В качестве покрытий тротуаров и садово-парковых дорожек в городах чаще всего используют асфальтовый бетон. Асфальтобетонные покрытия на тротуарах и пешеходных дорожках устраивают на различных основаниях: из кирпичного и известнякового щебня; металлургического шлака; грунта, обработанного цементом; из обычного цементобетона и тощего бетона.
В табл. 80 приведены различные типы оснований для тротуаров с покрытиями из песчаного (толщиной 3—5 см) и литого (толщиной 2,5—3 см) асфальтобетона и их толщина.
Толщину песчаного подстилающего слоя для тротуаров с асфальтобетонным покрытием принимают в зависимости от группы подстилающих грунтов в соответствии с табл. 81.
Технологический процесс устройства тротуаров и пешеходных дорожек включает следующие операции: планировку и укатку земляного полотна; завозку песка для устройства подстилающего слоя; распределение и уплотнение песка; завозку материалов для устройства основания; распределение материалов основания; уплотнение основания; завозку и укладку асфальтобетонной смеси в верхнем слое покрытия.
Планировку земляного полотна на тротуарах производят обычно автогрейдерами челночными проходами. Укатывают земляное полотно моторными катками с гладкими вальцами массой 6 т.
В процессе планировки и укатки проверяют ровность земляного полотна с помощью деревянных реек, а необходимые уклоны — с помощью геодезических инструментов.
Песок и другие материалы завозят на готовое земляное, полотно автомобилями-самосвалами. Песок и другие сыпучие материалы распределяют обычно также автогрейдерами, а в стесненных условиях иногда и вручную. Уплотняют песчаный подстилающий слой и основания из щебня, шлака и других сыпучих материалов легкими моторными катками с гладкими вальцами.
Цементно-бетонные основания на тротуарах и дорожках устраивают с применением малой техники. Разравнивают бетонную смесь специальным оборудованием, смонтированным на стреле трактора «Беларусь». Уплотняют бетонное основание специальными виброрейками или площадочными вибраторами. Уход за бетоном осуществляют по общим правилам ведения бетонных работ.
Укладку асфальтобетонного покрытия производят на широких тротуарах при помощи асфальтоукладчика ДС-1 (Д-150Б) или укладчика облегченного типа Д-464, а уплотнение выполняют катками массой 1,5—6 т. На узких тротуарах и дорожках, а также в стесненных условиях асфальтобетонное покрытие (преимущественно из литых смесей) устраивают с раскладкой смеси вручную и укаткой ее ручными катками.
Для покрытий тротуаров и пешеходных дорожек применяют 9 также цветной пластбетон, который приготавливают в смесительных установках на асфальтобетонных заводах. Он состоит из щебня, песка, минерального порошка, пигмента и вяжущего. Требования к качеству песка, щебня и минерального порошка такие же, как и для асфальтобетонных смесей. Пигменты применяют железоокисные, обладающие достаточной свето-, атмосферо- и термостойкостью. В качестве вяжущего используют кумароно-инденовые смолы с температурой размягчения 80—90° С. В табл. 82 приведен примерный состав цветного пластбетона.
Покрытие из цветного пластбетона устраивают толщиной 3 см на различных основаниях при помощи асфальтоукладчика ДС-1. Длина полосы укладки при устройстве покрытия из холодного пластбетона не ограничивается. Уплотнение смеси производят двумя моторными катками массой до 6 т каждый. При наличии продольных полос сопряжений укатку начинают по линии сопряжения таким образом, чтобы также укатывалась свежеуложенная полоса на ширину 15—20 см. Для уплотнения слоя из пластбетона число проходов катка по одному следу должно быть 20—25. Ровность покрытия проверяют трехмой рейкой, просвет под которой не должен превышать 3 мм. В Москве тротуары из цветного пластбетона синего цвета построены у хореографического училища на 2-й Фрунзенской улице, красного — у памятника Карлу Марксу, в скверах на площади Свердлова и др.
Для устройства покрытий тротуаров и пешеходных дорожек может быть использован монолитный цементобетон, который незаменим при устройстве криволинейных площадок и дорожек свободного очертания, получивших широкое распространение за рубежом в садово-парковой архитектуре последних лет. Такие покрытия устраивают из бетона не ниже М300. Бетонную смесь приготовляют на цементно-бетонных заводах. В качестве вяжущего используют гидрофобный портландцемент не ниже М400 с добавкой гранулированного доменного шлака до 7%. При использовании негидрофобного цемента для улучшения основных свойств бетона в смесь вводят поверхностно-активные добавки: пластифицирующие — концентраты сульфитно-дрожжевой бражки и ее производные, гидрофобизирующие — различные технические мыла: абиетаты (винсоловые мыла), мылонафт и др.
Песок используют природный (горный, речной) в чистом виде или с добавками. В качестве добавок применяют искусственные пески, каменную мелочь и высевки. Модуль крупности песка должен быть не ниже 2. Щебень для бетонных покрытий применяют только чистый, полученный дроблением прочных морозостойких пород. Предел прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии изверженных пород должен быть не ниже 1000 кгс/см2 (100 МПа), осадочных горных пород — 800 кгс/см2 (80 МПа). Потеря в массе при истирании в полочном барабане изверженных пород составляет 25%, осадочных — 30%. Щебень применяют двух фракций: 3—10 и 10—20 мм. Примерный состав бетонной смеси: цемент М400 — 430 кг, щебень — 1380; песок — 500 кг; вода — 160 л. Смесь доставляют на объект автосамосвалами ЗИЛ-555, МАЭ-503 или автобетоносмесителями.
Для строительства покрытий тротуаров и пешеходных дорожек все большее распространение находит цветной бетон. Его получают в результате применения в качестве вяжущего специального цветного цемента или введения красящих пигментов в сухую бетонную смесь в процессе приготовления бетонной смеси. Белые и цветные цементы должны быть гидрофобными и соответствовать ГОСТ 10178—62. Марка цементов должна быть не ниже 400 по показателям на сжатие при испытании в трамбованных растворах, прочность на растяжение — не ниже 55 кгс/см2 (5,5 МПа). Начало схватывания — не ранее чем через 2 ч.
Пигменты, выпускаемые отечественной промышленностью, бывают двух видов: минеральные, в том числе синтетические и. природные, получаемые тонким измельчением красковых руд, и органические. Пигменты представляют собой тонкодисперсные порошки, нерастворимые в воде, масле и других растворителях, способные придавать окраску материалам при смешении с ними. Красящая способность пигментов тем выше, чем выше их дисперсность.
Для изготовления цветных бетонов пригодны пигменты, которые обладают удельной массой, близкой к удельной массе цемента для обеспечения высокой гомогенности смеси; большой красящей способностью; стойкостью к действию щелочей; солнечного света и атмосферным влияниям; отсутствием растворимых в воде вредных примесей, которые при затворении цемента водой отрицательно влияют на сроки схватывания, процесс твердения и прочность цементного камня; отсутствием легкорастворимых солей, способных образовать выцветы; чистым, ярким цветом и невысокой стоимостью.
При устройстве покрытий тротуаров и пешеходных дорожек цветной бетон можно укладывать на всю толщину или в верхний слой покрытия толщиной 4—6 см. Устройство двухслойного покрытия с цветным бетоном в верхнем слое производят двумя способами: 1) устройство нижнего (из обычного бетона) и верхнего (декоративного) слоев покрытия ведут без разрыва во времени, что позволяет производить уплотнение двух слоев одновременно; 2) устройство нижнего и верхнего слоев производят раздельно и делят на два этапа — укладка бетона в нижний слой, уплотнение и уход за ним; укладка цветного бетона в верхний слой не раньше чем через 7 дней после устройства нижнего слоя.
Для обеспечения хорошего сцепления слоев поверхность бетона нижнего слоя обрабатывают 30%-ным раствором соляной кислоты с немедленной промывкой водой, а затем наносят слой толщиной 3—5 мм активированного цементно-песчаного раствора состава 1 :1, после чего укладывают верхний слой бетона. Уход за цветным бетоном, как и за обычным, осуществляют путем укрытия полиэтиленовой пленкой, пергамином, крафт-бумагой и т. п. с последующей засыпкой песком, который периодически увлажняют.
Температурные швы устраивают по такому же типу и способу, как и для обычных цементно-бетонных покрытий. При укладке бетона в два слоя швы, устроенные в нижнем слое, обязательно должны быть и в верхнем.
К готовому бетонному покрытию при сдаче его в эксплуатацию предъявляют ряд требований. Покрытие должно быть выполнено в соответствии с проектом и действующими нормативно-техническими документами. При приемке следует проверять толщину основания по актам на скрытые работы, марку уложенного бетона по данным лабораторных испытаний, ровность поверхности покрытия двухмой рейкой не менее чем через 20 м. Допускаемые отклонения от проекта по толщине — не более ±5 мм, по ровности — просвет под двухмой рейкой должен быть не более 3 мм, на покрытии должны отсутствовать раковины, трещины; по ширине покрытия — не более 5 см; по поперечному уклону — не более 5 %; по разнице уровня швов — не более 3 мм; по прочности бетона в 28-дневном возрасте при испытании на изгиб — не более 5%, при сжатии — не более 10%.
Покрытия тротуаров и пешеходных дорожек устраивают также из мелкой каменной шашки (мозаики), клинкерных кирпичей, асфальтобетонных, силикатных, керамических, цементно-бетонных и каменных плит. Из каменной шашки устраивают покрытия самых разнообразных рисунков — поперечными и диагональными рядами, по дугам круга и др. Клинкерные кирпичи укладывают поперечными и диагональными рядами, а также в продольную и поперечную елку. Каменные плиты изготовляют главным образом квадратной формы с размером сторон до 75 см или прямоугольной формы с размером большей стороны до 1 м при соотношении сторон 1:1,5. Такие плиты укладывают без перевязки или с перевязкой швов. Асфальтобетонные плиты выполняют размером 20X20X3; 25X25X4; 30X30X4 см.
Одними из перспективных видов сборных покрытий тротуаров и пешеходных дорожек являются покрытия из бетонных мелкоразмерных плит. Изготовление плит индустриальным методом позволяет сделать этот вид покрытий более дешевым и массовым. В свою очередь массовость производства будет способствовать дальнейшему удешевлению и прогрессу в развитии сборных покрытий. При таком методе изготовления бетонные плиты более прочны и гигиеничны и могут заменить естественный камень. Лицевую поверхность плит, кроме ее окраски, можно обрабатывать различными специальными матрицами. Бетонные плиты чрезвычайно разнообразны по форме: квадратные, прямоугольные, шестиугольные, круглые, и трапецеидальные, треугольные и всевозможной неправильной формы. Плиты сборных покрытий тротуаров и пешеходных дорожек укладывают на различные основания, толщина которых (в см) приведена ниже.
В качестве подстилающего слоя используют песок, толщина слоя которого принимается до 25 см. Плиты в зависимости от принятой ширины тротуара, садовой или парковой дорожки укладывают с перевязкой или без перевязки швов, а также по диагонали.
Укладку плит следует производить способом «на себя». Для соблюдения уклона и ровности покрытия при укладке плит рекомендуется работы начинать с устройства верстового ряда, укладываемого вдоль бортового камня или кромки газона или поперек тротуара, укладку производить в одну или в обе стороны от верстового ряда и вести навстречу уклону.
Для устройства покрытий из плит размером 50X50 см применяют вакуум-захват круглой формы d=400 мм, массой 7 кг, которым можно поднять груз до 100 кг. Для обеспечения полного прилегания плит к основанию окончательная посадка плит до проектной отметки производится специальным вибратором массой 44 кг.
Ширина шва между плитами должна быть не менее 5 мм. Контроль за шириной швов осуществляют при помощи шаблонов. Превышение краев смежных плит не должно быть более 2 мм. Швы между плитами заполняют различными материалами согласно проекту. Ровность покрытия проверяют трехмой рейкой не менее чем через 20 м; просвет под рейкой не должен превышать 3 мм.
Для механизации работ по укладке мелкоразмерных тротуарных плит можно рекомендовать сменное вакуум-захватное приспособление, смонтированное на автопогрузчике или экскаваторе Э-153. Траверса представляет собой раму, на которой крепятся вакуумные захваты в количестве 1—4. Расстояние между центрами вакуумных захватов на траверсе должно меняться в зависимости от размера применяемых плит. При помощи такого приспособления за смену можно уложить до 400 плит.
Укладку тротуарных плит с размером стороны более 75 см производят автомобильными кранами по технологии, применяемой при строительстве покрытий проезжей части улиц из сборных железобетонных плит.
В НИИмосстрое разработана машина для укладки тротуарных плит. Укладчик производит формирование основания заданного профиля, его уплотнение и одновременно укладку плит. Таким образом обеспечивается совмещение трех операций, что значительно повышает производительность труда. На рис. 114 представлена схема машины для укладки тротуарных плит. Оборудование машины состоит из наклонной направляющей 6 с калибрующими ребрами 15 и опорной плитой 5 и из виброплиты 3, соединенной с направляющей тягами 4. В верхней части направляющей располагается приемное устройство 9, служащее для размещения контейнера 10 с пакетом плит 11. Подача плит из приемного устройства на направляющую осуществляется устройством, состоящим из толкачей 12 с гидроцилиндром 13, управление которым осуществляется автоматически с помощью рычага с роликом 8 и гидрораспределителя 7. На виброплите 3 устанавливают вибраторы 1 рабочего органа укладчика. Привод вибраторов осуществляется от гидродвигателя через клиноременную передачу 2. На базовую машину оборудование устанавливается при помощи шарнирного сцепного устройства 16, обеспечивающего приспосабливаемость опорной плиты к поверхности укладываемого основания за счет продольного и поперечного шарниров сцепного устройства. В транспортное положение направляющая устанавливается с помощью гидроцилиндра 14 и стяжек, соединяющих направляющую с выглаживающей плитой.
Транспортировка виброплиты осуществляется в прицепе к укладчику с помощью тележки. При этом рабочий орган укладчика через стенки подвешен к направляющей, которая в свою очередь опирается на виброплиту. Это снижает консольную нагрузку на ведущие колеса трактора. Контейнер представляет собой сварную конструкцию, состоящую из балки с ребрами и боковых щитков. К ребрам прикреплены башмаки, обеспечивающие наклонное положение плит в контейнере. В центре балки приварены проушины для крюка грузоподъемного механизма, производящего подачу контейнера с плитами в приемное устройство.
Оборудование работает следующим образом. Перемещаясь, укладчик своим рабочим органом формирует основание из требуемого материала, например цементно-песчаной смеси. Одновременно на отформированное укладчиком основание с направляющей непрерывным потоком поступают плиты, которые двигаются под действием силы тяжести и массы вышележащих плит. Виброплита производит осадку плит. На направляющую плиты подают из приемного устройства толкателями, управляемыми автоматическим устройством. На это устройство воздействуют плиты, находящиеся на направляющей.
Оборудование обеспечивает укладку тротуарных плит размером 25X25—50X50 см, для чего калибрующие ребра имеют возможность перемещаться по направляющей с их фиксацией в заданном положении. Привод рабочих органов оборудования осуществляется из кабины машиниста базовой машины. Предложенные машины и приспособления позволяют уменьшить затраты труда при устройстве покрытий тротуаров. Однако для дальнейшего повышения производительности труда при устройстве сборных покрытий следует проводить работы по созданию легких быстроходных машин.