Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Руководство Руководство по подбору и приготовлению нерудных материалов и грунтов, обработанных неор  
22.01.2018
    
Руководство Руководство по подбору и приготовлению нерудных материалов и грунтов, обработанных неор

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО
-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

СОЮЗДОРНИИ

РУКОВОДСТВО
ПО ПОДБОРУ И ПРИГОТОВЛЕНИЮ
НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ,
ОБРАБОТАННЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ
ВЯЖУЩИМИ, ДЛЯ ДОРОЖНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА

МОСКВА 1991

Приведены требования к каменным материалам, грунтам вяжущим, воде, поверхностно-активным веществам (ПАВ), противоморозным добавкам, а также к обработанным материалам.

Даны правила подбора составов смесей, технологии приготовления вяжущих и обработанных смесей, а также применения ПАВ и противоморозных добавок.

Изложены основные требования по технике безопасности при приготовлении вяжущих и смесей, транспортировании и хранении каменных материалов, грунтов, вяжущих и добавок.

Установлено, что экономический эффект от применения местных каменных материалов и вяжущих зависит от дальности их транспортирования, вида применяемых материалов и вяжущих и составляет от 1 до 10 тыс. руб. на 1 км основания.

Табл. 50, рис. 16.

содержание

 TOC o "1-3" h z u ПРЕДИСЛОВИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНЫМ МАТЕРИАЛАМ

2.1. Нерудные материалы и требования к ним.

2.2. Грунты и требования к ним.

Подготовка транспортирование и хранение грунтов, подлежащих обработке

2.3. Вяжущие материалы.

Виды, составы вяжущих и их характеристика

2.4. Вода, ПАВ и противоморозные добавки

3. ТРЕБОВАНИЯ К НЕРУДНЫМ МАТЕРИАЛАМ И ГРУНТАМ, ОБРАБОТАННЫМ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ

4. ПОДБОР (ПРОЕКТИРОВАНИЕ) СОСТАВОВ СМЕСЕЙ

4.1. Принципы подбора составов смесей

4.2. Порядок подбора составов смесей нерудных материалов и грунтов

4.3. Особенности подбора составов смесей обработанных материалов для зимнего строительства

4.4. Особенности подбора составов сухих цементогрунтовых смесей

4.5. Особенности подбора составов смесей в V дорожно-климатической зоне

4.6. Особенности подбора составов смесей из переувлажненных грунтов

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МЕСТНЫХ (ШЛАКОВЫХ, ЗОЛЬНЫХ, ШЛАМОВЫХ) ВЯЖУЩИХ. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВЯЖУЩИХ. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

5.1. Общие положения

5.2. Технология приготовления местных вяжущих

5.3. Подготовка исходных материалов

5.4. Сушка и перемешивание материалов

5.5. Совместный помол компонентов смеси

5.6. Контроль качества приготовления вяжущих

5.7. Транспортирование и хранение вяжущих

6. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСЕЙ

6.1. Технология приготовления смесей в грунто- и бетоносмесительных установках

6.2. Технология приготовления смесей на дороге, специальной площадке или в карьере

6.3. Технология приготовления сухих цементогрунтовых смесей

6.4. Технология приготовления смесей в установках при пониженной положительной и отрицательной температурах воздуха

7. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК

7.1. Выбор вида добавки

7.2. Приготовление водных растворов добавки

8. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТИВОМОРОЗНЫХ ДОБАВОК

8.1. Выбор добавки и назначение ее количества

8.2. Приготовление водных растворов солей

9. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ В УСТАНОВКЕ И НА ДОРОГЕ

9.1. Контроль состава смеси и работы дозаторов

9.2. Контроль качества приготовления смеси в установке

10. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ЗАВОДАХ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ СМЕСЕЙ

10.1. Техника безопасности при разгрузке и складировании нерудных материалов, грунтов и вяжущих

10.2.Техника безопасности при приготовлении смесей

10.3. Техника безопасности при работе с противоморозными добавками

10.4. Техника безопасности при работе с химическими добавками

Приложение 1 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ЧАСТИЦ И АКТИВНОСТИ (ВРЕДНОСТИ) ГЛИНИСТЫХ ЧАСТИЦ

Приложение 2 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ГРАНУЛИРОВАННЫХ ДОМЕННЫХ ШЛАКОВ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 34 76-74)

Приложение 3 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ДИСПЕРСНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ

Приложение 4 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПЫЛИ УНОСА ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ

Приложение 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ ОБРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 10060-87)

Приложение 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ, ПОЛНОГО И КАПИЛЛЯРНОГО ВОДОНАСЫЩЕНИЯ ОБРАЗЦОВ (КЕРНОВ)

Приложение 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ ОБРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Приложение 8 ПЕРЕЧЕНЬ СТАНДАРТНЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ГРУНТОВКИ ВЯЖУЩИХ

Приложение 9 УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТА И ДРУГИХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ ПО СПОСОБУ ЦНИПС-2*

Приложение 10 РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ С НЕПРЕРЫВНОЙ ГРАНУЛОМЕТРИЕЙ, ОБРАБОТАННЫХ ВЯЖУЩИМ, ПО КРИВЫМ ПЛОТНЫХ СМЕСЕЙ

Приложение 11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ СМЕСИ КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ

Приложение 12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ МЕТОДОМ СТАНДАРТНОГО УПЛОТНЕНИЯ

Приложение 13 ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ВЯЖУЩЕГО И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ

Приложение 14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 10180-78)

Приложение 15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗГИБЕ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 10180-78)

Приложение 16 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ РАСКАЛЫВАНИИ, (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 10180-78)

Приложение 17 УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 17624-78)

Приложение 18 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 24452-80)

Приложение 19 МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ (ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ ГОСТ 10180-78)

Приложение 20 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО РАСХОДА КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ

Приложение 21 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Приложение 22 ПРИМЕР РАСЧЕТА РАБОЧЕГО РАСТВОРА СОЛЕЙ

Приложение 23 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

Приложение 24 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВОК НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДС-50А, ДС-50Б И ДОЗАТОРОВ ДЛЯ МАТЕРИАЛОВ

Приложение 25 ПЛОТНОСТЬ РАСТВОРОВ РАЗЛИЧНЫХ ДОБАВОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ КОНЦЕНТРАЦИИ

Приложение 26 ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАБОЧЕГО РАСТВОРА ДОБАВКИ ЩСПК

Приложение 27 ПОЛЕВЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ГРУНТОВ И ГРУНТОВ, ОБРАБОТАННЫХ ЦЕМЕНТОМ

Приложение 28 КОНТРОЛЬНЫЙ ЛИСТ ИНСТРУКТАЖА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящее время значительный объем годового строительства дорожных оснований, осуществляемого Минтрансстроем СССР и минавтодорами союзных республик, составляют основания из каменных материалов и грунтов, обработанных различными неорганическими вяжущими. В последние годы нашли применение в дорожном строительстве вяжущие на основе шлаков черной, цветной металлургии и химической промышленности как без добавок, так и с добавками различных активаторов, золы уноса ТЭЦ, белитошламовые вяжущие.

Настоящее Руководство разработано в развитие ГОСТ 23558 на основе результатов исследований Союздорнии, его филиалов, Госдорнии, Росдорнии, МАДИ и других организаций и опыта применения в дорожном строительстве нерудных материалов и грунтов, обработанных неорганическими вяжущими.

В Руководстве широко представлены безклинкерные вяжущие, которые успешно применяются взамен портландцемента, - шлаковые, зольные, золошлаковые, белитошламовые вяжущие, цементная пыль с активаторами и без них. Приведены различные технологии получения перечисленных вяжущих, их составы; уточнены и дифференцированы требования к вяжущим в зависимости от их вида и активаторов. Установлен ориентировочный расход вяжущих для получения обработанных материалов и грунтов различных марок; дан перечень добавок ПАВ, применение которых обеспечивает экономию вяжущего, (повышение характеристик обработанных материалов и технологических свойств смесей.

В приложениях приводятся методики испытаний обработанных материалов, примеры расчета приготовления рабочих растворов солей и добавок ПАВ, перечень ПАВ, рекомендуемых для применения и приготовления обработанных материалов.

Экономический эффект от применения местных каменных материалов и вяжущих зависит от дальности их транспортирования, вида применяемых материалов и вяжущих и составляет от 1 до 10 тыс. руб. на 1 км основания.

Настоящее Руководство составили кандидаты технических наук В.М. Юмашев, В.С. Исаев, В.С. Цветков, Ю.Л. Мотылев, Н.Н. Янбых, инженеры Н.А. Еркина, Ф.В. Панфилов (Союздорнии); кандидаты технических наук А.О. Салль, М.Г. Мельникова (Ленинградский филиал Союздорнии); кандидаты технических наук Б.В. Белоусов, В.М. Бескровный (Омский филиал Союздорнии); канд. техн. наук Б.А. Асматулаев (Казахский филиал Союздорнии); кандидаты технических наук Н.Ф. Сасько, И.З. Духовный (Госдорнии).

Общее редактирование выполнено В.С. Исаевым.

Замечания и предложения по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, ш. Энтузиастов, 79, Союздорнии

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. "Руководство по подбору и приготовлению материалов нерудных и грунтов, обработанных неорганическими вяжущими, для дорожного строительства" предназначено для использования при строительстве оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов из каменных материалов и грунтов, обработанных неорганическими вяжущими, на всей территории СССР.

1.2. В Руководстве подробно рассматриваются технологии приготовления местных вяжущих и смесей на их основе, в том числе с добавками ПАВ; требования к исходным и обработанным материалам. Выбор материалов для приготовления вяжущих и смесей рекомендуется осуществлять на основе технико-экономического обоснования с учетом категории строящейся дороги, природных климатических и эксплуатационных условий, а также наличия местных строительных материалов и отходов промышленности.

1.3. Приготовление обработанных материалов рекомендуется осуществлять в стационарных или передвижных смесительных установках, оборудованных смесителями принудительного перемешивания, а при технико-экономическом обосновании - методом смешения на дороге.

1.4. Область применения обработанных материалов в основаниях и покрытиях регламентируется нормативными документами для дорожного строительства.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНЫМ МАТЕРИАЛАМ

2.1. Нерудные материалы и требования к ним.

Подготовка, транспортирование и хранение нерудных материалов, подлежащих обработке

2.1.1. Нерудные материалы (песчано-гравийные, песчано-щебеночные, песчано-гравийно-щебеночные смеси, пески, отсевы дробления), а также подобные материалы из отходов промышленности, предназначенные для обработки вяжущими, должны иметь зерновой состав, отвечающий требованиям табл. 1, рис. 1 и 2.

Рис. 1. Непрерывные зерновые составы щебеночно (гравийно)-песчаных смесей с Ксб = 0,6÷0,8

Таблица 1

Максимальная крупность зерен, мм

Полный остаток, %, на сите с размером отверстия, мм

40

20

10

5

2,5

1,25

0,63

0,28

0,14

0,071

40

0-10

20-40

40-65

50-80

60-88

70-93

75-96

80-97

85-98

90-99

20

-

0-10

20-40

36-64

50-80

60-88

70-93

75-96

80-87

85-98

10

-

-

0-10

20-40

40-65

50-80

60-88

70-93

75-96

80-97

5

-

-

-

0-10

30-50

51-75

66-87

76-93

83-96

85-98

2,5

-

-

-

-

0-10

30-50

51-75

66-87

76-93

83-96

Примечание. При технико-экономическом обосновании допускается применение смесей других зерновых составов.

Допускается при технико-экономическом обосновании применять смеси прерывистого зернового состава как в щебеночной (гравийной), так и в песчаной части (рис. 3, 4), а также полупрерывистого и другие смеси, если при обработке их неорганическими вяжущими получены результаты, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 23558.

2.1.2. Щебень из естественного камня, щебень из шлака, щебень из гравия и гравий, щебень из попутно добываемых пород, легкие искусственные каменные материалы (аглопорит, шунгизит, керамзит, шлаковая пемза), входящие в состав указанных смесей, по прочности, морозостойкости, содержанию глины, в том числе в комках, должны отвечать соответственно требованиям ГОСТ 8267-82, ГОСТ 3344-83, ГОСТ 10260-82, ГОСТ 8268-82, ГОСТ 23254-78, ГОСТ 11991-83, ГОСТ 19345-83, ГОСТ 9759-83, ГОСТ 9760-86 и табл. 2 Руководства.

Рис. 2. Непрерывные зерновые составы щебеночно (гравийно)-песчаных смесей:

1 - Ксб =0,6÷0,8:

2 - Ксб =0,55÷0,75

Рис. 3. Прерывистые зерновые составы щебеночно (гравийно)-песчаных смесей с максимальной крупностью зерен щебеночной фракции 40 мм, песчаной - 20 мм. Цифры на кривых - значение Ксб

Рис. 4. Зерновые составы щебеночно(гравийно)-песчаных смесей с Ксб =0,6÷0,7, прерывистые в песчаной части: а) отсутствуют фракции 2,5-5 и 1,25-2,5 мм; б) отсутствуют фракции 2,5-5 мм

Материалы нерудные по содержанию вредных примесей должны соответствовать ГОСТ 10268-80.

2.1.3. Пески и материалы из отсевов дробления с модулем крупности не менее 1 должны отвечать требованиям ГОСТ 8736-85, ГОСТ 8344-83, ГОСТ 26193-84 и ГОСТ 26873-86.

2.1.4. Содержание пылевато-глинистых частиц в щебеночных смесях, песках и отсевах дробления, определяемых отмучиванием, не должно превышать 10%, из карбонатных пород - 15%; каолиновых глинистых частиц - 8%, иллитовых - 6%, монтмориллонитовых - 1%.

Определять наличие глинистых частиц различной природы (активности) рекомендуется по расходу метиленового голубого красителя (прил. 1).

2.1.5. При несоответствии некоторых показателей требованиям стандарта окончательное заключение о пригодности материалов следует давать по результатам их испытания после обработки неорганическими вяжущими; при технико-экономическом обосновании допускается применять такие материалы, если они будут удовлетворять требованиям ГОСТ 23558.

2.1.6. Максимальная крупность зерен каменных материалов с прочностью менее 30 МПа (300 кгс/см2) должна быть не более 20 мм.

2.1.7. Взамен гравия целесообразно применять щебень или щебень из гравия, что позволит уменьшить расход вяжущего в обработанном материале на 0,5-1,0% массы смеси.

При обработке гравийных смесей с целью повысить прочность и устойчивость оснований в процессе их формирования рекомендуется добавлять щебень или щебень из гравия: 30% - при строительстве оснований на дорогах I категории, 25% - II и 20% - III категории.

Таблица 2

Показатели свойств нерудных материалов и смесей

Для покрытий со слоем износа

Для оснований

Типы дорожной одежды

переходный

капитальный

облегченный

переходный

Интенсивность расчетной нагрузки, авт/сут

<100

>2000

≤2000

>500

≤500

<100

Марка по прочности на сжатие (раздавливание) щебня (гравия) в цилиндре в водонасыщенном состоянии, не менее:

 

 

 

 

 

 

из изверженных пород

800

800

600

600

600

600

из осадочных и метаморфических пород

600

600

400

400

300

300

из гравия

Др16

Др16

Др16

Др16

Др24

Др24

из шлаков черной, цветной металлургии и фосфорных

600

600

300

300

300

300

Марка щебня (гравия) по истираемости, не ниже

II-III

II-III

II-IV

II-IV

II-IV

II-IV

Марка щебня (гравия) по морозостойкости для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца, °С, не менее:

 

 

 

 

 

 

от 0 до -5

15

15

15

15

-

-

от -5 до -15

25

25

25

25

15

15

от -15 до -30

50

50

50

50

25

25

ниже -30

50

50

50

50

50

50

2.1.8. Для приготовления обработанных материалов можно использовать каменные материалы различного петрографического состава - известняки, песчаники, доломиты, шлак, гранит, ракушечники и др.

Применение известнякового щебня или щебня из шлаков черной металлургии позволяет уменьшить расход вяжущего на 1-2%.

2.1.9. Использование каменного материала одной горной породы, но более высокой марки позволяет снизить расход вяжущего на 0,5-1% массы смеси.

2.1.10. Для сокращения расхода вяжущего на 2-5% следует применять каменные материалы и пески с непрерывным зерновым составом, соответствующим кривым плотных смесей с коэффициентом сбега 0,65-0,75 (см. рис. 1 и 2).

2.1.11. Для повышения плотности смесей из нерудных материалов неоптимального зернового состава целесообразно вводить недостающие фракции материала, в том числе мелкозернистые (мельче 0,071 мм), в количестве от 5 до 10%; экономия цемента при этом составляет 1-2% массы смеси.

При технико-экономическом обосновании допускается использовать смеси, содержащие до 20% таких частиц.

2.1.12. Для корректировки зернового состава целесообразно применять активированный и не активированный минеральные порошки, золы уноса, шлаки черной металлургии, пыль уноса цементных заводов (при удельной поверхности частиц - не менее 200 м2/кг, содержании частиц мельче 0,071 мм - 70-90%). При введении в смесь мелкозернистых материалов следует учитывать, что с увеличением содержания мелких частиц плотность и прочность обработанного материала возрастают, а мороз о стойкость (при превышении их оптимального количества) снижается. На рис. 5 показано рекомендуемое содержание частиц мельче 0,071 мм для смесей с различной крупностью.

2.1.13. Смесительные установки (СБ-78 или ДС-50А) для приготовления смесей с корректирующими добавками следует оснастить дополнительным бункером с дозатором (предел дозирования 1-10% массы смеси) и системой загрузки их в бункер.

При устройстве оснований методом смешения на дороге целесообразно перед введением цемента распределять корректирующие частицы с помощью автоцементовоза и перемещать фрезой.

Рис. 5. Оптимальные зерновые составы щебеночно (гравийно)-песчаных и песчаных смесей:

1, 2, 3 - зерновые составы смесей с Kсб = 0,75 и максимальной крупностью зерен соответственно 20; 5; 1,25 мм, обеспечивающие максимальные плотность и прочность; 4, 5, 6 - то же, с Kсб равным 0,75; 0,7; 0,6, обеспечивающие максимальную морозостойкость

2.1.14. Щебень, гравий и готовые смеси транспортируют в открытых железнодорожных вагонах, на судах, в автомобилях-самосвалах согласно утвержденным в установленном порядке правилам перевозки грунтов соответствующим видом транспорта и хранят пофракционно в штабелях на открытых выровненных чистых площадках с твердым покрытием в условиях, исключающих их засорение и загрязнение.

2.2. Грунты и требования к ним.

Подготовка транспортирование и хранение грунтов, подлежащих обработке

2.2.1. Для обработки неорганическими вяжущими применяют следующие грунты: супеси, суглинки и глины с числом пластичности менее 22, пески щебенистые, гравийные, галечниковые и дресвяные материалы, соответствующие классификации ГОСТ 25100-82, но, в отличие от нерудных материалов, не удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к этим материалам соответствующими стандартами.

2.2.2. Для обработки вяжущими применяют грунты следующих генетических типов: покровные глины, суглинки и супеси, лессы и лессовидные суглинки, моренные глины, дерновоподзолистые и серые лесные почвы, черноземы всех видов, особенно их карбонатные разновидности, каштановые почвы и сероземы, солонцеватые почвы, солонцы и некоторые виды солончаков.

Для обработки вяжущими предпочтение следует отдавать карбонатным грунтам, которые приобретают после твердения более высокую прочность по сравнению с некарбонатными разновидностями при равных количествах цемента.

2.2.3. Карбонатные разновидности глинистых грунтов (суглинки, глины) в III дорожно-климатической зоне надлежит обрабатывать портландцементом и шлакопортландцементом после введения добавок песка, гравия или отходов камнедробления с крупностью частиц до 25 мм.

Некарбонатные разновидности допускается обрабатывать указанными вяжущими только совместно с известью. При укреплении цементом в грунт дополнительно вводят различные легкорастворимые соли, например кальций хлористый, железо хлористое, железо сернокислое и др.

2.2.4. Гумусовые горизонты дерновоподзолистых и полуболотных почв обрабатывать цементом не разрешается.

Нижние безгумусовые горизонты дерновоподзолистых и полуболотных почв, имеющих кислую реакцию (рН<5,5), допускается подвергать обработке цементом после их предварительной нейтрализации добавками извести, каустической соды или других щелочных соединений.

Не разрешается добавлять портландцемент и шлакопортландцемент или золы уноса в гумусовые горизонты черноземов, содержащие более 2% массы гумусовых веществ, для использования в условиях II дорожно-климатической зоны и 4% - в III-V. Значение рН грунтов при обработке цементом должно быть не менее 7, золой уноса - не менее 4.

Содержание гумуса в грунтах, обрабатываемых гранулированными и дисперсными металлургическими шлаками, должно быть не более 1% массы грунта; рН - не менее 5,5.

Грунты, обрабатываемые пылью уноса цементных заводов, не должны содержать гумусы; рН - не менее 7.

2.2.5. Грунты, характеризующиеся кислой реакцией среды (рН менее 7), что отрицательно сказывается на гидратации цемента, можно обрабатывать цементом после предварительной нейтрализации добавками извести, каустической соды или других щелочных соединений.

2.2.6. Засоленные грунты, различного зернового состава допускается обрабатывать портландцементом при содержании в них солей не более 4% массы грунта при хлоридном, сульфатно-хлоридном и хлоридно-сульфатном засолении. При сульфатном засолении содержание солей в грунтах, используемых в конструктивных слоях дорожных одежд, не должно превышать 2%. При наличии 4-6% солей (за исключением сульфатного засоления) возможна обработка портландцементом совместно с добавками извести или хлористого кальция, хлористого и сернокислого железа.

2.2.7. Грунты, обработанные портландцементом и шлакопортландцементом, не должны содержать более 10% примесей гипса при использовании их во II-III дорожно-климатических зонах, 20% - в IV и 30% - в V.

2.2.8. Требования к засоленным грунтам при укреплении их известью или известковошлаковым вяжущим аналогичны указанным в п. 2.2.6. При этом, в известковошлаковом вяжущем, применяемом для укрепления тяжелых суглинков и глин, содержание извести должно составлять 15-25% массы цемента.

2.2.9. Допускается обработка золами уноса засоленных грунтов при содержании в них солей не более 3% при сульфатном засолении и не более 5% - при хлоридном; рН, - не менее 4.

2.2.10. Содержание легкорастворимых солей в засоленных грунтах, обрабатываемых гранулированными и дисперсными металлургическими шлаками, не должно превышать 4% массы грунта.

2.2.11. При использовании пыли уноса цементных заводов суммарное содержание водорастворимых солей в пылецементогрунтовой смеси допускается не более 10% массы вяжущего, гипса - не более 5% массы смеси.

2.2.12. В грунтосмесительных установках приготавливают смеси из крупнообломочных, песчаных грунтов и супесей всех разновидностей; легкие суглинки обрабатывают на месте производства работ, проводя при необходимости предварительное рыхление. Для обработки тяжелых суглинков и глин требуются средства механизации, которые могут обеспечить измельчение этих грунтов, равномерное распределение в них вяжущих и достижение требуемых прочности и морозостойкости укрепленного материала.

2.2.13. При определении пригодности грунтов для обработки вяжущими необходимо учитывать требования, предъявляемые к грунтам по зерновому (гранулометрическому) составу, происхождению (генезису), засоленности, содержанию органического вещества (гумуса), водородному показателю среды (рН), влажности, а также дополнительные требования и ограничения, приведенные в настоящем Руководстве.

2.2.14. Зерновой состав крупнообломочных грунтов (щебенистых и дресвяных), укрепленных неорганическими вяжущими материалами как в естественном виде, так ив смесях подобранного состава, должен соответствовать требованиям ГОСТ 23558, табл. 1 и рис. 6 настоящего Руководства.

2.2.15. С целью снизить расход вяжущих, повысить показатели физико-механических свойств укрепленных грунтов следует применять смеси крупнообломочных грунтов оптимального состава. Зерновой состав минеральной части таких смесей должен укладываться в заштрихованную область кривых на рис. 6.

Рис. 6 .Оптимальные зерновые составы смесей из крупнообломочных грунтов с максимальной крупностью зерен 10 мм (а), 20 мм (б) и 40 мм (в)

2.2.16. Допускается применять смеси с близким к оптимальному зерновым составом, если отклонение содержания отдельных фракций от требуемого не превышает 10% и соблюдаются требования к наличию наиболее крупных и наиболее мелких зерен.

Допускается также укреплять вяжущими крупнообломочные грунты прерывистого зернового состава, если, содержание отдельных фракций в них укладывается в кривые на рис. 6.

2.2.17. Крупнообломочные грунты оптимального или близкого к оптимальному зернового состава, неоднородные пески (гравелистые, крупные, средней крупности), супеси с числом пластичности более 3 (преимущественно супеси легкие крупные, пылеватые), а также суглинки легкие наиболее пригодны для укрепления вяжущими и не требуют введения гранулометрических добавок;

2.2.18. Крупнообломочные грунты неоптимального состава, однородные пески и супеси с числом пластичности менее 3 целесообразно укреплять вяжущими после улучшения их зернового состава добавками дисперсных веществ: зол уноса, золошлаковых смесей, тонкодисперсных шлаков, цементной пыли, отходов камнедробления, молотых известняков, опок и др., а также легких суглинков. Содержание добавок дисперсных веществ составляет 10-30% массы грунта и уточняется в лабораторных условиях.

2.2.19. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается укреплять вышеперечисленные грунты цементом без введения добавок дисперсных и других веществ.

2.2.20. Мелкие пески (дюнные, барханные и др.) можно укреплять цементом без указанных выше веществ или других гранулометрических добавок в том случае, когда земляное полотно также возводят из песчаных грунтов.

2.2.21. Для укрепления известью пригодны, кроме перечисленных, крупнообломочные грунты оптимального зернового состава. При этом содержание пылевато-глинистых частиц не ограничивается.

2.2.22. Песчаные и супесчаные грунты с числом пластичности менее 3 рекомендуется укреплять известью после введения в них добавок суглинистых грунтов или зол уноса и др. в соответствии с указаниями п. 2.2.18.

2.2.23. Супеси тяжелые пылеватые, суглинки легкие и легкие пылеватые с числом пластичности до 12 допускается укреплять вяжущими без введения гранулометрических добавок.

2.2.24. Глинистые грунты с числом пластичности более 12 предварительно размельчают. Содержание зерен крупнее 5 мм не должно превышать 25%, в том числе крупнее 10 мм - 10%.

Относительная влажность глинистых грунтов при этом должна составлять 0,3-0,4 влажности на границе, текучести.

2.2.25. Перед обработкой следует обязательно улучшить зерновой и химико-минералогический составы указанных грунтов добавками дисперсных и различных химических веществ.

2.2.26. Глинистые грунты с добавками портландцемента или шлакопортландцемента должны иметь влажность грунта на границе текучести не более 55%. Обработке известью или известковошлаковым, вяжущим можно подвергать глинистые грунты с числом пластичности не менее 5.

Суглинки и глины с числом пластичности более 12 допускается обрабатывать гранулированными и дисперсными металлургическими шлаками после предварительного улучшения их свойств добавками извести и цементной пыли I и II сортов (2-5% массы грунта).

2.2.27. Глины песчанистые и пылеватые с числом пластичности от 17 до 20 обрабатывают согласно пп. 2.2.24 - 2.2.25 и следующим рекомендациям, В такие грунты надлежит вводить либо одну известь, либо известь с добавками хлористого кальция, жидкого стекла, каустической соды, сернокислого натрия, если необходимо обеспечить большую прочность и водостойкость известнякового грунта.

Подготовка, транспортирование и хранение грунтов, подлежащих обработке

2.2.28. Подготовка, транспортирование и хранение грунтов, подлежащих укреплению, зависят от способов приготовления смесей и применяемого смесительного оборудования.

2.2.29. При приготовлении смесей с помощью мобильной грунтосмесительной установки, располагаемой на прирельсовой базе или в карьере, для хранения грунта устраивают открытую площадку с покрытием из асфальтобетона или цементобетона. Вместимость площадки назначают в зависимости от производительности установки и сменного темпа строительства: при производительности установки 100-120 и 200-240 т/ч вместимость площадки составит 25-40 и 50-70 тыс. м3 соответственно.

Площадки (карьеры) для приготовления смесей в установках следует располагать в местах залегания грунтов из расчета обеспечения оптимальной дальности возки готовой смеси к месту укладки. Для этого следует предусматривать периодическое перебазирование смесительных установок вдоль трассы строящейся дороги, а также производить доставку и складирование грунтов в штабели на заранее выбранные площадки для последующей их обработки вяжущими.

2.2.30. При использовании для приготовления смеси грунто- или бетоносмесительных установок принудительного перемешивания из крупнообломочных грунтов предварительно должны быть отсеяны частицы крупнее 40 мм.

В смесительных установках гравитационного типа или грунтосмесительной установке типа ДС-50Б допускается приготовление смеси из крупнообломочных грунтов с частицами до 70 мм.

2.2.31. При использовании однопроходных или многопроходных грунтосмесительных машин обрабатываемые грунты следует заранее вывезти на подготовленное земляное полотно или площадку, спланировать и прикатать до плотности 0,85-0,9 стандартной. Тяжелые суглинки, имеющие повышенную (сверх оптимальной) влажность, следует перед обработкой вяжущими осушить путем периодического рыхления (перелопачивания) или введения сухих минеральных материалов.

Зерновой состав обрабатываемых грунтов должен удовлетворять требованиям пп. 2.2.14 - 2.2.15 настоящего Руководства.

2.2.32. Для предохранения укрепляемого глинистого грунта от переувлажнения земляное полотно следует отсыпать с поперечным уклоном не менее 0,05-0,07. Перед обработкой вяжущим излишки грунта по ширине проезжей части следует срезать профилировщиком (типа ДС-97, ДС-108, ДС-151) или автогрейдером, отгружая его в транспортные средства или перемещая на обочину с приданием земляному полотну требуемого поперечного профиля,

2.2.33. До распределения вяжущего по слою глинистого грунта с числом пластичности до 17 последний необходимо разрыхлить с помощью дорожной или сельскохозяйственной техники (автогрейдеров, рыхлителей, плужных агрегатов и т.п.), а затем размельчить фрезой за 3-4 прохода по одной полосе.

2.3. Вяжущие материалы

Виды, составы вяжущих и их характеристика

Общие положения

2.3.1. Вяжущие, используемые для обработки нерудных материалов и грунтов, в зависимости от их активности подразделяют на три группы.

2.3.2. К первой группе вяжущих относятся портландцемент и шлакопортландцемент, отвечающие требованиям ГОСТ 10178-85. Целесообразно применять цемент марки 300 и 400; допускаются цементы марки 200 по ГОСТ 25328-82, сульфатостойкие - по ГОСТ 22266-76, пластифицированный и гидрофобный цементы - по ГОСТ 10178-85.

Марку цементов устанавливают по ГОСТ 310.1-76, ГОСТ 310.2-76, ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 310.4-81.

2.3.3. Вторая группа - это комплексные вяжущие: шлаковые, зольные, золошлаковые, белитошламовые, а также цементная пыль и известь. Комплексное вяжущее включает основной компонент и активатор, должно удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий, утвержденных в установленном порядке.

В качестве активаторов рекомендуется использовать портландцемент и шлакопортландцемент, известь, цементную пыль, содощелочной плав, содосульфатный плед, техническую соду, жидкое стекло, гипсовый камень и др. Ориентировочный расход активатора - 5-30% массы вяжущего.

Удельная поверхность комплексных вяжущих должна быть не менее 10 м2/кг; содержание частиц мельче 0,071 мм не менее 1%. Марка вяжущего, устанавливаемая по прочности образцов, изготовленных по ГОСТ 3344-83, в возрасте 90 сут. должна быть не менее 100, 28 сут. - не менее 0,5 нормируемой. При этом образцы формуют из конкретного состава вяжущего, предназначенного для обработки каменных материалов и грунтов.

2.3.4. К третьей группе вяжущих относятся активные и высокоактивные золы ТЭЦ (содержание свободного СаО не менее 8%, удельная поверхность - не менее 160 м2/кг), активные и высокоактивные шлаки черной металлургии по ГОСТ 3344-83, в том числе ферросплавные, активные и высокоактивные белитовые шламы, цементная пыль. Они должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий, утвержденных в установленном порядке. Удельная поверхность вяжущих должна быть не менее 100 м2/кг; содержание частиц мельче 0,071 мм - не менее 20%. Марка вяжущего, устанавливаемая по прочности образцов, изготовленных по ГОСТ 3344-83, в возрасте 180 сут. должна быть не менее 50, 90 сут. - не менее 0,5 нормируемой. Образцы готовят из конкретного материала (золы, шлака, белитового шлама и т.д.) с конкретной удельной поверхностью, предназначенного для обработки каменных материалов и грунтов.

Марку вяжущих следует принимать по паспорту завода-изготовителя. При его отсутствии марку вяжущего устанавливает строительная лаборатория.

Первая группа вяжущих

2.3.5. Все рекомендуемые к применению цементы должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов. Схватывание цемента должно начинаться не ранее чем через 2 ч после его затворения водой.

Потеря массы цементов при прокаливании не должна превышать 2%. Содержание свободной извести не нормируется;

2.3.6. С целью повысить механическую прочность обработанных материалов и уменьшить расход вяжущего следует применять тонкомолотые цементы с большой удельной поверхностью, в том числе пластифицированные и гидрофобные.

2.3.7. Для устройства цементогрунтовых однослойных оснований и покрытий дорог во II и III дорожно-климатических зонах надлежит использовать портландцемент марки не ниже 400 для покрытий и не ниже 300 для оснований, отвечающий требованиям ГОСТ 10178-85.

Для устройства нижнего слоя оснований дорожных одежд во II-V дорожно-климатических зонах, а также однослойных оснований и покрытий дорог в IV и V дорожно-климатических зонах допускаются грунты, обработанные портландцементом, шлакопортландцементом и пуццолановым портландцементом марки не ниже 200. Для устройства нижних слоев оснований дорожных одежд на дорогах III категории, а также покрытий на дорогах местного значения IV категории с интенсивностью движения до 400 авт/сут и дорогах V категории в IV-V дорожно-климатических зонах допускается применять магнезиальные портландцементы, шлаково-магнезиальные и другие цементы марки 300 и ниже, а также известково-пуццолановый, известково-глинистый и известково-зольный цементы.

Вторая группа вяжущих

2.3.8. На основе шлаков черной металлургии можно получать шлаковые вяжущие различных марок в зависимости от тонкости измельчения (количество частиц мельче 0,071 мм), вида и содержания активатора.

2.3.9. Шлаковое вяжущее с порошкообразными активаторами (цементом, известью, цементной пылью и т.д.) рекомендуется получать путем совместного измельчения шлака и активатора или тщательного смешения подготовленного недробленого, дробленого или измельченного шлака с активатором. Максимальная крупность недробленого шлака - 5 мм.

Цемент должен иметь марку по прочности не ниже 400 и соответствовать требованиям ГОСТ 10178-85, известь - ГОСТ 9179-77.

'>

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

 
< Пред.   След. >
Полезное: