ВСН 158-69. Технические указания по комплексным методам укрепления грунтов цементом с применением добавок химических веществ при устройстве дорожных и аэродромных оснований и покрытий


г) цемент (портландцементы, шлакопортландцементы) взамен извести или легкорастворимых солей, указанных выше в п. 2.13, используемых для нейтрализации кислотности и улучшения коллоидно-химических свойств грунта. Цемент рекомендуется добавлять при обработке супесчаных и суглинистых грунтов в количестве 2—3 % от веса смеси. При последующем внесении основной добавки цемента его количество может быть уменьшено на величину первой добавки;

д) золы уноса или самораспадающиеся дисперсные шлаки без добавок или с добавками солей CaCl2; NаНСО3; Nа2СО3; Na2SO4 либо каустической соды NaOH. Укрепляют кислые супесчаные или суглинистые грунты.

2.14. При укреплении глинистых грунтов цементом во II дорожно-климатической зоне для получения повышенной морозостойкости и деформативности обрабатываемого грунта применяют (в соответствии с п. 2.10) также добавки органических поверхностно-активных и других химических веществ. При влажности укрепляемых глинистых грунтов, равной или менее оптимальной, используют добавки органических химических веществ (п. 2.12).

В зависимости от свойств грунтов и других факторов применяют добавки следующих органических химических веществ:

а) сырые, в том числе высокосмолистые, нефти или жидкие битумы (п. 2.11) при укреплении цементом кислых супесчаных грунтов подзолистого типа;

б) пиридиновые остатки при укреплении цементом кислых глинистых грунтов, которые могут быть представлены супесями, суглинками или глинами, отвечающими требованиям, изложенным в п. 2.5, 2.6;

в) битумные эмульсин или битумо-известковые пасты для укрепления супесчаных и легкосуглинистых грунтов в соответствии с требованиями “Технических указаний по устройству покрытий и оснований из грунтов, укрепленных битумными эмульсиями” ВСН 140-68.

2.15. В III—IV дорожно-климатических зонах при влажности грунта, равной оптимальной и менее, в качестве добавок применяют следующие химические вещества:

а) известь (гашеную или молотую негашеную) или хлористый кальций CaCl2, либо сернокислый натрий Na2SO4 при укреплении цементом кислых гумусированных глинистых грунтов (супеси, суглинки);

б) известь гашеную или молотую негашеную в сочетании с добавками хлористого кальция или сернокислого натрия, либо хлорного или сернокислого железа FеС13; FeSO4 при укреплении цементом гумусированных кислых глинистых грунтов (супеси, суглинки, глины);

в) хлорное железо или хлористый кальций, сернокислое железо или сернокислый натрий при укреплении цементом гумусированных глинистых грунтов (супеси, суглинки, глины), характеризующиеся наличием нейтральной или слабощелочной среды с рН ?? 6,8;

г) полуводный гипс CaSÎ4 ?? 0,5Н2О или известь в виде самостоятельных добавок или в сочетании с хлористым кальцием или сернокислым натрием, либо сернокислым железом при укреплении цементом гумусированных глинистых грунтов (супеси, суглинки, глины) с рН ?? 6,8, а также глинистых грунтов, имеющих признаки солонцеватости, либо глинистых грунтов, содержащих повышенные количества легкорастворимых солей 2—3 % при сульфатном и 4—5 % при хлоридном засолениях;

д) золы уноса или основные самораспадающиеся дисперсные шлаки с добавками или без добавок СаС12, Na2SO4 и др. при укреплении цементом различных разновидностей гумусированных (кислых, нейтральных или щелочных) и засоленных видов глинистых грунтов, представленных супесями, суглинками и глинами;

е) жидкое стекло (метасиликат натрия Na2O ?? nSiO2) с добавкой или без добавки извести или хлористого кальция при укреплении цементом негумусированных незасоленных и заселенных глинистых грунтов (супеси, суглинки, глины).

2.16. При укреплении глинистых грунтов цементом в III—IV дорожно-климатических зонах наряду с указанными выше добавками применяют добавки органических химических веществ (п. 2.11), учитывая, что добавки сырых, в том числе и высокосмолистых, нефтей или жидких битумов используют при укреплении цементом супесчаных и легкосуглинистых грунтов, в том числе гумусированных и засоленных грунтов.

Пиридиновые остатки добавляют при укреплении гумусированных и негумусированных (нейтральных или щелочных) глинистых грунтов, представленных супесями, суглинками и глинами.

2.17. Во II—IV дорожно-климатических зонах при укреплении цементом глинистых грунтов с влажностью, превышающей оптимальную, с целью обеспечить (нормальные условия твердения цементогрунта применяют добавки, связывающие избыточную воду в обрабатываемых грунтах.

В качестве водосвязывающих добавок берут: известь молотую негашеную или негашеную гидрофобную, гидратную, полуводный гипс либо сернокислые соли железа или магния. Наиболее универсальна водосвязывающая добавка (молотая негашеная и негашеная гидрофобная известь), которая при избыточном увлажнении грунта химически не только связывает часть воды, но и способствует изменению консистенции грунта, повышает величину его оптимальной влажности, что позволяет получить нормальные условия для проведения работ. При этом ориентировочно считают, что введение 2—3 % молотой негашеной извести в грунт связывает 5—6 % воды, находящейся в грунте.

В ряде случаев введение водосвязывающих добавок при укреплении переувлажненных глинистых грунтов цементом обеспечивает существенную экономию цемента, которая может составлять 3—4 % по сравнению с установленной оптимальной нормой расхода вяжущего для данного типа грунта.

Водосвязывающие добавки выбирают в зависимости от свойств грунтов в соответствии с п. 2.12 и приложением 1, учитывая при этом также возможность получения их для данного строительного объекта.

Технология производства работ

В условиях оптимальной и менее оптимальной влажности грунтов

2.18. Для обеспечения высокой производительности и качества работ при укреплении грунтов цементом и добавкам химических веществ (п. 1.3) на строительных объектах необходимо создавать линейные специализированные отряды машин с использованием в качестве ведущих машин грунтосмесительных машин Д-391 или дорожных фрез Д-530 (табл. 3 и 4).

Таблица 3

Состав отряда машин для укрепления грунтов цементом и добавками химических веществ при ведущей машине дорожной фрезе Д-530

Машины

Количество машин в отряде

при укреплении грунтов

цементом и отдельными химическими веществами

цементом

с добавкой извести

и других химических веществ

Дорожная фреза Д-530 . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .

2

2

Распределитель цемента Д-343Б . . . . . . . . . . .

1

1

Автоцементовоз С-853 или (С-571) . . . . . . . . .

2??3

3??4

Поливо-моечная машина ПМ-130 (для воды и водных растворов химических веществ) . . . . .

2—3

3—4

Автогрейдер Д-598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1

Самоходный каток на пневмошинах Д-627 или Д-551 либо прицепной каток ДСК-1 с тягачом на пневмоколесах . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1

Передвижной склад цемента (при дальности возки свыше 25 км) емкостью, Т . . . . . . . .. . . .

25—50

25—50

Примечание. При укреплении цементом переувлажненных грунтов состав отряда назначают тот же, что и при укреплении грунтов цементом с добавкой извести и других химических веществ, исключая при этом из комплекта поливо-моечные машины.

2.19. В местах залегания песчаных и супесчаных грунтов (супеси легкие крупные, супеси легкие) или в карьерах с отходами камнедробления цементогрунтовую смесь желательно готовить на месте с использованием установки типов С-543, С-780 или Д-709. Такой способ производства работ обеспечивает получение смеси более высокого качества, чем при работе с дорожной фрезой. Смесь экономически целесообразно приготовлять в установке при дальности возки ее на расстояние в среднем не более 8 км.

Таблица 4

Состав отряда машин для укрепления грунтов цементом и добавками химических веществ при ведущей машине—грунтосмесителе Д-391

Машины

Количество машин в отряде

при укреплении грунтов

цементом и отдельными химическими веществами

цементом с добавкой извести и других химических веществ

Грунтосмесительная машина Д-391 . . . . . . .

1

1

Автоцементовоз С-853 или (С-571) . . . . . . .

3—4

4—5

Дорожная фреза Д-530 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Распределитель цемента Д-343Б . . . . . . . . . .

1

Поливо-моечная машина ПМ-130 (для воды и водных растворов химических веществ) ..

3—4

4

Автогрейдер Д-598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1

Самоходный каток на пневмошинах Д-627 или Д-551 либо прицепной каток ДСК-1 с тягачом на пневмоколесах . . . . . . . . . . . . . . .

1

1

Передвижной склад цемента (при дальности возки свыше 25 км) емкостью, Т . . . .

25—50

25—50

Примечание. При укреплении цементом переувлажненных грунтов состав отряда назначают тот же, что и при укреплении грунтов цементом с добавкой извести и других химических веществ, исключая при этом из комплекта поливо-моечные машины.

2.20. При значительных объемах работ и укладке цементогрунта в два слоя работы следует проводить двумя отрядами машин. Для устройства нижнего слоя используют отряд с ведущей машиной Д-391 либо Д-530, при этом смесь готовят смешением на дороге, а для устройства верхнего слоя — отряд, со смесительной установкой С-543, С-780 или Д-709 в притрассовом карьере. Смесь в последнем случае укладывают распределителем щебня Д-337 или бетоноукладочными машинами Д-345, Д-375, Д-376.

2.21. Технологическую последовательность рабочих процессов при укреплении грунтов цементом с отдельными добавками химических веществ с использованием того или иного отряда машин (см. табл. 3 и 4) необходимо выполнять в соответствии с “Указаниями” СН 25-64.

В приложении 2 (табл. 1 и 2) даны примерные технологические схемы производства работ с использованием однопроходной грунтосмесительной машины Д-391 или дорожной фрезы Д-530.

2.22. Технологическую последовательность рабочих процессов при укреплении грунтов цементом с применением совмещенных добавок химических веществ (извести и легкорастворимых солей) с использованием отряда с ведущей машиной — грунтосмесителем Д-391 (см. табл. 4) выполняют в следующем порядке:

а) на подготовленное земляное полотно, отсыпанное до требуемой отметки, уплотненное до плотности 0,98—1,0 от максимальной стандартной плотности и спрофилированное под требуемый поперечный профиль, вывозят грунт, необходимый для укрепления, за одну-две смены до начала работ. Слой грунта, подлежащий укреплению, профилируют автогрейдером и прикатывают катком на пневмошинах до плотности 0,80—0,85 от максимальной стандартной плотности в соответствии с п. 1.18;

б) по готовому слою распределителем цемента Д-343Б распределяют известь в .необходимых количествах. Затем фрезой Д-530 грунт предварительно размельчают и одновременно перемешивают с известью за 2—3 прохода по одному месту на второй и четвертой скоростях.

При этом учитывают, что для взаимодействия добавки извести с грунтом необходимо, чтобы влажность смеси была в пределах 0,4—0,6 F. При естественной влажности менее 0,4F грунт увлажняют. Влажную смесь перемешивают фрезой Д-530, разравнивают автогрейдером и оставляют для протекания реакций обмена не менее чем на 12 ч;

в) затем грунтосмесительная машина Д-391, работая вместе с цементовозом, выполняет остальные основные технологические операции по дозированию цемента и перемешиванию его с грунтом, введению в грунт добавок легкорастворимых химических веществ, окончательному перемешиванию смеси.

Добавки легкорастворимых химических веществ вводят в грунт в виде раствора при доувлажнения смеси до оптимальной влажности через дозировочное устройство для вязко-жидких материалов, имеющихся на машинах Д-391;

г) потовую цементогрунтовую смесь профилируют автогрейдером и затем тщательно уплотняют пневмокатком до плотности 0,98—1,0 от максимальной стандартной плотности. Примерная технологическая схема приведена в табл. 3 приложения 2.

2.23. При применении отряда с ведущей машиной—фрезой Д-530 технологическая последовательность процессов, указанных в п. 2.22, “а” и “б”, сохраняется. Затем работы осуществляют в следующем порядке:

а) фрезой Д-530 размельчают грунт за 2—3 прохода пэ одному месту на второй и третьей скоростях. Затем распределителем цемента Д-343Б вводят в смесь оптимальные, установленные для обрабатываемого вида грунта, добавки цемента.

Смесь перемешивают фрезой Д-530 за 3??4 прохода по одному месту на второй и третьей скоростях. При этом на втором и третьем проходах фрезы Д-530 по одному месту вводят в грунт добавки легкорастворимых химических веществ в виде раствора при увлажнении смеси до оптимальной влажности через распределительную систему фрезы Д-530. После перемешивания фрезой Д-530 оптимально-увлажненной смеси выполняют последовательно все технологические операции, указанные в п. 2.22 “г”.

2.24. При проведении работ по укреплению глинистых грунтов цементом и добавками пиридиновых остатков необходимо учитывать, что указанные добавки вводят в грунт так же, как и добавки легкорастворимых солей в виде раствора при доувлажнении смеси до оптимальной влажности, определенной в лаборатории стандартным методом. Раствор вводят через дозировочные устройства грунтосмесительных машин Д-391 или дорожной фрезы Д-530. Количество добавок пиридиновых остатков назначают в соответствии с п. 1.8, а концентрацию раствора устанавливают с учетом оптимальной и фактической влажности цементогрунтовой смеси. Состав отряда машин при укреплении грунтов цементом и добавками пиридиновых остатков назначают по табл. 3 и 4. Примерная технологическая схема производства работ по комплексному укреплению глинистых грунтов цементом и добавками пиридиновых остатков приведена в табл. 4 приложения 2.