Страница 3: ВСН 123-77. . Инструкция по устройству покрытий и оснований из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных органическими вяжущими (41741)

2.25. В зависимости от наибольшего размера частиц каменного материала смеси подразделяют на: крупнозернистые - до 40 мм; среднезернистые - до 20 (25) мм; мелкозернистые - до 15 (10) мм; песчаные - до 5 мм.

2.26. Подбор состава смесей преследует цель определения в данных конкретных условиях состава смеси, имеющего соотношение исходных материалов - каменных и вяжущих, отвечающее требованиям Инструкции (табл. 8). Окончательную норму расхода вяжущего уточняют лабораторным подбором.

2.27. Зерновой состав каменных материалов для смесей следует подбирать по принципу непрерывного зернового состава (см. табл. 8 и рис. 1). При этом кривая зернового состава должна располагаться в зоне, ограниченной предельными кривыми, и не иметь резких переломов.

2.28. Свойства холодных смесей, приготовленных по способу смешения на дороге, должны соответствовать требованиям табл. 7.

2.29. Качество смесей может быть улучшено введением ПАВ и активаторов.

Для гравийных смесей с содержанием дробленых зерен менее 35 % с целью повысить их прочность и сдвигоустойчивость рекомендуется использовать вяжущее с максимально допустимой вязкостью и увеличить содержание минерального порошка в рекомендуемых пределах.

2.30. Для увеличения прочности покрытий в песчано-гравийные смеси добавляют дробленые зерна в количестве 25 - 45 % от общего объема гравийного материала с зернами крупнее 5 мм.

2.31. Гравийные, песчано-гравийные смеси рекомендуется пропускать через дробилку, если получаемые при этом смеси будут содержать не менее 40 % дробленых зерен крупнее 5 мм.

2.32. Шероховатость поверхности покрытий, устраиваемых из смесей, обеспечивается устройством коврика методом поверхностной обработки с использованием для этих целей сортового щебня марки по прочности не ниже 1000.

2.33. Содержание вяжущего в смесях должно быть оптимальным, обеспечивающим допускаемую остаточную пористость и наибольшую прочность покрытия при данном каменном материале.

2.34. Составы смесей подбирают из материалов, свойства которых соответствуют установленным. При подборе составов смесей определяют:

соотношение в смеси каменных материалов - щебня (гравия), песка и минерального порошка, обеспечивающее ее оптимальную плотность;

оптимальное количество вяжущего в смеси, обеспечивающее максимальную прочность и оптимальную остаточную пористость покрытия.

Таблица 8

Состав каменных материалов для смесей, приготавливаемых способом смешения на дороге, и содержание в них битума

2.35. Качество каменных материалов и вяжущего должно соответствовать требованиям, изложенным в разделе 2 настоящей «Инструкции».

Рис. 1. Кривые зерновых составов плотных смесей непрерывной гранулометрии.

Расчет состава каменных материалов

2.36. Массовую долю щебня (гравия), песка и минерального порошка рассчитывают, исходя из зернового состава каждого из этих материалов и требуемого зернового состава смеси, выбранного в зависимости от ее вида (см. табл. 8 и рис. 1).

В соответствии с требованием табл. 8 содержание минерального порошка в смесях рекомендуется принимать: для щебеночно-песчаных - близкие к минимальному количеству; для гравийно-песчаных - близкое к среднему количеству.

При несоответствии свойств подобранной смеси требованиям табл. 7, содержание порошка увеличивают.

Определение оптимального содержания вяжущего в смеси

2.37. Оптимальное количество вяжущего рассчитывают, исходя из фактической пористости минеральной части лабораторных образцов смеси и заданной остаточной пористости смеси в соответствия с требованиями табл. 7. Три образца изготовляют из смеси, в которой количество вяжущего принимают на 0,3 - 0,5 % меньше нижнего предела табл. 8. Определяют объемную массу образцов, плотность смеси каменных материалов, входящих в состав смеси, и рассчитывают требуемое количество битума по формуле

где - пористость смеси каменных материалов испытанных образцов; Vпор - заданная остаточная пористость смеси при 20 °С, %; ??уб - плотность битума при 20 °С, г/см3; ??0 - объемная масса смеси каменных материалов испытанных образцов, г/см3.

С количеством битума, полученным расчетом, приготовляют контрольную смесь, формуют из нее три образца и определяют остаточную пористость. При соответствии остаточной пористости образцов требуемой для данного вида смеси приготовляют смесь такого же состава, из которой формуют и уплотняют необходимое для определения всех показателей физико-механических свойств (см. табл. 7) количество образцов.

Состав смеси можно считать подобранным в том случае, если остаточная пористость находится в требуемых пределах, а показатели физико-механических свойств удовлетворяют требованиям табл. 7.

Если остаточная пористость контрольной смеси больше требуемой, то приготовляют вторую смесь с увеличенным количеством битума, а если остаточная пористость меньше требуемой, то в повторной смеси количество битума уменьшают. Если смеси имеют требуемую остаточную пористость, но по другим показателям физико-механических свойств не отвечают установленным требованиям, следует несколько изменить зерновой состав минеральной части (как правило, за счет увеличения количества минерального порошка в установленных пределах) и повторить расчет оптимального количества вяжущего. При поступлении битума из другого нефтеперерабатывающего завода оптимальное количество битума определяют вновь.

Пример подбора состава смеси

Необходимо подобрать состав мелкозернистой смеси для покрытия. Имеются следующие материалы: битум МГ-70/130, гравий, песок, местный грунт (заполнитель) - супесь, свойства которых соответствуют техническим требованиям, а зерновой состав приведен в табл. 9.

Расчет состава каменных материалов. Определяют соотношение массы гравия, песка и минерального порошка, при котором зерновой состав их смеси удовлетворяет требованиям табл. 8, а его графическое изображение представляет собой плавную кривую, лежащую в заданных пределах (рис. 1).

Расчет количества гравия. По кривым (см. рис. 1) или по табл. 8 устанавливают, что частиц гравия крупнее 5 мм в смеси должно быть 15 - 37 % (через сито с размером отверстий 5 мм должно проходить 63 - 85 % материала). Принимают требуемое содержание гравия крупнее 5 мм - 35 %. В гравии количество зерен крупнее 5 мм равно 92 % (в песке и минеральном порошке зерен крупнее 5 мм нет), поэтому гравия требуется

Полученное значение вносят в табл. 9 и рассчитывают содержание в смеси каждой фракции гравия (берется 38 % от процента содержания в гравии каждой фракции).

Таблица 9

Пример расчета зернового состава

Расчет количества песка и минерального порошка. По рис 1 или табл. 8 определяют, что количество частиц мельче 0,071 мм в каменных материалах смеси должно стать 10 - 25 %. Принимается для расчета 13 %. В минеральном порошке содержится 78 % частиц мельче 0,071 мм, отсюда количество его в смеси должно быть:

Вместе с тем в песке также содержится некоторое количество частиц мельче 0,071 мм, поэтому принимают содержание минерального порошка 15 %. Это количество записывают в табл. 9 и далее рассчитывают содержание в смеси каждой фракции минерального порошка (берется 15 % от процента содержания в минеральном порошке каждой фракции).

Количество песка в смеси составит:

П = 100 - (Гр. + МП) = 100 - (38 + 15) = 47 %.

Определение оптимального количества вяжущего. Примерное количество вяжущего определяют расчетом. С этой целью гравий, песок и минеральный порошок в выбранных соотношениях смешивают с вяжущим, количество которого принимают на 0,3 % меньше нижнего предела, указанного в табл. 8. Из полученной смеси уплотняют три образца диаметром и высотой 71,4 мм. Через сутки определяют их объемную массу, вычисляют плотность скелета смеси без вяжущего и на основании этих данных находят объемную массу ??0 и пористость минеральной части образцов. Зная плотность вяжущего ??уб и требуемую согласно табл. 7 остаточную пористость образцов, Vпор, рассчитывают ориентировочное количество вяжущего по формуле (п. 2.37).

Например, объемная масса пробных образцов смеси при содержании вяжущего 6,2 % (сверх 100 % минеральной части) - 2,30 г/см3; плотность скелета минеральной части смеси - 2,69 г/см3; плотность вяжущего - 1 г/см3, заданная остаточная пористость смеси 5%. Тогда

С полученным количеством вяжущего - 6,7 % - изготовляют контрольную смесь, из нее уплотняют три образца и определяют остаточную пористость смеси. Если она будет в требуемых пределах (3 - 9 %), уплотняют девять образцов, которые испытывают. Полученные показатели физико-механических свойств образцов должны удовлетворять требованиям табл. 7.

3. ПРИЕМ, ХРАНЕНИЕ И ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛОВ

Размещение баз по приготовлению черного щебня и вяжущих

3.1. Базы по приготовлению горячего, теплого и холодного черного щебня (АБЗ) размещают у железнодорожных и водных путей или у строящейся автомобильной дороги. При использовании местных материалов базы, как правило, располагаются в притрассовом карьере. Удаленность базы от места укладки щебня определяют допускаемой продолжительностью его транспортирования. Для горячего черного щебня при температуре воздуха не ниже + 10 °С эта продолжительность должна быть не более 1,5 ч.

Продолжительность транспортирования теплого черного щебня при температуре воздуха + 10 °С должна быть не более 2,5 ч. Максимальную дальность возки холодного черного щебня определяют на основе экономических расчетов.

3.2. Базы по приготовлению вяжущего размещают так же, как базы по приготовлению черного щебня.

3.3. Количество смесительных машин, установок для приготовления вяжущего и другого технологического оборудования назначают, исходя из потребности той или иной разновидности щебня или вяжущего для планируемого объема работ с учетом среднегодовой производительности этих машин, установок и технологического оборудования и продолжительности строительного сезона.

3.4. При сооружении баз следует руководствоваться типовыми проектами, предусматривающими автоматизацию управления всеми агрегатами с одного пульта.

Правила приемки и хранения материалов

3.5. Щебень (гравий), щебеночно (гравийно)-песчаные смеси, песок, минеральный порошок поставляют на асфальтобетонные заводы или прирельсовые склады в готовом виде со специализированных или притрассовых предприятий и принимают с учетом требований ГОСТ 8267-75, ГОСТ 10260-74, ГОСТ 3344-73, ГОСТ 17060-71, ГОСТ 8268-74, ГОСТ 8735-75. Для устройства покрытий и оснований из смеси, приготовленной способом смешения на дороге или способом пропитки, а также для способа поверхностной обработки, каменные материалы можно доставлять на место производства работ.