2.3. Для укрепления цементом наиболее пригодны крупнообломочные материалы горных пород различной прочности и петрографического состава, приближающиеся по зернистому составу к оптимальным смесям с коэффициентом сбега 0,6 - 0,9 (см. рисунок). В крупнообломочных материалах для облегченных покрытий износ (истираемость) в полочном барабане фракций крупнее 5 мм должен быть не ниже 3 класса.
2.4. Известняки с мергелистостью до 30 % можно использовать, если составленные из них смеси по прочности и морозостойкости удовлетворяют требованиям табл. 1 и п. 3.3 настоящих «Технических указаний».
Кривые зерновых составов крупнообломочных смесей:
а - крупнозернистой; б - среднезернистой; в - мелкозернистой; г - очень мелкозернистой смеси (гравелистый песок). Границы оптимального состава обозначены сплошными линиями; наилучшая смесь - пунктирными линиями
2.5. При несоответствии зернового состава обрабатываемого материала оптимальному (см. рис.) состав подбирают отгрохоткой или добавлением недостающих фракций. Разрешается использовать крупнообломочные материалы без подбора зернового состава, если они при оптимальной влажности в результате стандартного уплотнения или на прессе под давлением 150 кГ/см2 имеют объемный вес скелета не менее 2 г/см3.
Допускается укреплять цементом крупнообломочные материалы прерывистого зернового состава, не выходящие за пределы стандартных кривых, указанных на рисунке.
2.6. В крупнообломочных материалах, укладываемых в основание или покрытие, должно быть не более 10 % фракций размером 50 - 70 мм и не менее 15 % фракций мельче 5 мм.
Содержащиеся в крупнообломочных материалах фракции размером более 70 мм удаляют предварительной отгрохоткой.
Содержание фракций размером от 2,5 до 25 мм в смесях оптимального зернового состава с максимальным размером частиц до 25 мм допускается в количестве не более 80 % по весу.
В крупнообломочных материалах оптимального состава содержание пылевато-глинистых примесей не должно превышать 20 %, в том числе комьев глины размером более 5 мм - не более 5 %.
2.7. В технико-экономическом отношении наилучшие смеси из крупнообломочных материалов - смеси непрерывного зернового состава с коэффициентом сбега 0,7 и максимальной крупностью частиц до 40 мм.
2.8. Крупнообломочные материалы, имеющие показатели по износу и дробимости выше указанных в табл. 3 на 20 %, могут быть использованы при строительстве дорожных оснований, если составленные из них смеси по прочности и морозостойкости удовлетворяют требованиям табл. 1 и п. 3.3 настоящих «Технических указаний». Число пластичности для частиц менее 0,63 мм не должно быть более 12.
Таблица 3
Требования к каменным материалам крупнообломочных смесей
|
Испытание |
Щебень из горных пород |
Гравий |
||
|
|
изверженных |
метаморфических |
осадочных (доломиты, известняки и песчаники) |
|
|
Износ в полочном барабане, % от веса, не более |
45 |
55 |
60 |
55 |
|
Дробимость, %, не более (сухое состояние) |
25 |
34 |
35 |
16 |
2.9. Крупнообломочные материалы кислых горных пород, а также смеси, влажность которых превышает оптимальную на 50 - 70 %, не рекомендуется укреплять добавками извести. В этом случае для уменьшения влажности смеси и нейтрализации кислотности целесообразно увеличить расход цемента на 30 - 40 % против норм (пп. 2.22 и 4.1), так как добавка извести даже в количестве 2 % значительно понижает морозостойкость и прочность обломочных материалов, укрепленных цементом.
Песчаные
2.10. Для устройства дорожных оснований и облегченных покрытий (со слоем износа) при температуре от +5 до -10 °С пригодны пески, укрепленные цементом, в виде естественных смесей различной крупности (табл. 13 СНиП II-Д.5-62): гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые, а также искусственные пески, полученные от дробления горных пород. Можно применять чистые одномерные пески различной крупности, если составленные из них цементнопесчаные смеси удовлетворяют требованиям табл. 1 и 2 настоящих «Технических указаний».
2.11. Для снижения расхода портландцемента и получения более качественного цементогрунта необходимо, чтобы песчаные материалы по зерновому составу были близки к оптимальным смесям (табл. 4 и см. рисунок).
Таблица 4
Рекомендуемые составы песчаных материалов для устройства оснований (покрытий), укрепленных цементом
|
Номер смеси |
Количество частиц, %, проходящих сквозь сито с отверстиями, мм |
|||||||
|
|
10 |
5 |
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,14 |
0,071 |
|
1 |
100 |
60 - 80 |
30 - 60 |
20 - 45 |
10 - 35 |
5 - 30 |
4 - 25 |
2 - 20 |
|
2 |
- |
100 |
50 - 75 |
30 - 60 |
20 - 50 |
10 - 40 |
8 - 30 |
3 - 20 |
|
3 |
- |
- |
100 |
60 - 80 |
45 - 60 |
20 - 40 |
15 - 35 |
5 - 20 |
|
4 |
- |
- |
- |
100 |
60 - 80 |
35 - 55 |
25 - 45 |
10 - 20 |
Если пески не удовлетворяют этому требованию, рекомендуется перед смешением с цементом вносить в них гранулометрические добавки. В качестве добавок могут быть использованы: супесчаные, пылеватые и суглинистые грунты, отходы камнедробления, золы уноса, гранулированные или самораспадающиеся шлаки.
Общее содержание пылеватых частиц в песчаных материалах не должно превышать 20 % от веса смеси, в том числе комьев глины размером более 5 мм должно быть не более 5 %.
Допускается использовать пески различного состава (в том числе и одномерные) без подбора по зерновому составу, если они при оптимальной влажности в результате стандартного уплотнения или уплотнения на прессе давлением 150 кГ/см2 имеют объемный вес скелета не менее 1,8 г/см3.
2.12. Пески из кислых горных пород рекомендуется укреплять отходами дробления карбонатных пород. При этом расход цемента следует снизить против норм на 20 - 30 % (пп. 2.22 и 4.1).
2.13. Из песков, загрязненных органическими примесями (колориметрическая проба темнее эталона по ГОСТ 8735-65), устраивать дорожные основания (покрытия) в условиях пониженных положительных и отрицательных температур воздуха запрещается.
2.14. Пески, укрепляемые цементом при пониженных положительных и отрицательных температурах воздуха, не должны содержать мерзлых комьев снега и льда.
Цемент
2.15. Для укрепления крупнообломочных и песчаных материалов во II - III дорожно-климатических зонах рекомендуется применять портландцемент марки 400 и выше (ГОСТ 10178-62).
При устройстве дорожных оснований и облегченных покрытий в IV - V дорожно-климатических зонах крупнообломочные и песчаные материалы допускается укреплять портландцементом марки 300 и выше, а также и другими цементами (шлакопортландцементом, пуццолановым портландцементом) при соблюдении требований табл. 1. Для нижних слоев оснований применяют цемент не ниже марки 200.
Для строительства при пониженных положительных и отрицательных температурах воздуха не допускается применять цемент с содержанием трехкальциевого алюмината более 10 %.
Вода
2.16. При укреплении обломочных материалов цементом и для ухода за готовым основанием (покрытием) применяют воду, пригодную для питья.
Не допускается применять промышленные, сточные и болотные воды.
Воду, загрязненную органическими примесями, можно использовать после обработки ее негашеной известью. Количество извести назначают в зависимости от величины водородного показателя. Пригодна вода, имеющая pH не менее 4.
Хлористые соли и известь
2.17. Хлористые соли NaCl, CaCl2 применяют при укреплении обломочных песчаных материалов цементом в условиях пониженных положительных и отрицательных температур (от +5 до 0 °С и от 0 до -10 °С) в качестве добавки для снижения температуры замерзания воды и создания необходимых условий нормального твердения цемента. При этом хлористые соли должны удовлетворять следующим ГОСТам:
кальций хлористый технический (безводный) - ТУ 1129-44;
кальций хлористый технический (плавленый) - ГОСТ 450-58;
кальций хлористый (жидкий) - ГОСТ 10932-64;
натрий хлористый технический (поваренная соль) - ТУ 1320-46;
натрий хлористый - ГОСТ 153-57, соль поваренная СТУ 43-717-65.
2.18. Известь CaO должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9179-59. Известь негашеную применяют в качестве добавки, повышающей pH воды, загрязненной органическими примесями.
2.19. Хлористые соли и известь необходимо хранить в закрытых помещениях или под навесом.
2.20. Растворы хлористых солей приготовляют с учетом температуры их замерзания (табл. 5). Следует выбирать такие концентрации водных растворов хлористых солей, которые не замерзали бы при максимальной отрицательной температуре воздуха во время устройства основания или покрытия.
Таблица 5
Температура замерзания солевых растворов в зависимости от удельного веса
|
Удельный вес растворов при +15 С |
Температура замерзания раствора, град |
Содержание безводных солей, кГ |
||||
|
|
|
в 1 л раствора |
на 1 л воды |
|||
|
|
СаСl2 |
NaCl |
СаСl2 |
NaCl |
СаСl2 |
NaCl |
|
1,01 |
-0,6 |
-0,9 |
0,013 |
0,015 |
0,013 |
0,015 |
|
1,06 |
-3,7 |
-5,4 |
0,075 |
0,088 |
0,076 |
0,090 |
|
1,08 |
-5,2 |
-7,5 |
0,102 |
0,119 |
0,104 |
0,123 |
|
1,10 |
-7,1 |
-9,8 |
0,125 |
0,149 |
0,130 |
0,157 |
|
1,13 |
-10,2 |
-13,5 |
0,165 |
0,198 |
0,175 |
0,212 |
|
1,14 |
-11,4 |
-15,1 |
0,180 |
0,214 |
0,188 |
0,231 |
|
1,17 |
-15,7 |
-21,2 |
0,221 |
0,263 |
0,233 |
0,301 |
Примечание. Допускается применять в качестве добавок отходы солей калийного и содо-цементного производства, если в их составе не содержится агрессивных по отношению к цементу соединений.
2.21. Хлористые соли добавляют в обломочные материалы в следующих случаях:
а) при устройстве из них оснований, укрепляемых цементом, в условиях пониженных положительных и отрицательных температур. Расход хлористых солей назначают в зависимости от температуры воздуха по табл. 6;
б) при удалении льда и плотного снега с земляного полотна или подстилающего слоя основания. Расход солей в этом случае должен быть не менее 0,3 - 0,5 кг/м2;
в) при загрязнении обломочных материалов органическими примесями (колориметрическая проба темнее эталона, ГОСТ 8735-65, 8269-64). Расход СаСl2 принимают 0,1 - 0,25 % от веса смеси.
2.22. Ориентировочный расход цемента и количество хлористых солей NaCl, СаСl2, добавляемых в обломочные материалы, укрепляемые цементом, при температуре от +5 до -10 ° определяются по табл. 6.
Таблица 6
Содержание хлористых солей и ориентировочный расход цемента при устройстве оснований в условиях пониженных положительных и отрицательных температур воздуха
|
Максимальная (по прогнозу) отрицательная температура воздуха в течение 15 суток после устройства основания, °С |
Содержание солей в оптимальном количестве воды затворения, % по весу |
Ориентировочный расход цемента, % по весу смеси |
|
|
|
|
материалы |
|
|
|
|
крупнообломочные |
песчаные |
|
+5 - 0 |
1 - 1,5 |
5 - 7 |
6 - 3 |
|
-1 - 5 |
3 - 6 |
7 - 8 |
8 - 9 |
|
-6 - 10 |
7 - 10 |
8 - 9 |
9 - 10 |
Примечания. 1. При укреплении мелких, пылеватых и одномерных песков различной крупности расход цемента повышается на 1 - 2 % против норм таблицы.
2. Избыток хлористых солей выше нормы, указанной в таблице, не допускается, так как при этом резко понижается морозостойкость цементогрунтов.
3. ТРЕБОВАНИЯ К ЦЕМЕНТОГРУНТУ
3.1. Цементогрунты из обломочных материалов, применяемые для устройства основания или покрытия, должны удовлетворять требованиям табл. 1 и 2.
3.2. Прочность при сжатии, сопротивление растяжению при изгибе и модуль деформации, а также другие показатели физико-механических свойств подобранных по составу смесей устанавливают по результатам испытания образцов-цилиндров или балочек в возрасте 28 суток (приложение 1, пп. 4 и 6). Размер образцов принимают по приложению 1, табл. 3.
В тех случаях, когда испытать балочки на изгиб не представляется возможным, сопротивление растяжению при изгибе может быть приближенно определено по результатам испытания образцов-цилиндров на сжатие и растяжение при расколе (приложение 1, п. 7) на основании экспериментальных зависимостей (2) и (3):
