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


Золо-шлаковые смеси, получаемые также при сжигании указанных выше видов топлива, должны содержать: свободной окиси кальция не менее 2 % и SiO2 более 30 %; потеря при прокаливании, характеризующая содержание несгоревших органических веществ, должна быть не менее 10 %; содержание частиц размером менее 0,071 мм должно быть не менее 40—50 % по весу добавки;

б) сырые, в том числе и высокосмолистые, нефти и жидкие битумы должны удовлетворять требованиям п. 2.11.

3.10. При укреплении песчаных грунтов цементом и добавками химических веществ добавки выбирают в соответствии с приложением 1, учитывая при этом также гранулометрический состав песчаных грунтов, степень их засоленности, рН и другие факторы.

3.11. При назначении количества добавок неорганических химических веществ учитывают их активность и другие свойства. При укреплении песчаных грунтов цементом с применением зол уноса или золо-шлаковой смеси с активной окисью кальция менее 10 % количество добавок назначают в пределах 1,5??30 %, а добавки цемента — в количестве 4—6 % по весу смеси.

При укреплении песчаных грунтов золами уноса с активной окисью кальция более 10 % количество вводимых добавок должно составлять 15—20 %, при этом рекомендуется вводить добавки различных легко растворимых химических веществ (СаСl2, Nа2СО3, NаНСО3, NаОН, Nа2SO4), существенно повышающих степень прочности и морозостойкости песчаных цементогрунтов.

3.12. Добавки зол уноса или золо-шлаковые смеси с различной активностью применяют также при укреплении цементом переувлажненных песчаных грунтов.

Степень увлажнения песчаных грунтов не должна превышать оптимальную влажность более чем на 6 % (п. 1.7). В этих случаях берут золы уноса с активной окисью кальция более 10 % (п. 3.11), используя их как водосвязывающие добавки, распределяя при этом добавки легкорастворимых солей в обрабатываемые грунты в сыпучем порошкообразном или гранулированном, или кристаллическом состоянии. Золо-шлаковые смеси применяют в сухом виде.

3.13. Введение указанных выше добавок в количестве 15—30 % по весу смеси в переувлажненные песчаные грунты увеличивает оптимальную .влажность смеси на 4—5 %, что создает нормальные условия для проведения работ на обрабатываемом участке.

При этом оптимальная добавка цемента может быть снижена на 3??4 % без изменения требуемой прочности и морозостойкости цементогрунта.

3.14. При укреплении песчаных грунтов цементом количество добавок органических химических веществ назначают подбором составов смеоей и испытаниями образцов согласно “Указаниям” СН 25-64.

Добавки нефти или жидкого битума вводят в песчаный грунт, предварительно увлажненный до влажности 0,3—0,4F. Песок с добавками перемешивают, затем вносят цемент, смесь снова перемешивают, добавляют недостающее до оптимальной влажности количество воды и осуществляют дальнейшие технологические операции в соответствии с “Указаниями” СН 25-64.

Оптимальный расход добавок органических химических веществ определяют стандартным методом, при этом учитывают, что расход добавок органических химических веществ должен отвечать требованиям п. 1.8.

3.15. Добавки органических химических веществ, в том числе и добавки сырой нефти, не только способствуют эффективному укреплению песчаных грунтов цементом в нормальных условиях, но и дают также возможность укреплять цементом даже одномерные песчаные грунты, находящиеся в переувлажненном состоянии.

В этом случае добавки сырой нефти способствуют увеличению оптимальной влажности смесей, созданию в обрабатываемых песчаных грунтах прерывистой капиллярности, что и обеспечивает относительно нормальные условия для протекания процессов твердения продуктов гидролиза и гидратации цемента.

Технология производства работ

3.16. Технологическую последовательность рабочих процессов при укреплении песчаных грунтов цементом и добавками химических веществ выполняют специализированные отряды с ведущими машинами — грунтосмесителем Д-391 или дорожной фрезой Д-530 при приготовлении смеси непосредственно на дороге и стационарными смесительными установками С-543, С-780 или Д-709 в притрассовом резерве или карьере, где установлены залежи песчаных грунтов. Приготовленную таким способом смесь вывозят на дорогу и укладывают в соответствии с требованиями “Указаний” СН 25-64.

3.17. Метод приготовления цементогрунтовых смесей из песчаных грунтов в стационарных смесительных установках (п. 2..19) — наиболее перспективный, особенно в отношении получения цементогрунтовой смеси требуемого качества, но экономически эффективен при дальности возки смеси не более 8 км. Поэтому в других случаях наиболее целесообразно приготовлять цементогрунтовую смесь непосредственно на дороге с помощью грунтосмесительных машин, которые также обеспечивают при требуемом качестве производства работ получение из песчаных грунтов, укрепленных цементом, полноценного дорожно-строительного материала, обладающего высокой прочностью, погодоустойчивостью (водо- и морозостойкостью) и долговечностью.

3.18. Технологическую последовательность отдельных производственных операций при укреплении песчаных грунтов цементом с применением отрядов грунтосмесительных машин выполняют в соответствии с “Указаниями” СН 25-64. Однако (при укреплении песчаных грунтов цементом и добавками .химических веществ рабочий процесс при укреплении песчаных грунтов только одним цементом дополняется обязательными технологическими операциями, включающими подвозку добавок химических веществ, введение их в грунт, перемешивание их с грунтом и другие операции (п. 3.19).

3.19. При укреплении песчаных грунтов цементом и добавками химических веществ, например, добавками зол уноса при применении отряда с ведущей машиной — дорожной фрезой Д-530, технологическая последовательность будет такой:

а) на хорошо подготовленное земляное полотно, отсыпанное в соответствии с требованиями СНиП II-Д.5-62 и “Инструкции” ВСН 97-63, вывозят транспортными или землеройными машинами песчаный грунт, необходимый для укрепления. Грунт профилируют автогрейдером и уплотняют катком на пневмошинах до плотности 0,80—0,85 от максимальной стандартной плотности;

б) по слою спрофилированного грунта распределяют в необходимых количествах золы уноса распределителем цемента Д-343Б с трактором ДТ-54;

в) перемешивают золы уноса и песчаный грунт фрезой Д-530 на второй и третьей скоростях за 1—2 прохода по одному месту;

г) смесь профилируют автогрейдером и уплотняют катком на пневмошинах до плотности 0,80—0,85 от максимальной стандартной плотности;

д) далее распределителем цемента Д-343Б дозируют цемент в обработанную смесь песком и золой уноса, после чего смесь перемешивают с цементом, увлажняют до оптимальной влажности через распределительную систему фрезы Д-530,. снова перемешивают за 2—3 прохода по одному месту фрезы Д-530 на второй и третьей скоростях;

е) профилируют, уплотняют и ухаживают за готовым цементогрунтовым слоем в соответствии с “Указаниями” СН 25-64.

3.20. При проведении работ отрядом с ведущей машиной — грунтосмесителем Д-391 последовательность операций, указанных в п. 3.19, “а”, “б”, “в”, “г”, сохраняется. Затем выполняют технологические операции по дозированию цемента,. перемешиванию, увлажнению и снова перемешиванию всего за 1 проход грунтосмесителя Д-391 на второй и третьей скоростях.

Последующее работы .ведут в соответствии с “Указаниями” СН 25-64. В случае укрепления песчаных грунтов цементом и добавками зол уноса с добавками легкорастворимых солей последние вводят в смесь в виде раствора через дозировочные устройства грунтосмесительных машин при доувлажнении смеси до оптимальной влажности, после чего выполняют другие технологические операции в соответствии с п. 2.22, “в”, “г”.

Состав отряда машин по укреплению песчаных грунтов цементом и добавками зол уноса принимают такой же, как и при укреплении грунтов цементом и добавками извести и других химических веществ (см. табл. 3 и 4). Учитывая, что золы уноса с производственных предприятий, где они образуются в качестве отходов основного производства, вывозят цементовозами, количество их в отряде увеличивают на две-три машины.

При укреплении песчаных грунтов цементом и добавками золо-шлаковых смесей последние к месту производства работ транспортируют автомобилями-самосвалами ЗИЛ-555 или машинами других марок из золоотвалов, где золо-шлаковые смеси разрабатываются экскаватором. Примерная технологическая схема проведения работ по укреплению песчаных грунтов цементом и добавками зол уноса дана в табл. 6 приложения 2.

Таблица 5

Состав отряда машин для укрепления песчаных (или супесчаных) грунтов цементом и добавками органических химических веществ при приготовлении смеси на дороге

Машины

Количество машин в отряде

при ведущей машине

фрезе Д-530

грунтосмесителе

Д-391

Грунтосмеситель Д-391 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

??

1

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

2

1

Автогудронатор Д-640 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1??2

Поливо-моечная машина ПМ-130 . . . . . . . . .

2??3

2

Автоцементовоз С-853 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2—3

2—3

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

Передвижная емкость для вяжущего (при дальности возки свыше 25 км), Т . . . . . . . . . .

50—75

50??75

Таблица 6

Состав отряда машин для укрепления песчаных (или супесчаных) грунтов цементом и добавками органических химических веществ при приготовлении смеси в карьере

Машины

Количество машин в отряде

для приготовления смеси

смесителем

С-543, С-780

смесителем Д-709

Смесительная установка С-543, С-780 . . . . . .

1

??

Смесительная установка Д-709 . . . . . . . . . . . .

1

Поливо-моечная машина ПМ-130 . . . . . . . . .

2

3??4

Автогудронатор Д-640 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1—2

2??3

Автоцементовоз С-853 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

3??4

Распределитель Д-337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1

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

1

1

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

1

1

3.21. При укреплении песчаных грунтов цементом и добавками органических химических веществ (п. 3.6) технологию производства работ принимают в соответствии с пп. 2.25 и 2.26, учитывая, что работы можно выполнять как ведущей машиной — грунтосмесителем Д-391, так и ведущей машиной — дорожной фрезой Д-530. Состав отряда машин назначают по табл. 5. Примерная технологическая схема производства работ дана в табл. 7 приложения 2.

3.22. При устройстве конструктивных слоев дорожных одежд из цементогрунтовых смесей, приготовленных из песчаных грунтов, укрепленных цементом и добавками органических химических веществ, в стационарных смесительных установках С-543, С-780 или Д-709, основные технологические операции по приготовлению цементогрунтовой смеси и укладке ее непосредственно на дороге выполняют в соответствии с “Указаниями” СН 25-64.

Состав отряда машин назначают по табл. 6. Примерная технологическая схема производства работ приведена в табл. 8 приложения 2.

3.23. При укреплении песчаных грунтов цементом и добавками 'химических .веществ заключительными технологическими операциями являются производственные процессы, связанные с уходом за готовым конструктивным слоем дорожной одежды из цементогрунта (п. 2.30). При этом на цементогрунтах из песчаного грунта, укрепленного цементом и добавками органических химических веществ, можно устраивать верхний слой основания или покрытие и открывать движение построечного транспорта на третий день с момента его укладки.

4. УКРЕПЛЕНИЕ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЦЕМЕНТОМ И ДОБАВКАМИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Конструктивные требования

4.1. Глинистые грунты, укрепленные цементом и добавками химических веществ при отрицательных температурах, применяют в различных конструктивных слоях дорожных одежд при строительстве автомобильных дорог II—V категорий с учетом грунтовых, климатических и других факторов.

Во II дорожно-климатической зоне такие цементогрунты применяют в качестве:

а) верхнего и нижнего слоев основания под усовершенствованные капитальные или облегченные типы покрытий при укреплении супесчаных грунтов или для нижнего слоя основания также при укреплении легкосуглинистых грунтов;

б) переходных и низших покрытий при укреплении супесчаных грунтов.

В III—IV дорожно-климатических зонах такие цементогрунты применяют в качестве верхнего и нижнего слоев оснований под усовершенствованные капитальные или облегченные типы покрытия или переходных и низших типов покрытий при укреплении супесчаных и легкосуглинистых грунтов.

В V дорожно-климатической зоне такие цементогрунты применяют в качестве:

а) верхнего и нижнего .слоев оснований под усовершенствованные капитальные или облегченные покрытия при укреплении супесчаных и легкосуглинистых грунтов, а для нижнего слоя основания также и при укреплении тяжелосуглинистых грунтов;