Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Методические рекомендации Методические рекомендации по строительству оснований и покрытий дорожных  
23.01.2018
    
Методические рекомендации Методические рекомендации по строительству оснований и покрытий дорожных

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОсударственный всесоюзный дорожный
НаУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИй институт
СОЮЗДОРНИИ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ОСНОВАНИЙ

И ПОКРЫТИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

ИЗ ЩЕБЕНОЧНЫХ, ГРАВИЙНЫХ

И ПЕСЧАНЫХ МАТЕРИАЛОВ,

ОБРАБОТАННЫХ

НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ

Москва 1985

Утверждены: заместителем директора Союздорнии кандидатом технических наук В.М. Юмашевым.

Одобрены Главным Техническим управлением Минтрансстроя (письмо № 373-4д(1) от 14.03.83г.)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ  ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ИЗ ЩЕБЕНОЧНЫХ, ГРАВИЙНЫХ И ПЕСЧАНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОБРАБОТАННЫХ  НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ. Союздорнии М ,…1985

Приведены рекомендации по строительству оснований и покрытий дорожных одежд из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных неорганическими вяжущими.

Содержат требования к цементу, шлаковым и зольным вяжущим; даны требования к каменным материалам, обработанным неорганическими вяжущими, а также к конструкциям оснований из этих материалов. Приведены правила подбора составов смесей из каменных материалов с неорганическими вяжущими.

Даны рекомендации по технологии строительства оснований и покрытий в летнее и зимнее время, включая приготовление, транспортирование смеси и устройство основания. Приведены требования к контролю качества производства работ. Даны основные требования по технике безопасности на каждом технологическом этапе строительства.

ПРЕДИСЛОВИЕ

"Методические рекомендации по строительству оснований и покрытий дорожных одежд из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных неорганическими вяжущими" разработаны Союздорнии на основе проведенных исследований, обобщения отечественного и зарубежного опыта с учетом ГОСТ 23558-79 и соответствующего раздела главы СНиП III-40-78.

В "Методических рекомендациях" детализируются требования к обработанным материалам и их компонентам в зависимости от области применения в конструкциях дорожных одежд; приведены подробные данные о составах, смесей с различными неорганическими вяжущими, обеспечивающих получение обработанных материалов требуемых марок, а также рекомендации по подбору состава смесей.

Даны рекомендации по технологии строительства оснований и покрытий в летнее и зимнее время, включая приготовление, транспортирование смеси и устройство основания. Приведены требования к контролю качества производства работ, по технике безопасности на каждом технологическом этапе строительства.

"Методические рекомендации" разработали: канд. техн. наук В.С.Исаев, инж. Н.А. Ёркина, канд. техн. наук В.М. Юмашев (Союздорнии), кандидаты технических наук Ю.М. Васильев, А.О. Салль (Ленинградский филиал Союздорнии), Б.А. Асматулаев (Казахский филиал Союздорнии).

Общее редактирование выполнено В.С. Исаевым.

Замечания и предложения по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., Балашиха-6, Союздорнии.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие "Методические рекомендации" разработаны с учетом главы СНиП III-40-78, ГОСТ 23558-79 и предназначены для использования при строительстве оснований и покрытий из каменных материалов, обработанных неорганическими вяжущими.

1.2. Область применения рассматриваемых типов оснований и покрытий регламентируется главой СНиП II-Д.5-72.

1.3. Расчет дорожных одежд с рассматриваемыми типами оснований и покрытий следует вести в соответствии с инструкциями по расчету дорожных одежд.

1.4. Материалы для приготовления смесей выбирают на основе технико-экономического обоснования с учетом категории дороги, природно-климатических и эксплуатационных условий, а также наличия местных строительных материалов.

1.5. Приготовление обработанных материалов рекомендуется осуществлять в стационарных или передвижных смесительных установках, оборудованных смесителями принудительного перемешивания.

Допускается при технико-экономическом обосновании применять метод смешения на месте.

1.6. Устройство оснований целесообразно вести специальными укладочными машинами с автоматической системой обеспечения ровности.

Допускается при технико-экономическом обосновании использовать укладчики без автоматической системы обеспечения ровности и автогрейдеры.

1.7. Верхнюю часть земляного полотна перед устройством основания при необходимости надлежит повторно тщательно уплотнить до требуемой плотности.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОБРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Каменные материалы, обработанные неорганическими вяжущими (обработанные материалы), - это материалы, получаемые после уплотнения смеси, приготовленной смешением щебня (гравия) различной крупности, природного или искусственного песка, вяжущего и воды, взятых в определенных соотношениях. Свойства обработанных материалов должны соответствовать требуемым по ГОСТ 23558-79.

2.2. Для устройства основания в качестве каменного материала следует применять щебеночно-песчаные, гравийно-песчаные, щебеночно (гравийно) - песчаные смеси или пески (природные и искусстве иные). Вместо песка могут быть использованы отсевы дробления, отвечающие требованиям нормативных документов.

2.3. В качестве вяжущего применяют цементы, цементы с поверхностно-активными (пластифицирующими и воздухововлекающими) добавками и шлаки черной металлургии с добавкой цемента, извести, содощелочного плава и др., топливные шлаки, золошлаковые смеси или золы ТЭС с добавкой цемента или извести, измельченные фосфорные шлаки с добавкой цемента, цементной пыли или жидкого стекла.

2.4. Смеси каменных материалов, обработанные вяжущими, в зависимости от наибольшего размера зерен щебня (гравия) подразделяют на крупнозернистые с зернами до 40(70) мм, среднезернистые с зернами до 20 мм, мелкозернистые с зернами до 10 мм и песчаные с зернами до 5 мм.

2.5. Обработанный материал по показателю предела прочности при сжатии подразделяют на марки 75, 60 , 40, 20.

2.6. Обработанный материал по морозостойкости подразделяют на марки 50, 25, 15, 10.

3. КОНСТРУКЦИИ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИИ

3.1. Основания и покрытия из каменных материалов, обработанных неорганическими вяжущими, устраивают на дорогах всех категорий во II-V дорожно-климатических зонах.

3.2. Основания из каменных материалов, обработанных неорганическими вяжущими, могут быть одно- или многослойными в зависимости от требований к прочности и долговечности дорожной одежды.

3.3. При использовании укладываемого слоя для движения построечного транспорта грузоподъемностью до 7 т его минимальная толщина должна быть 14 см, а для движения автомобилей грузоподъемностью 7-12т - 16см (слой из материала марки 40) и 18 см (при меньших марках). Если движение построечного транспорта не предусмотрено, то минимальная толщина слоя должна быть не менее 10 см.

Наименьшая конструктивная толщина основания должна превышать размер наиболее крупных зерен укладываемого материала в 1,5 раза.

3.4. При уплотнении слоя гладковальцовыми катками его максимальная толщина, должна быть 18 см, при уплотнении катками на пневматических шинах - 25 см.

3.5. Основание дорожной одежды следует устраивать шире покрытия на 0,5 м с каждой стороны для цементобетонных покрытий, устраиваемых комплектом машин, передвигающимся по рельс-формам. При устройстве бетонного покрытия комплектом со скользящими формами основание должно иметь ширину 9,6 м. Для покрытий других типов основание должно быть шире с каждой стороны на 0.3 м или на ширину укрепленных полос.


Рис. 1. Принципиальные схемы конструкций дорожных одежд нежесткого типа с основаниями из обработанных материалов:  - асфальтобетон мелкозернистый;  - асфальтобетон крупнозернистый;  - черный щебень;  - обработанные материалы

 

Рис. 2. Принципиальные схемы конструкций дорожных одежд с монолитными цементобетонными конструкциями:  - монолитные цементобетонные покрытия;  - песок, обработанный битумом;  - обработанные материалы (основание);  - песок (подстилающий слой)

 

Рис. 3. Принципиальные схемы конструкций дорожных одежд со сборными бетонными покрытиями:  - сборные плиты из бетона марки 300;  - сухая песчано-цементная смесь марки 60 (выравнивающий слой);  - обработанные материалы марки 40 (основание)


3.6. Поверхность слоя может быть с одно- или двускатным профилем в соответствии с пп. 3.15-3.19 СНиП II-Д.5-72.

3.7. В основаниях из каменных материалов, обработанных неорганическими вяжущими, продольные и поперечные швы сжатия и расширения не устраивают.

3.8. При проектировании дорожных одежд рекомендуется использовать принципиальные решения типовых конструкций, приведенные на рис.1-3.

3.9. .Оптимальную конструкцию основания следует назначать на основе технико-экономического обоснования с учетом стоимости каменного материала и вяжущего и их количества в смеси, что, в свою очередь, определяет марку обработанного материала и толщину основания.

4 ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ОСНОВАНИЙ И ПОКРЫТИЙ ИЗ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ. ОБРАБОТАННЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ

Обработанные материалы

4.1. Основными расчетными характеристиками слоев из обработанных материалов (при расчете на воздействие подвижной нагрузки) являются модуль упругости и предел прочности на растяжение при изгибе. Значения характеристик в возрасте 28(90) сут в зависимости от марок материала, определяемых пределом прочности при сжатии, приведены в табл. 1.

4.2. Основания под цементобетонные покрытия рекомендуется устраивать из обработанных материалов марки не ниже 40

4.3. Марка обработанного материала для нежестких покрытий автомобильных дорог IV и V категорий (с обязательным устройством слоев износа) должна быть не менее 60, для оснований дорог I-III категорий - не менее 40, для оснований дорог IV-V категорий - не менее 20.

Таблица 1

Марка обработанного материала

Предел прочности при изгибе, МПа, не менее

Модуль упругости, МПа, не менее

фактический

расчетный

фактический

расчётный по ВСН 46-72

20

0,4

0,20

2000

300

40

0,8

0,40

4000

450

60

1,2

0,60

6000

600

75

1,5

0,75

7500

750

Примечание. Характеристики материалов, обработанных медленнотвердеющими вяжущими, допускается определять в возрасте 90 сут.

Таблица 2

Категория дороги

Климатические условия

Марка по морозостойкости обработанного материала в конструктивном слое дорожной одежды

Покрытие

Верхний слой основания

Нижний слой основания

I-II,

III-п

Суровые

Не применяют

25

15

Умеренные

То же

25

15

Мягкие

"

15

10

III,

IV-п

Суровые

"

25

15

Умеренные

"

15

10

Мягкие

"

10

-

IV, V

Суровые

50

15

10

Умеренные

25

10

-

Мягкие

10

-

-

Примечание. Суровые климатические условия характеризуются среднемесячной температурой наиболее холодного месяца в году ниже минус 15°С, умеренные - от минус 5 до минус 15°С, мягкие - до минус 5°С.

4.4. Марка обработанного материала, применяемого для устройства обочин на дорогах I и II категорий, должна быть не ниже 40, на дорогах III-V категорий не ниже 20 (устройство слоя износа обязательно).

4.5. Морозостойкость обработанных материалов в зависимости от их места расположения в конструкции дорожной одежды, категории дороги и климатических условий должна соответствовать требованиям табл. 2.

Каменные материалы и пески

4.6. Качество щебня, гравия и песка для обработанных материалов следует характеризовать:

зерновым составом;

маркой по дробимости в цилиндре и истираемости в полочном барабане;

маркой по морозостойкости.

4.7. Щебень из естественного камня, щебень шлаковый, щебень из гравия, гравий, туф, шлаковая пемза, а также керамзитовый и шунгизитовый гравий и аглопоритовый щебень по прочности и морозостойкости должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов.

4.8. Пески природный и искусственный из отходов дробления горных пород, а также песок аглопоритовый, песок керамзитовый и песок из металлургического шлака должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов.

4.9. Зерновой состав каменных материалов и песков согласно ГОСТ 23558-79 должен вписываться в кривые плотных смесей с коэффициентом сбега 0,6-0,8 с учетом дополнений, изложенных в разд. 5 настоящих "Методических рекомендаций".

Допускается применять смеси с прерывистым зерновым составом, входящим в кривые смесей, рекомендуемые ГОСТ 23558-79.

4.10. При технико-экономическом обосновании допускается применять исходный каменный материал и пески, не отвечающие требованиям соответствующего ГОСТа, при условии получения обработанного материала, отвечающего требованиям ГОСТ 23558-79.

Цемент

4.11. Для обработки каменных материалов следует применять пластифицированный и гидрофобный портландцементы, портландцемент и шлакопортландцемент, отвечающие требованиям ГОСТ 10178-76.

Схватывание цемента должно начинаться не ранее чем через 2 ч после его затворения.

Для удлинения сроков схватывания, снижения расхода цемента в смесь при ее приготовлении вводят поверхностно-активные добавки. Ориентировочные расходы СДБ - 0,2-2% массы цемента. Расход добавок следует уточнять при лабораторном подборе.

Шлаковое вяжущее из шлаков черной металлургии без активатора

4.12. Шлаковое вяжущее целесообразно приготавливать из шлаков устойчивой структуры текущего производства, отвальных, гранулированных или из отсевов дробления путем их измельчения до удельной поверхности 1000-3000 см2/г (содержание частиц мельче 0,071 мм 30-90%).

4.13. Активность (марку вяжущего) следует устанавливать по ГОСТ 3344-83 испытанием на прочность при сжатии образцов из шлаков с оптимальным количеством воды, выдержанных в нормальных условиях в течение 28 сут. Шлаковое вяжущее должно удовлетворять следующим требованиям:

 

Шлаковое вяжущее №1

Шлаковое вяжущее №2

Марка вяжущего после 28 сут нормального твердения

25

50

Удельная поверхность шлака, см2

1000-3000

2000-3000

Содержание частиц мельче 0,071 мм, %

30-90

70-90

Предел прочности при сжатии после выдерживания в камере нормального твердения, МПа

 

 

7 сут

0-2

1-4

90 сут

3-7

6-10

180 сут

4-8

8-12

Шлаковое вяжущее с добавкой цемента

4.14. Шлаковое вяжущее с добавкой цемента рекомендуется получать путем совместного измельчения шлака и цемента или тщательного смешения подготовленного шлака с цементом. Максимальная крупность не дробленого шлака 5 мм.

Цемент должен иметь марку по прочности не ниже 400 и соответствовать требованиям ГОСТ 10178-76.

4.15. В зависимости от удельной поверхности шлака; и количества цемента можно получать при испытании по ГОСТ 3344-83 шлаковое вяжущее марок 100-300, ориентировочные составы которого приведены в табл. 3.

4.16. Шлаковое вяжущее с добавкой цемента должно отвечать требованиям табл. 4.

Таблица 3

Состав вяжущего

Количество частиц мельче 0,71 мм, %

Удельная поверхность, см2

Содержание компонентов, %, для получения вяжущего марки

100

200

300

Шлак недробленый+

0

100

75-80

60-65

45-55

+цемент марки 400

 

 

25-20

40-35

55-45

Шлак измельченный+

30

1000

90-85

85-90

75-80

+цемент марки 400

 

 

10-5

15-10

25-20

Шлак измельченный+

90

3000

95-97

90-95

85-90

+цемент марки 400

 

 

5-3

10-5

15-10

Таблица 4

Марка вяжущего после 28 сут.

Предел прочности при сжатии вяжущего, МПа, после выдерживания в камере нормального, твердения, сут.

7

90

180

360

100

4-8

11-15

12-16

18-22

200

11-15

24-28

25-29

40-44

300

18-22

36-40

38-42

62-66

Шлаковое вяжущее с добавкой извести

4.17. Шлаковое вяжущее с добавкой извести можно получать совместным измельчением воздушной или гидравлической извести со шлаком или тщательным смешением подготовленного шлака с известью.

Известь должна соответствовать требованиям ГОСТ 9179-77.

4.18. В зависимости от удельной поверхности шлака и количества извести при испытании по ГОСТ 3344-83 можно получать шлаковое вяжущее марок 50-200, ориентировочные составы которого представлены в табл. 5.

Таблица 5

Состав вяжущего

Количество частиц мельче 0,071 мм, %

Удельная поверхность шлака, см2

Содержание компонентов, %, для получения вяжущего марки

50

100

200

Шлак недробленый+

0

100

93-97

-

-

известь

 

 

7-3

-

-

Шлак измельченный+

30

1000

96-98

90-95

-

+известь

 

 

4-2

10-5

-

Шлак измельченный+

90

3000

97-99

93-96

90-95

+известь

 

 

3-1

7-4

10-5

Примечание. Максимальная крупность недробленого шлака 5 мм.

4.19. Шлаковое вяжущее с добавкой извести должно удовлетворять требованиям табл. 6.

Таблица 6

Марка вяжущего после 28 сут.

Предел прочности при сжатии вяжущего, МПа, не менее, после выдерживания в камере нормального твердения, сут.

7

90

180

360

50

2-4

4-8

5-9

8-12

100

5-9

11-15

12-16

20-24

200

13-17

27-29

28-32

45-49

Шлакощелочное вяжущее

4.20. Для приготовления шлакощелочного вяжущего рекомендуется применять гранулированные доменные шлаки и активатор - содощелочной плав.

Гранулированный доменный шлак должен отвечать требованиям ГОСТ 3476-74 и иметь удельную поверхность не менее 3000 см2/г.

Содощелочной плав (отход капролактамового производства), содержащий 95-97% углекислого натрия Na2CO3 и 2-4% гидрата окиси натрия NaOH1, должен иметь следующий химический состав:

 

%

SiO2

0,2-0,5

MgO

0,3-0,1

Na2O

60,0-50,0

SO3

3,0-2,0

CO2

35,0-45,0

Cl

0,2-0,4

Нерастворимый осадок

1,3-2,0

Н2O гигроскопическая

8,0-11,0

Содощелочной плав следует предварительно измельчать и растворять в оптимально подобранном количестве подогретой до 40-50°С воды. Плотность раствора содощелочного плава измеряют ареометром с точностью до 0,01 г/см3.

4.21. Марку шлакощелочного вяжущего следует определять по ГОСТ 3344-83 после хранения образцов в нормальных условиях в течение 28 сут. Ориентировочное содержание плава для получения шлакощелочного вяжущего марки 100 составляет 4-5, марки 200 - 5-7, марки 300 - 7-9, марки 400 - 8-12% массы шлака.

Шлакощелочное вяжущее является медленнотвердеющим. Активность вяжущего после 360 сут. хранения возрастает на 40-50%.

Шлакосиликатное вяжущее

4.22. Для приготовления шлакосиликатного вяжущего рекомендуется использовать измельченные фосфорные гранулированные шлаки и жидкое стекло.

Фосфорный гранулированный шлак можно применять как заранее заготовленный, так и непосредственно после грануляции. Активность недробленого шлака практически не изменяется длительное время (до двух лет).

Химический состав этих шлаков должен быть следующим:

 

%

SiO2

40-47

СаО

48-41

MgO

≤5,0

Al2O3

≥2,5

Р2O5

≤2,0

F

2-2,5

 

Жидкое стекло должно иметь кремнеземистый модуль в пределах 1,7-1,8 и плотность в пределах 1,15-1,25 г/см3.

Жидкое стекло требуемого модуля можно получить двумя способами (в зависимости от наличия исходных материалов): путем автоклавного растворения силиката натрия (силикат глыбы) по ГОСТ 13079-81 с добавкой соответствующего количества едкого натра по ГОСТ 2263-79 и путем добавки едкого натра в высокомодульное стекло (ГОСТ 13078-81).

4.23. В зависимости от количества жидкого стекла, добавляемого в шлак (удельная поверхность 3000 см2/г, частиц мельче 0,071 мм 90%), можно получить по ГОСТ 3344-83 вяжущее марок 50-300, ориентировочные составы которого приведены в табл. 7.

Таблица 7

Марка получаемого вяжущего.

Содержание в вяжущем, %

шлака

жидкого стекла.

50

95

5

100

90

10

200

85

15

300

80

20

Шлаковое вяжущее на основе фосфорных гранулированных шлаков и цементной пыли

4.24. При производстве шлакового вяжущего на основе фосфорного гранулированного шлака в качестве активатора можно применять цементную пыль вторичного улавливания, которая относится к среднещелочным веществам. Химический состав пыли должен быть следующим:

 

%

SiO2

15-20

Аl2O3

2-4

Fe203

1-3

СаО

40-50

'>

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

 
< Пред.   След. >
Полезное: