Серый
асфальт давно уже стал отличительной чертой больших городов. Этот
материал используется для укладки проезжих частей улиц, проспектов и
дорог.
Но, что отлично для машин – не всегда хорошо для пешеходов. По данным проведенных исследований при укладке асфальтовых и асфальтобетонных покрытий, а также их эксплуатации выявлены загрязняющие вещества, вызывающие до 10 % всех заболеваний в крупных городах.
Кроме того, асфальтовое покрытие водонепроницаемо, оно нарушает естественную циркуляцию воды. Дождь, смешиваясь с битумными компонентами, испаряется и вместе с выхлопными газами образует смог, своеобразный экран, нарушающий естественный обмен воздуха в атмосфере. Поэтому в Европе асфальтовое покрытие заменяют на искусственный камень (тротуарная плитка), оставляя асфальт лишь на скоростных магистралях, где требуется безупречно гладкая поверхность. Использование искусственных элементов имеет и практическое значение. Тротуарная плитка эксплуатируется дольше, чем асфальт, значительно упрощаются ремонт и замена тротуаров, а также ремонт инженерных сетей. Хотя строительство плиточных тротуаров дороже асфальтовых почти на одну треть, за 3-4 года эксплуатации эти затраты окупаются.
В последние годы в Украине также стали применять европейский опыт, что можно заметить по изменившемуся облику тротуаров и внутренних площадок крупных городов.
Тротуарная плитка – технологичный материал, позволяющий производить укладку дорожек и площадок любых размеров и конфигураций. Укладка плитки по песчаному основанию имеет ряд преимуществ по сравнению со сплошным асфальтобетонным покрытием:
- на поверхности такого покрытия не образуются лужи, так как вода свободно уходит через зазоры между плитками;
- плиточное покрытие не нарушает естественную потребность зеленых насаждений в водо- и газообмене, что благоприятно сказывается на экологии окружающего пространства;
- при необходимости проведения ремонтных работ (например, прокладка подземных коммуникаций) тротуарную плитку можно легко снять, провести необходимые работы и уложить снова;
- в летнее время нагрев покрытия из тротуарной плитки значительно меньше, чем из темного асфальта; при этом плиточное покрытие не размягчается и не выделяет летучих продуктов.
Кроме тротуарной плитки из декоративного цементного бетона, могут производиться и разнообразные элементы садово-паркового дизайна.
Для производства бетонной тротуарной плитки используют два метода:
- вибропрессование жестких смесей с низким водосодержанием (низким В/Ц);
- вибролитье с использованием пластифицирующих добавок.
Оба метода позволяют получить бетонную плитку с низкой пористостью благодаря малому содержанию воды в бетонной смеси и обеспечению плотной укладки бетонной смеси с применением механических воздействий (вибрирование или вибропрессование). Какого-либо принципиального преимущества у каждого из этих методов нет. Однако обеспечение гарантированного качества продукции легче достигается при использовании вибролитьевого метода с применением смесей с пластифицирующими добавками. Кроме того технология вибролитья позволяет получить тротуарную плитку с большим выбором рельефных рисунков.
Hа сегодняшний день тротуарную плитку методом вибролитья в пластиковых формах производят практически во всех крупных городах Украины. Количество производителей стремительно растет, так как для того, чтобы начать производство нужно совсем немного: помещение площадью 100-300 м2, трехфазное электроснабжение, одна-две бетономешалки, один-два формовочных стола, распалубочный стол и комплект пластиковых форм. Всего этого будет достаточно, чтобы производить фигурную брусчатку, квадратные плиты различной толщины, фасадную плитку под натуральный камень и т. д.
К тротуарной плитке предъявляются жесткие требования по морозостойкости (не менее 200 циклов замораживания и оттаивания), прочности (не менее 30 МПа), водопоглощению (не более 5%) и истираемости (не более 0,7 г/см2). Поэтому создание материала требуемого качества начинается с подбора необходимых качественных материалов для его изготовления.
Для приготовления бетона обычно используют портландцемент М 500. В качестве мелкого заполнителя следует применять строительные пески с модулем крупности не ниже 2, а в качестве крупного заполнителя следует использовать щебень из магматических горных пород (например, гранитный) фракции 5-10 мм.
Для повышения морозостойкости, прочности и улучшения технологических свойств бетона в бетонную смесь следует вводить комплексную добавку, содержащую пластифицирующий компонент (С-3 или ЛСТ) совместно с воздухововлекающим или гидрофобизующим (СНВ или ГКЖ-94) компонентом.
Ориентировочно расход компонентов бетонной смеси на 100 кв. м. плитки толщиной 6 см составляет:
- цемент – 3,6 т;
- щебень гранитный фракции 5-10 мм – 4, 5 т;
- песок – 4,5 т;
- пластификатор С-3 – до 0, 7 % от массы цемента;
- воздухововлекающая добавка СНВ – до 0, 02 % от массы цемента;
- пигмент – 2:5 % от массы цемента.
Изготовление цветного декоративного бетона невозможно без применения пигментов. Пигменты должны быть устойчивы к щелочной среде твердеющего цементного вяжущего; кроме того, быть свето- и атмосферостойкими. Пигменты не должны растворяться в воде затворения. Этим требованиям лучше других отвечают неорганические оксидные пигменты. С помощью таких пигментов можно получить практически любой тон, и, в первую очередь, приглушенную цветовую гамму, которая свойственна природе. Добиться получения чистого цвета, например желтого или голубого, можно лишь используя белый цемент.
Следует отметить, что излишнее увеличение тонкодисперсной фракции в виде пигментов может привести к ухудшению качества бетона (снижению прочности, морозостойкости и т. д.). Цвет бетона зависит также от соотношения воды и цемента и количества цемента в бетоне. При твердении бетона избыток воды испаряется и оставляет в бетоне мелкие поры, которые рассеивают свет и бетон. Чем выше В/Ц, тем светлее кажется бетон. Поэтому при производстве плитки методом вибропрессования (с очень низким В/Ц), невозможно получить бетон насыщенных цветов.
Для повышения долговечности бетона, его износоустойчивости и сопротивления удару в бетон можно добавлять полипропиленовые, полиамидные или стеклянные щелочестойкие волокна длиной 5:20 мм и диаметром 5:50 мкм в количестве 0,7: 1,0 кг на 1м3 бетона. Волокна, обладающие хорошей дисперсией, образуют в бетоне трехмерную решетку, которая значительно повышает силы сцепления.
Многие отечественные фирмы выпускают тротуарную плитку с использованием передовых зарубежных технологий.
По немецкой технологии Knauer выпускаются прямоугольные, шестигранные и фигурные изделия различных цветов – красного, серого, зеленого, коричневого с высокими техническими параметрами: прочностью 500 кг/см2, истираемостью 0,3-0,5 г/см2 и морозостойкостью 300-350 циклов. Такая плитка длительное время выдерживает резкое колебание температур, – жаркое солнце, дождь и сырость, высокую интенсивность нагрузок.
Бетонную одежду для мостовых и тротуаров предлагают иностранные фирмы. Финские плитки самых разнообразных фирм и пяти вариантов цветов имеют прочность до 400 кг/см2, истираемость – 0,52 г/см2 и морозостойкость – 150 циклов, они обладают повышенной стойкостью к воздействию агрессивных сред. Кроме улиц и тротуаров, такие плитки можно использовать на автозаправках и автостоянках.
Наряду с тротуарной плиткой и монолитными бетонными покрытиями, имитирующими естественный камень, для мощения тротуаров и пешеходных дорожек применяется клинкерный кирпич. Высокая прочность и шероховатость поверхности позволяют с успехом использовать его для этих целей.