При укреплении цементом золошаковой смеси непосредственно на дороге все технологические операции после разработки золошлаков в отвалах и доставки их на дорогу производят в последовательности, изложенной и главе 8 СИ 25-74 применительно к крупнообломочным и песчаным грунтам, укрепленным цементом. Продолжительность разрыва между окончанием перемешивания смеси и завершением процесса уплотнения не должна превышать 8 ч.
Движение по слою из укрепленной шлаковой смеси может быть открыто не ранее чем через 10 суток после устройства слоя.
7.21. Перед началом разработки золошлаковых отвалов необходимо обследовать их в целях установления участков с наиболее однородным зерновым составом золошлака.
При содержании в золошлаковых смесях частиц размером более 40 мм перед подачей в смесь их необходимо подвергнуть отгрохотке.
7.22. Слои из грунтов, укрепленных золами уноса и битумной эмульсией совместно с цементом, устраивают способом, изложенным в главе 3 СН 25-74.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Расчетные характеристики материалов и грунтов
При проектировании конструкций с теплоизолирующими слоями используют расчетные значения следующих характеристик материалов и грунтов:
теплофизических - коэффициенты теплопроводности и температуропроводности, удельную теплоемкость;
пучинистости - коэффициент пучения и критерий морозоустойчивости;
деформационных - модуль упругости и коэффициент Пуассона;
прочностных - сопротивление растяжению при изгибе (монолитные материалы) и параметры сопротивления сдвигу (грунты и слабосвязные материалы).
Величины характеристик, необходимых для расчета конструкций на прочность и морозоустойчивость, назначают, руководствуясь указаниями приложений 2, 3, 5, 6, 9 ВСН 46-72, с учетом дополнений, изложенных в разделе 5 настоящих «Методических рекомендаций». Для материалов, не нашедших отражения в ВСН 46-72, главным образом теплоизоляционных, эти характеристики приведены в табл. 1 - 4.
Приводимые ниже расчетные значения теплофизических характеристик разных материалов и грунтов следует использовать лишь при отсутствии соответствующих приборов и оборудования для экспериментального определения (см. приложение 3).
При отсутствии в табл. 1 - 6 данных о расчетном коэффициенте температуропроводности его следует определять по формуле
где λ - коэффициент теплопроводности;
с - удельная теплоемкость;
γ - объемная масса.
Значения λ, с и γ принимают по табл. 1 - 6.
1. Теплоизоляционные и конструкционно-теплоизоляционные материалы
В табл. 1 приведены теплофизические и механические характеристики пенопласта. Расчетные значения теплофизических характеристик соответствуют мерзлому состоянию пенопласта при полном его водонасыщении. Большие величины модуля упругости и предела прочности при изгибе относятся к пенопласту с более высокой объемной массой.
Табл. 2 содержит расчетные значения теплофизических и механических характеристик легких бетонов. Величины сопротивления растяжению при изгибе даны с учетом развития усталостных явлений в бетоне при многократном воздействии напряжений от транспортных нагрузок. Значения модуля упругости даны с учетом влияния на бетон многократного замораживания и оттаивания, а также неоднородности условий работы его в основаниях дорожных одежд. Теплофизические характеристики соответствуют мерзлому состоянию бетона при полном водонасыщении.
В табл. 3 приведены расчетные значения теплофизических и физико-механических характеристик конструкционно-теплоизоляционных битумоминеральных смесей с легкими (пористыми) заполнителями, а в табл. 4 - расчетные значения теплофизических и физико-механических характеристик укрепленных грунтов и золошлаковых смесей. В некоторые смеси введены легкие заполнители, существенно улучшающие теплозащитные свойства получаемых композиций.
Таблица 1
Исходный полимер |
Марка пенопласта |
Объемная масса, кг/м3 |
Предел прочности при изгибе, кгс/см2 |
Модуль упругости, кгс/см2 |
Коэффициент морозостойкости |
Коэффициент теплопроводности, ккал/м∙ч∙град |
Удельная теплоемкость, ккал/кг∙град |
Полистирол |
ПСБ |
30 |
2,6 |
50 |
- |
0,035 |
0,32 |
|
ПСБ |
40 - 50 |
2,5 - 3,5 |
85 |
- |
0,040 |
0,32 |
|
ПСБ-С |
30 - 40 |
3,8 - 4,0 |
75 |
- |
0,038 |
0,32 |
|
ПС-1 |
70 - 100 |
18 - 22 |
350 - 550 |
0,85 |
0,042 |
0,32 |
|
ПС-1 |
150 - 200 |
30 - 42 |
800 - 1000 |
- |
0,045 |
0,35 |
|
ПС-4 |
40 - 60 |
8 - 12 |
130 - 335 |
0,87 |
0,045 |
0,35 |
Поливинилхлорид |
ПХВ-1 |
70 - 100 |
12 - 25 |
800 |
- |
0,045 |
0,35 |
|
ПХВ-2 |
100 - 130 |
20 - 35 |
850 |
- |
0,045 |
0,35 |
|
ПХВ-2 |
200 |
45 |
2000 |
- |
0,050 |
0,35 |
Полиуретан |
ПУ-101 |
50 - 100 |
5 - 10 |
- |
- |
0,045 |
0,35 |
|
ППУ-3Н |
50 - 60 |
5 |
- |
- |
0,040 |
0,32 |
|
ППУ-304Н |
45 - 60 |
5 - 9 |
- |
- |
0,040 |
0,32 |
|
ППУ-9Н |
50 - 70 |
4 |
- |
- |
0,045 |
0,35 |
Фенолформальдегид |
ФФ |
200 |
12 |
700 |
- |
0,050 |
0,33 |
|
ФРП-2 |
60 - 150 |
2,4 - 8,9 |
100 - 800 |
- |
0,035 |
0,60 |
Таблица 2
Бетон |
Объемная масса, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности, ккал/м∙ч∙град |
Удельная теплоемкость, ккал/кг∙град |
Модуль упругости, кгс/см2 |
Предел прочности при изгибе, кгс/см2 |
Стиропорбетон |
800 |
0,18 |
0,35 |
5000 |
3 |
|
900 |
0,18 |
0,35 |
6000 |
3,5 |
|
1000 |
0,20 |
0,35 |
7000 |
4 |
|
1100 |
0,20 |
0,35 |
8000 |
4 |
Керамзитобетон |
1400 |
0,65 |
0,35 |
- |
- |
Шлакобетон |
1600 |
0,50 |
0,27 |
- |
- |
Бетон на легких заполнителях |
|
|
|
|
|
марки: 50 |
900 |
0,20 |
0,18 |
5000 |
4 |
75 |
1200 |
0,45 |
0,18 |
6500 |
5 |
100 |
1400 |
0,60 |
0,18 |
8000 |
8 |
Таблица 3
Материал |
Объемная масса, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности, ккал/м∙ч∙град |
Удельная теплоемкость, ккал/кг∙град |
Модуль упругости, кгс/см2 |
Предел прочности при изгибе, кгс/см2 |
Аглопоритовый щебень, обработанный вязким битумом |
800 |
0,20 |
0,30 |
4000 |
4 |
Керамзитовый гравий, обработанный вязким битумом |
1100 |
0,55 |
0,27 |
5000 |
4 |
Гравий (щебень) с легкими заполнителями, обработанный вязким битумом |
2000 |
0,45 |
0,40 |
5000 |
8 |
Таблица 4
Материал |
Объемная масса, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности, ккал/м∙ч∙град |
Удельная теплоемкость, ккал/кг∙град |
Модуль упругости, кгс/см2 |
Предел прочности при изгибе, кгс/см2 |
Коэффициент морозостойкости |
Цементогрунт |
|
|
|
|
|
|
с перлитом |
1400 |
0,40 |
0,36 |
1300 |
2 |
0,70 |
с 50 % полистирола |
1300 |
0,40 |
0,30 |
3000 |
2 |
0,65 |
с 30 % полистирола |
1500 |
0,65 |
0,30 |
3000 |
2 |
0,65 |
Золошлаковые смеси, укрепленные цементом |
1600 |
0,70 |
0,34 |
1500 |
4 |
0,70 |
Грунт, укрепленный золой уноса |
1950 |
1,00 |
0,23 |
2000 |
4 |
0,80 |
Цементогрунт, обработанный битумной эмульсией |
2000 |
1,00 |
0,22 |
- |
6 |
0,80 |
2. Традиционные дорожно строительные материалы
В табл. 5 приведены расчетные значения теплофизических характеристик материалов, наиболее широко используемых в дорожном строительстве. Деформационные и прочностные характеристики этих материалов даны в ВСН 46-72.
Таблица 5
Материал |
Объемная масса, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности, ккал/м∙ч∙град |
Удельная теплоемкость, ккал/кг∙град |
Асфальтобетон крупнозернистый |
2400 |
1,00 |
0,40 |
Асфальтобетон среднезернистый |
2350 |
0,90 |
0,40 |
Асфальтобетон мелкозернистый |
2300 |
0,80 |
0,40 |
Битумоминеральная смесь |
2300 |
0,85 |
0,40 |
Песок, обработанный битумом |
1850 |
0,70 |
0,30 |
Цементобетон |
2400 |
1,60 |
0,20 |
Щебень из гранита |
1800 |
1,60 |
0,20 |
Щебень известняковый |
1600 |
1,20 |
0,22 |
Песок, укрепленный 6 - 8 % цемента |
2100 |
1,60 |
0,22 |
Песок мелкий, одномерный, укрепленный 10 % цемента |
2100 |
1,40 |
0,23 |
Гравий |
1800 |
1,60 |
0,22 |
Шлак топочный |
800 |
0,40 |
0,26 |
3. Грунты
В табл. 6 даны расчетные значения теплофизических характеристик талых и мерзлых грунтов при влажности 0,9 Wт (Wт - влажность при пределе текучести).
Таблица 6
Грунт |
Объемная масса, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности грунта, ккал/м∙ч∙град |
Удельная теплоемкость грунта, ккал/кг∙град |
||
|
|
талого |
мерзлого |
талого |
мерзлого |
Песок крупный |
2000 |
1,50 |
2,00 |
0,26 |
0,22 |
Песок средней крупности |
1950 |
1,65 |
2,10 |
0,26 |
0,22 |
Песок мелкий |
1830 |
1,65 |
2,00 |
0,26 |
0,22 |
Песок пылеватый |
1750 |
1,55 |
1,90 |
0,28 |
0,23 |
Супеси |
2100 |
1,55 |
1,75 |
0,32 |
0,24 |
Суглинки и глины |
2000 |
1,40 |
1,70 |
0,37 |
0,27 |