Дорожный клинкер. Клинкерные мостовые

Согласованность взаимодействия между дорожным клинкером и швом, а также цветом и форматом материала играет огромную роль для масштабного прочтения оформления. Хорошо оформленные клинкерные мостовые создают необходимую гармонию. Поэтому дорожный клинкер часто использовался при принятии мер для дорожного движения и улучшения жизни в прилегающих домах.

Дорожный клинкер зарекомендовал себя в течение многих столетий как особо пригодный строительный и оформительский материал из-за:

• удобных форматов;
• высокой сопротивляемости воздействиям механических и погодных условий;
• стойкости к химическим нагрузкам;
• экологически чистого, неподдельного материала;
• сопротивляемости старению;
• подлинности природной, керамической игры цвета;
• свойства быть одновременно строительным и оформительским материалом;
• экономической ценности;
• возможности повторного использования.

Мощёные клинкерные мостовые должны отвечать высоким требованиям к их оформлению и удобству для ходьбы. Самое главное, клинкерные мостовые должны быть ровными, не скользкими и в достаточной мере шероховатыми. Кроме того, должны выдерживать транспортные нагрузки от тяжелых грузовиков поставщиков и нагрузки от машин по устранению отходов, а также нагрузки от постоянного движения транспорта. При этом нельзя недооценивать возникающие усилия на сдвиг. Эти усилия должны уверенно поглощаться и отводиться при помощи соответствующих перевязок покрытия требуемой толщины. В технических директивах по стандартизации верхнего покрытия транспортных площадей RStO 01 (Германия) и дополнительных технических договорных условиях и директивах для клинкерных мостовых в дорожном строительстве – ZTV P-StB (Германия) для мощения рекомендуется нормированная толщина камней. Практика, равно как и независимые научные исследования дорожного клинкера подтверждают, в общем и целом, его хорошее поведение при деформациях. Исследования горизонтального сопротивления смещению (поглощение сдвигающих усилий) показывают для дорожного клинкера такие же хорошие результаты, как и для других материалов для мощения. При вертикальной деформационной нагрузке дорожный клинкер показывает даже более благоприятные параметры. Это положительное свойство дорожного клинкера еще более усиливается при растущем числе переменных нагрузок.

Дорожный клинкер часто используется также там, где раньше водонепроницаемые слои покрытия герметизировали почву. Хотя сам дорожный клинкер обладает незначительной способностью к поглощению воды, но заполненные песком швы вполне в состоянии поглощать воду в больших количествах и отводить ее в грунт. Это приводит к разгрузке сети каналов, так как им приходится отводить – по сравнению с водонепроницаемыми, герметизированными слоями – лишь часть дождевой воды. В дополнение к этому уравновешивается водное хозяйство подлегающего грунта. Это является большим преимуществом с экологической точки зрения. Еще одним преимуществом является возможность повторного использования дорожного клинкера, в том случае, когда его нужно использовать еще раз, например, при прокладке новых водопроводов или каналов или при необходимых ремонтах.

Нормы

DIN 1344 – Кирпичи для мощения, Требования и методика испытаний, Немецкий институт нормирования DIN (изд.); июль 2002 г. (Германия).
DIN 18 503 – Дорожный клинкер, Требования и методика испытаний, Немецкий институт нормирования DIN (изд.); август 1981 г. (Германия).

Расчеты крепления транспортных клинкерных мостовых дорожным клинкером производится на основе Директив по стандартизации верхнего покрытия транспортных площадок RStO 01. В этой Директиве, в зависимости от количества транспорта и вида нагрузок, различаются шесть классов. Способы строительства с клинкерным покрытием можно применять для строительных классов III и IV. Способы строительства и толщина слоев для прочих транспортных площадок, наряду с проезжими частями, выбираются таким образом, чтобы учитывался тот факт, что по этим клинкерным мостовым время от времени ездят машины уборочной службы. Качество клинкерных мостовых, особенно устойчивость клинкерного покрытия, определяется исключительно степенью уплотнения и несущей способностью слоев верхнего покрытия и дорожного основания.

Определение размеров слоев верхнего покрытия рекомендуется производить по RStO 01. В качестве минимальной толщины камней RStO 01 предписывает в толщину в размере ≥ 6 см. Толщины морозостойких верхних покрытий лежат, в зависимости от принятого в регионах способа строительства и вида нагрузок, в пределах 40 – 80 см.

Согласно RStO 01, абзац 3.3.5, Мощеные покрытия: «Меньшая толщина камней, однако не менее 6 см, также применима с учетом того, что имеется большой, собранный в регионах опыт строительства этим способом. Увеличение или уменьшение толщины – также при отклоняющейся толщине подлегающего слоя – компенсируется морозозащитным слоем или слоем из нечувствительного к морозу материала».

Наряду со способами строительства проезжих частей, в RStO 01 приводятся сведения по стандартизированному верхнему покрытию прочих клинкерных мостовых, к которым относятся также велосипедные и пешеходные дорожки. Способы строительства и толщина слоев выбираются так, чтобы по ним могли ездить также машины службы по уборке дорог. Пользование тяжелыми автомашинами не предусмотрено. При этом для велосипедных и пешеходных дорожек допускается также применение дорожного клинкера меньшей толщины, чем 6 см. На переездах толщина покрытия согласуется с нагрузкой от транспорта. При плотной последовательности переездов требуется проверять промежуточные участки. В зависимости от нагрузки можно применять дорожный клинкер меньшей толщины, например, 45 мм или 52 мм.

В зонах с рельсовыми путями являющимися клинкерными мостовыми, по которым совместно ездит автотранспорт и рельсовые виды транспорта, следует выбирать приблизительно такую же толщину, как общая толщина верхнего покрытия прилегающей дороги.

При строительстве мощеного покрытия для пешеходных и садовых дорожек, террас или прочих площадок модно использовать дорожный клинкер меньшей толщины, например, от 40 мм до 52 мм. Толщина подстилающего слоя, как и при других способах строительства, должна в уплотненном состоянии оставаться неизменной и составлять равномерно от 3 см до максимум 5 см, и обладать параллельной ровностью по отношению к основанию.

Для парковочных клинкерных мостовых или мало используемых дорожек в жилой местности или для снабжения можно пользоваться газонным дорожным клинкером. К этому относятся также транспортные клинкерные мостовые с незначительной нагрузкой в сельскохозяйственной местности, места для парковки и зоны с успокоенным транспортным движением. Газонный дорожный клинкер годится для транспортных клинкерных мостовых с небольшими или появляющимися временно нагрузками.

Строение и толщина верхнего покрытия зависят от ожидаемых нагрузок, в особенности от транспортной нагрузки. Следует также учитывать климатические условия, например, нагрузки от мороза. Качество клинкерных мостовых, особенно стойкость дорожного клинкера, зависит прежде всего от подстилающих слоев верхнего покрытия и дорожной основы.

Верхнее покрытие состоит из мощёного покрытия и несущих слоев. Граница между брусчаткой и несущими слоями называется подложкой. Для определения необходимой толщины морозостойкого дорожного покрытия необходимо привлечь несущую способность и способность к деформациям, а также чувствительность дорожного или земляного основания к морозу. Толщина морозостойкого дорожного покрытия выбирается так, чтобы во время морозов и таяния не было никаких опасных деформаций. Необходимая минимальная толщина морозостойкого покрытия распределяется с точки зрения видов грунта по классам чувствительности грунта к морозу и максимальной глубине промерзания грунта в соответствующей области, на что оказывает влияние характеристика низких температур, а также вообще климат отдельных типов местностей (например, климат на склоне холма или на опушке леса).

Клинкерная мостовая состоит из собственно верхнего клинкерного покрытия, подстилающего слоя и заполнителя швов. Толщина подстилающего слоя составляет минимум 3 см и максимум 5 см в уплотненном состоянии. В качестве подстилающего материала годятся такие фракции породы, как смеси дробленого песка с мелким щебнем, но также, в зависимости от транспортной нагрузки, смеси природного песка с гравием, зернистостью 0/4, 0/5 или 0/8 мм. При водопроницаемых подстилках следует применять такой подстилающий материал, который обладает, с одной стороны, хорошей водопроницаемостью и, с другой стороны, не может проникнуть в несущий слой (фильтровальная стабильность). Фракции каменных пород для подстилающего слоя должны обладать следующими свойствами:

1. однородным составом во избежание перемещения зерен;
2. хорошей способностью к уплотнению для компенсации допусков по толщине дорожного клинкера.

Минеральные вещества с латентными гидравлическими свойствами используются лишь в том случае, если имеется достаточный положительный опыт, особенно при длительном периоде их использования и при сопоставимых нагрузках. Подстилающий слой должен передавать приложенные к армированной поверхности нагрузки с достаточным сопротивлением деформации дорожному основанию. Фракции породы, в зависимости от транспортной нагрузки, должны обладать достаточным сопротивлением ударному раздроблению. В качестве подстилающего материала рекомендуются дробленные твердые каменные породы, которые после вибрационной обработки дорожного покрытия показывают высокую стабильность залегания и не могут быть разрушены транспортными нагрузками.

Связывающее действие покрытия определяется заполнением швов. Необходимо пользоваться такими фракциями породы, которые, с одной стороны, хорошо помещаются в швы и, с другой стороны, оказывают хорошее сопротивление их выдуванию. Для этого подходят фракции 0/4, 0/5 и 0/8 мм. Для дополнительного заполнения подходят фракции 0/2 мм. Распределение фракций материала заполнения швов следует согласовывать с распределением фракций материала подстилающего слоя, чтобы обеспечивалось достаточная фильтровальная стабильность материалов друг с другом. Вид материала для заполнения швов указывается в описании работ. Для последующего заполнения необходимо пользоваться более мелкими фракциями материала, чем для первичного заполнения швов, чтобы получить достаточно хорошее заполнение швов в верхней области покрытия. Для этого подходит фракция 0/2 мм. Добавка в материал для дополнительного заполнения вяжущих долей оказалась целесообразной для повышения сопротивления выдуванию. Но этот материал для заполнения швов может использоваться только для закрытия швов в верхней части дорожного покрытия и не для собственно заполнения швов. При этом следует избегать размягчения подстилающего слоя покрытия.

В июле 2002 года Немецкий институт нормирования (DIN) опубликовал первые, согласованные с европейскими нормами, нормативы для кирпичной продукции под названием «DIN EN 1344 – Кирпичи для мощения – Требования, методика испытаний». На основе этих нормативов стало возможным присвоение европейского знака соответствия (знак СЕ). Тем самым был заменен переходный срок до конца декабря 2003 года для действовавшего до тех пор норматива DIN 18 503: 1981 – 08 Дорожный клинкер. Благодаря подразделению на классы в DIN EN 1344 удалось описать различные уровни требований для брусчатки. Наиболее высшие классы соответствуют при этом приблизительно предыдущему DIN 18 503. Сертификат соответствия «Оригинальный дорожный клинкер» обеспечивает соблюдение самых высоких соответствующих требований. Дорожный клинкер – это дорожные кирпичи по DIN 1344, но с особыми требованиями к гигроскопичности и объемной плотности черепков. Сертификат соответствия гарантирует, как и раньше, качество дорожного клинкера с гигроскопичностью максимум 6% (% от массы) и средней объемной плотностью черепков 2,0 кг/дм3.

Точность размеров

В DIN 18 503 требования к размерам предъявляются до сих пор к единичным значениям. Здесь каждый дорожный клинкер может отклоняться от размеров на ± 3%, однако не больше чем на 6 мм от номинального размера. Благодаря изменению систематики невозможно прямо сравнить уровень требований по размерам. Но они лежат где-то в одинаковом порядке величин. Изготовитель по DIN EN 1344 имеет дополнительно возможность заявлять о меньших допусках.

Прочность

Классы изгиба до разрушения «Т1» и «Т2» гарантируют среднюю нагрузку до разрушения в размере 30 Н/мм2. Эти классы могут использоваться для армирования при незначительных нагрузках, как, например, для отдельных переездов для легковых машин. Классы «Т3» и «Т4» гарантируют средний изгиб до разрушения дорожного клинкера в размере 80 Н/мм2. Это более высокое значение позволяет проезд грузовиков.

Поведение при истирании

Класс дорожного клинкера с самыми резкими требованиями «А3» требует наивысшего допустимого объема истирания в размере 450 мм3. К этому относится длина следа истирания размером 37,5 мм. При сравнительных испытаниях было доказано, что предельная величина приблизительно соответствует существовавшим ранее требованиям 20 см3/50 см3 по тесту Бёме, DIN 18 503.

Сопротивление скольжению

Новой для мощения брусками является задача сопротивления скольжению / проскальзыванию. «U3» представляет при этом самое высокое требование со значением SRT 55 (SRT – тест на сопротивление проскальзыванию). Это значение соответствует самому высокому значению SRT в Памятном листке по сопротивлению скольжению клинкерных мостовых из брусчатки и плит на пешеходных дорожках, изданном Научно-исследовательским обществом дорожного и транспортного дела.

Сопротивление замерзанию / таянию

В Евро-нормах называются два класса сопротивляемости морозу. Класс F0, когда не предъявляется никаких требований (например, для южных стран или внутренних районов) и класс FР100, при котором необходимо выдержать 100 циклов замораживания / оттаивания испытания по европейской методике.

Форматы

Дорожный клинкер прямоугольного и квадратного форматов выпускается под растр швов от 100 до 300 мм. Кроме этого, имеются также маленькие форматы, так называемые мозаичные форматы. Форматы и размеры не регулируются нормативами. Размеры изготовителя ориентируются по виду кладки и согласовываются перед поставкой. При этом следует учитывать, для чего предусмотрен дорожный клинкер, для укладки с узкими швами – ширина шва 3 мм до максимум 5 мм (Е) – или для кладки с широким швом – ширина шва от 8 до 10 мм (F). Расход клинкера зависит от выбранного формата и вида кладки. Дорожный клинкер может поставляться с фаской или без нее. По соглашению можно получить другие промежуточные размеры и особые форматы. Толщина дорожного клинкера определяется в зависимости от несущей способности в связке и ожидаемой транспортной нагрузки. При мощеных клинкерных мостовых без вяжущего очень удобными с точки зрения восприятия горизонтальных усилий оказались связки, продольные швы которых расположены поперек (например, связка дорожкой – поперек направления движения машин) или по диагонали (так называемая связка елочкой) к направлению движения.

В дополнение к самым популярным прямоугольным форматам предлагается дорожный клинкер особых форматов. Так, например, при оформлении краев диагональной связки или связки елочкой можно использовать так называемые «тиары епископа». Предлагается дорожный клинкер треугольной, многоугольной или круглой формы. Кроме того, существует дорожный клинкер для связки или газонный клинкер (прорастающий травой).

Дорожное основание

Решающее значение для качества клинкерных мостовых является надлежащее исполнение дорожного основания. Толщина и строение слоев верхнего покрытия и дорожного основания должны рассчитываться в зависимости от ожидаемых транспортных нагрузок и несущей способности грунта. Слои наносятся послойно и должны каждый раз уплотнятся до соответствующей стабильности. Богатым пустотами фракциям породы дорожного основания необходимо перед укладкой подстилающего слоя придать замкнутую поверхность вибрацией или присыпкой песком для того, чтобы в дорожное основание не попадал материал подстилающего слоя. Это можно обеспечить также прокладкой слоя волокнистой массы.

Дренаж поверхности также имеет особое значение. Поэтому составление дренажного плана является обязательным. Поверхность несущего слоя уже должна обладать наклоном верхнего покрытия. Верхнее покрытие нельзя прокладывать на замерзшее дорожное основание.

Подстилающий слой

Материал подстилающего слоя следует укладывать чуть выше. Превышение зависит от вида и размеров дорожного клинкера, материала подстилающего слоя и его влажности при работе. При мощеных покрытиях, которые кладутся на уже уложенную поверхность, часто предпочтительнее предварительно уплотнить подстилающий слой перед его выравниваем. Чтобы избежать различий в усадке, необходимо стремиться к равномерной плотности залегания по всей площади. Толщина подстилающего слоя должна составлять в уплотненном состоянии от 3 см до максимум 5 см. Верхнее значение не должно превышаться. Неровности плоскости несущего слоя не должны выравниваться при помощи подстилающего материала.

Ширина швов определяется из размера растра. Необходимо выдерживать минимальную ширину швов 3 мм. Если клинкерные мостовые из-за тяжелой нагрузки прокладываются на рассчитанный на эту нагрузку несущий слой с большей грузоподъемностью и улучшенными и доказанными деформационными свойствами, то вместо песчаного слоя требуется подстилающий слой из раствора. Подстилающий слой должен изготовляться с требуемым поперечным наклоном и с той же точностью, что и укладываемое на него верхнее мощеное покрытие. Для дренажа поверхности необходимо обеспечить достаточный наклон в поперечном направлении. Минимальный нормированный минимальный наклон в поперечном направлении должен быть 2,5 %. Если нет возможности выдержать минимальный наклон, (например, из-за принудительных высотных точек), достаточный дренаж поверхности обеспечивается соответствующим косым уклоном.

Относящиеся друг к другу площади должны крыться дорожным клинкером одинаковой толщины. Возможные возникающие отклонения по толщине (например, ряд кирпичей на ребро или на переездах с большей толщиной кирпичей) выравниваются не за счет подстилающего, а за счет несущего слоя.

Укладка дорожного клинкера

Дорожный клинкер, перемешанный из нескольких упаковок, укладывается по плану на выровненную по высоте и предварительно уплотненную постель плоско или на ребро. При этом следует обращать внимание на предусмотренную связку кладки и начинать от уже проложенных поверхностей. Необходимо соблюдать допуски по размерам.

Необходимо выдерживать также требуемую ширину швов – около 3 мм. Кладка с точным размером швов облегчается при помощи простых вспомогательных средств. Подобными вспомогательными средствами могут быть: алюминиевые шины для кладки, шнуры и т.д. Положение дорожного покрытия из клинкера или плит проверятся через определенные промежутки, например, при помощи шнура и уголка. Швы должны заполняться полностью и последовательно по мере продвижения кладки. Для этого материал для заполнения швов наносится на поверхность мощения, сметается в швы, при необходимости с незначительной добавкой воды; избыточный материал устраняется полностью. В завершение клинкерные мостовые уплотняются вибрацией до необходимой стабильности.

Для предотвращения скалывания ребер необходимо выдерживать рекомендованную ширину швов. Уплотнение производится при помощи плоского вибратора с защитной плитой из неопрена. Плоские вибраторы должны выбираться, относительно их рабочего веса и центробежной силы, по толщине верхнего дорожного покрытия и по структуре дорожного основания. Уплотнение производится от края к центру. После этого необходимо заново еще раз полностью заполнить и замести швы смесью тонких фракций, например, фракциями 0/2 мм.

Виды укладки дорожным клинкером: плоская укладка с широким швом (8-10 мм) применяется только для не нагруженных клинкерных мостовых, например, садовых дорожек, или для укладки в раствор; плоская укладка с узким швом (около 3-5 мм); укладка на ребро, например, ригель кирпич; смена плоской укладки с укладкой на ребро, например, при формировании сточных желобов, производится в раствор на бетоне.