Страница 3: ВСН 164-69. Технические указания по устройству дорожных оснований из обломочных материалов, укрепленных цементом (45826)

Rи = 0,18R28 + 1,9;                                                    (2)

Rи = 1,95Rp - 0,5,                                                    (3)

где R28 - прочность при сжатии в возрасте 28 суток;

Rр - прочность при растяжении, определяемая испытанием на раскол, в возрасте 28 суток.

Если разница величин Rи по формулам (2) и (3) превышает 20 %, то необходимо проводить контрольное испытание балочек на изгиб (приложение 1, п. 6).

При ускоренных испытаниях прочность при сжатии в возрасте 28 суток R28 ориентировочно определяют по результатам испытаний образцов в возрасте 7 суток R7 по формуле (4)

R28 = 1,5R7.                                                          (4)

3.3. Цементогрунты в зависимости от категории дороги, климатических условий и назначения конструктивного слоя должны удовлетворять требованиям по морозостойкости, указанным в табл. 7. Морозостойкость образцов определяют по методу, изложенному в приложении 1, п. 4.

3.4. Цементогрунты применяют:

1 класса прочности - для устройства верхних слоев основания на дорогах I - II категорий или устройства покрытия (со слоем износа) на дорогах IV категории;

2 класса прочности - для устройства нижних слоев основания на дорогах I - II категорий, а также верхних слоев на дорогах III категории;

3 класса прочности - для устройства нижних слоев основания на дорогах III категории и верхних слоев основания на дорогах IV - V категорий, а также покрытия переходного типа на дорогах V категории;

4 класса прочности - для устройства нижних слоев основания на дорогах IV категории.

Таблица 7

Требования по морозостойкости к цементогрунтам

Примечания. 1. Суровые климатические условия характеризуются среднемесячной температурой наиболее холодного месяца в году ниже -20 °С, умеренные от -10 до -20 °С и мягкие до -10 °С.

2. Снижение прочности при сжатии образцов после испытания на морозостойкость допустимо, не более 30 % по сравнению с прочностями, приведенными в табл. 1 (образцы, не подвергавшиеся испытанию на морозостойкость).

3.5. При твердении цементогрунта из обломочных материалов в условиях пониженных положительных и отрицательных температур величину относительной прочности ориентировочно принимают по табл. 8.

Таблица 8

Относительная прочность цементогрунтов в зависимости от температуры твердения

* R/R56 - отношение прочности образцов, твердевших 28 суток при указанных выше температурах воздуха и 28 суток в нормальной среде, к прочности образцов, твердевших 56 суток в воздушно-влажной среде. Прочность готового основания после твердения на морозе не должна быть менее величин, указанных в табл. 1.

4. ПОДБОР СОСТАВА СМЕСЕЙ

4.1. Состав крупнообломочных и песчаных смесей, укрепленных цементом, необходимо подбирать в лаборатории (приложение 2, пп. 1 и 2).

Расход цемента устанавливают подбором пробных составов, отличающихся между собой по содержанию на 1 - 1,5 %. Ориентировочное содержание цемента в пробных смесях при обработке в весенне-осенних и летних условиях принимают по табл. 6 и 9.

Таблица 9

Ориентировочные расходы портландцемента для крупнообломочных смесей, обрабатываемых в летних условиях, в зависимости от количества пылевато-глинистых частиц и назначения слоя

Примечания. 1. Меньшие расходы цемента относятся к крупнообломочным щебенистым материалам, большие расходы цемента - к дресвяным материалам.

2. Ориентировочные расходы цемента (табл. 6 и 9) должны быть повышены, если прочность образцов цементогрунтов будет ниже требуемой по табл. 1.

3. Для повышения прочностных свойств цементогрунтов расход цемента увеличивают из расчета, что 1 % цемента марки 400 повышает прочность: для крупнообломочных смесей в среднем на 5 - 8 кГ/см2, расчетные модули деформации и упругости соответственно на 200 - 400 кГ/см2 и 500 - 1000 кГ/см2; для песчаных смесей прочность в среднем 2 - 5 кГ/см2, расчетный модуль деформации и упругости соответственно на 150 - 200 кГ/см2 и 500 - 700 кГ/см2.

4.2. Зерновой состав смеси подбирают в пределах, ограниченных стандартными кривыми (см. рис. и табл. 4). При этом необходимо стремиться к получению смеси оптимального состава с коэффициентом сбега 0,7, при котором расход цемента минимальный.

4.3. Добавка в кислые (pH  5) крупнообломочные и песчаные смеси карбонатного песка или отходов камнедробления известняковых горных пород в количестве до 20 % снижает расход цемента на 20 - 30 % против норм (табл. 6 и 9).

4.4. При подборе состава смеси увеличение ее влажности допускается только до 2 % сверх оптимальной. При этом не следует увеличивать дозировку цемента для получения более прочного материала основания (покрытия), так как такой материал будет способствовать образованию большого количества трещин.

4.5. При подборе состава крупнообломочных и песчаных смесей, укрепляемых цементом, необходимо определять:

марку цемента (ГОСТ 10178-62);

зерновой состав грунта (ГОСТ 8269-64, 8735-65);

объемный вес (приложение 1, п. 1);

водоудерживающую способность (приложение 1, п. 2);

оптимальную влажность цементногрунтовой смеси (приложение 1, п. 3);

предел прочности при сжатии образцов из цементогрунтов (приложение 1, п. 4);

модули деформации и упругости (приложение 1, п. 5);

сопротивление растяжению при изгибе (приложение 1, п. 6);

сопротивление растяжению при расколе (приложение 1, п. 7);

мергелистость известняка (приложение 1, п. 8).

4.6. Образцы для определения физико-химических свойств цементногрунтовых смесей приготовляют в формах, размер которых зависит от крупности скелетной части смеси (максимальный размер частиц должен быть в 3 - 4 раза меньше диаметра формы) (табл. 3, п. 2, приложение 1). Потребное количество смеси для образцов определяют по формуле (5)

P = γ0v0,                                                                  (5)

где P - вес смеси, кг;

γ0 - объемный вес смеси, уплотненной при оптимальной влажности в пересчете на сухой скелет, г/см3, который для крупнообломочных смесей находится в пределах 2 - 2,2; для песчаных - 1,8 - 1,95;

v0 - объем образцов, см3.

Замес для каждого образца из крупнообломочных смесей должен быть отдельным, чтобы обеспечить строгое распределение в каждом образце крупных и мелких фракций, взятых в определенном количестве.

Для приготовления одной серии образцов из песчаных смесей следует делать один замес.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Подготовительные работы

5.1. Для устройства основания и покрытия из крупнообломочных и песчаных материалов, укрепленных цементом, должны быть выполнены следующие работы:

а) земляное полотно спрофилировано и уплотнено в соответствии с требованиями СНиП II-Д.5-62 и «Инструкции» ВСН 97-63 при обеспеченном водоотводе;

б) при отрицательных температурах лед и снег с земляного полотна или подстилающего слоя должны быть полностью удалены. Для этой цели применяют соли NaCl, СаСl2 в порошковом, гранулированном или кристаллическом состоянии в количестве не менее 0,3 - 0,5 кг/м2.

Производство работ способом смешения в установке

5.2. Смеси из крупнообломочных и песчаных материалов, укрепленных цементом, готовят в стационарных или полустационарных смесительных машинах Д-370, С-543, Д-709.

5.3. При устройстве дорожных оснований (приложение 3, схема № 1) из указанных материалов выполняют следующие операции:

а) загружают материал и цемент в дозировочное устройство;

б) дозируют составляющие по весу или объему;

в) перемешивают материал с цементом в мешалке, добавляют воду до оптимальной влажности, а в условиях отрицательных температур вводят добавки солей в виде раствора. При влажности материала более 2 % оптимальной величины следует вводить сухую соль;

г) выгружают готовую смесь в автомобили-самосвалы;

д) доставляют смеси к месту работ и укладывают по ширине основания в количестве, обеспечивающем проектную толщину слоя;

е) профилируют и уплотняют;

ж) осуществляют уход за готовым основанием.

5.4. Количество воды, обеспечивающее максимальную плотность, прочность и морозостойкость обломочных материалов, укрепленных цементом, определяют по формуле (6)

                                                    (6)

где Рв - необходимое количество воды, которую нужно добавить в смеси, т;

Р - вес материала, подлежащего увлажнению, т;

W - естественная влажность смеси, % от веса (определяемая одним из методов, приведенных в приложении 1, п. 3);

Wо - оптимальная влажность смеси, % от веса.

5.5. Готовую смесь рекомендуется укладывать распределителем щебня или бетоноукладочными машинами Д-345, Д-375.

5.6. Спрофилированное цементногрунтовое основание укатывают самоходными пневмокатками (Д-551 или Д-627) или моторными катками, вначале легкими, а затем до максимального уплотнения тяжелыми (15 - 18 проходов по одному следу). Для наиболее эффективного уплотнения смеси движение катков регулируют с таким расчетом, чтобы каждый последующий проход катка перекрывал полосу предыдущего не более чем на 1/3 ширины последнего. При этом обращают внимание на уплотнение краев основания (покрытия) и обочин, примыкающих к ним, захватывая полосу шириной 20 - 25 см.

5.7. В период уплотнения и последующего твердения влажность смеси должна быть оптимальной.

Плотность смеси для покрытия однослойного или двухслойного основания, а также нижнего слоя основания после уплотнения должна быть соответственно не менее 0,98 и 0,95 от максимальной, установленной в лаборатории методом стандартного уплотнения или на прессе (приложение 1, п. 3).

Пробы для определения плотности отбирают через каждые 100 м, по три пробы на каждом поперечнике.

5.8. Уход за готовым слоем цементногрунтового основания (покрытия) осуществляют розливом пленкообразующих органических вяжущих веществ из расчета 0,4 - 0,8 л на 1 м2.

В жаркую погоду при сильном ветре после розлива пленкообразующих веществ поверхность готового основания (покрытия) необходимо закрыть слоем песка не менее 5 см (п. 1.7) и увлажнять его в течение 7 - 10 суток.

5.9. Все работы по приготовлению смеси из обломочных материалов и уплотнению ее должны быть закончены в течение одной смены. При этом укатка смеси должна быть закончена не позднее 3 - 4 ч, а при пониженных положительных и отрицательных температурах не позднее 5 - 6 ч с момента введения воды или солевого раствора.

5.10. Длину участка устраиваемого основания (захватку) назначают в соответствии с реальными производственными возможностями и с учетом прогноза погоды.

5.11. В условиях пониженных положительных и отрицательных температур допускается устраивать во II - IV дорожно-климатических зонах только однослойные основания.

При производстве работ сохраняют в основном ту же последовательность операций и используют те же механизмы, что и при температурах выше 0 °С, с дополнениями, приведенными в пп. 5.2 - 5.3.

5.12. Сменная захватка должна быть не более 150 - 200 м. Приготовленную смесь вывозят, распределяют, профилируют и уплотняют в сжатые сроки и без задержек (под постоянным наблюдением и контролем руководителя работ и лица, ответственного за работу механизмов).

5.13. Солевой раствор приготовляют в специальных емкостях и тщательно перемешивают до полного растворения соли. Вода, содержащаяся в растворе, служит одновременно и для увлажнения материала до оптимальной влажности (приложение 2, п. 2).