Страница 2: Методические рекомендации по применению местных каменных материалов (известняков), обработанных цементом, в основаниях дорожных одежд автомобильных дорог Молдавской ССР (46179)

4.13. На основе экспериментальных работ с известняками Молдавии, обработанными цементом, установлена ориентировочная зависимость между прочностью получаемого материала и содержанием в нем цемента марки 400:

для щебеночных смесей ρсж = 0,097U12 + 0,013U1 + 2,3;

для песчаных смесей ρсж = 1,76U1,

где ρсж - предел прочности при сжатии образков в возрасте 28 суток, МПа;

U1 - содержание цемента в смеси, %.

На основе полученных зависимостей рассчитан ориентировочный расход цемента (табл. 2).

Таблица 2

Примечание. В случае применения цемента марки 300, 500, 600 расход, указанный в табл. 2, соответственно умножают на коэффициенты 1,2; 0,9; 0,8.

4.14. Учитывая большое разнообразие используемых материалов, рассчитанное количество цемента следует уточнять экспериментальным подбором обработанного цементом материала; дозировки цемента (не менее трех) должны быть близкими к расчетной, отличаясь от последней на 1,5 - 2 %.

4.15. Изготовление образцов и определение предела прочности при сжатии и изгибе выполняют по ГОСТ 10180-74 «Бетон тяжелый. Методы определения прочности».

Уплотняют образцы вибрированием с пригрузом, трамбованием или прессованием.

При трамбовании в цилиндрическую форму слоями засыпают смесь (толщина слоя не должна превышать 100 мм), каждый слой штыкуют металлическим стержнем диаметром 16 мм из расчета 3 нажима на 10 см2 поверхности образца. Образцы диаметром и высотой 100 мм уплотняют гирей массой 2,5 кг, падающей с высоты 30 см (75 ударов). При уплотнении образцов большего (меньшего) диаметра количество ударов гири увеличивается (уменьшается) прямо пропорционально изменению площади поверхности образца.

Образцы можно изготавливать на прессе нагрузкой 20 МПа, которую выдерживают в течение 3 мин.

Перед испытанием образцы на 24 ч погружают в воду: вначале образцы заливают водой на 1/3 высоты, через 8 ч - на 2/3 высоты, через 16 ч - полностью.

4.16. Морозостойкость укрепленных материалов определяют по ГОСТ 10060-76 «Бетоны. Методы определения морозостойкости» после их насыщения водой в течение 3 суток (порядок указан в п. 4.15).

4.17. Результаты испытаний сравнивают с заданными требованиями. Минимальные расходы цемента, обеспечивающие требуемую прочность и морозостойкость укрепленных материалов, обусловливают проектный состав смеси.

Определение оптимальной влажности смеси комбинированным способом

4.18. Каменный материал с подобранным зерновым составом высушивают до постоянной массы и методом квартования отбирают из него среднюю пробу: крупнозернистой смеси - 15, среднезернистой - 10, мелкозернистой - 5 кг.

Пробу каменного материала разделяют просеиванием через сито с диаметром отверстий 5 мм на две части.

4.19. Для определения водоудерживающей способности каменный материал крупнее 8 мм взвешивают и, пересыпав в мешок из редкой ткани, опускают в сосуд с водой. Через 10 - 30 мин (нижний предел для пористых материалов, верхний - для плотных) мешок с материалом вынимают из воды и подвешивают над сосудом для полного стекания избыточной воды. После этого насыщенный водой материал взвешивают, а затем определяют его водоудерживающую способность по формуле

где W1 - водоудерживающая способность крупной части каменного материала, % массы;

Рсух - масса крупной части каменного материала, кг, в сухом состоянии;

Рнас - то же, после свободного насыщения водой.

4.20. Определение оптимальной влажности песчаных частиц мельче 5 мм и цемента производят по методике, изложенной в п. 3 приложения 3 «Инструкции по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов» СН 25-74.

4.21. Оптимальную влажность смесей (Wопт, % массы) подсчитывают по формуле

где W1 - водоудерживающая способность отсеянной крупной части каменного материала (крупнее 5 мм), % массы;

Р1 - масса отсеянного каменного материала (крупнее 5 мм), кг;

W2 - оптимальная влажность при стандартном уплотнении мелкой части каменного материала (мельче 5 мм) в смеси с цементом, % массы;

Р2 - масса отсеянной мелочи (мельче 5 мм), кг;

Р3 - масса цемента, расходуемого на приготовление смеси, кг.

Определение оптимальной влажности смеси по максимальной жесткости

4.22. Необходимое количество воды, обеспечивающее наибольшую прочность и морозостойкость смесей, можно определить по их максимальной жесткости.

4.23. Для определения жесткости смеси на виброплощадку устанавливают форму-куб со стороной 100 мм. В форму вставляют полый усеченный конус высотой 150 мм с внутренним диаметром нижнего основания 100 мм и верхнего - 80 мм, изготовленный из листовой стали. Затем конус, предварительно смоченный с внутренней стороны водой, наполняют смесью, укладывая ее тремя слоями одинаковой толщины; каждый слой штыкуют 25-ю ударами металлического стержня диаметром 8 мм и длиной 850 мм с округленным концом. Для наполнения формы смесью используют насадку-воронку. После наполнения насадку снимают и избыток смеси срезают металлической линейкой вровень с краями формы.

Конус осторожно снимают и включают виброплощадку. Вибрирование ведут до тех пор, пока смесь не заполнит все углы формы, а поверхность ее не станет горизонтальной.

По времени (в секундах), необходимому для выравнивания поверхности смеси в форме, судят о жесткости смеси.

4.24. Для определения максимальной жесткости используют смеси с разной влажностью. Наименьшая влажность в начале первого опыта должна несколько превышать влажность материала в воздушно-сухом состоянии. С этой целью пробу смеси в воздушно-сухом состоянии смачивают водой (4 - 6 % массы смеси) и тщательно перемешивают. Опыт повторяют несколько раз, причем каждый раз увеличивают влажность смеси на 2 %, до тех пор, пока жесткость смеси (время выравнивания поверхности смеси) не начнет уменьшаться.

4.25. Максимальная жесткость смеси определяет необходимое количество воды в обработанной вяжущими смеси.

Расчет производственного расхода материалов, составляющих смеси

4.26. Расход материала на приготовление 1 м3 уплотненной цементоминеральной смеси с прерывистой гранулометрией подсчитывают по формулам:

где Рщ, Рп, Рц - количество щебня, песка (высевок) и цемента соответственно, кг/м3;

V - пустотность щебня, % объема;

n - расход цемента, % массы смеси;

ρщ, ρп, ρсм - насыпная плотность соответственно щебня, песка, смеси в уплотненном состоянии, кг/м3.

Количество воды в смеси (В, кг/м3) подсчитывают по формуле

где Wопт - оптимальная влажность смеси, полученная в результате подбора, % массы.

4.27. Расход материала на приготовление 1 м3 смеси с оптимальным зерновым составом подсчитывают по формулам:

где Nщ, Nп - содержание соответственно щебня и песка в смеси, % массы.

Количество воды подсчитывают по формуле, приведенной в п. 4.26 настоящих «Методических рекомендаций».

4.28. Расход каждого материала в единицу времени (т/ч, кг/с) для смесителей непрерывного действия получают путем перемножения расхода каждого материала на приготовление 1 м3 смеси на производительность данного смесителя.

5. Контроль качества работ и требования к их производству

5.1. При устройстве оснований из каменных материалов, обработанных цементом, необходим систематический контроль за соблюдением требований настоящих «Методических рекомендаций».

Контроль возлагается на инженерно-технический персонал, руководящий производством работ, и лабораторию дорожно-строительной организации.

5.2. При устройстве оснований следует контролировать: качество применяемых материалов и правильность их хранения; проектирование составов смеси, работу дозаторов, процесс приготовления смеси, ее транспортирование, распределение и уплотнение; уход за уложенным основанием.

5.3. Для получения обработанных цементом смесей с запроектированными свойствами максимальное расхождение фактического расхода материалов с проектным не должно превышать для заполнителей ±5 %, для вяжущих и воды ±2 %.

5.4. Несоблюдение точности дозирования, указанной в п. 5.3 настоящих «Методических рекомендаций», приводит к значительной неоднородности обработанных вяжущими смесей. В связи с этим для смешения материалов, обработанных цементом, рекомендуется применять специальные смесительные установки непрерывного действия с принудительным перемешиванием типа С-780, СБ-78. Продолжительность перемешивания должна быть не менее 2,5 мин.

5.5. Работы по приготовлению и уплотнению смеси должны быть закончены в течение смены, укатка смеси - не позднее 3 - 4 ч с момента введения в нее воды.

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

5.7. Смесь рекомендуется укладывать распределителем щебня или бетоноукладочными машинами. Допускается распределять смесь автогрейдером.

5.8. Спрофилированное основание уплотняют самоходными катками на пневматических шинах Д-551 или Д-627 за 12 - 18 проходов по одному следу.

5.9. Сразу после окончания уплотнения основания следует проводить мероприятия по уходу для предотвращения испарения воды.

СОДЕРЖАНИЕ