Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Рекомендации Рекомендации по конструкциям и технологии строительства автомобильных дорог с цементоб  
21.07.2018
    
Рекомендации Рекомендации по конструкциям и технологии строительства автомобильных дорог с цементоб

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

Государственный дорожный проектно-изыскательский и
научно-исследовательский институт
ГИПРОДОРНИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО КОНСТРУКЦИЯМ И ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ С ЦЕМЕНТОБЕТОННЫМИ
ПОКРЫТИЯМИ И ОСНОВАНИЯМИ ИЗ СМЕСЕЙ
ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ

Одобрены Главным производственно-

техническим управлением

письмом от 06.02.87

№ ГПТУ-1-2/120

Москва 1987

Рекомендации по конструкциям и технологии строительства автомобильных дорог с цементобетонными покрытиями и основаниями из смесей повышенной жесткости. /Гипродорнии - М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1987.

Рекомендации составлены на основании исследований, проведенных в Гипродорнии в 1984 - 1986 гг., а также в 1982 - 1984 гг. с учетом отечественного и зарубежного опыта.

Рекомендации содержат требования к бетону для покрытий и оснований из смесей повышенной жесткости, материалам для его приготовления, методы проектирования составов бетона, основные положения по конструированию дорожных одежд со слоями из бетона, технологии строительства покрытий и оснований из смесей повышенной жесткости, а также методы лабораторного и полевого контроля качества.

Рекомендации разработаны под руководством и при участии канд. техн. наук Каменецкого Л.Б, инж. Нагаевской О.Н. и канд. техн. наук Закурдаевой О.А. (Хабаровский ф-л Гипродорнии), (строительство покрытий), инж. Паткиной И.А. (строительство оснований). В проведении лабораторных исследований принимали участие инженеры Окунева Н.А. и Ширяева Г.А. (Гипродорнии), Козырева Г.В. (Хабаровский ф-л Гипродорнии), Будянская Л.А. (Алтайавтодор) и Прохорова В.Л. (Мордовавтодор).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации разработаны в развитие СНиП 3.06.03-85, ВСН-139-80, СНиП 2.05.11-83, а также взамен Рекомендаций по устройству дорожных оснований из тощего бетона [31] и распространяются на конструирование и технологию строительства цементобетонных покрытий и оснований на автомобильных дорогах III - V категорий и внутрихозяйственных автомобильных дорогах в колхозах, совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях, а также оснований под капитальные усовершенствованные покрытия на автомобильных дорогах всех категорий.

1.2. Рекомендации содержат указания по проектированию и строительству дорожных одежд с монолитными цементобетонными покрытиями и основаниями из жестких смесей, уплотняемых методом укатки.

Бетоны из жестких бетонных смесей являются разновидностью тяжелого цементобетона. Для дорожного строительства применяются жесткие и особо жесткие бетонные смеси жесткостью более 40 с, определенной по техническому вискозиметру (ГОСТ 10181.1-81).

1.3. Экономичность дорожных одежд с покрытиями и основаниями из жестких укатываемых смесей обеспечивается за счет простоты технологии производства работ, применения местных каменных материалов и вторичных промышленных ресурсов, экономии цемента, а также за счет возможности устройства вышележащих конструктивных слоев дорожной одежды без технологического перерыва, обязательного при строительстве оснований из пластичного бетона.

2. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

2.1. К конструкции дорожной одежды со слоями из бетонных смесей повышенной жесткости предъявляются следующие требования:

обеспечение требуемой прочности и долговечности под действием движения транспортных средств и влияния природно-климатических факторов;

обеспечение ровности и получение высоких транспортно-эксплуатационных показателей дорожных одежд при их устройстве с минимальным расходом материалов;

возможность комплексной механизации работ с учетом местных производственных условий;

экономичность.

2.2. Толщины конструктивных слоев рассчитывают в соответствии с заданным сроком службы, с учетом состава и интенсивности движения, модуля упругости земляного полотна и климатических условий района строительства. Прочностные и деформативные характеристики бетона принимают в соответствии с ВСН 197-83.

2.3. Толщину цементобетонного покрытия рассчитывают в соответствии с ВСН 197-83. Наименьшая толщина покрытия - 14 см.

2.4. Толщину основания из цементобетона под асфальтобетонное покрытие рассчитывают в соответствии с [31] или назначают в соответствии с прил. 8 настоящих Рекомендаций.

2.5. Толщина слоя цементобетона при устройстве покрытия должна позволять производить уплотнение в один слой имеющимися средствами механизации (катками) и не превышать 20 см.

2.6. При строительстве цементобетонного покрытия на дорогах III - V категорий с применением малопрочных заполнителей следует предусматривать обязательное устройство поверхностной обработки.

2.7. Жесткие бетонные смеси рекомендуется укладывать на основания из укрепленных материалов, щебеночно-песчаные и песчано-гравийные смеси оптимального состава, соответствующие ГОСТ 25607-63. Допускается укладывать покрытие и основание на хорошо уплотненный грунт земляного полотна из супесчаных и суглинистых грунтов. При этом толщину слоя следует увеличивать на 2 см.

2.8. Для предотвращения хаотического образования трещин в покрытиях и основаниях устраивают швы сжатия соответственно через 5 и 15 м. Армирование швов не производят.

2.9. Швы расширения в покрытиях и основаниях не устраивают. Рабочие швы устраивают по типу швов сжатия в соответствии с ВСН 139-80.

2.10. Ровность уложенного слоя в продольном направлении должна составлять:

для оснований дорог I - III категорий и покрытий дорог III категории - не более 5 % результатов определений могут иметь значения просветов в пределах до 20 (10) мм;

остальные - до 10 (5) мм;

для покрытий и оснований дорог IV, V категорий и внутренних дорог промышленных предприятий - не более 5 % результатов определений могут иметь значения просветов в пределах до 30 мм;

остальные - до 15 мм;

для покрытий и оснований дорог I-с - III-с категорий - не более 5 % результатов определений могут иметь значения просветов в пределах до 40 мм;

остальные - до 20 мм.

3. ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОНУ

3.1. Для строительства покрытий и оснований применяют бетон следующих марок.

Таблица 1

По прочности

Марка бетона

для покрытия

для основания

На сжатие

М 250, М 300, М 350, М 400

М 75, М 100, М 150, М 200, М 250

На растяжение при изгибе

Ри 35, Ри 40, Ри 45, Ри 50

Ри 15, Ри 20, Ри 25, Ри 30, Ри 35

3.2. Марка по морозостойкости должна быть не ниже приведенной в табл. 2.

Таблица 2

Среднемесячная температура наиболее холодного месяца

Марка бетона по морозостойкости

для покрытия

для основания

От 0 до -5 °С

F 100

F 25

От -5 °С до -15 °С

F 150

F 50

Ниже -15 °С

F 200

F 50

3.3. В зависимости от сроков ввода дороги в эксплуатацию, погодных условий в период строительства требования к бетону по прочности и морозостойкости, установленные в пп. 3.1 и 3.2, должны быть обеспечены:

для бетона покрытия - в возрасте 28 сут

для бетона основания - 28 и 90 сут.

Назначение марки бетона в возрасте 90 сут допускается для экономии цемента, при этом в возрасте 28 сут должна быть обеспечена прочность на сжатие не ниже 50 % марочной.

4. ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОННОЙ СМЕСИ

4.1. Технологические свойства жесткой бетонной смеси должны обеспечивать заданные свойства бетона и качество производства работ с учетом требуемой производительности, вида распределяющих и уплотняющих машин.

4.2. Жесткая бетонная смесь должна иметь подобранный зерновой состав, хорошую удобообрабатываемость при принятой жесткости, обладать достаточной связностью, не расслаиваться во время транспортирования и распределения по подстилающему слою.

4.3. Жесткость бетонной смеси на месте укладки должна обеспечивать при уплотнении катками степень уплотнения не ниже 0,98. Жесткость бетонной смеси при устройстве покрытий должна быть 40 - 65 с, при устройстве оснований - 40 - 80 с по техническому вискозиметру в соответствии с ГОСТ 10181.1-81.

5. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

5.1. Минеральные заполнители

5.1.1. Материалы, применяемые в бетонах для дорожных оснований, должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267-82, ГОСТ 8268-82, ГОСТ 10260-82, ГОСТ 26633-85, ГОСТ 10268-80, ГОСТ 8736-85, ВСН-139-80.

Допускается использовать разнообразные по качеству местные каменные материалы, не полностью отвечающие требованиям нормативных документов (известняковый щебень, гравий, песчано-гравийные смеси и т.д.), если бетоны на их основе удовлетворяют требованиям пп. 3.1 и 3.2 и при соответствующем технико-экономическом обосновании. При этом марка щебня по прочности для бетонов покрытий должна быть не ниже 400, для бетонов оснований - не ниже 300.

5.1.2. При устройстве покрытий наибольший размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 20 мм, при устройстве оснований - 40 мм (для бетонов М 150 - М 250) и 70 мм (для бетонов М 75 и М 100).

В бетонах, применяемых для устройства покрытий с целью снижения деструктивных процессов, происходящих в бетонной смеси при ее уплотнении катками, и достижения максимальной плотности, щебень должен подразделяться на две смежные фракции.

5.1.3. Допускается применение щебня непрерывной гранулометрии фракции 5 - 20 (25) мм, если содержание частиц в смеси мельче 10 мм не менее 35 - 40 %.

5.1.4. Соотношение между фракциями щебня устанавливается экспериментально по наибольшей плотности. Ориентировочные соотношения приведены в табл. 3.

Таблица 3

Наибольшая крупность щебня, мм

Соотношение между фракциями, %

5 - 10

10 - 20

20 - 40

40 - 70

10

100

-

-

-

20

35

65

-

-

40

45 - 60

40 - 55

 

70

 

25 - 35

25 - 35

30 - 50

5.1.5. Для бетонов М 75 - М 150, а также при использовании местных песчаных, гравийных и песчано-гравийных смесей зерновой состав песка в смеси с каменным материалом (т.е. минерального заполнителя), может подбираться по кривым плотных смесей с коэффициентом сбега 0,6 + 0,8 при допустимом укрупнении каменного материала на 10 % в соответствии с ГОСТ 23558-79.

5.1.6. В бетонах из жестких смесей для покрытий допускается использовать заполнители с суммарным содержанием отмучиваемых частиц в песке и щебне до 10 %, для оснований - 15 % при условии, что бетоны, приготовленные на этих заполнителях, по прочности и морозостойкости удовлетворяют требованиям пп. 3.1 и 3.2. При этом по минералогическому составу отмучиваемая часть заполнителей должна быть представлена преимущественно кварцем или известняком и не содержать комков глины.

5.2. Вяжущие

5.2.1. В качестве вяжущих в бетонах для устройства покрытий применяют портландцементы М 400 и выше, в бетонах для оснований - портландцемент и шлакопортландцемент М 300 и выше, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10178-85.

5.2.2. В бетонах для устройства оснований допускается применение местных неорганических вяжущих марок 200 и выше, а также специальных вяжущих, выпускаемых по техническим условиям, разработанным в установленном порядке.

5.2.3. При использовании вяжущих М 300 и выше для повышения плотности, прочности и морозостойкости в бетоны из жестких смесей для оснований М 150 и менее рекомендуется дополнительно вводить в состав бетона дисперсные минеральные добавки (в соответствии с ГОСТ 24640-81) в количестве до 30 % массы цемента.

5.3. Химические добавки

5.3.1. Для повышения прочности и морозостойкости бетона, снижения расхода цемента, а также для регулирования сроков схватывания и твердения в жесткие бетонные смеси рекомендуется вводить химические добавки. В связи с особенностями технологии производства работ наиболее эффективно применение пластифицирующих добавок и добавок, замедляющих схватывание бетона.

5.3.2. Для бетонов покрытий рекомендуется использовать комплексные добавки:

- пластифицирующую ЛСТ (лигносульфонат технический) и воздухововлекающую СНВ (смола нейтрализованная воздухововлекающая);

- то же и микрогазообразующую добавку 136-41 (ГКЖ).

Возможно применение одиночной пластифицирующей добавки ЛСТ (СДБ) марки Е. Лигносульфонаты других марок могут быть использованы при условии, что содержание в шве редуцирующих веществ не превышает 12 % по массе сухих веществ.

Для повышения морозостойкости бетона рекомендуется применять кремнийорганическую жидкость 119-215. При этом дозировка ее не должна превышать 0,01 %, так как при больших количествах жизнеспособность бетонной смеси снижается.

Рекомендованные количества добавок приведены в табл. 4

Таблица 4

Наименование добавки

Расход добавки от массы цемента, %

Стандарты и технические условия добавки

1

2

3

ЛСТ + СНВ

0,1 - 0,2 + 0,001 - 0,005

ТУ 81-05-75-74

ЛСТ + 136-41

0,1 - 0,2 + 0,05 - 0,06

ГОСТ 10834-76

ЛСТ

0,2 - 0,3

ОСТ 13-183-83

119-215

0,005 - 0,01

ТУ-6-02-1-430-83

5.3.3. В малоцементных бетонах, применяемых для устройства оснований, наибольшая эффективность действия добавок наблюдается при более высоких, чем традиционные, расходах. Рекомендуемые количества добавок даны в табл. 5.

Таблица 5

Наименование добавки

Кол-во в расчете на сухое вещество, % массы цемента

Стандарты и технические условия на добавки

ЛСТ (СДБ)

0,25 - 1,0

ОСТ 13-183-83

СНВ

0,01 - 0,02

ТУ 81-05-75-74

Жидкость 119-215

0,01 - 0,03

ТУ 6-02-1-430-83

Известково-костный замедлитель (ИКЗ)

0,25 - 1,0

а.с. 1284965

Примечание Максимальные дозировки добавок замедлителей (ЛСТ, ИКЗ) следует применять при температуре воздуха выше 25 °С.

5.3.4. Дозировку добавок уточняют при экспериментальной проверке состава бетона.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА БЕТОНА

6.1. Проектирование состава бетона методом абсолютных объемов

6.1.1. При проектировании состава бетона повышенной жесткости необходимо руководствоваться общими положениями проектирования цементобетонных смесей с учетом особенностей технологии строительства.

6.1.2. При проектировании состава жесткого бетона должны быть заданы: марки по прочности на сжатие и растяжение при изгибе, морозостойкость, а также требования к жесткости, вид заполнителя, вид и марка цемента.

6.1.3. Перед подбором состава бетона крупный и мелкий заполнитель, а также цемент должны быть испытаны по ГОСТ 8269-76, ГОСТ 8735-75, ГОСТ 310.1 - ГОСТ 76-310.4-81 для получения необходимых расчетных параметров.

6.1.4. Подбор состава бетона из смесей повышенной жесткости производят расчетно-экспериментальным методом абсолютных объемов. Для оснований допускается подбор бетона упрощенным методом, изложенным в п. 6.2 настоящих Рекомендаций.

6.1.5. Состав бетона без химических добавок проектируют в следующей последовательности.

6.1.5.1. Определяют водоцементное отношение (Б/Ц) в зависимости от требуемой прочности бетона и активности цемента:

                                               (1)

,                                           (2)

где Rц, Rци - пределы прочности цемента на сжатие и растяжение при изгибе, определенные экспериментально в соответствии с ГОСТ 310.4-81 или принятые для данной марки цемента в соответствии с ГОСТ 10178-85;

Rб, Rби - марки бетона по прочности на сжатие и растяжение при изгибе в соответствии с табл. 1 настоящих Рекомендаций;

А - коэффициент, зависящий от качества заполнителей и равный 0,42 для высококачественных материалов, 0,4 - для рядовых и 0,37 - пониженного качества.

Для дальнейших расчетов принимают меньшее значение В/Ц.

6.1.5.2. Ориентировочный расход воды для бетонных смесей повышенной жесткости следует назначать:

120 -145 кг/м3 - для плотных заполнителей с водопоглощением от 0,1 до 2 %;

145 - 165 кг/м3 - то же, от 2 до 8 %.

При использовании в качестве крупного заполнителя гравия расход воды уменьшается на 10 литров.

6.1.5.3. Расход цемента на 1 м3 бетонной смеси определяют по формуле:

                                                                (3)

где В - содержание воды, кг/м3;

Ц - содержание цемента, кг/м3.

6.1.5.4. Содержание крупного заполнителя выражается формулой

,                                                     (4)

где Кр - коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя раствором, значение которого следует назначать в пределах 1,3 - 1,5; при использовании мелких песков К = 1,3, крупных - К = 1,5;

КЗ - содержание крупного заполнителя в 1 м3 бетонной смеси;

Vкз - пустотность крупного заполнителя в стандартном насыпном состоянии в долях единицы;

ρнкз и ρкз - плотности: насыпная и крупного заполнителя, кг/м3.

Соотношение отдельных фракций в составе крупного заполнителя назначают в соответствии с п. 4.1.4 настоящих Рекомендаций.

6.1.5.5. Содержание песка в 1 м3 бетонной смеси определяют по формуле

,                                    (5)

где П - расход песка, кг/м3;

ρц, ρкз, ρп - плотности цемента, крупного заполнителя, песка, кг/м3.

6.1.6. Расчетную плотность бетонной смеси находят по формуле

ρб.см = В + Ц + КЗ + п,                                                (6)

где В, Ц, КЗ, п - соответственно содержание воды, цемента, крупного заполнителя и песка в 1 м3 бетонной смеси, кг.

6.1.7. Номинальный состав бетона по массе определяют по формуле

,                                                 (7)

Пример подбора состава бетона приведен в прил. 1.

6.1.8. Расчетный состав бетона должен быть экспериментально проверен по следующим критериям:

жесткость смеси;

расход вяжущего (цемента);

прочность и морозостойкость образцов из бетона заданной жесткости.

Такую проверку производят в соответствии с [33].

6.1.9. Рабочий состав жесткого бетона корректируют с учетом влажности заполнителей по следующим формулам:

,                                     (8)

,                                                    (9)

,                                               (10)

где Пр, КЗр, Вр - расход песка, крупность заполнителя и воды, кг/м3;

Wп, Wкз - влажность песка и крупного заполнителя, %.

6.1.10. Экспериментально уточняют расход воды в бетонной смеси с различным количеством ЛСТ с тем, чтобы все испытываемые смеси имели одинаковую жесткость.

6.2. Проектирование состава бетона по максимальной плотности

6.2.1. Проектирование состава бетонов М 75 - М 250 для дорожных оснований допускается вести методом подбора бетона по максимальной плотности.

При большой пористости бетонов М 75 - М 250 из жестких бетонных смесей из-за малого количества цементного теста, не заполняющего межзерновые пустоты и даже крупные поры, цемент может рассматриваться как микронаполнитель, не дающий приращения объема. На этом принципе основан предлагаемый метод подбора состава бетона из жестких смесей. Он позволяет не только получить максимальную плотность, но и учесть особенности свойств заполнителей и их способность при уплотнении создавать наиболее плотную структуру бетона, которая может быть образована при оптимальной влажности смеси составляющих.

6.2.2. При проектировании состава бетона должны быть заданы:

- марка бетона по прочности на сжатие и растяжение при изгибе;

- марка бетона по морозостойкости;

- тип машин для укладки и уплотнения смеси.

6.2.3. Проектируют состав бетона в следующем порядке:

6.2.3.1. находят количество щебня (гравия) по формуле

                                                (11)

где Кр - коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя раствором; для получения наиболее экономичных составов рекомендуется принимать значения коэффициента раздвижки в пределах 1,3 ÷ 1,6, причем большие значения принимать при низких марках бетона. При подборе состава смеси на конкретных материалах эта величина уточняется;

ρокз - средняя плотность щебня (гравия), кг/м3;

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: