины всего участка.

Данные, полученные на определенной части, зафиксированной захватами, применимы ко всему участку.

На каждом отдельном участке с последовательностью 5 м необходимо определить разность высот точек (т.е. определение превышения), сложив две относительные или абсолютные отметки точек, промежуток между которыми составляет 100, 200 или 400 см, затем разделить полученное значение на 2 и отнять от него абсолютные (или относительные) отметки точек на промежутке 50, 100 или 200 см. Для нахождения самых точных показателей получают примерно от 50 до 60 значений.

Если при создании аэродромов используются высокопроизводительные машины, то количество амплитудных неровностей будет меньше.

Заключительная проверка должна производиться на участке, длина которого достигает от 10% до четверти длины от всего объекта. В соответствии со всевозможными отклонениями, разность найденных показателей должна составлять как минимум 90%.

Чтобы получить статистическую оценку, необходимо произвести от 80 до 100 измерений через равные расстояния. В соответствии с найденными показателями выставляются следующие оценки:

  • "отлично" (когда 95% всех значений принадлежит отрезку от -0,005 до +0,005 и каждый отдельный показатель - от -0,007 до +0,012);

  • "хорошо" (когда 90% всех показателей принадлежат тому же отрезку, что и в первом случае, а отдельные значения - от -0,010 до +0,012);

  • "удовлетворительно" (80% - также, как и в предыдущих, и единичные - от -0,0104 до +0,015).
Для проверки поверхности на шероховатость используют приборы GRI-4 и ПКШ-5 (или «песчаное дно»), показатели средней глубины при которых должны быть хотя бы 1,5 мм (и 1 мм).
Заключение
Сегодня нет альтернативных способов, которые применялись бы при строительстве взлетно-посадочных полос. Именно поэтому приходится сталкиваться с большим количеством различных сложностей, которые возникают как при самом строительстве, так и при эксплуатации.

Асфальт пригоден для использования уже через 12-24 часа после создания, а бетон становится по-настоящему прочным лишь по истечении 28 и более суток. Кроме того, создание бетонной поверхности - очень сложный и трудоемкий процесс, из-за чего провести полный ремонт уже возведенной конструкции практически невозможно. Именно поэтому стоит проводить тщательные проверки, благодаря которым будет меньше проблем при эксплуатации.

Испытания бетона в лаборатории Санкт-Петербурга

Вакансии