R®m - середньоарифметичне значення границі міцності при стисканні за температури
(20 ± 1) °С водонасичених зразків, МПа.
ВИЗНАЧЕННЯ ОДНОРІДНОСТІ ҐРУНТІВ, УКРІПЛЕНИХ В'ЯЖУЧИМ
Суть методу полягає в статистичній обробці вибіркових значень показника границі міцності при стиску водонасичених зразків за температури 20 °С для ґрунтів, укріплених цементом, органічним або комплексним в'яжучим, та оцінюванні їх однорідності за коефіцієнтом варіації цього показника.
Для зразків ґрунтів, укріплених цементом, коефіцієнт варіації визначають згідно з методикою ДСТУ Б В.2.7-214.
Для зразків ґрунтів, укріплених органічним або комплексним в'яжучим, обсяг вибірки повинен складатися не менше ніж з 20 визначень і призначається за кількістю випробуваних проб за період між періодичними випробуваннями. Коефіцієнт варіації Cv, виражений в частинах одиниці або відсотках, є мірою відхилу дослідних даних від середнього вибіркового значення і обчислюється за формулою:
Sn
С, (12)
де Sn - середньоквадратичний відхил значень показника границі міцності при стиску водонасичених зразків за температури 20 °С для ґрунтів, укріплених органічним або комплексним в'яжучим;
X - середнє значення показника границі міцності при стиску водонасичених зразків за температури 20 °С для ґрунтів, укріплених органічним або комплексним в'яжучим, в обсязі вибірки.
Середнє значення показника обчислюють як середньоарифметичне з окремих значень, що складають вибірку, за формулою:
Х = ^—, (13)
п
де х,- - частинне значення показника в ї-й пробі;
п - обсяг вибірки.
Середньоквадратичний відхил Sn обчислюють за формулою:
Д(Х-х,)2
S„=bj . (14)
п -1
ВИМОГИ БЕЗПЕКИ ТА ОХОРОНИ ДОВКІЛЛЯ
Матеріали для приготування сумішей - цемент, вапно, бітум, бітумна емульсія та ґрунти - за ступенем шкідливої дії на організм людини відносяться до небезпечних, помірнонебезпечних та малонебезпечних речовин II - IV класів небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007.
Концентрація шкідливих речовин у повітрі робочої зони при роботі з сумішами не повинна перевищувати гранично-допустимих концентрацій (ГДК) згідно з ГОСТ 12.1.005 (наведені у таблиці 3).
Таблиця 3 - Гранично-допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони
|
Шкідливі речовини |
ГДК, мг/м3 |
Клас небезпеки |
|
Вуглеводні С2 - Сю (У перерахунку на вуглець) |
300 |
IV |
|
Етанол |
1000 |
IV |
|
Кремнію діоксид кристалічний при вмісті в пилу від 10 % до 70 % (граніт, шамот, слюда-сирець, вуглецевий пил тощо) |
2 |
III |
|
Ксилол 50 |
50 |
III |
|
Оксид вуглецю (IV) |
20 |
IV |
|
Оксиди азоту (в перерахунку на NO2) |
5 |
III |
|
Сірки діоксид |
10 |
III |
|
Фенол |
0,3 |
II |
|
Циклогексан |
80 |
IV |
Контроль за станом повітря робочої зони при роботі з сумішами здійснюють згідно з ГОСТ 12.1.005; ГОСТ 12.1.014, ГОСТ 12.1.016. Концентрацію пилу у повітрі робочої зони визначають згідно з [4].
Вапняний пил виявляє фіброгенну і шкіроподразливу дію. Робота з вапном потребує спеціального захисту шкіри та очей. ГДК вапняного пилу в повітрі робочої зони не повинна перевищувати для вапна гашеного - 2 мг/м3, вапна негашеного - 1 мг/м3. Загальний вміст пилу у повітрі робочої зони при роботі з вапном не повинен перевищувати 10 мг/м3 при визначенні згідно з [4].
Приміщення, де проводяться роботи з ґрунтами, обробленими мінеральними, органічними або комплексними в'яжучими, повинні бути обладнані системами припливно-витяжної вентиляції, аспірації та опалення згідно з ДБН В.2.5-67, ДСТУ Б А.3.2-12, освітлення згідно з ДБН В.2.5-28, водопровідною системою та каналізацією згідно з ДБН В.2.5-64, питною водою згідно з ДСанПіН 2.2.4-171. Робочі місця повинні бути організовані у відповідності з ДСТУ ГОСТ 12.2.061.
Рівень шумового навантаження на працюючих при приготуванні і використанні ґрунтів, оброблених мінеральним, органічним або комплексним в'яжучим, повинен відповідати вимогам ДСН 3.3.6.037.
Еквівалентні рівні загальної вібрації на робочих місцях повинні відповідати вимогам ДСН 3.3.6.039.
Мікроклімат робочих приміщень повинен відповідати санітарним нормам згідно з ДСН 3.3.6.042.
Виробничі приміщення повинні бути обладнані первинними засобами пожежогасіння відповідно до НАПБ Б.03.001 та Правил пожежної безпеки в Україні.
Засобами гасіння у разі займання дорожніх бітумів мають бути пісок, кошма, пінний вогнегасник згідно з ДСТУ 3675.
Процеси приготування суміші повинні проводитись з дотриманням вимог пожежної безпеки, електростатичної іскробезпеки та виробничої безпеки згідно з ГОСТ 12.1.004, ГОСТ .12.1.010, ГОСТ 12.1.018, ГОСТ 12.1.044 (ИСО 4589), ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002, ГОСТ 12.4.124.
Працівники, що займаються приготуванням сумішей, виготовленням і випробуваннями зразків ґрунтів, укріплених в'яжучим, повинні бути забезпечені засобами індивідуального захисту згідно з НПАОП 0.00-4.01 та НПАОП 63.21-3.03. При роботі з вапном працівники мають бути забезпечені спецодягом згідно з ГОСТ 27575, спецвзуттям згідно з ДСТУ 3835.
До робіт, пов'язаних з приготуванням і випробуванням ґрунтів,укріплених в'яжучим, допускаються особи, які проходять періодичний медичний огляд згідно з Порядком проведення медичних оглядів робітників певних категорій, інструктажі з техніки безпеки і перевірку знань з питань пожежної безпеки відповідно до Правил пожежної безпеки в Україні.
Матеріали, що використовуються при приготуванні сумішей, с пожежо- і вибухобезпеч- ними речовинами. В процесі приготування сумішей при дотриманні технологічних параметрів і вимог охорони праці небезпека додаткових викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище відсутня.
Порядок накопичення, транспортування, знешкодження та поховання розливів бітумів (бітумних емульсій), розсипаних сумішей, цементу, вапна, некондиційних та інших відходів, що утворюються в процесі приготування сумішей, повинен відповідати вимогам ДСТУ 4462.3.01 та ДСТУ 4462.3.02.
Умови відведення стічних вод при проведенні робіт із сумішами повинні відповідати вимогам СаНПиН 4630.ДОДАТОК А
(довідковий)
ВИМОГИ ДО ҐРУНТІВ ДЛЯ УКРІПЛЕННЯ В'ЯЖУЧИМИ МАТЕРІАЛАМИ
А.1 Для влаштування дорожніх та аеродромних основ та покриттів з ґрунтів, укріплених в'яжучим, використовують великоуламкові ґрунти, піски, супіски (піщані та пилуваті), суглинки (піщанисті та пилуваті), глини (легкі піщанисті, легкі пилуваті, важкі).
Не дозволяється використовувати для укріплення в'яжучим глини з числом пластичності понад 22. Не дозволяється обробляти в'яжучим гумусові горизонти чорноземів, дерново-підзолистих і напівболотних ґрунтів. Забороняється укріплення глин бітумними емульсіями.
А.2 Ґрунти, призначені для укріплення в'яжучим, повинні мати оптимальну вологість, але не більше ніж 0,55 WL для глинистих ґрунтів, інших - не більше ніж 0,75 WL.
А.З Ґрунти, призначені для укріплення цементом, повинні мати відносну деформацію зди- мання до 0,07 згідно з ДСТУ Б В.2.1-2 та характеризуватися вмістом гіпсу не більше ніж 10 %.
Не дозволяється укріплювати цементом ґрунти, які містять:
більше ніж 2 % за масою гумусових речовин - для влаштування шарів дорожнього одягу в І дорожньо-кліматичній зоні згідно з ДБН В.2.3-4;
більше ніж 4 % за масою гумусових речовин - для влаштування шарів дорожнього одягу в II - IV дорожньо-кліматичних зонах згідно з ДБН В.2.3-4.
Ґрунти, які характеризуються кислою реакцією середовища (pH менше ніж 7), дозволяється укріплювати цементом лише після їх нейтралізації вапном, каустичною содою або іншими лужними сполуками.
А.4 Для укріплення мінеральним в'яжучим (цементом або вапном) придатні засолені ґрунти, в яких вміст солі у відсотках від маси ґрунту становить:
при хлоридному, сульфатно-хлоридному і хлоридно-сульфатному засоленні - до 4 % включно;
при хлоридному, сульфатно-хлоридному і хлоридно-сульфатному засоленні за умов укріплення цементом з добавкою вапна або кальцію хлористого, або заліза хлористого чи сірчанокислого - від 4 % до 6 %;
при сульфатному засоленні - до 2 % включно при влаштуванні шарів дорожнього одягу, до 1 % включно - при влаштуванні аеродромних основ та покриттів.
А.5 Для укріплення рідким бітумом придатні засолені ґрунти, в яких вміст легкорозчинних солей у відсотках від маси ґрунту становить:
до 1 % включно - при сумарному вмісті поглинутого натрію менше ніж 20 % обмінної ємкості ґрунту; якщо останнє значення перевищує 20 %, рідкі бітуми слід застосовувати з добавками ПАР або вапна;
до 5 % включно-у випадку укріплення рідким бітумом з добавкою ПАР або гранулометричних добавок - останні вводять з метою зниження відносного вмісту легкорозчинних солей до 1 %, при цьому число пластичності ґрунту після введення гранулометричних добавок не повинне перевищувати 17.
Засолені ґрунти не придатні для укріплення бітумними емульсіями.
А.6 Для укріплення комплексним в'яжучим на основі рідкого бітуму і цементу непридатні ґрунти, які містять гумус і легкорозчинні солі.
А.7 Мілкі піски дозволяється укріплювати цементом без додавання гранулометричних добавок у випадку, коли земляне полотно споруджується з піщаних ґрунтів.
При укріпленні цементом допускається застосовувати суміші складу, близького до оптимального згідно з [2], якщо відхил вмісту окремих фракцій не перевищує 10 % при дотриманні вимог [2] щодо вмісту великих і дрібних зерен.А.8 Для оптимізації гранулометричного складу застосовують гранулометричні добавки дисперсних матеріалів згідно з ДСТУ Б В.2.7-30, ДСТУ Б В.2.7-35, ДСТУ Б В.2.7-149. Кількість добавок дисперсних матеріалів становить від 10 % до ЗО % від маси ґрунту та визначається при підборі складу суміші в лабораторії.
А.9 До ґрунтіз, придатних для укріплення в'яжучим без застосування гранулометричних добавок, належать великоуламкові ґрунти оптимального або близького до оптимального зернового складу; неоднорідні піски (крупні, середньої крупності), супіски з числом пластичності понад З (переважно супіски піщанисті, супіски пилуваті), а також легкі суглинки.ДОДАТОК Б
(довідковий)
ПРАВИЛА ПРИГОТУВАННЯ СУМІШЕЙ У ЛАБОРАТОРІЇ
Б.1 Загальні правила приготування сумішей у лабораторії
При приготуванні сумішей у лабораторії виконують випробування вихідних матеріалів.
Проби ґрунту відбирають із однорідного за видом шару ґрунту згідно з ДСТУ Б В.2.1-8. Загальна маса проби ґрунту для випробувань вихідного матеріалу, а також приготування і випробувань зразків лабораторних партій ґрунтів, укріплених в'яжучим, повинна становити 50 кг для глинистих і піщаних ґрунтів, 80 кг-для великоуламкових ґрунтів.
Ґрунти перевіряють на відповідність вимогам додатка А до:
зернового складу - згідно з ДСТУ Б В.2.1-19;
числа пластичності - згідно з ДСТУ Б В.2.1-17;
вмісту легкорозчинних солей - згідно з ДСТУ Б В.2.1-2;
- вмісту органічних речовин - згідно з ДСТУ Б В.2.1-16.
Визначають також вологість ґрунту згідно з ДСТУ Б В.2.1-17.
В'яжучі матеріали - цемент, вапно, органічне в'яжуче - перевіряють на відповідність вимогам ДСТУ Б В.2.7-46, ДСТУ Б EN 197-1, ДСТУ Б В.2.7-85, ДСТУ Б В.2.7-90, ДСТУ 4044, ГОСТ 11955, ДСТУ Б В.2.7-129. Бітум має бути зневодненим відповідно до вимог 2.1 ГОСТ 11501.
Гранулометричні добавки, які застосовують згідно з таблицею А.2, перевіряють на відповідність вимогам ДСТУ Б В.2.7-30, ДСТУ Б В.2.7-35, ДСТУ Б В.2.7-149.
Добавки ПАР, стабілізаторів ґрунтових мас або інші добавки перевіряють на відповідність вимогам чинної нормативно-технічної документації.
Б.2 Приготування сумішей, оброблених мінеральними в'яжучими матеріалами
Б.2.1 Ґрунт висушують до повітряно-сухого стану. Піщані та глинисті ґрунти (глинисті - попередньо подрібнені, за необхідності - з використанням дробарок) просіюють крізь сито з розміром вічок 5 мм, великоуламкові - крізь сито з розміром вічок 40 мм; 25 мм. За необхідності змішують підготовлений ґрунт з гранулометричними добавками.
Б.2.2 При приготуванні суміші, обробленої цементом або вапном, до ґрунту, підготовленого відповідно до Б.3.1, додають в'яжуче, суміш перемішують і зволожують до оптимальної вологості відповідно до Б.2 з урахуванням вмісту води в складі ґрунту.
При використанні негашеного вапна суміш після зволожування до оптимальної вологості витримують в герметичній посудині протягом 5 год, після чого приступають до виготовлення зразків.
Б.2.3 Суміш остаточно перемішують у лабораторному змішувачі примусової дії до повного і рівномірного об'єднання всіх компонентів протягом (5 ± 1) хв. Час, необхідний для перемішування, уточнюють експериментальним шляхом. Перемішування є закінченим, якщо в суміші відсутні окремі згустки в'яжучого або грудки необробленого ґрунту. За відсутності лабораторного змішувача дозволяється перемішування вручну.
Б.2.4 При приготуванні суміші, обробленої цементом або вапном з застосуванням добавок у рідкому стані,до ґрунту, підготовленого відповідно до Б.2.1, додають в'яжуче, суміш перемішують і зволожують до оптимальної вологості згідно з [3]; загальний вміст рідини повинен відповідати оптимальній вологості суміші з урахуванням вмісту води в складі ґрунту і вмісту добавок у вигляді водного розчину або інших добавок в рідкому стані. Далі здійснюють перемішування суміші відповідно до Б.2.3.
