Страница 3: Методические рекомендации по строительству дорожных одежд с основаниями из битумоминеральных смесей и местных каменных материалов, укрепленных малоактивными вяжущими или малыми дозами цемента (46172)

Технология приготовления и укладки смесей и уплотнения основания

31. Битумоминеральные смеси приготовляют на асфальтобетонных заводах в соответствии с требованиями ВСН 123-65. Для приготовления смесей, помимо смесителей с принудительным и свободным перемешиванием порционного типа, могут быть использованы смесители непрерывного действия.

32. Технология укладки смеси и уплотнения основания соответствует технологии укладки и уплотнения покрытий и оснований из горячих асфальтобетонных или битумоминеральных смесей (ВСН 93-63 и ВСН 123-65) с учетом специфики укладки и уплотнения смеси в толстых слоях (10 - 15 - 20 см), изложенной в пп. 34 - 40.

33. Для обеспечения требуемой ровности и плотности основания битумоминеральную смесь необходимо укладывать на ровный и плотный подстилающий слой, а также укатывать катками на пневматических шинах.

34. Перед распределением битумоминеральной смеси для обеспечения ровной кромки основания и предохранения от раскатывания необходимо обязательно устанавливать боковые упоры. Основным видом боковых упоров являются хорошо уплотненные и укрепленные обочины, а также бордюрные камни, рельс-формы и т.п.

35. Подгрунтовку подстилающего слоя, на который укладывается битумоминеральная смесь, рекомендуется производить 30 %-ной битумной эмульсией, которую наносят за 2 - 3 час до укладки смеси в количестве 1 л/м2 или раствором хлористого кальция, распределяемого за сутки до начала работ.

36. Укладку смеси рекомендуется вести двумя укладчиками на всю ширину покрытия, что позволит получить более ровное и однородное по плотности основание. При укладке одним укладчиком длина захватки может изменяться в пределах 60 - 100 м в зависимости от толщины слоя, вязкости битума и температуры воздуха.

37. Для достижения высокого качества основания и нормальной работы механизмов необходимо подавать смесь в количестве не менее 60 т/час при работе одним укладчиком и не менее 120 т/час - двумя.

38. Основания из битумоминеральных смесей уплотняют гладковальцовыми металлическими катками - двухосными двухвальцовыми и трехосными трехвальцовыми и самоходными катками на пневматических шинах.

Укатку необходимо начинать при максимально возможной для данной смеси температуре (135 - 145 °С). Первые проходы целесообразно выполнять легкими катками при скорости 3 - 4 км/час или самоходными катками на пневматических шинах с давлением в шинах 1,5 - 2 ати.

Для достижения заданной плотности битумоминеральной смеси в среднем необходимы: 2 - 4 прохода легкими и 12 - 20 проходов тяжелыми гладковальцовыми катками по одному следу или 12 - 14 проходов катками на пневматических шинах и 2 - 4 прохода тяжелыми гладковальцовыми катками при любой толщине 20 см.

39. Одним из преимуществ уплотнения толстых слоев является сохранение в течение длительного времени высокой температуры смеси. Битумоминеральная смесь в слое толщиной 15 - 18 см (в уплотненном состоянии) остывает в 3 - 4 раза медленнее, чем в слое 3,5 - 4 см. При толщине 15 см и температуре воздуха 18 - 20 °С снижение температуры смеси от 145 до 60 С*) происходит примерно за 3 - 3,5 час, а в слое толщиной 9 см - за 2 - 2,5 час. При организации работ по устройству оснований или покрытий повышенной толщины необходимо учитывать время эффективной укатки.

40. Коэффициент уплотнения должен быть не менее 0,98.

*) Нижний предел температуры, после которой укатка не эффективна.

41. Требования техники безопасности и охраны труда при строительстве оснований из горячих битумоминеральных смесей изложены в «Правилах техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (М., «Транспорт», 1968). При применении поверхностно-активных веществ и активаторов необходимо соблюдать правила по технике безопасности, изложенные в ВСН 59-68.

Устройство оснований из шлакоминеральных и цементоминеральных смесей

42. Каменные материалы, укрепленные гранулированным доменным шлаком (шлакоминеральные смеси), обладают следующими положительными качествами, обусловливающими целесообразность их применения для устройства слоев оснований:

- шлакоминеральные смеси, уплотненные слоем толщиной 20 - 25 см, через несколько недель или месяцев формируются в гибкую, упругую, бесшовную и беспросадочную плиту с пониженным по сравнению с цементированными материалами модулем упругости, меньшей хрупкостью, большей деформативностью при температурных напряжениях;

- шлакоминеральные смеси, активированные гидратной известью, в высшей степени технологичны, так как они медленно схватываются и твердеют и позволяют делать разрывы в несколько суток между приготовлением смеси, ее укладкой и уплотнением. Шлакоминеральные смеси, активированные цементом, менее технологичны, однако и они позволяют вести работы в течение 6 - 8 час;

- используемые в настоящее время в дорожном строительстве смесители, укладчики, планировщики, уплотняющие средства позволяют полностью механизировать все работы со шлакоминеральными смесями.

43. При устройстве оснований из шлакоминеральных смесей можно использовать местные малопрочные каменные материалы даже на дорогах высших категорий.

44. Благодаря гранулометрическому составу, обеспечивающему оптимальную плотность, шлакоминеральные смеси до начала схватывания и твердения работают в основании как водосвязный материал, вследствие чего движение по уплотненному слою можно открывать немедленно.

45. Асфальтобетонное покрытие на шлакоминеральное основание можно укладывать сразу после устройства основания или в течение всего строительного сезона с обеспечением ухода в соответствии с пп. 139 - 142 настоящих «Методических рекомендаций».

Требования к исходным материалам

46. Для устройства оснований из каменных материалов или песков, укрепленных гранулированным доменным шлаком (шлакоминеральные смеси) или цементом (цементоминеральные смеси), применяют: щебень рядовой и фракционированный из скальных пород, шлаковый щебень, гравий, щебень из гравия, гравийно-песчаные материалы, песок природный, песок из отходов дробления и материалы, которые в процессе производства работ изменяют свой гранулометрический состав (ракушечники, известняки, песчаники).

47. Каменные материалы, используемые для приготовления смесей, должны отвечать требованиям настоящих «Методических рекомендаций», а также требованиям СНиП 1-Д.2-70, ГОСТ 8267-64, ГОСТ 10260-62 и ГОСТ 8268-62.

48. Каменные материалы или пески, укрепленные доменным гранулированным шлаком или цементом, применяют в виде смесей:

- шлакоминеральных с добавкой гидратной извести;

- шлакоминеральных с добавкой цемента;

- цементоминеральных.

49. Для приготовления шлакоминеральных смесей с известью и цементом и цементоминеральных смесей применяют гравий и щебень не ниже 4-го класса прочности и морозостойкости (в соответствии с требованиями СНиП 1-Д.2-70 к щебню (гравию) для устройства оснований, укрепляемых цементом или другими минеральными вяжущими).

50. Гранулометрический состав каменных материалов (см. табл. 4 и рис. 2) для приготовления смесей должен обеспечивать оптимальную плотность смесей. Предпочтение следует отдавать смесям с максимальной крупностью частиц до 25 мм. Смеси с таким гранулометрическим составом отличаются большей однородностью.

В гравийно-песчаных смесях, укрепляемых гранулированным шлаком с добавкой извести, для создания большей устойчивости рекомендуется применять 25 % дробленого гравия.

51. Песок. Для приготовления смесей, перечисленных в п. 48, рекомендуется применять природные кварцевые или полевошпатовые пески, а также искусственные пески из отходов дробления горных пород любой крупности, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736-67, а также СНиП 1-Д.2-70 и ВСН 143-68.

52. Доменный гранулированный шлак.

Для приготовления шлакоминеральных смесей с добавкой извести или портландцемента применяют доменный гранулированный шлак основной 1, 2 и 3-го сортов, отвечающий требованиям ГОСТ 3476-60.

53. Доменный гранулированный шлак должен содержать зерен крупнее 5 мм не более 10 %, в том числе камневидных кусков шлака (не подвергшихся грануляции) должно быть не более 5 % по весу.

54. Наличие в доменном гранулированном шлаке посторонних примесей (угля, песка, каменных материалов) недопустимо.

55. Влажность доменного гранулированного шлака не регламентируется, но определяется непосредственно перед его применением.

56. Доменный гранулированный шлак применяют как непосредственно после гашения, так и заранее заготовленный, хранящийся в штабелях. При укладке в штабеля используют грейферный кран или другое оборудование, которое, по возможности, не дробило бы шлак. Активность складированного доменного гранулированного шлака практически не изменяется длительное время (до 1 года).

Перед применением пригодность шлака проверяют в соответствии с ГОСТ 3476-60. Химический анализ шлака производится по ГОСТ 5382-65.

57. Цемент. В цементоминеральных смесях, применяемых для устройства оснований, следует использовать портландцемент (дорожный), а также шлакопортландцемент марки «400» и выше, отвечающий требованиям ГОСТ 10178-62.

58. Для шлакоминеральных смесей рекомендуется портландцемент (дорожный), а также шлакопортландцемент марки «400» и выше, отвечающий требованиям ГОСТ 10178-62 (п. 16 а, г, д).

59. Портландцементы, применяемые в смесях для строительства основания, при хранении частично гидратируются на воздухе и теряют активность, поэтому целесообразно употреблять портландцементы с потерей при прокаливании не выше 2 %.

60. Физико-механические свойства цементов следует определять по ГОСТ 310-60.

61. Известь гидратная, используемая для активации доменного гранулированного шлака, применяемого в шлакоминеральных смесях, должна быть 1-го или 2-го сорта и соответствовать требованиям ГОСТ 9179-59 (п. 8).

62. Известь гидратную (пушонку) следует применять без добавок. Известь гидратную необходимо получать непосредственно перед употреблением. Она должна быть свежей и некарбонизированной. Срок хранения в бумажной таре извести гидратной - не более 30 суток.

63. Вода. Для цементоминеральных или шлакоминеральных смесей, а также для ухода за основанием применяют питьевую воду без предварительного анализа. Использование промышленных, сточных и болотных вод для приготовления смесей и ухода за основанием не допускается.

64. Минеральные природные воды из соленых озер, заливов и водоемов можно применять для приготовления смесей и ухода за основанием, если общее содержание солей не превышает 5000 мг/л; содержание ионов не более 2700 мг/л; водородный показатель рН - не менее 4.

Требования к укрепленным смесям

65. Цементоминеральные и шлакоминеральные смеси должны обеспечивать надлежащую прочность, морозо- и водостойкость отвердевшей смеси в слое основания в зависимости от климатических условий и интенсивности движения.

66. Для устройства оснований в различных дорожно-климатических зонах и на дорогах различных категорий рекомендуется применять: шлакоминеральные смеси с 1 - 2 % гидратной извести; шлакоминеральные смеси с 1 - 5 % цемента; цементоминеральные смеси, отвечающие требованиям табл. 5.

67. Смеси, рекомендуемые для строительства конструктивных слоев в основании, характеризуются следующим:

а) шлакоминеральные смеси с цементом медленно набирают прочность в течение года. Такие смеси обладают повышенной деформативной способностью и достаточной морозостойкостью;

б) шлакоминеральные смеси с гидратной известью еще более медленно набирают прочность; они обладают низкими прочностными показателями, высокой деформативной способностью и пониженной морозостойкостью;

в) у цементоминеральных смесей относительно высокие прочностные показатели, незначительная деформативная способность и сравнительно высокая морозостойкость.

68. Шлакоминеральные смеси (с добавкой гидратной извести или цемента) и цементоминеральные смеси применяют в конструктивных слоях оснований в зависимости от климатических и других условий в соответствии с пп. 11 - 12 настоящих «Методических рекомендаций».

Проектирование составов смесей

69. Гранулометрический состав смесей рекомендуется подбирать по принципу плотных смесей (см. табл. 4, рис. 2).

Перед подбором составов смесей следует испытать все используемые материалы и установить соответствие требованиям ГОСТов и настоящих «Методических рекомендаций».

Проектирование смесей включает:

- улучшение гранулометрического состава гравия (щебня) - выбор и определение расхода зерновых добавок, при этом для повышения сдвигоустойчивости минерального скелета в гравийно-песчаные смеси рекомендуется добавлять до 25 % дробленых материалов;

- определение дозировки вяжущего;

- определение оптимальной влажности и максимальной плотности выбранного состава;

- приготовление смесей и образцов из них;

- испытания образцов.

70. Для шлакоминеральных смесей с цементом или гидратной известью в зависимости от требуемой прочности укрепляемой смеси определяют расход доменного гранулированного шлака, цемента или извести (табл. 5) и проверяют прочностные показатели испытанием образцов.

71. Для цементоминеральных смесей устанавливают расход цемента испытанием образцов из трех пробных смесей, отличающихся содержанием цемента на 1 - 1,5 %. Количество цемента в смесях назначают по табл. 5 в зависимости от требуемой прочности укрепляемой смеси.

72. Необходимое количество воды для смесей устанавливают определением оптимальной влажности, соответствующей их максимальной плотности. Смеси, содержащие зерна размером до 22 мм, испытывают на большом приборе Союздорнии, а смеси, содержащие зерна размером от 10 до 50 мм, испытывают в специальных цилиндрах емкостью 3 л в соответствии с приложением 2 СН 25-64.

Таблица 5

Физико-механические свойства смесей