Бетонные дорожки своими руками, заливка цементно-песчанного раствора, установка опалубки, укладка арматуры, создание подушки из песка
Тропинки на даче несут не столько декоративное, сколько функциональное назначение. Они соединяют различные постройки и позволяют перемещаться по участку оставляя обувь чистой, а газон незатоптанным. Существует множество вариантов материалов, из которых их можно сделать. Однако наиболее простым является бетон, который легко изготовить на основе цементно-песчаной смеси. О том, как правильно залить бетонные дорожки в саду своими руками пойдет речь в этом материале.
Достоинства и недостатки
Перед тем как начать разбирать вопрос, как залить бетонную дорожку своими руками следует сказать несколько слов о достоинствах и недостатках применения данного способа изготовления. У него есть три больших достоинства.
- Это фундаментальное сооружение. Оно прочное и служить будет очень долго, конечно если все правильно сделать.
Цементные дорожки могут быть прекрасной основой для тротуарной плитки. - Большим достоинством является простота доставки материалов для ее изготовления и их низкая стоимость. Т.е. если для мощения использовать брусчатку, то необходимо доставить ее, да еще и бордюр, а т.к. не у всех есть грузовая машина или прицеп, то сделать это достаточно проблематично. Бетон для дорожек изготавливают из песка и цемента на месте, а привести составляющие на дачу можно и на легковой машине. Кроме того, изготовление раствора не потребует специального инструмента.
- Дорожки из цемента могут иметь любую форму, что предоставляет широкие возможности как для дизайна участка, так и непосредственно для ее устройства.
- При ограниченном бюджете стоимость доставки, материалов и работ всегда играет решающую роль. Выбрав этот вариант возможно сделать самые дешевые дорожки на даче сэкономив на каждом выше обозначенном пункте.
Цементные дорожки могут быть прекрасной основой для тротуарной плитки.К недостаткам логично отнести не очень презентабельный внешний вид.
Однако на это можно посмотреть и с другой стороны, как создание основы, на которой дальше сделать полноценный тротуар на даче.
Как правильно забетонировать дорожку
Для того чтобы все получилось хорошо, и тропинки служили долго необходимо соблюдать определенный порядок и технологию их возведения.
Конструктивно тротуар из бетона состоит из песчаной подушки и слоя цеметно — песчаного раствора с армированием. Вся работа сводится к следующим этапам: разметка, подготовка грунта, возведение опалубки, устройство песчаной подушки и заливка дорожек бетоном.
Разметка
Это самый простой и быстрый этап. На нем необходимо определить месторасположение и габаритные размеры. В отличие от других способов мощения, здесь все параметры могут быть произвольными, что значительно расширяет возможности дизайна участка.
Садовая тропинка, показанная на фото, имеет ширину 90 см. Такой размер был выбран по нескольким причинам. Во-первых, в перспективе предполагается облицевать ее плиткой, т.
Разметку делают с помощью колышков и веревки. В землю вбиваются колья и на нужном расстоянии между ними натягивается бечевка. На этом первый этап следует считать законченным и необходимо приступить к следующему.
Подготовка грунта
При создании тропинки в саду из любых материалов необходимо выполнить подготовку грунта. Вся работа заключена в том, чтобы удалить слой земли, в котором находятся растения. Фактически его необходимо срыть. Причина в том, что после того, как бетонирование дорожек на даче будет завершено растения, которые остались под ними, будут постепенно перегнивать и оставлять пустоты. В них может скапливаться вода и замерзать в холодное время года. Расширяясь, она может повредить покрытие.
Рис.1. Цементирование дорожек на даче начинают с удаления плодородного слоя земли и установки опалубки.
Немаловажным остается и тот момент, что очень удобно, когда тропка находится на одном уровне с грунтом или чуть выше. Это сильно упрощает кошения газона и уход за территорией. А учитывая, что все слои заливки имеют определенную толщину, в данном случае порядка 5-7 см каждый, то соответственно на эту величину необходимо удалить грунт, примерно 10 — 15 см.
Опалубка для изготовления садовых дорожек
Заливка дорожек на даче не может обойтись без опалубки. Она необходима для удержания цементного раствора до его затвердевания. Ее обычно изготавливаются из досок, но можно поступить более технологичным способом. Сделать ее из фанеры толщиной 6 – 10 мм. Для этого необходимо напилить полосы шириной порядка 15 см и с помощью кольев закреплены на своих местах.
Рис.2. Опалубка для дорожек. К кольям фанера крепится с помощью проволоки. Это не прочное соединение, но хорошо справляется со своим назначением. Кроме того, такую конструкцию легко разбирать и устанавливать на новое место.
Учитывая, что толщина слоя заливки не большая, всего 5-7 см, то большую нагрузку опалубка для садовых дорожек не испытывает. Зато благодаря использованию фанеры можно сделать всевозможные скругления и достаточно малого радиуса.
Рис.3. Фанера очень удачное решение, т.к. ее можно гнуть практически по любому радиусу. Это бывает очень удобно если нужно избежать острых углов, например, в местах поворота.
Так же следует отметить, что конечно хорошо сделать опалубку для всей тропинки сразу, но учитывая, что, во-первых, удобнее заливать по частям, а во-вторых, сплошную заливку делать нельзя, а нужно предусматривать швы для компенсации температурных расширений, то ее удобно собирать для каждого участка отдельно. Дополнительное преимущество — снижение расхода материалов.
Рис.4. Устройство песчанной подушки.
Так средняя протяженность участка заливки порядка 2,5м. Между ними оставляются компенсационный швы — 0,5 см.
Песчаная подушка
После установки опалубки приступают к устройству песчаной подушки.
Она необходима для равномерного распределения веса, и выполняет роль дренажа.
Известно, что основной враг любых построек это вода, особенно когда она замерзает. Песчаная подушка не задерживает влагу, а, следовательно, сберегает тропинку от замерзания грунта.
Однако у песка есть один недостаток, он хорошо проходит через грунт. Если просто насыпать его непосредственно на землю, то через несколько лет, он может вместе с водой уйти в грунт. Что бы этого избежать, предварительно настелают агроволокно. У него есть большое достоинство, оно не гниет и хорошо пропускает влагу. Таким образом, с одной стороны песок останется на своем месте, с другой воды под садовой тропинкой не будет.
Рис.5. Песчаная подушка будет равномерно распределять нагрузку и отводить избыток влаги. Чтобы песок со временем не вымылся целесообразно использовать агроволокно.
Рис.6. Слой песка составляет примерно 10 см. Остатки агроволокна можно загнуть на верх подушки. Перед началом заливки ее следует хорошо уплотнить. Самый простой способ это обильно пролить водой.
Песок обязательно нужно хорошо утрамбовать, чтобы не осталось пустот. Удобно использовать сырой песок. Если его нет, то следует его пролить водой, так он хорошо уплотниться. Так же, перед следующим этапом, желательно песчаную подушку разровнять. Это необходимо что бы основное покрытие было одной толщины.
Как правильно залить бетонную дорожку
Перед тем как заниматься армированием предварительно необходимо поверх песчаной подушки положить полиэтиленовую пленку.
Известно, что цементный раствор должен сначала затвердеть. а только потом высохнуть, в противном случае усадочных трещин не избежать. Кроме того, важнейшим компонентом бетона является цементное молочко, оно придает ему прочность. Так вот что бы столь ценный компонент не ушел в песок или в грунт необходимо постелить пленку, которая его задержит.
Далее приступают к армированию, бетонная дорожка на даче от этого будет прочнее и прослужит дольше. Безусловно, правильно для этой цели применять стандартную арматуру, в крайнем случае, кладочную сетку или сетку для стяжки. Но за неимением этого в дело разрешается пустить все, что есть.
Рис.7. Поверх песка укладывают пленку, так цементное молочко останется в растворе, а тропинка будет крепче. В качестве арматуры используют сетку для стяжки, а также любой металл имеющийся на даче.
Теперь необходимо переходить к изготовлению бетона. Раствор для садовых дорожек изготавливают на основе песка и цемента в соотношении 1:3. Самое сложное в приготовлении это подобрать оптимальное количество воды и само размешивание.
При отсутствии бетономешалки и ровной площадки или чана для размешивания методом лопаты, удобно использовать садовое ведро на 20 л в паре с перфоратором и самой крупной насадкой для миксера. Дозировку по объему делать с помощью баклажки из-под 5 литровой бутылки.
В ведро хорошо умещается одна порция цемента и три порции песка плюс вода. Используя такую тару на заливку садовой тропинки длинной порядка 2,5 метров, шириной 0,9 метра и толщиной порядка 5 см нужно размешать около 10 ведер, что приемлемо по времени и силам.
Раствор для садовой дорожки должен быть определенной консистенции, правильный ее подбор сильно облегчит работу по заливке. К этому в дачных условиях обычно подходят опытным путем и каждый для себя выбирает оптимальный сам.
Целесообразно поступать следующим образом. Берется одна часть цемента добавляется три части сухого песка. Далее эта смесь тщательно перемешивается до однородного состояния. Потом добавляется 0,5-0,7 частей воды, и размешивается. Таким образом, получается отличный раствор. Для укладки он немного тяжеловат, зато он отлично перемешивается, прекрасно разравнивается и уплотняется.
Однако на даче найти сухой песок это достаточно проблематично, а специально сушить его практически не возможно, особенно если часто идут дожди.
Как приготовить раствор для садовой дорожки в данном случае?
Берется три части влажного песка (сырой песок вообще не пригоден, размешать его практически нереально) и засыпается в ведро. Сверху на него выкладывается одна часть цемента. Обратите внимание, они предварительно не перемешиваются. Далее добавляется 1-1,2 части воды, после чего размешивать. В таких соотношениях раствор получается достаточно жидким и его легко выливать из ведра.
Вот видео процесса.
Таким образом, изготавливается раствор и заливается в опалубку.
Рис.8. Цемент с песком перемешивают в соотношении 1:3, добавляют воду и замешивают. Полученный раствор выкладывают в опалубку. Его следует своевременно разравнивать это облегчит заливку. Также следует его уплотнять до выступания цементного молочка на поверхности.
Распределять смесь удобно правилом.После того как весь раствор залит необходимо разровнять его правилом и уплотнить до характерного выделения из него цементного молока. Для садовой дорожки шириной 90см удобно использовать метровое правило. Когда бетон слега схватиться нужно загладить его широким шпателем. В конце работ обязательно заливку нужно накрыть полиэтиленом, что бы вода с поверхности не высыхала. Через два дня пленку и опалубку снимают, а под конец второго дня уже можно смело ходить.
Рис.9. Тропинка набирает прочность примерно 1 месяц. А ходить по ней можно уже на 3 день.
Мы рассмотрели, как сделать тропинку из цементно-песчаного раствора. Это достаточно простая технология доступная каждому. Бетонные дорожки долговечны и очень практичны. Они не боятся никаких атмосферных условий и легки в уборке. Одно из больших их достоинств — это возможность изготовления их подручных материалов, а также простота компонентов. Все это позволяет значительно снизить затраты на создание транспортных артерий до минимума.
как сделать на даче дешево и красиво, деревянные и при помощи формы, из покрышек или из цемента
Зачастую владельцы садовых и дачных участков сталкиваются с тем, что после дождя пройти по территории сада практически невозможно. Грязь прилипает к ботинкам, а поскользнувшись, можно и вовсе нанести себе увечья. Состоятельные люди нанимают для решения этого вопроса дизайнера, который разрабатывает дизайн-проект с включением садовых дорожек. Но в целях экономии можно не только самому сделать чертеж, но и выложить садовые дорожки своими руками. А что для этого понадобится, будет рассмотрено в этой статье.
Особенности
Садовые дорожки могут быть капитальным или временным сооружением.
Что касаемо временных дорожек, их в любой момент можно демонтировать и перенести, а вот капитальные делаются раз и навсегда, поэтому перед началом монтажа важно заранее проложить их на чертеже.
Укладка дорожек на даче должна быть произведена с учетом кустарников, деревьев, грядок и теплиц.
Имейте в виду, растения через несколько лет могут разрастись до таких размеров, что начнут мешать перемещению по участку, а у некоторых растений корни могут и вовсе повредить тропы. Чтобы этого избежать, специалисты не рекомендуют укладывать стройматериал вблизи от насаждений. Нужно помнить, что и строительство новых хозяйственных построек в будущем не должно иметь никаких препятствий. В противном случае придется производить демонтаж и прокладывать новые пути, а это дополнительные траты и времени, и денег.
При выборе материала необходимо отталкиваться от того, что он должен быть надежным, с продолжительным сроком эксплуатации, безопасным не только для передвижения, но и для почвы.
Следует взвесить все за и против перед покупкой стройматериала, который может подвергаться гниению, коррозии, заселению плесневыми грибами и прочими вредными микроорганизмами. Учитывать нужно и климат, особенно температуру в зимнее время года и снежный покров, чтобы материал обладал морозостойкостью и зимостойкостью.
В случае ремонтных работ никаких трудностей возникать не должно, иначе придется демонтировать всю аллею. С этой точки зрения и уход за дорожкой не должен вызывать осложнений.
Выбор стройматериала обуславливается частотой использования и функциональной нагрузкой. К примеру, для тех троп, по которым редко перемещаются, подойдут сыпучие вещества – гравий, щебень или песок, допускается в том числе и использование пробковой коры.
В тех местах, где людской поток большой, подойдут прочные материалы, такие как бетон, резина, кирпич или монолит. Это можно отнести и к дорожкам, по которым планируется перемещение транспорта или груженых тачек.
Изготовление дорожек своими руками – это процесс творческий. Он зависит не только от финансового положения хозяина участка, но и от имеющихся у него навыков. Но зачастую решить этот вопрос можно с минимальными физическими и материальными вложениями.
Что понадобится?
В зависимости от выбранного материала могут понадобиться георешетки, бетономешалка, ножовка по дереву, пила по металлу, молоток, киянка и даже обыкновенные ножницы. Помимо этого, не стоит забывать о строительном правиле и о строительном уровне, благодаря этим инструментам можно выровнять поверхность и сделать ее идеальной.
Не обойтись в этой работе и без лопат – совковой и штыковой, без грабель, на менее плодородных участках могут понадобиться вилы и лом. С их помощью производят разметку, убирают ненужную землю, которую складывают в тачку. Альтернативой тачке являются металлические ведра.
Проект-план выполняется в специализированных компьютерных программах либо на обычном листе бумаги с помощью карандаша или ручки. Для начала потребуется нарисовать дом, сарай, баню, туалет, затем калитку и центральные ворота. Непосредственно к этим объектам рисуются схематично дорожки. Дополнительные дорожки размечаются к беседке, бассейну, мангальной зоне. Не стоит забывать и о подходах к грядкам, водонапорной системе, теплицам. Что касается ширины будущих дорожек, то их разметку предстоит осуществлять на местности. Сделать это можно при помощи колышков, молотка и шпагата.
После того, как колышки будут вбиты, их между собой соединяют шпагатом. Ширина аллеи в идеале должна быть пригодной для передвижения не только людей, но и строительных тачек. Вместо колышков разметку можно осуществить при помощи песка, его посыпают в небольшом количестве, но при этом он должен быть виден со стороны. Благодаря этому можно заранее распланировать клумбы, грядки и другие насаждения.
Простые бюджетные варианты
В последние годы большой популярностью среди дачников пользуется геотекстиль. Полотно черного цвета применяется для борьбы с сорняками. Как известно, растениям необходим солнечный свет, без него ничего живое расти не сможет, а через геотекстиль сорняки физически не способны пробиться благодаря тому, что материал препятствует проникновению ультрафиолета. Некоторые умельцы используют его в качестве варианта для садовых дорожек.
В продаже укрывной материал встречается в белом и в черном цвете, для строительных работ подойдет второй вариант. Его плотность равна 60 мк – а это значит, что его хватит на несколько сезонов. Ширина геотекстиля обычно имеет показатель 3,6 м, а длину можно нарезать любую.
Чтобы сделать дорожку из этого материала, его вначале нужно разрезать. Если сложить материал в два раза, то получатся отрезки по 80 см – этого вполне хватит для небольших тропинок.
Важно отметить, что грунт остается на месте, тогда как в других вариантах несколько сантиметров земли нужно будет убрать. Благодаря этому процесс монтажа займет меньше времени.
Обычно дорожки делают в тех местах, где уже проложены тропы и земля там плотная, поэтому с ней придется повозиться.
Для этой работы необходимо использовать штыковую лопату с закругленным основанием. С ее помощью делается небольшая щель, впоследствии в нее заталкивается геотекстиль. Этот этап продолжается вначале по левой стороне, а потом по правой.
В итоге края материала должны полностью оказаться в земле. На практике достаточно «закопать» 10 см с одной и 10 см с другой стороны. Имейте в виду, что материал желательно натягивать, в противном случае могут образоваться «карманы», и если в семье есть маленькие дети, они, запнувшись, могут нанести себе увечья.
Землю вокруг дорожки необходимо утрамбовать. Достаточно пройтись по ней несколько раз туда-обратно. Под действием атмосферных осадков и ультрафиолета земля схватится и будет максимально крепко держать материал.
Монтаж следующего отрезка желательно производить внахлест. Стыки между стройматериалом можно заделать металлическими скобами или отрезками стальной проволоки. Для этого скобами «сшиваются» два материала, забивание производится молотком. Эта операция выполняется и для закрепления концов геотекстиля.
Из шин
Из старых покрышек можно создать высококачественное износоустойчивое покрытие, которому не страшны ни дожди, ни снег, ни палящее солнце. Помимо этого, резина прекрасно переносит перепады температуры и служит несколько десятилетий.
Уход за такой дорожкой прост. Достаточно время от времени сметать мусор веником, а после высыхания грязи промывать сильным напором воды из шланга.
После влажной уборки и после дождя вода на резиновой поверхности быстро высыхает, поэтому случайного падения можно будет избежать.
После того, как стройматериал собран, предстоит создание дорожек, но прежде чем начать укладку, нужно изготовить резиновый обруч. Для этого берется автомобильная покрышка и укладывается на поверхность. Лучше всего использовать старую двухсотлитровую бочку.
Вначале рядом с бортиком надрезается резина, эту процедуру легче всего выполнять при помощи сапожного ножа. После появления небольшого надреза берется хорошо наточенный большой нож. Движением ножа вверх и на себя выполняется вспарывание покрышки. Для удобства отрезанное необходимо немного отгибать в сторонку. Управившись с одной стороной, предстоит то же самое сделать и со второй.
Имейте в виду, что острота ножа должна быть достаточной, чтобы выполнить эту работу без зазубрин и клина.
Периодически нож необходимо смачивать солидолом и протирать тряпочкой, чтобы он был немного скользким.
Резиновый обруч предстоит вывернуть наизнанку, для этого порезанная покрышка укладывается на землю и, фиксируя ее ногами, руками осуществляется эта процедура. Останется лишь разбить вывернутую покрышку по сторонам до состояния обруча. Не забывайте о технике безопасности – желательно использовать перчатки.
Для того чтобы сделать резиновую ленту, заготовку переносят на лавочку или табурет. И закрепляют ее стороны струбциной.
Важно, чтобы резина была в напряженном состоянии, поскольку внутри покрышки находится металлический корпус. Если металл начать резать ножом, то нож быстро затупится, поэтому обрезка выполняется при помощи угловой шлифовальной машины.
Специалисты рекомендуют следить за направлением ветра, в идеале было бы, чтобы он дул не в сторону соседей, а на проезжую часть.
В противном случае запах паленой резины может не понравиться соседям. Старайтесь избегать попадания искр на участки кожи и тем более в глаза. В конце останется лишь снять струбцину, и резиновая лента готова. Таких лент нужно сделать столько, сколько потребуется для создания садовых дорожек.
Нарезанную ленту предстоит закрепить на деревянном бруске – для этого подойдет молоток и гвозди. Какой ширины нужна тропинка, такой длины и должна быть доска. Обычно набивают два или три ряда, сделать совсем без стыков не получится, а значит, в будущем предстоит борьба с сорняками.
Перед монтажом землю необходимо выровнять и хорошенько утрамбовать. В смоченную землю укладываются получившиеся изделия. Выступающая часть бруса должна быть полностью утоптана в грунт, чтобы получилась ровная садовая дорожка.
Некоторые люди перед укладкой снимают землю и закрепляют резину таким образом, чтобы в итоге образовались волны.
В получившиеся ямы засыпается либо песок, либо гравий, либо галька.
На неровных участках, где есть крутой склон, делают лестницу из покрышек. Снизу вверх лопатой делаются выступы, в которые укладывают автомобильные колеса. Первый ряд должен соответствовать габаритам покрышки, а второй и последующие быть немного уже.
Чтобы покрышки не сдвигались с места, засыпается извлеченная земля, гравий либо песок, после чего происходит утрамбовка, сверху посыпается щебенка.
Дополнительно сооружение можно огородить досками или кольями для предотвращения сползания. Заводы-производители, перерабатывая старые покрышки, выпускают специальные прорезиненные плитки различных окрасок, которые подходят для создания садовых дорожек. Крепление осуществляется благодаря замковому соединению.
Тонкие плиты профессионалы советуют укладывать на цементную стяжку, поверхность которой предварительно выравнивается.
Из пластиковых бутылок
Выложить дорожку можно из еще одного вторсырья – пластиковых бутылок. Причем материал можно накопить самому либо договориться с друзьями, знакомыми и с коллегами. Конечно же, для этого потребуется несколько сотен пластиковых бутылок различной емкости, но при этом такое обустройство не ударит по семейному бюджету.
К плюсам этого отделочного материала можно отнести разноцветную окраску, долговечность, прочность и легкость в установке.
Из минусов можно отметить плавление при высоких температурах, вероятность скольжения после дождя и то, что материал под действием солнечных лучей выцветает.
Имейте в виду, что помимо самой тары, в работе также можно использовать и донышки, и крышки.
Пластиковые бутылки перед укладкой необходимо хорошо отмыть от остатков жидкости. В момент мытья желательно оторвать все этикетки и удалить клеевой состав, чтобы на него не прилипали частички грязи и пыль. После этого пластик либо насухо вытирается, либо сушится в солнечный день на свежем воздухе.
Подготовленный отделочный материал набивается землей, если после строительства остался песок – его также можно использовать. Никаких пустот внутри тары остаться не должно, необходимо тщательно утрамбовать землю или песок. Делается это для того, чтобы в момент хождения бутылки не продавливались от человеческого веса.
К этой работе можно привлечь детей, во-первых, это отвлечет их от других занятий, а во-вторых, позволит управиться с поставленной задачей за меньшее время.
Затем нужно снять грунт. Для этого берется лопата и тачка, земля снимается примерно на 25-30 см. Плодородный слой можно использовать в грядках или в теплице. Опалубку делают из досок, толщина которых должна быть около 16 см.
Доски прикручиваются к колышкам при помощи шуруповерта и саморезов. Если под рукой нет специального инструмента, то в качестве альтернативы может служить молоток и гвозди.
Чтобы избежать усадки грунта, желательно пройтись по земле несколько раз туда-обратно, после чего засыпать тропинку строительным и бытовым мусором.
Это могут быть ветки, битый кирпич или облетевшие листья. Для того чтобы мусор не разлетался по участку, он засыпается песком. Хотелось бы отметить, что именно песок не позволит будущей дорожке проседать.
На песочную подушку укладывается первый ряд пластиковых бутылок. Укладку нужно делать вдоль направления. Поверх баклажек временно монтируются доски, после чего по ним нужно хорошенько попрыгать. Благодаря этому бутылки равномерно распределятся по поверхности, а образовавшиеся пустоты предстоит засыпать цементно-песочной смесью. Впоследствии смесь обильно смачивается водой, а когда цемент высохнет – первый ряд будет готов. Обычно одного ряда достаточно, но если останется место для еще одного – то процесс следует повторить, но уже без закладки бытового мусора.
Выше было описано использование тары небольшого объема. Если в наличии есть пятилитровые бутылки, тогда после промывания и сушки у них нужно срезать донышко.
Таких бутылок нужно несколько десятков или сотен. Когда они будут готовы, то предстоит вставить одну бутылку в другую и уложить получившиеся формы в траншею. Останется зацементировать дорожку описанным ранее способом.
Целое мозаичное панно можно выложить при помощи пластиковых крышек, но, к сожалению, стройматериала нужно очень много. Для того, чтобы уложить погонный метр садовой дорожки, понадобятся сотни крышек. Но при этом можно создать красивый рисунок, который будет радовать не только домочадцев, но и гостей.
В первую очередь, пробки укладываются по направлению тропинки, сверху временно монтируют доски, по которым предстоит ходить. Благодаря хаотичным движениям пробки утрамбуются и окажутся на одном уровне.
Чтобы избавиться от промежутков, швы засыпаются песком, сверху снова укладываются доски и происходит окончательная утрамбовка.
Останется только очистить поверхность от излишков земли и песка, для этого подойдет щетка или веник.
Похожим способом укладываются и донышки от пластиковых бутылок. Имейте в виду, что такая дорожка не подойдет для постоянного использования, потому что она не обладает износоустойчивостью. Дачные умельцы, отталкиваясь от своего опыта, рекомендуют использовать бутылки из прочного пластика.
На сегодняшний день налажено производство и пластиковой плитки. Благодаря своим качествам и легкому весу она пользуется большой популярностью среди дачников.
Из дерева
Не теряют своей популярности и деревянные дорожки.
Делают их либо из досок, либо из спилов. Дерево – это не только натуральный материал, но еще и долговечный, стильный продукт. Древесина легко поддается обработке, поэтому монтаж дорожек можно сделать своими руками.
У многих на дачных участках есть старые спиленные фруктовые деревья – груши, яблони, черешни. Но лучше всего для этой процедуры использовать пеньки дуба, березы, бука, сосны или лиственницы.
Желательно обзавестись стройматериалом различного диаметра, благодаря этому можно уложить извилистые тропинки.
Ни для кого не секрет, что дерево, которое не обработано от грибковых заболеваний и от влаги быстро приходит в негодность. Поэтому ни в коем случае нельзя укладывать свежераспиленный кругляк. Для обработки подойдет олифа, которую доводят до кипения.
Важно спил обмазать полностью, а лучше и вовсе погрузить пенек в чан с олифой, чтобы материал впитался. Эту операцию желательно выполнять профессионалам, поскольку можно обжечься.
В целях безопасности можно использовать специальные антисептические растворы, продающиеся в строительных магазинах. Кругляк полностью помещается в раствор на несколько часов. Разрешается наносить раствор кистью или валиком. Дополнительно специалисты рекомендуют обрабатывать низ плашки битумом, а поверхность медным купоросом. Дальнейшие действия с древесиной выполняются только после полного высыхания.
Существуют мягкие породы древесины – к ним можно отнести сосну, и твердые – это дуб, бук, лиственница. К слову, обработанная лиственница легко пролежит в земле 25-30 лет, а вот сосны хватит только на 5-6 лет, после чего дорожку придется демонтировать.
Для работы годится только высушенная древесина, не заселенная вредителями и без трещин. Идеальной высотой для плашек является показатель 15-17 см. Высота замеряется либо линейкой, либо рулеткой. При помощи топора либо тесака убирается кора.
При этом важно, чтобы спил был выполнен электропилой или бензопилой перпендикулярно.
Оптимальной шириной садовой дорожки считается 70-75 см. Витиеватая тропинка прекрасно смотрится на садовом участке. Для ее создания предстоит убрать верхний слой земли. Дерн легче всего снимать вдвоем – пока один человек работает лопатой, второй закатывает газон в рулоны. Рулоны в дальнейшем можно перенести и уложить в другом месте.
В получившуюся траншею расстилается геотекстиль.
Как уже отмечалось ранее, через него не прорываются сорняки. На геотекстиль засыпается слой песка или щебня – это дренаж, и укладываются кругляки. Начинать укладку нужно с больших кругов, затем раскладываются средние и уже потом – маленькие. Старайтесь подбирать их по размерам, чтобы видимых пустот не образовывалось. Не забывайте проверять ровность поверхности строительным уровнем. Если в каком-то месте есть перепады, тогда необходимо воспользоваться молотком. Пеньки должны быть уложены выше газона примерно на 3 см.
Если планируется бордюр, то его монтаж нужно выполнить до укладки спилов. Для этого подойдет кирпич, камень либо чубуки.
К сожалению, совсем без пустот не обойтись. Чтобы их заделать, потребуется расколоть или распилить кругляк и уже его части уложить между спилами. Поверх основания засыпается песок или щебень. Он обильно проливается водой. Стройматериал под напором воды осядет, поэтому потребуется дополнительная подсыпка.
Заключительным этапом является декорирование. Можно покрасить кругляки или уложить в пустоты гальку либо оставить все как есть – этот выбор остается за хозяином участка.
Помните, что за дорожкой нужен ежегодный уход. Периодически потребуется зачищать поверхность, обрабатывать ее противогрибковыми средствами и фунгицидами. По мере высыхания защитного слоя наносить новый слой олифы или акриловой краски.
Несколько кругляков нужно оставить на будущее, чтобы в случае ремонта вышедшие из строя пеньки необходимо демонтировать и на их место уложить запасные.
Еще одной разновидностью деревянной садовой дорожки является тропинка из досок. Монтаж происходит быстрее, в сравнении с укладкой кругляков, да и особого выравнивания в этом случае не требуется.
Дешевым вариантом для укладки считаются хвойные породы деревьев. Толщина доски при этом не должна быть меньше 5-6 см. Обычно в строймагазинах продается необработанная обрезная доска. В связи с этим предстоит ее обработка противогрибковыми средствами, а после – лаком или олифой.
При помощи ножовки нарезаются одинаковые ламели. Если под рукой есть специальный инструмент, тогда эта работа будет выполнена быстрее. Если планируется закругленная дорожка, тогда доски могут отличаться друг от друга по размеру.
Имейте в виду, что можно использовать доски и от поддонов. Некоторые люди и вовсе укладывают целые паллеты. Но на сегодняшний день налажено производство террасной доски, в ее составе – древесная крошка и полипропилен. Такой стройматериал не требует обработки, при этом он легко нарезается до нужных размеров.
Процесс подготовки основания уже был описан ранее, поэтому повторяться не имеет смысла. После этого нужно смонтировать каркас. Для каркаса подойдет брус, который укладывается через каждые 50-60 см. Соединяется брус либо металлическими элементами, либо досками. Основное покрытие прикручивается к каркасу перпендикулярно направлению. Для выполнения соединительных работ используют шуруповерт и саморезы необходимой длины. Если на пути следования дорожки появляются возвышенности или впадины, потребуется возведение ступенек.
Из бетона
Бетонирование – это еще один бюджетный вариант, но при этом бетонные дорожки – это капитальные сооружения, которые прослужат 20-26 лет. Поэтому очень важно подойти к этому вопросу со всей ответственностью, поскольку в будущем изменить направление дорожек за несколько минут не получится.
Делаются они из цемента и из песка, в связи с этим нужно заранее закупить машину песка и несколько мешков цемента. Точное количество будет зависеть от ширины и от длины будущего сооружения.
В момент копки траншеи важно уделить внимание грунту. Если в земле много песка, тогда заливку бетона можно осуществлять непосредственно в траншею. Но для большинства регионов потребуется водоотведение. Для этого на дно ямы закладывает слой щебня. Достаточно 9-13 см, а для прочности можно насыпать и 15 см.
Помните, что перед засыпкой щебня землю необходимо утрамбовать.
Если по пути следования дорожки проходит центральное водоотведение, трубы нужно «обшить». Дорожка должна возвышаться над уровнем земли примерно на 2-3 см. Для закругления потребуется опалубка. Пластик или лист фанеры прекрасно справится с этой задачей.
Чтобы сэкономить на опалубке, специалисты рекомендуют делать ее частями и переставлять после высыхания первой заливки. Опалубку можно сделать и из досок. Ее ширина должна соответствовать ширине будущей аллеи. Она обычно колеблется от 60 см до 90 см.
Следующим этапом является монтаж гидроизоляционного слоя, для этого используют рубероид или агроволокно. Если на участке остался укрывной материал – геотекстиль, он тоже может подойти. Поверх гидроизоляции укладывается слой гравия или щебня, далее идет слой песка. Получившуюся подушку нужно хорошенько пролить водой.
К сожалению, бетон долго сохнет, обычно на это уходит месяц. За это время велика вероятность появления трещин на поверхности. Чтобы этого избежать, до высыхания стяжки через каждые 3 м в раствор внедряются деревянные рейки. Они не позволяют бетону расширяться.
Для придания жесткости конструкции некоторые дачники применяют армирование. Для этого подойдет проволока, саморезы, гайки, шурупы, гвозди, обрезки труб или сетка-рабица, оставшаяся от старого забора. Если строительного мусора нет под рукой, тогда в магазине предстоит купить специальную армированную сетку. На закрепленную сетку выливается раствор, причем его потребуется меньше, нежели если делать дорожку без нее.
Что касается пропорций раствора, то для него потребуется одна часть цемента (желательно, чтобы марка была не ниже М500), три части песка и шесть частей щебня. В идеале щебень должен быть средней фракции. Все это заливается одной частью воды. Раствор лучше всего готовить в бетономешалке.
Если ее нет, тогда замес предстоит делать в старой ванне или в ведре. Для того чтобы не вымешивать руками, можно использовать строительный миксер или дрель со специальной насадкой. После того, как раствор вылит, не забывайте удалять воздушные пустоты. Для этого бетон следует проткнуть прутом, а по опалубке постучать молотком.
Выравнивание лучше всего производить, используя правило: если не сделать небольшой уклон, то вода будет скапливаться на поверхности. Поверх дорожки укладывается полиэтиленовая пленка. Она обеспечивает определенный микроклимат, достаточный для того, чтобы на основании не появились трещины.
Через сутки необходимо проверить ровность аллеи строительным уровнем. При наличии перепадов их нужно срезать острым тесаком или топором.
Рейки, установленные ранее, при необходимости демонтируются через несколько дней, на их место устанавливается термопрокладка.
При помощи формы
При бетонировании получаются сплошные серые аллеи, которые не совсем эстетично смотрятся на современных участках. Для исправления ситуации в строительных магазинах налажена продажа специальных готовых форм.
Заливка мало чем отличается от описанной ранее заливки, но при этом ждать высыхания бетона необязательно, форма освобождается и перемещается на следующее место через 20-25 минут, благодаря этому создание дорожек происходит без задержек.
Цементную стяжку выравнивают при помощи шпателя. Утрамбовка позволяет избавиться от воздушных пустот. Если основание сделать немного закругленным, тогда вода не будет застаиваться на поверхности.
Швы между плитками засыпают либо песком, либо щебнем мелкой фракции. В ландшафтном дизайне практикуется на дорожки из формы высевать газон. Особенно увлеченные люди проливают стыки кисломолочными продуктами, после чего на поверхности появляется мох.
Некоторые дачники, посмотрев мастер-класс, пытаются сделать формы своими руками. Одни используют обручи от старых бочек, другие – деревянные бруски различных диаметров и размеров. Узорчатые формы можно изготовить из металла, прихватив материал сваркой.
Получившуюся плитку можно покрасить. Современные красящие пигменты добавляются в бетон на этапе вымешивания, благодаря этому садовые дорожки получаются ярких, насыщенных или пастельных оттенков.
Полиакриловые краски не выгорают под палящим солнцем, не обесцвечиваются после зимы. В качестве альтернативы можно купить латексные или полиуретановые краски. Еще одним вариантом, рекомендованным для внешнего окрашивания, считаются полихлорвиниловые эмали.
Перед окрашиванием поверхность очищается от пыли, грязи, старой краски и от жира. Желательно избавиться от сорняков. Трещины замазываются герметиком или акрилом. Поверхность обрабатывается грунтовкой в два слоя, причем второй слой наносится после полного высыхания первого. Окрашивание происходит в несколько этапов. Для этого используют кисточки, валики или распылитель.
Имейте в виду, что песок может повредить защитный слой, поэтому его не должно быть на окрашенной поверхности.
Мыть дорожку рекомендуется из шланга в солнечную погоду. В знойные дни бетонное основание высыхает быстрее.
Из камня
Садовое мощение известно уже несколько десятилетий. Первооткрыватели делали дорожки из гравия, щебня и из кирпича. К сожалению, при занесении грязи на такие тропинки избавиться от земли не получится, и через некоторое время семена сорных трав попадут на их поверхность и прорастут.
В последние годы все чаще стали прибегать к использованию природного камня в качестве отделочного материала. Основание подготавливают с соблюдением всех этапов, описанных выше – это и геотекстиль, и гравий, и песок, и утрамбовка.
Камень укладывается на слой из песка, для его фиксации применяется резиновая киянка. Благодаря неровности поверхности делается уклон, что обеспечивает слив воды. По бокам дорожку удерживает бордюр, а между швами засыпается цементно-песчаная смесь строительным шприцем.
Примеры дизайна
Дачные дорожки могут быть смонтированы из подручных материалов – пластиковых бутылок и автомобильных шин – это будет дешево и красиво. Подойдет для огорода и кругляк от спиленных деревьев. Проще говоря, устройство садового участка – процесс творческий, и необязательно для этого тратить большие деньги.
Наглядно о том, как сделать садовые дорожки своими руками, смотрите в следующем видео.
Вопрос: Как сделать дорожку из круглых плит? — Хобби и рукоделие
Содержание статьи:
Как и из чего сделать красивую садовую дорожку при наименьших затратах
Показать описаниеПри съемках различных видеороликов, в кадр часто попадает моя садовая дорожка и люди спрашивают, как и из чего сделана эта дорожка? Скажу сразу, плиты для дорожки, я не делал, а купил. Хотел делать сам, но посчитав стоимость материала, сколько на это уйдет времени, сколько труда нужно затратить на производство плит, я принял решение, купить. Выбрал понравившуюся форму плит, выровнял землю, под трассу дорожки и уложил, как мне захотелось, с учетом возможности перекладки в другое место, если не понравится направление дорожки. Дорожка лежит уже 5 или 6 лет, приятно по ней ходить в любую погоду….
НАШ ВТОРОЙ КАНАЛ https://www.youtube.com/channel/UCeFMs4RvWDwdcVfmC8Q3FNw
Видео взято с канала: Как? Семёныч покажет
Плитка без форм для садовых дорожек, своими руками. camino de jardin de cemento
Видео взято с канала: Сад и декор своими руками.
5 простых СПОСОБОВ сделать САДОВУЮ ДОРОЖКУ своими руками/5 easy WAYS to make a GARDEN PATH
Видео взято с канала: My Incredible Ideas
Дорожки садовые на винограднике, просто и дешево.
Показать описаниеДорожки садовые, просто и дешево..
Затраты материальные на обустройство дорожек небольшие. Материал выбран: крупный щебень 5 см и мелкий отсев до 1 см, а также, геотекстиль для пруда, водоема, дренажа 100 г/м2 (цена 8 грн м.кв), садовый бордюр “Екобордюр. Тип 2”, 20 м*11 см (380 грн 20м.) из пластика высокого давления устойчив к воздействию солнечных лучей, не выцветает, не меняет форму; не гниет и не выделяет вредных веществ. Квадратный метр дорожек вместе с бордюром по себестоимости, без учета работы составил 60-65 гривен или 2 Eвро. Щебеньотличный аккумулятор тепла. Днем дорожки будут прогреваться, находясь на солнце. А ночью будут отдавать накопленное тепло растениям. Для винограда это очень важно, так как корни его заглублены при посадке. Чем быстрее прогреется грунт весной, тем раньше и интенсивнее вступит в рост растение. В условиях северного виноградарстве это очень важно. Кроме того дорожки мульчируют почву и она не так быстро пересыхает летом. Т.е. решается сразу три задачи: ходить по сухим дорожкам круглый год, быстро прогреваем почву весной, мульчируем и сохраняем влажность..
#дорожки#ДорожкиПросто#ДорожкиНаДаче
Видео взято с канала: Киевлянка на даче
Дорожки на даче, как сделать
Видео взято с канала: Интересные поделки
Как сделать дорожки на даче. Недорогой вариант
Видео взято с канала: Самоделкин +1
Доделал садовую дорожку. Плитки на газоне своими руками
Видео взято с канала: Игорь Дацюк
Делаем дорожку в саду из отвального шлака
Делаем дорожку в саду из отвального шлака
22 сентября 2019
Для благоустройства участка очень часто нужно просто сделать несколько дорожек. Одним из недорогих вариантов их покрытия является шлак отвальный. Известно два варианта с применением шлака для их обустройства. Давайте разберем оба, рассмотрим процесс необходимых работ и определимся с лучшим.
Пешеходная дорожка без применения цемента
Так как отвальный шлак имеет вторичное схватывание, то есть затвердевает после уплотнения, дорожку в саду можно значительно удешевить – построить без применения цемента.
Для постройки дорожки в саду без использования цемента вам понадобится:
- Определить границы дорожки (разметить участок), натянув по всей длине строительный шнур.
- Выкопать углубление на месте предполагаемой дорожки (не более 150 мм).
- Уплотнить дно получившейся траншеи (оптимально использовать специальный вибрационный инструмент – виброплиту).
- Уложить слой отвального шлака или строительного мусора (бой кирпича, щебень, гравий и пр.).Толщина слоя не более 100 мм.
- Утрамбовать слой уложенного материала, тщательно пролив его водой.
- После уплотнения основного слоя уложить 30-40 мм песка, который также уплотнить и пролить водой.
- На уплотненный слой песка насыпается слой мелкого фракционного шлака (фракция не более 30 мм). Толщина насыпаемого шлака 20-30мм.
Такую дорожку на вашем участке можно построить быстро и с минимальными затратами. Она не требует особого ухода и будет служить долгие годы. При необходимости ее можно переделать, уложив тротуарную плитку и установив бордюры.
Пешеходная дорожка с использованием цемента
Для капитальных дорожек на вашем участке потребуется несколько большее количество материалов, времени и усилий:
- Готовим бетонную смесь на основе фракционного шлака (1 ведро цемента, 6-7 ведер мелкого шлака, 1 литр воды, размешать в бетономешалке или вручную до однородной массы). Возможно использование в бетонном растворе песка и пластификаторов для увеличения прочности и пластичности готового раствора.
- Выкопать траншею на месте дорожки (не более 200 мм).
- Подготовить и уложить армирование (толстая проволока, сетка рабица). Армирование располагают таким образом, чтобы оно не выступало выше опалубки.
- После установки армирования залить бетонный раствор на основе шлака в траншею и дождаться его высыхания. Чтобы залитое бетонное полотно не имело трещин во время высыхания его нужно слегка увлажнить. При необходимости высохшее покрытие дорожки возможно усилить, втирая раствор воды и цемента.
Таким образом получится построить более надежную пешеходную дорожку на участке.
Следует отметить, что каждый сам выберет подходящий вариант постройки дорожек на своем участке, и ни в коем случае нельзя утверждать, что второй вариант создания дорожек значительно лучше первого.
Рекомендуем также к прочтению:
Использование бетона в современном строительстве
Щебень: виды, особенности
Использование песка при строительстве
Как выбрать качественный цемент?
Делаем покрытие для тротуаров и дорог во дворе частного дома самостоятельно
Вконтакте
Одноклассники
Заделать трещины на бетонной дорожке
Бетон часто использует для укладки дорожек, тротуаров и подъезда к гаражу. Со временем в бетонном полотне появляются трещины, в которые попадает вода и даже начинают вырастать трава. Если разрушения большие и на дорожке много мелких трещин, то скорее всего придется полностью менять покрытие. Но при единичных повреждениях, трещины можно заделать свежим раствором и такого ремонта хватит на несколько лет эксплуатации.
Первый и очень важный этап работы, заключается в тщательной очистке трещины от мусора, грязи, плесени и травы. Если есть возможность, используйте струю воды под давлением, чтобы промыть трещину на всю глубину.
Для приготовления раствора понадобится емкость в виде лотка, или широкого ведра. Размешивать раствор вручную не слишком удобно, лучше для этой цели использовать дрель со специальной насадкой для перемешивания.
Очистка поверхности и промывка трещин.
Для узких трещин раствор смешивается из песка и цемента, в соотношении 3/1. Для широких лучше использовать цементно-гравийную смесь, но с мелкими фракциями. Если трещина глубокая, внутрь можно уложить арматуру из толстой проволоки.
Но лучше найдите в магазинах наборы для заделки трещин в бетоне. Набор состоит из грунтовочного полимерного состава, которым обрабатываются края трещин и готовой сухой смеси из песка, цемента и вяжущих полимерных добавок.
Раствор доведенный до консистенции сметаны, заливается в трещину и разравнивается по всей длине. Затем шпателем смесь протыкается внутрь, для того чтобы раствор заполнил весь объем.
Далее места заделки разравниваются с помощью металлической гладилки или мастерка. Надо постараться, чтобы края заделки сильно не выделялись над поверхностью основного бетонного покрытия.
Если у Вас нет возможности отшлифовать поверхность с помощью специальных электро инструментов, то в завершении укладки раствора, поверхность разравнивается простой щеткой. Этот способ не только помогает выдавить воздух, но и делает поверхность шероховатой. В конечном итоге на тротуаре не появится слишком скользких участков. Еще близко к теме, статья из бетона.
Оставляем бетон в покое не менее чем на сутки, пока он не прихватится. В жаркое время надо постараться, чтобы заделка не пересохла слишком быстро. Для этого поверх трещин лучше уложить тряпки, дерюгу смоченную водой и при необходимости добавлять воду распылителем.
Картинки todayshomeowner.com
Похожие статьи:
Заливка бетонных площадок и дорожек
Компания «Технобетон» быстро и качественно осуществит заливку бетона для благоустройства территории.
Мы поможем забетонировать внутренний двор, место под автомобиль или гараж, спортивную площадку, паркинг, садовую дорожку, террасу, крыльцо и любые другие элементы территории.
Особенности заливки бетона при благоустройстве территорий
- Заливка бетоном — один из самых простых и недорогих способов благоустройства территорий. Кроме того, бетонные площадки и дорожки долговечны, надежны и легко содержатся в чистоте.
- Марка бетона для заливки зависит от назначения площадки и задачи покрытия. Бетон марки М-200 обычно используют для заливки нижнего слоя площадки, на который впоследствии устанавливается покрытие из финишного материала (резиновое спортивное покрытие, крошка, мастика, плитка и др.) Верхний чистовой слой чаще заливают бетоном марок М300 — М400.
- После заливки бетон можно красиво декорировать кусочками цветного камня, осколками стекла или использовать подкрашенный бетон.
- Если дорожка или площадка имеет сложную форму, лучше разбить ее на блоки. Рекомендуется бетонировать всю площадь (или блок) за один прием, чтобы избежать трещин и потери прочности бетона в местах стыка.
- Бетон обладает подвижностью — сжимается и расширяется под воздействием температуры. Для предохранения бетона от растрескивания, во время заливки надо установить в определенных местах специальные разделительные прокладки — деформационные (температурные) швы.
- Использование насоса делает процесс заливки бетона быстрым, комфортным и сохраняет от потерь материала. Это особенно актуально при бетонировании больших площадей, заливке в труднодоступных местах или выполнении работ в теплую погоду, когда бетон застывает до того, как его успевают растянуть.
Как происходит заливка бетона насосом
При заливке насосом бетон поступает в миксере, который выливает материал в бункер автобетононасоса. Автобетононасос осуществляет прокачку бетона и его подачу в нужном направлении с помощью стрелы.
Если размеры площадки не позволяют разместить на ней сразу 2 машины (миксер и насос), можно воспользоваться Агрегатом 2 в 1, который совмещает функции обоих видов техники.
Цены на аренду автобетононасосов можно посмотреть здесь.
Планируете заливку? Хотите узнать больше?
Позвоните нам по телефону +375 29 150 44 44 или закажите бесплатную консультацию
автомагистралей
Бетон сыграл важную роль в строительстве системы автомагистралей между штатами США в течение последних 60 лет. Национальный фокус сместился с строительства новых автомагистралей на обслуживание и ремонт существующей сети автомагистралей.
Последние достижения в области бетонных технологий позволяют дорожным подрядчикам реконструировать национальную систему автомагистралей на 160 000 миль, чтобы продлить срок ее службы с минимальным нарушением движения.
История бетонных дорог
Первое бетонное шоссе, построенное в Соединенных Штатах, представляло собой полосу бетонного тротуара длиной 24 мили, шириной 9 футов и толщиной 5 дюймов, построенную недалеко от Пайн-Блафф, штат Арканзас, в 1913 году — через пять лет после появления на рынке модели T Ford.К 1914 году бетон был использован для покрытия дороги длиной 2 348 миль. Строительство автомагистралей получило значительный импульс два года спустя, когда президент Вудро Вильсон подписал первый Закон о федеральной помощи о автомагистралях, предписывающий федеральному правительству помочь штатам финансировать строительство дорог. В 1919 году Орегон стал первым штатом, который установил налог на топливо на бензин для финансирования строительства дороги. Сегодня это все еще основной метод финансирования строительства и содержания дорог. Шоссе Пенсильвании, построенное на полосе отчуждения железной дороги в 1930-х годах, было первой крупной межгородской магистралью или платной дорогой в Соединенных Штатах и было построено из бетона.
Благодаря значительным техническим и дизайнерским разработкам в 1930-х и 1940-х годах укладка бетона стала более быстрой, менее дорогой и долговечной. Дорожные проектировщики перестали требовать от подрядчиков строительства дорог с большей толщиной по краям (бетонные дороги обычно имели толщину шесть дюймов в середине и восемь или девять дюймов по краям) и разрешили строительство с одинаковой толщиной бетона, что сэкономило время и деньги. . Проектировщики начали требовать, чтобы основания из гравия, щебня или шлака размещались под бетонными магистралями в конце 1930-х годов, когда увеличение интенсивности движения тяжелых грузовиков вызвало накачивание — явление, при котором бетонная плита теряет опору и трескается, как мокрая глина и Частицы почвы под ней смещаются и выкачиваются из-под плиты по ее краям.
В 1940-х годах некоторые дорожные департаменты начали использовать цементный грунт в качестве земляного полотна для автомагистралей. В это время подрядчики также изменили свой метод создания швов дорожного покрытия. Вместо того, чтобы формировать стыки, когда бетон был полностью пластичным, путем комкования его по обе стороны от стыка, подрядчики начали пилить бетон, когда он частично затвердел, чтобы создать более гладкий стык. Это изменение в процедуре помогло создать более ровные поверхности шоссе и устранило привычное ощущение водителей «неровностей» на некоторых стыках стареющих плит.
В то время на бетонном покрытии также наблюдались проблемы с образованием накипи, отслаивания или отслаивания поверхности, что, как было установлено исследованиями, является результатом циклов замораживания-оттаивания, ускоренных за счет использования противообледенительных солей. Исследования показали, что введение крошечных пузырьков воздуха в бетонную смесь может уменьшить проблему. Это привело к разработке воздухововлекающего бетона, который сейчас используется практически во всем дорожном строительстве в США. Изобретение бетоноукладчика со скользящей опалубкой в 1949 году стало еще одной вехой в развитии технологии укладки бетонных покрытий, поскольку это позволило дорожным бригадам укладывать широкие участки бетона непрерывно и, следовательно, гораздо более эффективно, чем раньше.Формование скольжения в настоящее время используется при строительстве дорог почти во всех штатах.
Многие считают строительство системы межгосударственных автомагистралей в 1960-х и 1970-х годах периодом расцвета бетонных покрытий и дорожного строительства в целом. Но даже когда были сформированы тысячи миль бетонных дорог, исследования и разработки продолжались, улучшая методы укладки и обслуживания бетона. В 1976 году Конгресс США признал необходимость специального финансирования обслуживания системы автомобильных дорог и одобрил федеральное финансирование программы 3R: восстановление, реабилитация и обновление покрытия.
Техника нового строительства
Несколько относительно новых методов позволяют подрядчикам по бетону эффективно восстанавливать и обновлять дорожное покрытие с минимальными остановками движения. Среди них — технология быстрого бетонирования дорожного покрытия, в которой используется высокопрочный бетон, чтобы реконструированные дороги открывались быстрее. В то время как обычным бетонным смесям может потребоваться время отверждения от пяти до 14 дней, бетон для быстрого строительства может выдержать прочность проема проезжей части за 12 часов или меньше.Хотя комбинации ингредиентов различаются, бетон с высокой ранней прочностью обычно включает более высокую долю стандартного цемента типа I по отношению к воде или содержит цемент с высокой ранней прочностью, известный как цемент типа III. Цемент типа III практически идентичен цементу типа I, за исключением того, что частицы цемента типа III измельчаются намного меньше. Более мелкие частицы цемента увеличивают площадь поверхности, позволяя цементу больше контактировать с водой в бетонной смеси, что означает более быструю гидратацию. Как правило, бетон с быстрым ходом обеспечивает хорошую долговечность, поскольку большинство этих бетонов содержат воздух и имеют относительно низкое содержание воды — факторы, улучшающие прочность и снижающие проницаемость для хлоридов или солей, что повреждает стальную арматуру и способствует ее разрушению.Еще одна относительно новая технология, которая обещает улучшить гладкость и долговечность шоссе, — это установка дюбелей на существующее бетонное покрытие, имеющее неразрезанные стыки плит. С 1980 года стыки плит большинства новых бетонных дорожных покрытий в районах, где ожидается большая нагрузка, были заделаны 18-дюймовыми гладкими стальными стержнями. Дюбели перекрывают пропиленный стык между плитами тротуара и помогают переносить транспортные нагрузки с одной бетонной плиты на другую. Техника модернизации включает в себя прорезание щелей на стыках дорожного покрытия, установку стержней, заделку щелей бетонными смесями для быстрой работы и затем алмазное шлифование дороги для получения гладкой поверхности.Должностные лица Министерства транспорта в Вашингтоне — первом штате, предпринявшем крупномасштабную модернизацию дюбелей — рассчитывают продлить срок службы некоторых из 30-летних бетонных шоссе штата на 10–15 лет, используя новую технику.
Низкоуглеродистый цемент может помочь в борьбе с изменением климата
Бетон, наиболее широко используемый искусственный материал, формирует большую часть нашего строительного мира. По данным лондонского аналитического центра Chatham House, производство одного из его ключевых компонентов, цемента, создает значительное, но недооцененное количество углекислого газа, производимого человеком: до 8 процентов от общемирового объема.Было сказано, что если бы производство цемента было страной, она была бы третьим по величине источником выбросов после Китая и США. В настоящее время ежегодно производится четыре миллиарда тонн цемента, но из-за растущей урбанизации ожидается, что эта цифра вырастет до пяти. млрд тонн в ближайшие 30 лет, сообщает Chatham House. Выбросы от производства цемента возникают из-за ископаемого топлива, используемого для выработки тепла для образования цемента, а также из-за химического процесса в печи, который превращает известняк в клинкер, который затем измельчается и соединяется с другими материалами для производства цемента.
Хотя строительная отрасль обычно устойчива к изменениям по ряду причин, в том числе безопасности и надежности, необходимость уменьшения ее вклада в изменение климата вполне может ускорить разрушение. В 2018 году Глобальная ассоциация цемента и бетона, на долю которой приходится около 30 процентов мирового производства, анонсировала первые в отрасли Руководящие принципы устойчивого развития, набор ключевых показателей, таких как выбросы и использование воды, предназначенных для отслеживания улучшений производительности и обеспечения их прозрачности.
Тем временем используются различные подходы с низким уровнем выбросов углерода, некоторые из которых уже применяются на практике. Стартап Solidia в Пискатауэе, штат Нью-Джерси, использует химический процесс, лицензированный Рутгерским университетом, который сокращает 30 процентов углекислого газа, обычно выделяемого при производстве цемента. В рецепте используется больше глины, меньше известняка и меньше тепла, чем в обычных процессах. CarbonCure в Дартмуте, Новая Шотландия, хранит углекислый газ, уловленный в результате других промышленных процессов в бетоне в результате минерализации, а не выбрасывает его в атмосферу в качестве побочного продукта.Компания CarbiCrete из Монреаля полностью бросает цемент в бетон, заменяя его побочным продуктом производства стали, называемым стальным шлаком. Norcem, крупный производитель цемента в Норвегии, стремится превратить один из своих заводов в первый в мире завод по производству цемента с нулевым уровнем выбросов. Объект уже использует альтернативные виды топлива из отходов и намеревается добавить технологии улавливания и хранения углерода, чтобы полностью удалить выбросы к 2030 году.
Кроме того, исследователи включают бактерии в состав бетона для поглощения углекислого газа из воздуха и улучшения его свойств.Стартапы, занимающиеся «живыми» строительными материалами, включают BioMason в Роли, Северная Каролина, которая «выращивает» цементоподобные кирпичи, используя бактерии и частицы, называемые заполнителем. И в нововведении, финансируемом DARPA и опубликованном в феврале в журнале Matter , исследователи из Университета Колорадо в Боулдере использовали фотосинтетические микробы, называемые цианобактериями, для создания бетона с низким содержанием углерода. Они инокулировали песчано-гидрогелевый каркас бактериями для создания кирпичей, способных самостоятельно залечивать трещины.
Эти кирпичи не могут заменить цемент и бетон во всех современных областях применения. Однако когда-нибудь они могут заменить легкие несущие материалы, такие как те, которые используются для брусчатки, фасадов и временных конструкций.
История бетона — InterNACHI®
Ник Громико, CMI® и Кентон ШепардПериод времени, в течение которого был впервые изобретен бетон, зависит от того, как интерпретировать термин «бетон». Древние материалы представляли собой неочищенный цемент, полученный путем дробления и обжига гипса или известняка.Известь также относится к измельченному обожженному известняку. Когда к этим цементам добавляли песок и воду, они превращались в строительный раствор, который представлял собой гипсовидный материал, используемый для склеивания камней друг с другом. За тысячи лет эти материалы были усовершенствованы, объединены с другими материалами и, в конечном итоге, превратились в современный бетон.
Сегодняшний бетон изготавливается с использованием портландцемента, крупных и мелких заполнителей камня и песка, а также воды. Добавки — это химические вещества, добавляемые в бетонную смесь для контроля ее схватывания, и используются в основном при укладке бетона в экстремальных условиях окружающей среды, таких как высокие или низкие температуры, ветреные погодные условия и т. Д.
Прекурсор бетона был изобретен примерно в 1300 году до нашей эры, когда строители Ближнего Востока обнаружили, что, когда они покрывали внешние поверхности своих крепостей из толченой глины и стены домов тонким влажным слоем обожженного известняка, он вступал в химическую реакцию с газами в воздухе. для образования твердой защитной поверхности. Это не был бетон, но это было началом развития цемента.
Ранние цементирующие композитные материалы, как правило, включали измельченный в строительный раствор, обожженный известняк, песок и воду, которые использовались для строительства из камня, в отличие от заливки материала в форму, что, по сути, является тем, как используется современный бетон. бетонные формы.
Цемент, как один из ключевых компонентов современного бетона, существует уже давно. Около 12 миллионов лет назад на территории современного Израиля естественные отложения образовались в результате реакций между известняком и горючими сланцами, образовавшимися в результате самовозгорания. Однако цемент — это не бетон. Бетон — это композитный строительный материал, и ингредиенты, из которых цемент является лишь одним из них, менялись с течением времени и меняются даже сейчас. Рабочие характеристики могут меняться в зависимости от различных сил, которым бетон должен будет противостоять.Эти силы могут быть постепенными или интенсивными, они могут исходить сверху (гравитация), снизу (пучение почвы), по бокам (боковые нагрузки) или могут принимать форму эрозии, истирания или химического воздействия. Компоненты бетона и их пропорции называются дизайнерской смесью.
Раннее использование бетона
Первые бетонные конструкции были построены набатейскими торговцами или бедуинами, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании примерно в 6500 году до нашей эры. .Позже они обнаружили преимущества гидравлической извести, то есть цемента, который затвердевает под водой, и к 700 г. до н.э. они строили печи для производства раствора для строительства домов из щебня, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн. Цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которой набатеи смогли процветать в пустыне.
При изготовлении бетона Набатеи понимали необходимость сохранять смесь как можно более сухой или с низкой оседанием, поскольку избыток воды создает пустоты и слабые места в бетоне.Их строительные практики включали утрамбовку свежеуложенного бетона специальными инструментами. В процессе утрамбовки образуется больше геля, который представляет собой связующий материал, образующийся в результате химических реакций, происходящих во время гидратации, которые связывают частицы и агрегатируются вместе.
Древнее здание Набатеи
Как и у римлян 500 лет спустя, у Набатеи был доступный на местном уровне материал, который можно было использовать для придания водонепроницаемости цементу.На их территории были крупные поверхностные месторождения мелкодисперсного кварцевого песка. Просачивание грунтовых вод через кремнезем может превратить его в пуццолановый материал, представляющий собой песчаный вулканический пепел. Чтобы сделать цемент, набатеи обнаружили отложения, зачерпнули этот материал и соединили его с известью, а затем нагрели в тех же печах, которые они использовали для изготовления своей керамики, поскольку целевые температуры лежали в том же диапазоне.
Примерно к 5600 году до нашей эры вдоль реки Дунай на территории бывшей Югославии дома были построены с использованием бетона для полов.
Египет
Примерно за 3000 лет до нашей эры древние египтяне использовали грязь, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей. Грязь с соломой больше похожа на саман, чем на бетон. Тем не менее, они также использовали гипс и известковые растворы при строительстве пирамид, хотя большинство из нас считает раствор и бетон двумя разными материалами. Для постройки Великой пирамиды в Гизе потребовалось около 500 000 тонн строительного раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность законченной пирамиды.Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать облицовочные камни с открытыми швами не более 1/50 дюйма.
Камень для облицовки пирамиды
Китай
Примерно в то же время северные китайцы использовали форму цемента при строительстве лодок и при строительстве Великой китайской стены. Спектрометрические испытания подтвердили, что ключевым ингредиентом строительного раствора, использованного в Великой китайской стене и других древних китайских сооружениях, был клейкий клейкий рис. Некоторые из этих построек выдержали испытание временем и противостояли даже современным попыткам сноса.
Рим
К 600 г. до н.э. греки открыли природный пуццолан, который при смешивании с известью приобрел гидравлические свойства, но греки были далеко не так успешны в строительстве из бетона, как римляне. К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, но это не было похоже на бетон, который мы используем сегодня. Это был не пластиковый текучий материал, налитый в формы, а больше похожий на зацементированный щебень. Римляне строили большинство своих построек, складывая камни разных размеров и вручную заполняя промежутки между камнями раствором.Над землей стены как внутри, так и снаружи были облицованы глиняными кирпичами, которые также служили формой для бетона. Кирпич имел небольшую структурную ценность или не имел ее вообще, и их использовали в основном в косметических целях. До этого времени и в большинстве мест того времени (включая 95% Рима) обычно используемые растворы представляли собой простой известняковый цемент, который медленно затвердевает от реакции с переносимым по воздуху углекислым газом. Истинной химической гидратации не произошло. Эти минометы были слабыми.
Для более грандиозных и искусных структур римлян, а также для их наземной инфраструктуры, требующей большей прочности, они делали цемент из вулканического песка с естественной реакцией под названием harena fossicia .Для морских сооружений и сооружений, подверженных воздействию пресной воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, они использовали вулканический песок под названием пуццуолана. Эти два материала, вероятно, представляют собой первое крупномасштабное использование действительно цементирующего вяжущего. Pozzuolana и harena fossicia вступают в химическую реакцию с известью и водой, гидратируются и затвердевают в каменную массу, которую можно использовать под водой. Римляне также использовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения сохранились до сих пор.В качестве добавок они использовали животный жир, молоко и кровь — материалы, которые отражают очень элементарные методы. С другой стороны, помимо использования природных пуццоланов, римляне научились производить два типа искусственных пуццоланов — кальцинированную каолинитовую глину и кальцинированные вулканические камни, — которые, наряду с впечатляющими строительными достижениями римлян, являются свидетельством высокого уровня технической сложности для того времени.
Пантеон
Построенный римским императором Адрианом и завершенный в 125 году нашей эры, Пантеон имеет самый большой из когда-либо построенных неармированных бетонных куполов.Купол 142 фута в диаметре и имеет 27-футовое отверстие, называемое окулусом, на вершине, которая находится на высоте 142 фута над полом. Он был построен на месте, вероятно, начав над внешними стенами и создав все более тонкие слои по мере продвижения к центру.
Пантеон имеет внешние фундаментные стены шириной 26 футов и глубиной 15 футов, сделанные из пуццоланового цемента (извести, химически активного вулканического песка и воды), утрамбованного поверх слоя плотного каменного заполнителя.То, что купол все еще существует, — это случайность. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, наряду со случайными землетрясениями, создали трещины, которые обычно ослабляли бы структуру настолько, что к настоящему времени она должна была бы рухнуть. Наружные стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые выходят наружу. Эти ниши и камеры, изначально спроектированные только для минимизации веса конструкции, тоньше основных частей стен и действуют как контрольные соединения, контролирующие расположение трещин.Напряжения, вызванные движением, снимаются за счет трещин в нишах и камерах. Это означает, что купол по существу поддерживается 16 толстыми, конструктивно прочными бетонными столбами, образованными частями внешних стен между нишами и камерами. Другим методом снижения веса было использование очень тяжелых заполнителей с низкой структурой и использование более легких и менее плотных заполнителей, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стенки также сужаются по толщине, чтобы уменьшить вес наверху.
Римские гильдии
Еще одним секретом успеха римлян было использование ими торговых гильдий. У каждой профессии была гильдия, члены которой отвечали за передачу своих знаний о материалах, методах и инструментах ученикам и римским легионам. Помимо боевых действий, легионы обучались самодостаточности, поэтому они также обучались методам строительства и технике.
Технологические вехи
В средние века технология производства бетона поползла назад.После падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента были утеряны, пока в 1414 году не было обнаружено рукописей, описывающих эти методы, и возродился интерес к строительству из бетона.
Только в 1793 году технология сделала большой шаг вперед, когда Джон Смитон открыл более современный метод производства гидравлической извести для цемента. Он использовал известняк, содержащий глину, которую обжигали до тех пор, пока она не превратилась в клинкер, который затем измельчал в порошок.Он использовал этот материал при исторической перестройке маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия.
Версия Смитона (третья) маяка Эддистоун, завершенная в 1759 году.
Спустя 126 лет он разрушился из-за эрозии скалы, на которой он стоял.
Наконец, в 1824 году англичанин по имени Джозеф Аспдин изобрел портландцемент путем обжига мелко измельченного мела и глины в печи до удаления углекислого газа.Он был назван «портлендским» цементом, потому что он напоминал высококачественные строительные камни, найденные в Портленде, Англия. Широко распространено мнение, что Аспдин был первым, кто нагрел глинозем и кремнезем до точки стеклования, что привело к плавлению. В процессе стеклования материалы становятся стеклоподобными. Аспдин усовершенствовал свой метод, тщательно распределив известняк и глину, измельчив их, а затем обожгив полученную смесь в клинкер, который затем измельчили в готовый цемент.
Состав современного портландцемента
До открытия портландцемента и в течение нескольких лет после этого использовались большие количества природного цемента, который производился путем сжигания смеси извести и глины природного происхождения.Поскольку ингредиенты натурального цемента смешаны по своей природе, его свойства сильно различаются. Современный портландцемент производится по строгим стандартам. Некоторые из многих соединений, содержащихся в нем, важны для процесса гидратации и химических характеристик цемента. Его получают путем нагревания смеси известняка и глины в печи до температур от 1300 ° F до 1500 ° F. До 30% смеси становится расплавленным, но остальная часть остается в твердом состоянии, претерпевая химические реакции, которые могут быть медленными.В конечном итоге смесь образует клинкер, который затем измельчают в порошок. Добавляется небольшая часть гипса, чтобы замедлить скорость гидратации и сохранить бетон более пригодным для обработки. Между 1835 и 1850 годами впервые были проведены систематические испытания цемента на сжатие и растяжение, а также первые точные химические анализы. Только в 1860 году были впервые произведены портлендские цементы современного состава.
Обжиговые печи
В первые дни производства портландцемента печи были вертикальными и стационарными.В 1885 году английский инженер разработал более эффективную печь, которая была горизонтальной, слегка наклонной и могла вращаться. Вращающаяся печь обеспечивала лучший контроль температуры и лучше справлялась с перемешиванием материалов. К 1890 году на рынке доминировали вращающиеся печи. В 1909 году Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь. Эта печь, установленная на заводе Edison Portland Cement Works в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси, имела длину 150 футов. Это было примерно на 70 футов длиннее, чем используемые в то время печи. Промышленные печи сегодня могут достигать 500 футов в длину.
Вращающаяся печь
Вехи строительства
Хотя были исключения, в течение 19, -го, -го века бетон использовался в основном для промышленных зданий. Он считался социально неприемлемым в качестве строительного материала по эстетическим соображениям. Первое широкое использование портландцемента в жилищном строительстве было в Англии и Франции между 1850 и 1880 годами французом Франсуа Куанье, который добавил стальные стержни, чтобы предотвратить распространение наружных стен, а затем использовал их в качестве элементов изгиба.Первым домом, построенным из железобетона, был коттедж для прислуги, построенный в Англии Уильямом Б. Уилкинсоном в 1854 году. В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд завершил строительство первого дома из железобетона в США. Он до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Уорд усердно вел записи о строительстве, поэтому об этом доме известно очень много. Он был построен из бетона из-за страха его жены перед огнем, и, чтобы быть более социально приемлемым, он был спроектирован так, чтобы напоминать каменную кладку.Это было началом того, что сегодня является отраслью с оборотом в 35 миллиардов долларов, в которой только в США работает более 2 миллионов человек.
Дом, построенный Уильямом Уордом, обычно называют Замком Уорда.
В 1891 году Джордж Варфоломей залил первую бетонную улицу в США, и она существует до сих пор. Бетон, используемый для этой улицы, испытан на давление около 8000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно в два раза превышает прочность современного бетона, используемого в жилищном строительстве.
Корт-стрит в Беллефонтене, штат Огайо, которая является старейшей бетонной улицей в США.S.
К 1897 году Sears Roebuck продавала бочки импортного портландцемента емкостью 50 галлонов по цене 3,40 доллара за штуку. Хотя в 1898 году производители цемента использовали более 90 различных формул, к 1900 году базовые испытания — если не методы производства — стали стандартизованными.
В конце 19, — века, использование железобетона более или менее одновременно осваивалось немцем Г.А. Уэйсс, француз Франсуа Хеннебик и американец Эрнест Л.Выкуп. Рэнсом начал строительство из железобетона в 1877 году и запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни для улучшения связи между сталью и бетоном. Большинство построенных им построек были промышленными.
Компания Hennebique начала строить дома из стали во Франции в конце 1870-х годов. Он получил патенты во Франции и Бельгии на свою систему и добился большого успеха, в конечном итоге построив империю, продавая франшизы в крупных городах. Он продвигал свой метод, читая лекции на конференциях и разрабатывая стандарты своей компании.Как и Рэнсом, большинство построек, построенных Хеннебиком, были промышленными. В 1879 году Уэйсс купил права на систему, запатентованную французом по имени Монье, который начал использовать сталь для армирования бетонных цветочных горшков и контейнеров для растений. Wayss продвигал систему Wayss-Monier.
В 1902 году Август Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже, используя железобетон для колонн, балок и перекрытий. В здании не было несущих стен, но у него был элегантный фасад, который помог сделать бетон более социально приемлемым.Здание вызвало всеобщее восхищение, и бетон стал более широко использоваться как архитектурный материал, а также как строительный материал. Его дизайн повлиял на проектирование железобетонных зданий в последующие годы.
25 Rue Franklin в Париже, Франция
В 1904 году в Цинциннати, штат Огайо, было построено первое бетонное высотное здание. Его высота составляет 16 этажей или 210 футов.
Здание Ингаллса в Цинциннати, Огайо
В 1911 году в Риме был построен мост Рисорджименто.Его ширина составляет 328 футов.
Римский мост Рисорджименто
В 1913 году первая партия товарной смеси была доставлена в Балтимор, штат Мэриленд. Четыре года спустя Национальное бюро стандартов (ныне Национальное бюро стандартов и технологий) и Американское общество испытаний и материалов (ныне ASTM International) разработали стандартную формулу портландцемента.
В 1915 году Matte Trucco построил пятиэтажный автозавод Fiat-Lingotti в Турине из железобетона.На крыше здания находился автомобильный испытательный полигон.
Автозавод Fiat-Lingotti в Турине, Италия
Эжен Фрейссине был французским инженером и пионером в использовании железобетонных конструкций. В 1921 году он построил два гигантских ангара для дирижаблей с параболической аркой в аэропорту Орли в Париже. В 1928 году он получил патент на предварительно напряженный бетон.
Ангар для дирижаблей с параболической аркой в аэропорту Орли в Париже, Франция
Строительство ангара для дирижаблей
Воздухововлечение
В 1930 году были разработаны воздухововлекающие агенты, количество которых значительно увеличилось. устойчивость бетона к замерзанию и улучшенная его удобоукладываемость.Воздухововлечение стало важным шагом в улучшении долговечности современного бетона. Воздухововлечение — это использование агентов, которые при добавлении в бетон во время перемешивания создают множество очень маленьких пузырьков воздуха, расположенных близко друг к другу, и большинство из них остаются в затвердевшем бетоне. Бетон затвердевает в результате химического процесса, называемого гидратацией. Для гидратации бетон должен иметь минимальное водоцементное соотношение 25 частей воды на 100 частей цемента. Вода, превышающая это соотношение, является избыточной водой и помогает сделать бетон более пригодным для укладки и отделочных работ.По мере высыхания и затвердевания бетона излишки воды испаряются, оставляя поверхность бетона пористой. В эти поры может попадать вода из окружающей среды, такая как дождь или талый снег. Морозная погода может превратить эту воду в лед. Когда это происходит, вода расширяется, создавая небольшие трещины в бетоне, которые будут увеличиваться по мере повторения процесса, что в конечном итоге приведет к отслаиванию поверхности и ее разрушению, называемому отслаиванием. Когда бетон увлекается воздухом, эти крошечные пузырьки могут слегка сжиматься, поглощая часть напряжения, создаваемого расширением, когда вода превращается в лед.Вовлеченный воздух также улучшает удобоукладываемость, поскольку пузырьки действуют как смазка между заполнителем и частицами в бетоне. Захваченный воздух состоит из более крупных пузырьков, застрявших в бетоне, и не считается полезным.
Тонкая оболочка
Опыт в строительстве из железобетона в конечном итоге позволил разработать новый способ строительства из бетона; Метод тонкой оболочки включает в себя строительные конструкции, такие как крыши, с относительно тонкой оболочкой из бетона.Купола, арки и сложные кривые обычно строятся с помощью этого метода, поскольку они имеют естественные формы. В 1930 году испанский инженер Эдуардо Торроха спроектировал для рынка Альхесирас невысокий купол толщиной 3½ дюйма и шириной 150 футов. Стальные тросы использовались для образования натяжного кольца. Примерно в то же время итальянец Пьер Луиджи Нерви начал строительство ангаров для ВВС Италии, как показано на фото ниже.
Монтируемые на месте ангары для ВВС Италии
Ангары были отлиты на месте, но для большей части работ Nervi использовался сборный бетон.
Вероятно, наиболее опытным человеком, когда дело дошло до строительства с использованием методов бетонной оболочки, был Феликс Кандела, испанский математик-инженер-архитектор, который практиковал в основном в Мехико. Крыша лаборатории космических лучей в университете Мехико была построена толщиной 5/8 дюйма. Его фирменной формой был гиперболический параболоид. Хотя здание, показанное на фотографии ниже, не было спроектировано Канделой, это хороший пример гиперболической параболоидной крыши.
Гиперболическая параболоидная крыша церкви в Боулдере, штат Колорадо
Та же строящаяся церковь
Некоторые из самых ярких крыш в мире были построены с использованием тонкослойной технологии, как показано ниже.
Сиднейский оперный театр в Сиднее, Австралия
Плотина Гувера
В 1935 году плотина Гувера была завершена после заливки примерно 3250 000 ярдов бетона, а еще 1110000 ярдов были использованы для строительства электростанции и строительства. другие сооружения, связанные с плотиной. Имейте в виду, что это произошло менее чем через 20 лет после того, как была установлена стандартная рецептура цемента.
Колонны из блоков, заполняемые бетоном на плотине Гувера в феврале 1934 г.
Инженеры Бюро мелиорации подсчитали, что если бетон был помещен в единую монолитную заливку, строительство дамбы потребовалось бы 125 лет. остыть, и напряжения от выделяемого тепла и сжатия, которое происходит при застывании бетона, могут привести к растрескиванию и разрушению конструкции.Решение заключалось в том, чтобы залить плотину серией блоков, образующих колонны, при этом некоторые блоки были размером до 50 квадратных футов и высотой 5 футов. Каждая секция высотой 5 футов имеет ряд установленных труб диаметром 1 дюйм, по которым перекачивается речная вода, а затем механически охлажденная вода для отвода тепла. Как только бетон перестал сжиматься, трубы были заполнены раствором. Образцы бетонного ядра, испытанные в 1995 году, показали, что бетон продолжает набирать прочность и имеет прочность на сжатие выше среднего.
Показана верхняя часть плотины Гувера, когда она заполняется впервые.
Плотина Гранд-Кули
Плотина Гранд-Кули в Вашингтоне, построенная в 1942 году, является крупнейшей бетонной конструкцией из когда-либо существовавших. построен. Он содержит 12 миллионов ярдов бетона. Раскопки потребовали удаления более 22 миллионов кубических ярдов земли и камня. Чтобы уменьшить количество грузовых перевозок, была построена конвейерная лента длиной 2 мили. В местах фундамента цементный раствор закачивали в отверстия, пробуренные глубиной от 660 до 880 футов (в граните), чтобы заполнить любые трещины, которые могли ослабить землю под плотиной.Чтобы избежать обрушения котлована под весом покрывающих пород, в землю были вставлены 3-дюймовые трубы, по которым закачивалась охлажденная жидкость из холодильной установки. Это заморозило землю, сделав ее достаточно стабилизированной, чтобы строительство могло продолжаться.
Плотина Гранд-Кули
Бетон для плотины Гранд-Кули укладывался теми же методами, что и плотина Гувера. После помещения в колонны, холодная речная вода перекачивалась по трубам, встроенным в застывающий бетон, снижая температуру в формах с 105 ° F (41 ° C) до 45 ° F (7 ° C).Это привело к сокращению дамбы примерно на 8 дюймов в длину, и образовавшиеся щели были заполнены раствором.
Строящаяся плотина Гранд-Кули
Высотное строительство
В годы, прошедшие после постройки Ингаллз-билдинг в 1904 году, большинство высотных зданий были построены из стали. Строительство в 1962 году 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало новый интерес к использованию железобетона для строительства высотных зданий.
Самое высокое сооружение в мире (по состоянию на 2011 год) было построено из железобетона. Бурдж-Халифа в Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) имеет высоту 2717 футов.
Вот несколько фактов:
- Это многофункциональная структура с гостиницей, офисными и торговыми помещениями, ресторанами, ночными клубами, бассейнами и 900 резиденциями.
- В строительстве использовано 431 600 кубических метров бетона и 61 000 тонн арматуры.
- Вес пустого здания составляет около 500 000 тонн, примерно столько же, сколько миномет, использованный при строительстве Великой пирамиды в Гизе.
- Бурдж-Халифа может одновременно вместить 35 000 человек.
- Чтобы преодолеть 160 этажей, некоторые из 57 лифтов движутся со скоростью 40 миль в час.
- Жаркий влажный климат Дубая в сочетании с кондиционированием воздуха, необходимым для поддержания температуры наружного воздуха, превышающей 120 ° F, производит столько конденсата, что он собирается в сборном баке в подвале и используется для орошения ландшафтов.
Бурдж-Халифа в Дубае
Великая пирамида в Гизе удерживала рекорд как самое высокое сооружение, созданное руками человека, в течение примерно 4000 лет.Строительство здания на 568 футов выше Бурдж-Халифа планируется завершить в 2016 году в Кувейте.
************************
Эта статья является первой в серии, которая поможет инспекторам InterNACHI понять характеристики и визуально осмотреть бетон.
Cement and Concrete Research — Journal
Целью Cement and Concrete Research является публикация лучших исследований в области материаловедения и инженерии по цементу , цементным композитам, строительным растворам, бетону и другим родственным материалам, которые включают цемент или другие материалы. минеральные вяжущие.При этом журнал будет сосредоточен на сообщении основных результатов исследований свойств и характеристик вяжущих материалов; новые экспериментальные методы; новейшие методы анализа и моделирования; обследование и диагностика реальных цементных и бетонных конструкций; и потенциал для улучшенных материалов. Журнал стремится охватить следующие области:
• Переработка : Производство цемента, добавки, смешивание, реология и гидратация. Хотя большинство статей будет посвящено портландцементам, мы рекомендуем статьи о других минеральных связующих, таких как алюмосиликаты (часто называемые геополимерами), алюминаты кальция, сульфоалюминаты кальция, цементы на основе магнезии, а также другие материалы. ограниченный способ на материалах на основе извести и / или гипса.
• Химическая, микроструктурная и структурная характеристика негидратированных компонентов и гидратированных систем, включая: химию (структуру, термодинамику и кинетику), кристаллическую структуру, структуру пор вяжущих материалов, методы определения характеристик и моделирование атомистическим, микроструктурным и структурные уровни.
• Свойства и моделирование цемента и бетона, включая: основные физические свойства как в жидком, так и в затвердевшем состоянии; транспортные, механические и другие свойства; процессы разрушения вяжущих материалов; и моделирование свойств и процессов деградации как средство прогнозирования краткосрочных и долгосрочных характеристик, соотнесения структуры материала с его свойствами и разработки материалов с улучшенными характеристиками, в частности с меньшим воздействием на окружающую среду.Статьи, посвященные коррозии, будут рассматриваться при условии, что они четко относятся к процессу, на который фундаментально влияет взаимодействие между реакционной способностью стали и окружающим вяжущим материалом.
• Применения для цемента, строительного раствора и бетона с четким акцентом на фундаментальные вопросы материаловедения и инженерии. Мы будем приветствовать такие темы, как технология бетона, контроль реологии, армирование волокном, управление отходами, переработка, анализ жизненного цикла, новинка. бетон и цифровое изготовление.
Основные публикации журнала — это оригинальные статьи, содержащие новую информацию, основные обзоры и избранные статьи с важных конференций. Обсуждение опубликованных материалов и быстрое общение станут частью журнала, где это необходимо. Журнал будет посвящен статьям, представляющим широкий интерес, исходя из их предметной области, качества исследования, новизны результатов и потенциала для усвоения результатов.
Cement and Concrete Research — это сопутствующее название журнала Cement в открытом доступе.
Бетон навлекает на нас климатическую катастрофу. Время окупаемости | Джон Видал
В третьем томе технических данных для британского проекта высокоскоростной железной дороги стоимостью 53 миллиарда фунтов стерлингов находится таблица, которая показывает, что для строительства необходимых 105 миль пути, водопропускных труб, мостов и туннелей необходимо залить 20 миллионов тонн бетона. Было подсчитано, что этого достаточно, чтобы вымостить весь город Манчестер.
Более скромные 3 миллиона тонн бетона потребуются для строительства атомной электростанции Hinckley B в Сомерсете, а для предлагаемой новой взлетно-посадочной полосы в Хитроу потребуется один миллион тонн.
Цемент, ключевой компонент бетона и один из наиболее широко используемых искусственных материалов, в настоящее время является краеугольным камнем мирового строительства. Он сформировал современную среду, но его производство имеет огромное влияние, которое ни промышленность, ни правительства не желают устранять.
Q&AЧто такое «Бетонная неделя Guardian»?
ShowНа этой неделе Guardian Cities исследует шокирующее воздействие бетона на планету, чтобы узнать, что мы можем сделать, чтобы сделать мир менее серым.
Наш вид пристрастился к бетону. Мы используем ее больше, чем что-либо еще, кроме воды. Подобно тому другому чудо-материалу, созданному руками человека, пластик, бетон изменили конструкцию и улучшили здоровье человека. Но, как и в случае с пластиком, мы только сейчас осознаем его опасности.
Бетон вызывает до 8% глобальных выбросов CO2; если бы это была страна, она была бы худшим виновником в мире после США и Китая. Он заполняет наши свалки, перегревает наши города, вызывает наводнения, уносящие жизни тысяч людей, и коренным образом меняет наше отношение к планете.
Сможем ли мы избавиться от зависимости, если без нее невозможно представить современную жизнь? В этой серии статей Concrete Week исследует влияние материала на окружающую среду и нас, а также рассматривает альтернативные варианты на будущее.
Крис Майкл, редактор Cities
Спасибо за ваш отзыв.
Из-за тепла, необходимого для разложения породы, и естественных химических процессов, связанных с производством цемента, каждая произведенная тонна выбрасывает одну тонну C02, основного парникового газа.
Включая новую линию Crossrail, проходящую через Лондон, здания четырех крупнейших текущих строительных проектов Великобритании, если они будут завершены, вместе будут выделять более 10 миллионов тонн CO2 — примерно столько же, сколько город размером с Бирмингем или 19 миллионов жителей Малави. выбрасываем через год.
Почти 6% всех выбросов парниковых газов в Великобритании и до 8% мировых выбросов в настоящее время связаны с производством цемента. Если бы это была страна, цементная промышленность была бы третьей по величине в мире, уступая только Китаю и США по выбросам.
Его углеродный след настолько велик, что, если его не преобразовать и не заставить применять более чистые методы, отрасль может сама по себе поставить под угрозу все Парижское соглашение 2015 года, которое направлено на удержание мировых температур на уровне 2 ° C. Чтобы привести его в соответствие, ООН заявляет, что ее годовые выбросы должны сократиться примерно на 16% в следующие 10 лет, а в будущем — намного больше.
В то время как некоторые из крупнейших цементных компаний снизили углеродоемкость своей продукции за счет инвестиций в более экономичные печи, большинство достигнутых улучшений были омрачены значительным увеличением мирового производства цемента и бетона.Рост населения, городской взрыв в Азии и Африке, необходимость строить плотины, дороги и дома, а также рост личного благосостояния подогревают спрос.
Лидеры отрасли сейчас смущены, зная, что они находятся под угрозой финансовых штрафов и смол из-за отстающих климатических условий
Годовое производство цемента увеличилось в четыре раза с почти одного миллиарда до более 4 миллиардов тонн в год за 30 лет. Ожидается, что в следующем десятилетии он будет увеличиваться еще на 500 млн тонн в год.Если не произойдут кардинальные изменения, выбросы цемента, как ожидается, продолжат расти и после 2050 года.
Лидеры отрасли сейчас смущены, осознавая, что им грозят финансовые санкции и обвинения в отстающих от климатических изменений, которые отказываются меняться перед лицом неблагоприятных факторов. климатическая чрезвычайная ситуация. Они хорошо знают, что не только вполне возможно безопасно построить большинство конструкций без цемента, но и их собственные исследования показали, что экологически чистые, похожие на цемент продукты с использованием переработанных побочных продуктов, которые столь же прочны, могут быть получены из других отраслей промышленности, таких как сталелитейный шлак. , летучая зола от угольных предприятий или некоторые виды глины.Вместо этого они верят, что зарождающиеся технологии, такие как улавливание и хранение углерода, которые могут позволить захоронить выбросы, будут запущены, и что более эффективный завод снизит выбросы цемента на целых 20-25%.
Это принятие желаемого за действительное. Основная часть отрасли по своей природе консервативна, не знает альтернатив цементу и не желает принимать перемены. Обычный, или портландцемент, считается безопасным и прочным, и разработчики продолжают указывать его, потому что он дешев, а альтернативы малоизвестны.Без крупных демонстрационных проектов, показывающих, что возможно, и без образования архитекторов и проектировщиков, прогресс будет постепенным и, возможно, слишком запоздалым.
Альтернативы обычному цементу малоизвестны — необходимы дополнительные демонстрационные проекты, а также обучение архитекторов и проектировщиков. Фотография: Ким Кён-Хун / ReutersНо технологические изменения не только достаточно быстро снизят выбросы цемента. Что необходимо для ускорения сокращений, так это глобальный налог на цемент или бетон.Только если вся отрасль будет вынуждена платить гораздо больше за выбросы ее продукции, компании перейдут на более чистые методы работы.
Конкретный налог на цемент хорошо вписался бы в растущие требования простого глобального налога на выбросы углерода, нейтрального для доходов. Они предлагались и принимались на ограниченной основе в течение более 20 лет, но цементная промышленность решительно лоббировала их в Европе, США, Канаде и других странах.
Цементная промышленность изменила мир. Но теперь это угрожает вызвать неконтролируемое потепление в окружающей среде. масштабные программы дорожного строительства.В Европе, где схема торговли выбросами неоднократно срывалась, регулирование выбросов углерода в отношении производителей цемента обратным образом привело к непредвиденным прибылям для отрасли и отсутствию сокращения выбросов.В настоящее время существует не менее 70 национальных и региональных схем налогообложения углерода, покрывающих, возможно, 20% всех глобальных выбросов. Некоторые из них, например, те, что взимаются в Норвегии, Швеции и Финляндии, представляют собой прямые налоги; другие, включая Калифорнию, ЕС, Китай и Южную Корею, представляют собой схемы торговли квотами на выбросы, которые выдают промышленным предприятиям разрешения на загрязнение.
По общему мнению, углеродные цены во всех этих схемах по-прежнему слишком низкие, чтобы стимулировать изменения и стимулировать топливоемкие отрасли, такие как цемент, к изменению практики. В лучшем случае углеродные схемы подтолкнули производителей цемента и других крупных источников выбросов к переезду, чтобы избежать взимания платы.
Исследования показывают, что прямые налоги не только сокращают выбросы лучше, чем схемы «ограничение и торговля», но и привлекают больше денег. Согласно теории, высокий глобальный налог на цемент сконцентрирует умы промышленности и значительно снизит спрос на углеродоемкий цемент, но любой налог, повышающий цены на энергоносители, будет очень непопулярным.
Решение, по мнению некоторых экономистов, состоит в том, чтобы сделать налог на цемент или углерод «нейтральным для доходов», при этом деньги, полученные от промышленности, возвращаются людям в виде налоговых льгот для компенсации любого роста счетов за электроэнергию или используются для конкретного сокращения других выбросы. Там, где использовались аналогичные подходы, как, например, в Швейцарии, где существует налог на топливо для отопления, или в Новой Зеландии, высокие налоги на выбросы углерода оказались популярными и эффективными.
Цементная промышленность изменила мир и обогатила как себя, так и человечество.Но теперь это угрожает склонить окружающую среду к неконтролируемому потеплению. Настало время расплаты, и отрасль должна срочно отреагировать на проблему, которую она помогла создать.
Guardian Concrete Week исследует шокирующее воздействие бетона на современный мир. Следите за Guardian Cities в Твиттере, Facebook и Instagram и используйте хэштег #GuardianConcreteWeek, чтобы присоединиться к обсуждению, или подпишитесь на нашу еженедельную рассылку
Дома цементные заводы, закрытые ставнями, расцветают вдоль нового Шелкового пути Китая
Бренда Го, Мария Гордеева
ХАНЧЖОУ, Китай / ШИЭЛИ, Казахстан (Рейтер) — Новый цементный завод, поддерживаемый Китаем, на окраине села Шиели, является ярким символом индустриализации этой центральноазиатской страны. .
Общий вид цементного завода, построенного совместно китайской Gezhouba Group и казахстанской корпорацией DANAKE во время церемонии открытия на окраине села Шиели на юге Казахстана 11 декабря 2018 года. Снимок сделан 11 декабря 2018 года. REUTERS / Мария Гордеева
«Нам нужен тампонажный цемент для нефтяной и урановой промышленности, — сказал Евгений Ким, заместитель губернатора Кызылординской области, где расположен завод.
«Этот завод надо было построить намного раньше.Если это будет необходимо, мы расширим его », — сказал он Reuters в кулуарах церемонии открытия в декабре, которая транслировалась в прямом эфире в столице Казахстана Астане, где проводилось общенациональное мероприятие по презентации некоторых из новейших проектов страны Президенту Нурсултану. Назарбаева держали.
Построенный совместно Gezhouba Group и казахстанской корпорацией DANAKE, завод является иллюстрацией того, как Китай использует свою инициативу «Один пояс, один путь», чтобы изменить свое производственное присутствие далеко за пределы своих границ, изменяя при этом отрасли промышленности.
Но на фоне повышенного внимания к проекту «Пояс и путь» — разрастающемуся инфраструктурному плану, призванному стимулировать торговлю вдоль нового «Шелкового пути», связывающего Азию с Европой, Ближним Востоком и за его пределами, — другие говорят, что Китай использует инициативу для экспорта избыточных производственных мощностей, особенно в отраслях, сильно загрязняющих окружающую среду.
В то время как это движение побудило китайских корпоративных гигантов искать зарубежный бизнес, некоторые опасаются, что эта тенденция может исказить региональную экономику и усилить их зависимость от китайских денег.
ВЫЕЗЖАЕТ
Китай заявляет, что четырехлетняя инициатива «Пояс и путь», подписанная президентом Си Цзиньпином, представляет собой «беспроигрышную» возможность, которая помогает другим странам модернизировать свои транспортные и инфраструктурные связи, одновременно увеличивая собственную торговлю. .
Китайские власти также предложили это в качестве возможного решения проблем с избыточными производственными мощностями, наследием миллиардов долларов, которые они вложили в инфраструктурные проекты, чтобы выдержать глобальный финансовый кризис 2008/09 г., что позволяет компаниям переместиться в те области, где спрос все еще может сохраняться. расти.
По словам руководителей отрасли и аналитиков, эта идея была реализована компаниями в самых разных отраслях, от стали до цемента и угля, что кардинально изменило мировые производственные карты.
«Каждую неделю появляются новости о новом цементном заводе в регионе Содружества Независимых Государств или в Азии, который строится (китайцами)», — сказал Ралука Серсел, сотрудник консалтинговой компании CW Group, которая анализирует рынок цемента.
Сотни цементных заводов были закрыты в Китае из-за борьбы с загрязнением, согласно государственным СМИ, и Китайская цементная ассоциация заявляет, что страна стремится к 2020 году ликвидировать около 400 миллионов тонн производственных мощностей — примерно одну десятую от общего объема. .По данным отраслевому изданию Global Cement.
Бетонные планы GRAPHIC-China — tmsnrt.rs/2RywR1U
Они также строят больше заводов от имени западных производителей цемента, таких как LafargeHolcim и HeidelbergCement, сказал Дэвид Перилли, редактор Global Cement.
По словам руководителей, у этих китайских фирм не было такого зарубежного присутствия десять лет назад.
Gezhouba стремится воспользоваться новыми возможностями, — сказал Ли Цзиньцин, генеральный менеджер дочерней компании китайской фирмы Shieli.
«У нас 17 цементных заводов в Китае, это наш первый здесь», — сказал он. «Мы планируем построить больше заводов в Средней Азии и Казахстане, на западе Казахстана .. Все будет зависеть от рынка».
ПЕРЕГРУЗКА
Китай за последние пять лет установил, что компании должны использовать передовые технологии защиты от загрязнения, чтобы соответствовать повышенным стандартам для производства материалов, таких как цемент, и запретил новые цементные мощности, кроме проектов, которые считаются «абсолютно необходимыми». ».
Заводы также вынуждены останавливать производство при высоком уровне загрязнения.
Shangfeng Cement из Ханчжоу — еще одна китайская компания, которая стремится расширить свое присутствие, строя заводы в Кыргызстане и Узбекистане.
«Ситуация с избыточными производственными мощностями в Китае стала очень серьезной … вот почему мы думали о поездке в страны, расположенные вдоль пояса и пути», — сказал Reuters вице-президент компании Цюй Хуэй.
«Китай в настоящее время может производить более 3 миллиардов тонн цемента, но есть спрос только на 2.2 миллиарда тонн в реальности ».
Shangfeng также получил льготную ссуду в размере 68 миллионов долларов от Экспортно-импортного банка Китая на строительство своей первой зарубежной производственной линии, предложение было сделано в рамках инициативы «Пояс и путь», сказал он.
«Утверждение было сделано очень быстро, и правительство действительно поддержало», — сказал он.
Китайские компании заявляют, что заводы, которые они строят за границей, используют новейшие технологии, оснащены необходимыми фильтрами и соответствуют местным экологическим нормам.
Однако экологические группы говорят, что экспорт проблем загрязнения, которые преследовали стремительную индустриализацию Китая, вызывает озабоченность.
«В большинстве стран, в которые китайские компании обращаются за инвестициями в промышленность, очень низкие стандарты выбросов и экологические стандарты, а также их соблюдение», — сказал Лаури Мюллювирта, ведущий аналитик отдела глобального загрязнения воздуха Гринпис.
«Определенно вызывает беспокойство то, что они происходят в этом нормативном вакууме».
В Казахстане нет единых национальных стандартов загрязнения, подобных тем, которые действуют в Европейском Союзе и Китае, согласно местной кампании «Ассоциация практикующих экологов», и не отслеживаются выбросы ртути из цементных печей.
«Учитывая эти различия в стандартах загрязнения в Китае и Казахстане, Китаю может быть выгодно перевести цементные заводы — в рамках проекта« Один пояс, один путь »- в Казахстан, который имеет богатые залежи карбонатов и кремнезема, используемых в качестве сырья для цемента», — говорится в сообщении. в электронном письме Рейтер.
Хотя аналитики заявили, что ряд стран Центральной Азии стремились увеличить производство цемента, чтобы создать рабочие места и снизить зависимость от импорта, поскольку они стремятся развивать свою обрабатывающую промышленность, существует предел того, сколько новых мощностей могут освоить их рынки.
Таджикистан, не имеющий выхода к морю, который был магнитом для китайских инвесторов в цемент, экспортировал 1 миллион тонн цемента в 2017 году по сравнению с 500 тоннами в 2015 году, согласно данным правительства.
Цюй Shangfeng сказал, что избытка производственных мощностей будет трудно избежать из-за высокоэффективного характера процессов производства цемента в Китае и их тенденции строить более крупные заводы.
«Хорошо, когда ты первый, — сказал он. «Но когда у вас есть две-три компании, которые вместе строят в одной стране, избыток производственных мощностей может возникнуть очень быстро.
Дополнительные репортажи Олжаса Ауезова в Алматы, Назарали Пирназарова в Душанбе и Shanghai Newsroom; Под редакцией Алекса Ричардсона
Почему структура рынка имеет значение для развития: данные из мировой цементной промышленности
Рыночная сила в строительном секторе повышает цены и подрывает долгосрочный рост в бедных странах
Растущее количество фактов подчеркивает важность ключевых секторов для экономического развития (Kremer 1993, Jones 2011, Baqaee and Farhi 2020, Liu 2019).Одним из секторов, играющих важную роль, является строительный сектор, который обеспечивает конструкции, которые используются в качестве ресурсов при производстве большинства товаров. Здания и инфраструктура, такие как дороги, мосты, порты и аэропорты, жизненно важны практически для любой экономической деятельности. Во всех странах на строительный сектор в среднем приходится около половины инвестиций (валовое накопление основного капитала), а остальную часть составляют машины и оборудование (около 38%) и другие продукты, такие как компьютерное программное обеспечение (около 9%).Хотя существует обширная литература о стоимости машин и оборудования (Eaton and Kortum 2001), мало что известно о затратах в строительном секторе.
В нашем исследовании (Beirne and Kirchberger 2021) мы собираем данные Проекта международных сопоставлений (ICP) по ключевым ценам на вводимые ресурсы в строительном секторе, чтобы подробно изучить, как они различаются в разных местах. Особое внимание мы уделяем цементу — ключевому промежуточному сырью в строительстве. Цемент широко используется во всем мире: в основном это бетон, второй по популярности ресурс в мире.У цемента мало заменителей, если они вообще есть, и некоторые типы инфраструктуры (например, плотины) не могут быть построены без него. Сравнения между странами возможны, поскольку цемент является довольно однородным товаром, поэтому различия в качестве относительно невелики. Цемент в основном не торгуется: торгуется только 5% мирового потребления цемента. Наконец, цементная промышленность характеризуется значительной рыночной властью как в развитых, так и в развивающихся странах (McBride 1983, Röller and Steen 2006, Miller and Osborne 2014a, World Bank 2016, Global Competition Review 2020).Поэтому наша работа также основана на недавней литературе, в которой подчеркивается важность рыночной власти на глобальном уровне (De Loecker and Eeckhout 2021).
Строительные материалы и структура рынка цементной промышленности
Мы начнем с демонстрации разницы в ценах на восемь основных ресурсов строительного сектора, которые были собраны в рамках ПМС в 2011 и 2017 годах: бетон, цемент, заполнитель, песок, древесина мягких пород, кирпич, арматурные стержни из мягкой стали и конструкционные стальные балки. Это позволяет нам выявлять потенциальные узкие места в поставках вводимых ресурсов строительного сектора.
ICP точно определяет эти ключевые параметры, включая то, кто покупает продукт, а также количество и качество. Например, для цемента ICP регистрирует цену за тонну обычного портландцемента — наиболее часто используемого типа цемента — в мешках или навалом. Это чрезвычайно важно, учитывая, как ресурсы строительного сектора могут существенно различаться по своим характеристикам.
Затем мы собираем и вручную кодируем текущие и исторические данные о структуре рынка цементной промышленности, основываясь в основном на отраслевых публикациях.Мы документируем три новых мотивационных факта на глобальном уровне:
- Разброс цен на точно определенные ключевые промежуточные затраты в строительном секторе велик. Страны Африки к югу от Сахары столкнулись с самыми высокими ценами на цемент в 2011 году. Это согласуется с отчетом Всемирного банка (2016), который оценил данные о ценах на цемент из ряда источников за один период времени (около 2014 года) и обнаружил, что цены были значительно выше. выше в Африке. На рисунке 1 ниже показаны цены на цемент в десяти самых дорогих странах, девять из которых находятся в Африке. 1
Рисунок 1 Цена за тонну цемента в самых дорогих странах и США
Примечание : Эта цифра показывает среднюю стоимость тонны портландцемента в десяти самых дорогих странах по сравнению с США в 2011 году.
К 2017 году цены значительно снизились в большинстве регионов, за исключением Латинской Америки и Карибского бассейна. Однако между ценами на цемент в странах Африки к югу от Сахары и США сохраняется разница в цене около 32%. 2
- Цементная промышленность обладает значительной рыночной властью: цены значительно выше в странах, где меньше фирм и где рынки более сконцентрированы, как измеряется индексом Херфиндаля-Хиршмана.
- Цемент составляет значительную часть расходов строительного сектора, особенно в беднейших странах. Даже для стран со средним уровнем дохода расходы на цемент в среднем составляют около 13% от общих расходов на строительство в 2011 и 2017 годах.В некоторых странах эта доля существенно возрастает, например, до 26% в Нигерии и 45% в Чаде.
Вместе эти факты означают, что беднейшие страны с самым низким уровнем инфраструктуры платят самую высокую цену за ключевой вклад строительного сектора. Хотя цены на цемент в основном не имеют значения в странах с высоким уровнем доходов, они могут иметь разветвления в масштабах всей экономики в странах с низким уровнем доходов.
Почему в некоторых странах такие высокие цены на цемент
Мы исследуем ряд возможных объяснений.Мы начинаем с исследования роли рыночной структуры, записывая и оценивая простую модель олигополии для мировой цементной промышленности. В этой модели фирмы участвуют в соревновании Курно (в котором фирмы самостоятельно и одновременно решают, какой объем выпуска производить) со свободным входом фирм, подлежащих уплате стартовых издержек, аналогично Melitz (2003) с конечным числом фирм. . Используя ряд различных методов оценки и обширный контроль затрат на вводимые ресурсы, масштабы и факторы политической экономии, а также набор проверок устойчивости, мы обнаруживаем устойчивую положительную взаимосвязь между ценами и рыночной властью.
Затем мы исследуем два альтернативных объяснения. Во-первых, мы рассматриваем возможность того, что цены высоки, потому что на небольших рынках фирмы не могут производить в достаточно больших масштабах, чтобы быть эффективными. Мы не находим доказательств этой гипотезы: размеры цементных заводов одинаковы в разных регионах, вероятно, потому, что цемент тяжелый и его трудно транспортировать, что, естественно, ограничивает то, насколько крупными заводами могут стать. Второе альтернативное объяснение высоких цен состоит в том, что фирмам может потребоваться взимать высокие наценки из-за высоких постоянных операционных затрат.Чтобы проверить эту гипотезу, мы обратимся к данным финансовой отчетности всех компаний цементной промышленности, акции которых котируются на бирже. Согласно Gutiérrez and Philippon (2016), мы измеряем чистую прибыль, превышающую доходность капитала и постоянные затраты. Наши результаты, показанные на Рисунке 2 ниже, показывают, что фирмы получили прибыль, намного превышающую разумные затраты, особенно в начале 2010-х годов. 3
Рисунок 2 Годовая норма прибыли основных цементных компаний, 2010-2019 гг.
Примечание : На этом рисунке показана прибыль отобранных фирм с течением времени.
Что означают высокие цены на вводимые ресурсы в строительном секторе для накопления капитала?
Заключительная часть нашего анализа включает модель олигополии в неоклассическую модель роста, которая проводит различие между инвестициями и потреблением, идея, восходящая к Узаве (1963). Это различие важно, поскольку инвестиционный сектор производит капитал, который является вкладом в производство в следующий период, а не товаром конечного потребления. Модель показывает, что наценки в инвестиционном секторе действуют как простой налог на капитал.Этот «налог» перераспределяет ресурсы от инвестиций к потреблению. Хотя вначале потребление может увеличиваться, меньшие инвестиции означают, что потребление в будущем будет падать.
Чтобы понять влияние искажений из-за наценок, мы проводим два контрфактических упражнения: увеличение количества фирм и снижение наценок на 10% (последнее показано на Рисунке 3 ниже).
Рисунок 3 Долгосрочные последствия снижения наценки на 10%
Примечание : Эта цифра показывает долгосрочное влияние снижения наценки на 10% на постоянную стоимость основного капитала.
Наши результаты показывают, что основной капитал наиболее уязвим в беднейших странах. Причина проста: наценки в этих странах самые высокие, а расходы на цемент также намного выше как доля от общих инвестиций.
Выводы и последствия для политики
В нашей работе выделяется ряд новых фактов о промежуточных ценах на вводимые ресурсы в строительном секторе, при этом основное внимание уделяется цементу как ключевому сырью. Мы показываем, что структура рынка играет важную роль в объяснении высоких цен, в то время как существует ограниченное количество свидетельств того, что минимальный эффективный масштаб и высокие фиксированные затраты могут.Наша модель общего равновесия затем показывает, что долгосрочный основной капитал непропорционально чувствителен к узким местам в основных секторах, таких как цемент.
В исследовании есть два основных вывода для политиков: во-первых, наш анализ подчеркивает, что некоторые цементные компании используют свое влияние на рынке для получения сверхприбылей. Во-вторых, эти прибыли являются препятствием для общих инвестиций и роста экономики в целом. По мере того как страны увеличивают объем инвестиций, директивные органы могут пожелать обратить особое внимание на перекосы в ключевых секторах, участвующих в производстве капитала, и на ту роль, которую политика в области конкуренции может сыграть в устранении этих перекосов.
Список литературы
Бакаи, Д. Р. и Э. Фархи (2020), «Производительность и неправильное распределение в общем равновесии», The Quarterly Journal of Economics 135: 105–163.
Бейрн, К. и М. Кирхбергер (2021 г.), «Конкретное мышление о развитии», Trinity Economics Papers tep0621, Тринити-колледж Дублина, экономический факультет.
Де Локер, Дж. И Дж. Экхаут (2021 г.), «Глобальная рыночная сила», неопубликованная рукопись.
Де Локер, Дж., Дж. Экхаут и Дж. Унгер (2020), «Рост рыночной власти и макроэкономические последствия», The Quarterly Journal of Economics 135: 561–644.
Кремер М. (1993), «Теория уплотнительного кольца экономического развития», Ежеквартальный журнал экономики 108: 551–575.
Джонс, C.I (2011), «Промежуточные товары и слабые звенья в теории экономического развития», Американский экономический журнал: Макроэкономика 3: 1–28.
Леоне, Ф., Р. Маккиавелло и Т. Рид (2021 г.), Рабочий документ исследования политики «Падение цен на цемент в Африке» № 9706.
Лю, Э. (2019), «Промышленная политика в производственных сетях», The Quarterly Journal of Economics 134 (4): 1883-1948.
Гутьеррес, Дж. И Т. Филиппон (2016), «Рост без инвестиций: эмпирическое исследование», Технический отчет, Национальное бюро экономических исследований.
Мелиц, М. Дж. (2003), «Влияние торговли на внутриотраслевое перераспределение и совокупную производительность отрасли», Econometrica 71: 1695–1725.
Удзава Х. (1963), «О двухсекторной модели экономического роста II», Обзор экономических исследований 30: 105–118.
Всемирный банк (2016 г.), «Устранение барьеров: раскрытие потенциала Африки с помощью энергичной политики конкуренции», Всемирный банк, Вашингтон, округ Колумбия.
Примечания
1 В этих результатах используются рыночные обменные курсы, но разница становится еще заметнее, когда мы используем паритеты покупательной способности для перевода цен в сопоставимые единицы.
2 Leone et al. (2021) также используют данные ПМС и по мировой цементной промышленности и расширяют нашу работу, оценивая модель в стиле Бреснахана (1989), чтобы подробно изучить движущие силы наценок и снижения цен в странах Африки к югу от Сахары в период с 2011 года. и 2017.
3 Мы обнаружили, что наценки становятся еще больше, когда мы используем метод оценки производственной функции, предложенный Де Локкером и др.(2020).
.