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


2.25. При укреплении глинистых супесчаных грунтов цементом и добавками сырой нефти или жидких битумов необходимо учитывать, что данные добавки органических химических веществ также распределяют в грунт через дозировочные устройства ведущих грунтосмесительных машин. При этом в процессе производства работ отрядом с ведущей машиной — грунтосмесителем Д-391 в состав отряда включают дополнительно дорожную фрезу Д-530. В указанном случае работы осуществляют в следующем порядке:

а) в подготовленный для укрепления грунт при его естественной влажности вводят добавку нефти или жидкого битума через распределительную систему фрезы Д-530 с одновременным перемешиванием грунта с добавками за 1—2 прохода фрезы Д-530 по одному месту на второй и третьей скоростях;

б) затем грунт профилируют автогрейдером и уплотняют катком на пневмошинах до плотности 0,80—0,85 от максимальной стандартной плотности;

в) после этого грунтосмесителем Д-391 на первой и второй скоростях вводят цемент, воду при увлажнении смеси до оптимальной влажности, перемешивают компоненты смеси. Затем готовую цементогрунтовую смесь профилируют и уплотняют таким же образом, как и при укреплении грунтов одним цементом в соответствии с “Указаниями” СН 25-64.

2.26. При проведении работ, изложенных в п. 2.25, но с применением отряда с ведущей машиной — дорожной фрезой Д-530 технологическая последовательность процессов, указанных в п. 2.25, “а” и “б”, сохраняется. Затем распределителем цемента Д-343Б в грунт вводят заданную добавку цемента, после чего 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 увлажняют смесь водой до оптимальной влажности через распределительную систему фрезы Д-530. После перемешивания оптимально-увлажненной смеси фрезой Д-530 .профилируют и уплотняют смесь в соответствии с “Указаниями” СН 25-64.

Состав отряда машин при укреплении глинистых (супесчаных) грунтов цементом и добавками сырой .нефти или жидких битумов назначают по табл. 5 настоящих “Технических указаний”.

2.27. При производстве работ отрядами машин необходимо бесперебойно снабжать цементом, известью и другими химическими добавками и водой грунтосмесительные машины и стационарные установки с учетом расхода и особенностей применяемых вяжущих веществ и химических добавок.

Добавки извести, цемента и других сыпучих активных гидравлических материалов транспортируют к месту проведения работ цементовозами С-853 или С-571 или машинами других марок растворы химических веществ необходимой концентрации — поливо-моечными машинами ПМ-130, ПМ-20, КПМ-1 или машинами других марок. Добавки сырой, в том числе и высокосмолистой, нефти или добавки жидких битумов транспортируют к месту производства работ автогудронаторами Д-640 или машинами других марок.

2.28. Количество транспортных машин и передвижных складов цемента и емкостей для хранения материалов в объеме работ на одну-две смены назначают с учетом производительности отрядов и расходов всех материалов в одну смену.

Растворы химических веществ указанных добавок готовят на базах хранения или получают их в порядке централизованных поставок.

Методика приготовления растворов и хранения добавок химических веществ изложена в приложении 4 настоящих “Технических указаний”.

2.29. Для обеспечения требуемого качества производства работ необходимо создавать при каждом отряде полевые лаборатории, которые подбирают состав смесей и контролируют производство работ на всех стадиях устройства слоя цементогрунта.

2.30. Завершающей стадией производства работ, обеспечивающей в конечном итоге получение цементогрунтов заданных прочностных и других показателей, является своевременный и длительный уход за уплотненным слоем цементогрунта.

Длительное сохранение оптимальной влажности в слое цементогрунта обеспечивают:

а) нанесением защитной пленки битумной эмульсии либо этиленового лака с присыпкой песка слоем 1—2 см;

б) засыпкой песком слоем 3—5 см поверхности цементогрунта с периодическим увлажнением песка в течение 20—25 суток.

В дальнейшем при устройстве покрытия слой рыхлого песка удаляют на обочины.

В условиях влажности грунтов,

превышающей оптимальную

2.31. Технологическую последовательность рабочих процессов при укреплении глинистых грунтов цементом и добавками химических веществ при влажности обрабатываемых грунтов, превышающей оптимальную, выполняют специализированные отряды с ведущими машинами — грунтосмесителем Д-391 или дорожной фрезой Д-530 (п. 1.3).

2.32. Переувлажненные глинистые грунты укрепляют цементом с добавками химических веществ на подготовленном земляном полотне, отсыпанном в соответствии с требованиями СНиП II-Д.5-62 и “Инструкции” ВСН 97-63.

При этом влажность грунтов, необходимых для укрепления, при разработке их в притрассовых резервах или выемках должна удовлетворять требованиям § 34 “Инструкции” ВСН 97-63, а влажность грунта, вывезенного на земляное полотно, непосредственно перед его обработкой цементом и химическими добавками, не должна превышать оптимальную влажность более чем на 6 %, в соответствии с требованиями п. 1.7 настоящих “Технических указаний”.

2.33. Работы по укреплению переувлажненных грунтов цементом и добавками химических веществ при влажности, превышающей оптимальную, выполняют в такой последовательности:

а) слой грунта, подлежащий укреплению, профилируют автогрейдером, затем распределителем цемента Д-343Б вводят в грунт в необходимых количествах водосвязывающие добавки (п. 2.17). Затем грунте водосвязывающими добавками перемешивают за 2—3 прохода по одному месту на второй и третьей скоростях дорожной фрезой Д-530, профилируют автогрейдером и уплотняют пневмокатком до плотности 0,80—0,85 от максимальной стандартной плотности;

б) последующие операции, включающие распределение цемента, перемешивание его со смесью грунта и водосвязывающими добавками, профилирование и уплотнение смеси, а также уход за готовым цементогрунтовым слоем проводят не раньше чем через 3 ч после завершения операций, указанных в п. 2.33, “а”;

в) затем грунтосмесителам Д-391 или дорожной фрезой Д-530 выполняют технологические операции в соответствии с “Указаниями” СН 25-64, учитывая при этом, что в данном случае не увлажняют смесь до оптимальной влажности.

Состав отряда машин при укреплении переувлажненных глинистых грунтов цементом назначают по табл. 3 и 4, исключая из комплекта поливо-моечные машины.

2.34. При укреплении глинистых грунтов (пп. 2.13, 2.14), находящихся в переувлажненном состоянии, наряду с водосвязывающими добавками распределяют добавки легкорастворимых солей (например, хлористого кальция и др.). Добавки легкорастворимых солей распределяют в порошкообразном, кристаллическом или гранулированном состоянии в количествах, установленных на основании подбора составов смесей в лаборатории в соответствии с приложением II “Указаний” СН 25-64.

Добавки легкорастворимых .солей рассыпают распределителями удобрений по поверхности спрофилированной смеси грунта и водосвязывающих добавок непосредственно перед распределением цемента. После этого распределяют цемент, перемешивают его со смесью грунта и водосвязывающими и другими добавками, профилируют и уплотняют смесь, а также производят прочие технологические операции в соответствии с “Указаниями” СН 25-64.

Состав отряда машин при укреплении переувлажненных глинистых грунтов цементом и водосвязывающими и другими добавками химических веществ назначают по п. 4.19. Примерная технологическая схема приведена в табл. 5 приложения 2.

3. УКРЕПЛЕНИЕ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ЦЕМЕНТОМ И ДОБАВКАМИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Конструктивные требования

3.1. Песчаные грунты, укрепленные цементом и добавками химических веществ, характеризуются относительно высокой прочностью и морозостойкостью, а также повышенной деформативностью. Поэтому при назначении конструктивных слоев из таких цементогрунтов в конструкции дорожных одежд необходимо руководствоваться требованиями табл. 1 “Указаний” СН 25-64 и табл. 1 “Технических указаний” ВСН 140-68, дополнительно учитывая требования пп. 3.2—3.4.

3.2. При устройстве конструктивных слоев дорожных одежд на дорогах II—III категорий с .капитальными или облегченными покрытиями с двухслойным основанием из песчаного грунта, укрепленного цементом и добавками химических веществ, в качестве верхнего слоя основания более целесообразно устраивать конструктивный слой из песчаного грунта, укрепленного цементом и добавками органических химических веществ (п. 3.6), учитывая, что указанные добавки должны быть местными дорожно-строительными материалами.

Нижний слой основания в этом случае устраивают из песчаного грунта, укрепленного либо одним цементом, либо цементом и добавками неорганических химических веществ (п. 3.6). Учитывая местные условия проведения работ, в нижние слои основания укладывают разнообразные глинистые грунты, укрепленные цементом или цементом и добавками химических веществ.

Глинистые грунты (п. 2.20) обрабатывают на месте отрядом с ведущей машиной — грунтосмесителем Д-391 или дорожной фрезой Д-530, а песчаные грунты — в стационарных смесительных установках С-543, С-780 или Д-709 с последующей вывозкой и укладкой готовой цементогрунтовой смеси на дороге.

3.3. При строительстве дорог IV—V категорий песчаные грунты, укрепленные цементом и добавками химических веществ, используют в качестве переходных покрытий с обязательным устройством защитного слоя износа, считая, что целесообразнее устраивать переходные покрытия из песчаных грунтов, укрепленных цементом и добавками органических химических веществ, причем применяемые добавки должны быть также в соответствии с п. 3.2 местными дорожно-строительными материалами. Такой тип покрытия устраивают на земляном полотне, отсыпанном из несцементированных обломочных грунтов (.крупнообломочных либо песчаных). Толщину слоя покрытия переходного типа устанавливают в соответствии с расчетом конструкций дорожных одежд нежесткого типа.

Если земляное полотно отсыпано из глинистых грунтов, то также в соответствии с расчетом конструкции дорожной одежды либо укрепляют верхнюю часть земляного полотна цементом и добавками химических веществ в соответствии с разработанными в настоящих “Технических указаниях” методами укрепления глинистых грунтов, либо предусматривают другой слой основания из глинистых местных грунтов, укрепленные цементом или цементом и добавками химических веществ, или из песчаных грунтов, укрепленных цементом или комплексными методами.

3.4. Песчаные грунты, укрепленные цементом и добавками местных органических химических веществ, могут быть использованы также в качестве нижних слоев оснований при устройстве конструкций дорожных одежд под усовершенствованные тины покрытий при условии стадийного строительства автомобильных дорог. Слою такого основания обеспечивают требуемую на первой стадии эксплуатации автомобильной дороги прочность и деформативность и устраивают на нем защитный слой износа. Это позволит в дальнейшем усилить дорожную одежду до требуемой прочности, установленной в соответствии с предполагаемым ростом интенсивности и состава движения без перестройки и существенной реконструкции автомобильной дороги.

Требования к материалам

Грунты

3.5. Конструктивные слои дорожных одежд устраивают из песков гравелистых, крупных, средней крупности, мелких и пылеватых, укрепленных цементом и добавками химических веществ. При этом песчаные грунты должны удовлетворять следующим требованиям: рН не ниже 4,5, количество легкорастворимых солей не более 3 % при сульфатном и не более 5 % по весу грунта при хлоридном засолениях.

Кроме песчаных разновидностей грунтов, разрешается обрабатывать цементом и добавками органических и неорганических химических веществ супесчаные грунты с числом пластичности 1—3, соблюдая при этом конструктивные и другие требования, указанные для песчаных грунтов в пп. 3.1—3.4.

Химические вещества

3.6. При укреплении песчаных грунтов цементом применяют добавки неорганических или органических химических веществ, которые помимо физико-химического и химического взаимодействия с поверхностью частиц грунта способствуют также заполнению пор грунта.

К добавкам неорганических химических веществ указанного выше действия относятся золы уноса или золо-шлаковые смеси бурого или каменного угля или торфа, применяемые в зависимости от их активности и других свойств в качестве самостоятельных или совмещенных добавок с добавками легкорастворимых солей в соответствии с приложением 1.

К добавкам органических химических веществ относятся сырые, в том числе и высокосмолистые, нефти, а также жидкие битумы, использование которых также зависит от их свойств и особенностей, а также указанных выше других факторов.

3.7. При укреплении песчаных грунтов цементом с добавками зол уноса или золо-шлаковых смесей образуется прочная структура цементогрунта кристаллизационного типа, благодаря физико-химическому и химическому взаимодействию активных компонентов зол уноса или золо-шлаковых смесей с продуктами гидролиза и гидратации цемента. При этом происходит также заполнение более крупных пор, характерное для песчаных грунтов.

3.8. При укреплении песчаных грунтов цементом с добавкой сырой нефти, в том числе и высокосмолистой нефти, или жидких битумов образуется прочная и одновременно более деформативная структура цементогрунта за счет лучшей уплотняемости песчаных грунтов с указанными добавками органических химических веществ, а также благодаря приданию укрепляемым грунтам гидрофобности и прерывистой капиллярности вследствие частичного заполнения пор.

3.9. Добавки химических веществ (п. 3.6) для укрепления песчаных грунтов цементом должны удовлетворять следующим требованиям:

а) золы уноса, получаемые при сжигании бурого или каменного угля или торфа в тонкоизмельченном состоянии, должны удовлетворять требованиям п. 2.11.