Защита земляного полотна от промерзания

Теплоизоляционные слои по глубине надо укладывать так, чтобы не усиливался процесс образования гололеда на покрытиях, но при этом следует учитывать и деформативность теплоизоляционных материалов, т. е. допустимый прогиб дорожного покрытия. Укладку пенопластов нужно предусматривать лишь на участках в особо неблагоприятных грунтовых и гидрогеологических условиях: в мокрых выемках и на участках III типа увлажнения с нулевым профилем земляного полотна, причем жесткие пенопласты укладывают глубже относительно поверхности покрытия в соответствии с допустимым напряжением. В некоторых странах цементобетонное покрытие устраивают непосредственно на теплоизоляционном слое, в том числе из жестких пенопластов; такие покрытия лучше асфальтобетонных распределяют нагрузку от колес автомобилей. Крупноскелетные материалы (щебень, гравий, металлургический шлак и т. д.) нельзя укладывать непосредственно на пенопласт во избежание его повреждения. Нужен защитный слой не менее 5 см из песка в плотном состоянии.

Нельзя допускать по уложенному пенопласту, в том числе и полистирольному, движения даже строительного транспорта вследствие значительной деформативности пенопласта.

Если теплоизоляционный слой устраивают из легких бетонов, то промежуточный, иногда называемый выравнивающим, слой не требуется. По бетонному/основанию со стиропоровым заполнителем уже через Несколько дней возможно движение автомобилей или укладка горячих асфальтобетонных смесей.

При укладке теплоизоляционного слоя из жесткого пенопласта необходимо расстилать полиэтиленовую пленку или наносить битумную эмульсию. Пленка предупреждает повышение водопоглощения поверхностного слоя теплоизолятора, в том числе за счет диффузии водяных паров.

Стоимость жесткого пенопласта и стиропора пока еще высока. Кроме того, эти материалы дефицитны. В связи с этим чаще для устройства теплоизоляционного слоя используют легкие бетоны, теплоизоляционные композиции из обработанных вяжущими пористых заполнителей— перлита, аглопорита, керамзита, различных зол, шамотного боя, однородных по степени обжига горелых пород и т. д. В крайнем случае применяют грунты в смеси с золами, предварительно обработанными местными минеральными вяжущими — известью, бокситовым шламом, молотой золой и др.

Грунты оптимального состава с золошлаковыми смесями и добавкой местных минеральных вяжущих материалов теперь все чаще применяют для устройства теплоизоляционных слоев дорожных одежд.

В последние годы у нас на внутриквартальных улицах и проездах устраивают дорожные основания из битумопесчаных смесей, состоящих из чистых песков различной зернистости (90—94%), известнякового минерального порошка (3—7%) и битума БНД 60/90 (3,3— 4,8%). Коэффициент теплопроводности битумопесчаных смесей в сухом состоянии по данным Н. В. Быстрова и В. Н. Финашина составляет около 1,07 Вт/(м·К) и лишь после двухсуточного воздействия воды повышается до 1,2—1,5 Вт/(м·К).

Этими же исследователями рекомендуется для снижения значения коэффициента X в битумопесчаные смеси добавлять, например, олигоэтилсилоксан в количестве 0,01—0,005 % массы. Такого же эффекта достигают при использовании ряда кремннйорганических соединений и, в частности, фенилгидридсилсесквиоксана. В результате введения добавок происходит гидрофобизация порового пространства, что сопровождается снижением водопоглощения теплоизоляционного материала, а значит увеличением срока службы теплоизоляционного слоя благодаря повышению сцепления между битумом и минеральным материалом. Снижается количество воды, проникающее в поры. Уменьшите водопоглощения вызывает снижение толщины водных пленок на поверхности порового пространства и содержания капиллярной и частично даже рыхлосвязанной воды. В связи с этим при понижении температуры ниже 0°С увеличивается количество незамерзшей воды, что повышает морозоустойчивость материала теплоизоляционного слоя.