Методические рекомендации
Методические рекомендации по расширению применения мелких песков и малопрочных каменных материалов в конструкциях дорожных одежд во II и V дорожно-климатических зонах

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СОЮЗДОРНИИ)

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСШИРЕНИЮ ПРИМЕНЕНИЯ
МЕЛКИХ ПЕСКОВ И МАЛОПРОЧНЫХ КАМЕННЫХ
МАТЕРИАЛОВ В КОНСТРУКЦИЯХ
ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ВО II И V
ДОРОЖНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ

 

 

Одобрены главным техническими управлением Минтрансстроя СССР

Москва 1975

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСШИРЕНИЮ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛКИХ ПЕСКОВ И МАЛОПРОЧНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ В КОНСТРУКЦИЯХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ВО II и V ДОРОЖНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОНАХ. Союздорнии. М., 1975.

Предназначены для производственного внедрения комплексных методов укрепления мелких песков и малопрочных каменных материалов с применением медленногустеющих жидких битумов, битумных эмульсий, паст, сырых нефтей и отходов промышленности типа зол уноса сухого отбора на внегородских автомобильных дорогах общего пользования II - V категорий.

Укрепленные минеральные материалы рекомендованы для устройства верхних слоев оснований, облегченных покрытий и подстилающих слоев.

Даны примеры конструктивных решений и изложены основные особенности технологии производства работ в зависимости от предлагаемого метода укрепления, вида конструктивного слоя и региональных условий строительства, а также приведены требования к материалам, контролю производства работ и технике безопасности.

Табл. 9.

Предисловие

«Методические рекомендации по расширению применения мелких песков и малопрочных каменных материалов в конструкциях дорожных одежд во II и V дорожно-климатических зонах» разработаны на основе исследований Союздорнии и его Среднеазиатского филиала, а также широкого опытного строительства, проведенного совместно с трестами «Средаздорстрой» Главдорстроя, «Латавтодормост» Минавтошосдора Латвийской ССР и ДСУ Минавтошосдора Туркменской и Узбекской ССР в течение 1973 - 1974 гг.

Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для устройства подстилающих слоев, оснований и покрытий из укрепленных различными способами мелких песков и малопрочных каменных материалов на внегородских автомобильных дорогах общего пользования II - V категорий.

В «Методических рекомендациях» рассматриваются вопросы расширения области применения мелких песков и малопрочных каменных материалов, укрепленных битумными эмульсиями, жидкими медленногустеющими битумами с катионактивной добавкой Э-1, битумными вяжущими совместно с цементом или золами уноса с учетом специфики производства работ и формирования материалов в условиях II и V дорожно-климатических зон.

«Методические рекомендации» разработали канд. техн. наук Т.М. Луканина, инж. А.А. Фридман, канд. техн. наук Ю.В. Бутлицкий, инженеры З.И. Негуляева, У. Раджапов, Л.Н. Пасынский.

Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 143900 Балашиха-6, Московской обл., Союздорнии.

Общие положения

Настоящие «Методические рекомендации» разработаны с использованием авторского свидетельства № 384974, пополняют и развивают «Инструкцию по применению в дорожном и аэродромном строительстве грунтов, укрепленных вяжущими материалами» СН 25-74, «Технические указания по устройству оснований дорожных одежд из неукрепленных и укрепленных неорганическими вяжущими каменных материалов», ВСН 184-75, СНиП 1-Д.2-70, СНиП II-Д.5-72 и др. части:

разработки эффективных методов укрепления указанных минеральных материалов с применением медленногустеющих жидких битумов, битумных эмульсий и паст, сырых нефтей и отходов промышленности типа зол уноса сухого отбора;

расширения области использования укрепленных минеральных материалов в конструкциях дорожных одежд, в том числе в верхних слоях оснований, облегченных покрытиях и в подстилающих слоях;

уточнения технологии производства работ в зависимости от метода укрепления, вида конструктивного слоя и региональных условий строительства.

2. Предлагаемый комплекс мероприятий по разработке наиболее эффективных составов смесей, технологии работ, конструктивных решений и т.д. обеспечивает:

экономию вяжущих (цемента, битума) на 20 - 30 %, а также привозных прочных каменных материалов - в среднем на 1500 м³/км;

снижение стоимости строительства - от 5 до 10 тыс. руб. на 1 км;

повышение производительности труда за счет совершенствования технологии производства работ и продления строительного сезона.

3. Рекомендуемые методы укрепления мелких, в том числе барханных песков и малопрочных каменных материалов, разработаны с учетом условий строительства и свойств материалов, во II и V дорожно-климатических зонах.

В условиях II дорожно-климатической зоны предъявляются более высокие требования к морозостойкости, прочности и трещиностойкости укрепленных материалов, в V зоне - к теплоустойчивости, сдвигоустойчивости и прочности.

4. Настоящими «Методическими рекомендациями» предусматривается использование в дорожном строительстве в основном комплексных методов укрепления мелких песков и малопрочных каменных материалов.

Комплексные методы, рекомендуемые для II дорожно-климатической зоны, предполагают введение в пески битумных эмульсий и паст, жидких битумов или сырой нефти совместно с добавками золы уноса сухого отбора.

Комплексные методы, рекомендуемые для V зоны, предусматривают введение:

в мелкие барханные пески - битумной эмульсии совместно с цементом или без него, либо жидких битумов с катионактивными ПАВ;

в малопрочные каменные материалы - жидких битумов с добавками активных или поверхностноактивных веществ либо цемента.

Требования к укрепленным материалам указаны в табл. 1, 2, 5, 6.

5. Эффективность разработанных методов укрепления в значительной степени обеспечивается применением современных машин и механизмов типа смесительной установки Д-709 или оборудования асфальто- и цементобетонных заводов.

6. Требования техники безопасности и охраны труда при устройстве различных конструктивных слоев дорожной одежды изложены в СНиП III-A.11-70. «Техника безопасности в строительстве», «Правилах техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (М., «Транспорт», 1969).

При применении поверхностно-активных веществ необходимо соблюдать правила по технике безопасности, изложенные в «Инструкции по использованию поверхностноактивных веществ при строительстве дорожных покрытий с применением битумов» ВСН 59-68.

Применение укрепленных мелких песков при строительстве дорог во II дорожно-климатической зоне

Область применения и требования к укрепленным материалам

7. Пески мелкие, укрепленные битумными эмульсиями, пастами, жидким битумом или сырой нефтью, с активной добавкой в виде золы уноса сухого отбора, рекомендуются для устройства:

оснований под усовершенствованные облегченные и переходные типы покрытий на дорогах III - IV категорий;

верхних слоев оснований под асфальтобетонные покрытия и усовершенствованные облегченные типы покрытий на дорогах II - III категорий;

усовершенствованных облегченных и переходных типов покрытий на дорогах IV и V категорий со слоем износа.

8. При расчете толщины слоя укрепленного песка модуль упругости следует принимать равным 4000 - 5000 кгс/см².

9. Физико-механические свойства песков, укрепленных рекомендуемым способом, должны отвечать требованиям, приведенным в табл. 1 для грунтов, укрепленных битумными эмульсиями или жидкими битумами совместно с цементом, по II классу прочности.

Таблица 1

Примечание. Показатели физико-механических свойств даны для образцов, твердевших 28 суток.

Требования к исходным материалам

10. Для укрепления битумными эмульсиями, пастами, жидкими битумами или сырой нефтью с добавкой зол уноса пригодны пески мелкие, содержащие частиц крупнее 0,1 мм более 75 % по весу (СН 449-72).

11. В качестве вяжущих рекомендуется использовать:

битумные эмульсии анионные прямого типа медленнораспадающиеся, отвечающие требованиям ГОСТ 18659-73 «Эмульсии дорожные битумные»;

битумные пасты (на эмульгаторе-извести, фильтр-прессной грязи); отвечающие требованиям «Технических указаний по приготовлению и применению битумных паст в дорожном строительстве» ВСН 09-02-01-69 Минавтодора КазССР;

жидкие битумы классов МГ или СГ марок 25/40, 40/70, 70/130, отвечающие требованиям ГОСТ 11955-74;

нефти высокосмолистые с вязкостью по стандартному вискозиметру  не менее 7 сек. Содержание в нефти фракций, выкипающих до 360°, допускается не более 35 % по объему.

12. Сланцевые золы уноса сухого отбора, применяемые в качестве добавки, должны удовлетворять требованиям «Технических указаний по использованию зол уноса и золошлаковых смесей от сжигания различных видов твердого топлива для сооружения земляного полотна и устройства дорожных оснований автомобильных дорог» ВСН 185-74.

Проектирование составов смесей

13. Состав смеси проектируют с учетом ее назначения, а также свойств и стоимости применяемых материалов. При этом определяют наиболее рациональные соотношения вяжущих и минеральных материалов.

14. Проектирование состава смеси включает определение:

гранулометрического состава, оптимальной влажности и максимальной плотности грунтов по методике, изложенной в СН 25-74;

валового химического состава и величины удельной поверхности, содержания свободной CaO; сернистых и сернокислых соединений, потери при прокаливании зол уноса;

удельного веса при 20 °С, вязкости , содержания фракций, выкипающих до 360 °С, сырых нефтей;

физико-механических показателей смеси запроектированного состава, значения которых должны соответствовать приведенным в табл. 1. Возраст образцов при испытании - 90 суток, режим твердения - влажный.

15. В зависимости от назначения укрепленного грунта в конструкции дорожной одежды ориентировочно рекомендуется следующий расход вяжущих (% по весу грунта):

золы уноса - не менее 15;

битумной эмульсии, пасты (в пересчете на битум), жидкого битума или нефти - 3 - 5.

Большие добавки вяжущих принимают для верхних слоев оснований и покрытий.

16. Влажность песка при смешении с битумными эмульсиями или пастами должна быть не более 6 %.

Сухие пески допускается обрабатывать жидкими битумами или нефтью.

Влажность смеси при уплотнении должна быть не более: при использовании битумных эмульсий или паст - 8 - 10 %; жидких битумов или нефти - 4 - 6 %.

Технология производства работ

17. Смеси из песка, золы и органического вяжущего (битумных эмульсий, пасты, жидкого битума или нефти) готовят:

в стационарных условиях с использованием смесителей принудительного типа Д-709, ЦБЗ, АБЗ и др., имеющих дозаторы для введения жидких, порошкообразных вяжущих и воды;

на дороге с использованием грунтосмесительной машины Д-391Б или фрезы Д-530.

18. Порядок введения вяжущих должен быть следующим: вначале грунт обрабатывают эмульсией, пастой, жидким битумом или нефтью, затем вводят добавку золы.

19. Увлажняют минеральный материал либо водой перед введением битумного вяжущего, либо разбавленными (30 - 40 %-ной концентрации) битумными эмульсиями или пастами.

20. Последующие технологические операции по перемешиванию, разравниванию, уплотнению и уходу выполняют в соответствии с требованиями СН 25-74.

Применение укрепленных мелких песков и малопрочных каменных материалов при строительстве дорог в V дорожно-климатической зоне

Мелкие пески

Область применения и требования к укрепленным материалам

21. Пески мелкие, в том числе барханные, укрепленные битумной эмульсией или жидким битумом класса МГ с катионактивной добавкой Э-1, рекомендуются для устройства подстилающих слоев дорожных одежд взамен слоя из связного грунта^х) для обеспечения проезда технологического транспорта.

^х) Слой из связного грунта устраивается в соответствии с «Техническими указаниями по проектированию и сооружению земляного полотна автомобильных дорог в песчаных пустынях» ВСН 77-62.

В дальнейшем этот слой может быть использован как основание на дорогах III и IV категорий или покрытие со слоем износа на дорогах V категории.

22. Указанные разновидности песков могут быть также укреплены битумной эмульсией совместно с цементом. Такие грунты применяют для устройства верхних слоев оснований или оснований под капитальные и усовершенствованные облегченные покрытия на дорогах II - IV категорий, а также покрытий облегченного типа со слоем износа на IV и второстепенных дорогах III категории (подъездные пути, дороги с интенсивностью до 1500 авт./сутки с преимущественным движением автомобилей малой и средней грузоподъемности) (табл. 1).

23. При расчете толщины слоя рекомендуется принимать следующие модули упругости укрепленных песков:

с битумной эмульсией - 2000 - 3000 кгс/см²;

жидким битумом с Э-1 - 1500 кгс/см²,

битумной эмульсией совместно с цементом - 4000 - 5000 кгс/см².

24. Пески, укрепленные рекомендуемыми способами (п. 21), по своим физико-механическим свойствам должны отвечать требованиям, приведенным в табл. 2.

Таблица 2

Примечание. Режим хранения образцов - 8 час при 50° и 16 час при 20°; возраст - 7 суток.

Требования к исходным материалам

25. Для укрепления битумными эмульсиями или жидкими битумами с Э-1 рекомендуются пески мелкие, в том числе барханные (п. 10).

26. Наиболее эффективными вяжущими являются битумные эмульсии. Они дают возможность получать материалы с более высокими показателями физико-механических свойств и обрабатывать грунты в широком диапазоне влажности. Битумные эмульсии применяют в соответствии с п. 11.

27. Допускается при укреплении песков для подстилающих слоев использовать среднераспадающиеся битумные эмульсии.

Рабочая концентрация битумной эмульсии, при которой достигается равномерное перемешивание песка с вяжущим, должна находиться в пределах:

для медленнораспадающихся эмульсий - 30 - 50 %;

для среднераспадающихся эмульсий - 30 - 40 %.

28. Рекомендуемые марки жидких битумов класса МГ-25/40, 40/70, 70/130 должны соответствовать требованиям ГОСТ 11955-74.

29. Катионактивная добавка Э-4 должна соответствовать требованиям ВСН 59-68.

30. Портландцемент применяют марок не ниже «300» со сроком схватывания не менее двух часов, отвечающий требованиям ГОСТ 10178-62.

Проектирование составов смесей

31. При проектировании составов смесей определяют пригодность грунта согласно СН 25-74 и устанавливают соответствие свойств применяемых вяжущих и добавок требованиям ГОСТ и технических условий.

32. Органическое вяжущее и добавки выбирают в зависимости от назначения укрепленных песков в конструктивных слоях дорожных одежд в соответствии с пп. 21, 22 настоящих «Методических рекомендаций».

33. Ориентировочные нормы расхода основного вяжущего материала, активных и поверхностно-активных добавок для укрепления песков мелких и пылеватых приведены в табл. 3.

Таблица 3

Технология производства работ

34. Работы по устройству слоев из песков, укрепленных битумной эмульсией, можно проводить в любое время года при устойчивой погоде с температурой воздуха не ниже +5 °С. При этом повышенная влажность песка не препятствует производству работ.

35. При устройстве подстилающих слоев или слоев оснований смесь песка с битумной эмульсией приготавливают методом смешения на дороге с использованием фрезы Д-530 в соответствии с технологической схемой № 1, приведенной в приложении 2 настоящих «Методических рекомендаций».

36. Вследствие трудности проезда технологического транспорта по сухому песку фреза Д-530 должна быть дооборудована емкостью для эмульсии, установленной на шасси трактора.

37. Требуемую норму битумной эмульсии вводят через распределительную систему фрезы за один проход на всю толщину обрабатываемого слоя с последующим перемешиванием смеси при втором проходе фрезы по следу.

38. Обрабатывать песок битумными эмульсиями следует при влажности смешения 2 - 6 %. При уплотнении влажность смеси должна быть не менее 6 % и не более 10 %.

В жаркий и сухой период года допускается обрабатывать сухие пески, имеющие температуру не более 50 °С, эмульсией с содержанием битума не более 30 %.

39. Время между окончанием смешения и началом уплотнения смеси должно составлять в летний период не более 4 - 5 час, весной и осенью - не более 7 - 8 час.

40. Работы по устройству подстилающих слоев или оснований из песка, обработанного жидким битумом с добавкой Э-1, выполняют с помощью механизированного отряда, в котором в качестве ведущих машин используются две фрезы Д-530, дооборудованные в соответствии с п. 36.

41. Порядок технологического процесса принимается следующий (приложение 2, схема № 2). Из поливомоечной машины в емкость одной из фрез закачивается вода, в которой растворяется необходимое количество препарата Э-1. Заправленная раствором Э-1 фреза устанавливается с левой стороны по ходу движения. За один проход вводят и перемешивают раствор с песком. Возвращаясь к началу участка по тому же следу, фрезой производят повторное перемешивание.

42. С помощью второй фрезы за один проход в песок, обработанный раствором Э-1, вводят жидкий битум. При возвращении фрезы в исходное положение дополнительно перемешивают смесь.

43. Готовую смесь профилируют автогрейдером за 4 прохода по одному следу или за 12 проходов по ширине проезжей части.

44. При устройстве слоев оснований смесь можно приготавливать также в стационарных установках с принудительным перемешиванием.

45. При обработке песков медленнораспадающейся битумной эмульсией в сочетании с цементом технология приготовления смеси зависит от вида применяемого эмульгатора. При применении битумной эмульсии на газогенераторной и топочной смолах (мягчитель - древеснопирогенный марок А и Б) смесь приготавливают в соответствии с требованиями СН 25-74. При использовании битумной эмульсии на хлопковом гудроне (госсиполовой смоле) смеси приготавливают в стационарных смесителях или смешением на дороге, с обязательным соблюдением определенной последовательности введения вяжущих компонентов: вначале песок обрабатывают битумной эмульсией, затем вводят цемент.

46. Для обеспечения требуемой оптимальной влажности смеси и для исключения операции по увлажнению песка следует применять эмульсии с концентрацией битума не более 30 %.

47. Смесь, приготовленную в стационарных условиях, рекомендуется укладывать асфальтоукладчиком типа Д-150Б или укладчиком стабилизированных смесей Д-724. Допускается распределять смеси автогрейдером. При этом разрешается хранить смесь до распределения при сухой и жаркой погоде не более 4 - 5 час.

48. Песок, обработанный битумной эмульсией совместно с цементом, уплотняют сразу после распределения смеси на требуемую ширину слоя.

49. Смеси из песка, укрепленного рекомендуемыми способами, сначала уплотняют легкими катками, а затем средними или тяжелыми самоходными катками на пневматических шинах за 6 - 8 проходов по одному следу.

В случае сильного испарения влаги с поверхности слоя его увлажняют дополнительно до оптимальной влажности.

50. После уплотнения катком на пневматических шинах поверхность верхних слоев оснований или покрытий необходимо выровнять легкими катками с металлическими вальцами.

51. Коэффициент уплотнения подстилающих слоев и оснований должен быть не ниже 0,98 плотности образцов из этой смеси, уплотненных в лаборатории; допускается доуплотнение смесей в течение 2 - 3 дней.

52. При устройстве слоев из песка, укрепленного битумной эмульсией или жидким битумом с Э-1, ухода не требуется.

53. Уплотненный слой из песка, обработанного битумной эмульсией совместно с цементом, следует предохранять от испарения влаги путем устройства через сутки вышележащего конструктивного слоя или розливом битумной эмульсии из расчета 1,0 - 1,5 л/м². Для получения тонкой и равномерной пленки лучше применять эмульсию с концентрацией битума не более 30 %.

54. Для обеспечения оптимальных условий твердения свежеуложенного слоя в течение месяца в случае ухода розливом битумной эмульсии необходимо устраивать вышележащие конструктивные слои не позднее чем через 5 - 7 дней или же периодически возобновлять розлив эмульсии с последующей россыпью по ней песка.

55. По уплотненному до оптимальной плотности слою песка, обработанного одной битумной эмульсией или в сочетании с цементом либо жидким битумом с Э-1, разрешается сразу открывать регулируемое движение транспорта на пневматических шинах при условии ограничения скорости движения в первые 5 - 7 дней.

56. Вышележащие конструктивные слои допускается устраивать:

при применении битумной эмульсии - после формирования материала в течение 7 - 10 суток в условиях сухой погоды при температуре воздуха более +15 °С;

при применении жидкого битума с Э-1 или битумной эмульсии совместно с цементом - сразу после уплотнения слоя.

Контроль производства работ

57. Контроль производства работ осуществляется в соответствии с требованиями СН 25-74.

58. Одновременно с определением физико-механических свойств образцов, приготовленных в лаборатории из производственных смесей, и кернов, взятых из уплотненного слоя после формирования, необходимо контролировать нарастание прочности материала ударником Дорнии в соответствии с требованиями, приведенными в табл. 4.

Таблица 4

^х) Влажность слоя не должна отличаться от оптимальной более чем на 2 %.

Малопрочные каменные материалы

Область применения и требования к укрепленным материалам

59. Малопрочные каменные материалы, укрепленные цементом I и II класса прочности, используют для устройства оснований под капитальные или усовершенствованные облегченные типы покрытий на дорогах II - III категорий, а также покрытий усовершенствованного облегченного типа на дорогах IV и второстепенных дорогах III категории (подъездные пути, дороги с интенсивностью до 1500 авт./сутки с преимущественным движением автомобилей малой и средней грузоподъемности).

Материалы, укрепленные цементом, III класса прочности используют для устройства оснований под усовершенствованные облегченные покрытия на дорогах IV категории, а также в качестве покрытий усовершенствованного облегченного или переходного типов на дорогах IV категории, при перспективной интенсивности до 250 автомобилей в среднегодовые сутки на одну полосу (или до 500 автомобилей на две полосы), и V категории.

Материалы, укрепленные жидкими битумами с добавками ПАВ или цемента, применяют для устройства покрытий усовершенствованного облегченного или переходного типов на второстепенных дорогах III категории (с интенсивностью движения до 1500 авт./сутки), а также на дорогах IV - V категорий; при укреплении одним жидким битумом - для покрытий на дорогах IV - V категорий.

60. Рекомендуемые схемы дорожных одежд с использованием укрепленных малопрочных каменных материалов приведены в приложении 1.

61. Минеральные смеси из малопрочных каменных материалов, укрепленных различными вяжущими, должны удовлетворять требованиям СН 25-74, приведенным в табл. 5, 6.

62. Толщины конструктивных слоев дорожных одежд рассчитывают в соответствии с «Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» ВСН 46-72.

Рекомендуемые расчетные значения модулей упругости конструктивных слоев дорожных одежд из малопрочных каменных материалов (при R_сзк не менее 300 кгс/см²), укрепленных вяжущими, приведены в табл. 7.

Таблица 5

Примечания: 1. Показатели физико-механических свойств при укреплении грунтов портландцементом или шлакопортландцементом даны для образцов, твердевших 28 суток; при укреплении грунтов золой уноса, золой уноса с добавками цемента или извести, известковозольным или известковошлаковым цементом или известью - для образцов, твердевших 90 суток.

2. При подборе составов смесей грунтов с вяжущими материалами для устройства в V дорожно-климатической зоне оснований и покрытий дорог IV и V категорий и аэродромов класса Д и Е, а также аэродромов сельскохозяйственной авиации допускается уменьшать на 25 % значения показателей прочности укрепленного грунта, указанных в табл. 5.

Таблица 6

Примечания: 1. Показатели физико-механических свойств даны для образцов, твердевших 7 суток, за исключением коэффициента морозостойкости, который определялся на образцах, твердевших 28 суток.

2. См. примечание 2 к табл. 5.

Таблица 7

Требования к исходным материалам

Минеральные материалы

63. Для укрепления рекомендуемыми способами пригодны малопрочные каменные материалы из осадочных карбонатных пород, не отвечающие требованиям СНиП 1-Д.2-70. К ним относятся:

известняки-ракушечники, мелкопористые, частично перекристаллизованные с прочностью при сжатии менее 300 кгс/см²;

пористые известняки и доломиты палеогена с прочностью при сжатии 50 - 200 кгс/см²;

ракушка и карбонатные породы коры выветривания мелового возраста пустынь с прочностью при сжатии менее 50 кгс/см².

Таблица 8

Рекомендуемые составы смесей из малопрочных карбонатных пород в зависимости от их прочности

64. Зерновой состав щебеночного материала малопрочных пород должен максимально приближаться к плотным смесям непрерывного состава с предельными размерами крупных фракций (табл. 8).

Для устройства покрытий рекомендуется применять смеси мелко- и среднезернистые, приближающиеся к оптимальному составу.

Органические вяжущие

65. В качестве органических вяжущих материалов при укреплении щебеночных смесей из малопрочных карбонатных пород применяют жидкие битумы классов МГ или СГ (см. п. 11).

66. В жаркую погоду и при приготовлении смесей из более прочных каменных материалов (п. 63) рекомендуется применять более вязкие органические вяжущие, а в прохладную погоду и при применении пористых низкопрочных материалов (п. 63) - менее вязкие.

Неорганические вяжущие

67. Для укрепления минеральных смесей из малопрочных карбонатных пород следует использовать портландцемент, шлакопортландцемент, гидрофобный портландцемент и другие, отвечающие требованиям ГОСТ 10178-62^хх).

Поверхностно-активные и активные добавки

68. В качестве поверхностно-активных веществ следует применять сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ), удовлетворяющую МРТУ 13-04-35-66, и госсиполовую смолу - ГС (хлопковый гудрон), отвечающую требованиям ВСН 59-68. Из активных добавок рекомендуется цемент.

Проектирование составов смесей

68. Проектирование составов смесей из малопрочных карбонатных пород, укрепленных вяжущими, производится с учетом пп. 13, 14, 31 настоящих «Методических рекомендаций».

70. Ориентировочные нормы расхода вяжущих и добавок, последовательность их введения приведены в табл. 9.

Таблица 9

^х) Добавка СДБ, % от веса цемента. Ориентировочный относительный расход цемента принимается равным: для марок «500» - 1,0; «400» - 1,1; «300» - 1,2; «200» - 1,4.

Минимальный расход вяжущих и добавок рекомендуется при укреплении крупно- и среднезернистых смесей из карбонатных пород с прочностью не менее 100 кгс/см², максимальный расход - для мелкозернистых смесей.

Ориентировочное значение оптимальной влажности смесей из малопрочных карбонатных пород находится в пределах 12 - 15 % от веса минерального материала. Окончательная величина оптимальной влажности устанавливается согласно приложению 3 настоящих «Методических рекомендаций».

Технология производства работ

71. Работы по устройству покрытий из минеральных смесей с применением органических вяжущих и добавок следует проводить в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +15°, при устройстве покрытий и оснований из цементоминеральных смесей - при температуре воздуха не ниже +5 °С.

72. Смеси из малопрочных карбонатных пород, обработанных вяжущими, приготавливают в стационарных условиях с использованием смесителей принудительного типа Д-709, ЦБЗ, АБЗ и др., а также методом смешения на дороге с применением фрезы Д-530 при обработке мелкозернистых смесей.

73. Слои дорожной одежды из малопрочных карбонатных пород, обработанных цементом, толщиной 10 - 20 см устраивают в соответствии с технологической схемой настоящих «Методических рекомендаций» (приложение 2, схема № 3).

74. Длительность перевозки цементоминеральной смеси (при применении смесительных установок) должна быть не более часа при температуре воздуха +20, +35 °С. Смесь при транспортировке самосвалами рекомендуется закрывать брезентом. При добавке СДБ (табл. 9) разрыв во времени между приготовлением и уплотнением смеси может быть увеличен до 4 - 5 час.

75. Распределение и укладку цементоминеральных смесей производят щебнеукладчиком Д-337А или самоходным распределителем дорожно-строительных материалов Д-724. Допускается также распределять смесь автогрейдером.

76. Для укатки цементоминеральных смесей используют самоходные катки, оборудованные специальными шинами с гладким протектором, с переменным давлением (в начале 2,5 - 3,5 кгс/см² и в конце 6,5 - 10 кгс/см²) при 10 - 15 проходах по одному следу.

При отсутствии катков на пневматических шинах смеси уплотняют моторными гладковальцовыми катками: сначала легкими - 4 - 6 проходов по одному следу, а затем тяжелыми - 10 - 12 проходов по одному следу.

Уплотнение смеси должно быть закончено не позднее 5 - 6 часов после приготовления.

77. Уход за цементоминеральными смесями осуществляют в соответствии с рекомендациями, изложенными в СН 25-74.

78. При использовании цементоминеральных смесей в качестве покрытий поверх устраивают слой износа.

79. На основание из цементоминеральных смесей можно укладывать покрытие сразу или в течение строительного сезона с обязательным уходом за слоем основания.

80. Движение по основанию (покрытию) из цементоминеральных смесей при соблюдении правил по их уходу разрешается через трое суток для автомобилей малой грузоподъемности (3 - 5 т) и через семь суток для автомобилей средней грузоподъемности (до 10 т).

81. Основания или покрытия из малопрочных карбонатных пород, укрепленных битумом совместно с цементом или ПАВ, устраивают однослойные толщиной 10 - 16 cм в зависимости от их назначения и требуемой прочности конструкции дорожной одежды.

82. Слои дорожной одежды из малопрочных карбонатных пород, обработанных битумом с добавкой цемента или ПАВ, устраивают в соответствии с технологической схемой, приведенной в приложении 2, схема № 4 настоящих «Методических рекомендаций».

83. Транспортировку, распределение, уплотнение смеси и уход за готовым конструктивным слоем осуществляют в соответствии с п. 75 - 77 настоящих «Методических рекомендаций».

84. Движение по основанию или покрытию из малопрочных карбонатных пород, обработанных битумом с добавкой цемента или ПАВ, разрешается открывать через двое - трое суток.

85. Контроль производства работ осуществляют в соответствии с требованиями СН 25-74.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Рекомендуемые схемы дорожных одежд с использованием укрепленных мелких песков и малопрочных каменных материалов

II дорожно-климатическая зона

1 - асфальтобетон или битумоминеральная смесь; 2 - песок мелкий, укрепленный битумной эмульсией, пастой, жидким битумом или сырой нефтью с добавкой золы уноса; 3 - грунт, укрепленный цементом или золой уноса; 4 - слой износа

V дорожно-климатическая зона

1 - асфальтобетон или битумоминеральная смесь; 2 - мелкий песок, укрепленный битумной эмульсией совместно с цементом; 3 - щебеночная смесь; из малопрочных карбонатных пород, укрепленная цементом I - II класса прочности; 3, а - то же, III класса прочности; 4 - щебеночная смесь из малопрочных карбонатных пород, укрепленная жидким битумом с добавкой цемента дли ПАВ; 5 - мелкий песок, укрепленный битумной эмульсией или жидким битумом с Э-1; 6 - щебеночная смесь из малопрочных карбонатных пород, укрепленная жидким битумом; 7 - слой износа

^х) На второстепенных дорогах III категории (подъездные пути, дороги небольшой протяженности, дороги с интенсивностью до 1500 авт/сутки с преимущественным движением автомобилей малой и средней грузоподъемности).

^хх) Для покрытий дорог IV категории при перспективной интенсивности до 250 автомобилей в среднегодовые сутки на одну полосу (или до 500 авт/сутки на две полосы).

^ххх) Для дорог V категории.

Приложение 2

Технологические схемы устройства подстилающих слоев, оснований или покрытий из мелких песков и малопрочных каменных материалов, укрепленных различными вяжущими

Схема № 1

Устройство подстилающего слоя или основания толщиной 14 см из барханного песка, укрепленного битумной эмульсией (10 %), с помощью дорожной фрезы Д-530

Потребность в машино-сменах на 1 км

1. Фрез Д-530 на тракторе С-100............................................................ 14,6

2. Автогудронаторов Д-640 при транспортировке эмульсии на

расстояние 10 км....................................................................................... 13,9

30 км....................................................................................... 21,8

50 км....................................................................................... 30,0

3. Автогрейдеров Д-710А......................................................................... 3,9

4. Самоходных катков Д-551А................................................................. 3,0

Примечание. Работы, связанные с перекачкой битумной эмульсии в емкость фрезы, выполняются машинистом фрезы и водителем автогудронатора.

Схема № 2

Устройство подстилающего слоя или основания толщиной 16 см из барханного песка, укрепленного жидким битумом с добавкой катионного препарата Э-1, с помощью двух дорожных фрез Д-530

Потребность в машино-сменах на 1 км

1. Фрез Д-530............................................................................................. 7,1

2. Поливомоечных машин ПМ-130 при транспортировке воды на

расстояние 10 км........................................................................................ 7,95

20 км........................................................................................ 13,2

30 км........................................................................................ 18,35

3. Автогудронаторов Д-641 при транспортировке катионного препарата Э-1:

Расстояние, км                         Расход битума 3 %                Расход битума 5 %

20............................................... 0,0232............................................ 0,0196

60............................................... 0,0577............................................ 0,0488

100............................................. 0,092.............................................. 0,078

145............................................. 0,131.............................................. 0,11

Учитывая малый расход катионного препарата Э-1 на месте производства работ, рекомендуется иметь емкость для хранения препарата, а освободившийся автогудронатор Д-641 использовать для подвозки битума.

4. Автогудронаторов Д-640А при транспортировке битума

Расстояние, км                          Расход битума 3 %                        Расход битума 5 %

20............................................... 5,55................................................. 9,23

40............................................... 9,6.................................................. 16,0

60............................................... 13,7................................................ 22,7

80............................................... 17,7................................................ 29,4

105............................................. 22,8................................................ 37,8

125............................................. 26,7................................................ 44,4

145............................................. 30,7................................................ 51,0

5. Автогрейдеров Д-710А................................................................. 1,65

6. Самоходных катков Д-551А......................................................... 3,0

Примечание. Работы, связанные с перекачкой воды или битума в емкость фрезы, выполняются машинистом фрезы и водителем автомашины.

Схема № 3

Устройство однослойного дорожного основания шириной 7,6 м и толщиной 16 см из малопрочных карбонатных пород, укрепленных цементом, с использованием смесительной установки типа Д-709

Потребность в машино-сменах на 1 км:

1. Бульдозеров Д-493А............................................................................. 2,9

2. Поливомоечных машин ПМ-130......................................................... 4,8

3. Автоцементовозов С-853..................................................................... 4,9

4. Смесительных установок Д-709.......................................................... 4,8

5. Автогрейдеров Д-557............................................................................ 0,45

6. Универсальных укладчиков Д-724...................................................... 3,9

7. Самоходных катков Д-627................................................................... 3,6

8. Автогудронаторов Д-640...................................................................... 0,5

9. Автомобилей-самосвалов ЗИЛ-555.................................................... 121

Примечание. Следует предусмотреть на каждую смену дополнительно пять рабочих: 2-го разряда - при подаче минерального материала к приемному бункеру; 3-го разряда - при выгрузке и дозировке цемента; 2-го разряда - при погрузке готовой смеси в автомобили-самосвалы; двоих 2-го разряда - на линии при работе с укладчиком.

Схема № 4

Устройство покрытий или основания толщиной 10 см из щебеночных смесей малопрочных карбонатных пород, укрепленных битумом с добавкой цемента, с использованием смесительной установки типа Д-709

Потребность в машино-сменах на 1 км

1. Бульдозеров Д-493А............................................................................... 1,6

2. Автогудронаторов Д-640....................................................................... 5,2

3. Автоцементовозов С-853....................................................................... 0,94

4. Поливомоечных машин ПМ-130........................................................... 1,4

5. Смесительных установок Д-709........................................................... 2,8

6. Автомобилей-самосвалов ЗИЛ-555...................................................... 70,0

7. Универсальных укладчиков Д-724....................................................... 2,2

8. Катков на пневматических шинах Д-627............................................. 2,5

9. Катков с гладкими вальцами Д-399А.................................................. 1,l

Примечание. Следует предусмотреть на каждую смену дополнительно пять рабочих: 2-го разряда - при подаче минерального материала к приемному бункеру; 2-го разряда - при дозировке битума и цемента; 2-го разряда при выгрузке готовой смеси в автомобили-самосвалы; двоих 2-го разряда - на линии при работе с укладчиком.

Приложение 3

Лабораторные методы определения физико-механических свойств материалов

1. Оптимальная влажность уплотнения смесей из малопрочных карбонатных пород определяется по формулам:

минеральные W_м = В₀К₁ + В_пК₂;                                                                                    (1)

цементоминеральные W_цм = W_м + ПВ_ц;                                                                       (2)

битумоминеральные W_бм = W_м - Б;                                                                               (3)

битумоминеральные с

добавками цемента W^ц_бм = W_вм + ПВ_ц,                                                                         (4)

где В₀ - оптимальная влажность уплотнения, %, фракции мельче 5 мм. Определяется экспериментально путем приготовления пробных образцов d = h = 50 мм с разным содержанием воды при уплотняющей нагрузке 150 кгс/см². За оптимальную влажность уплотнения берут ту влажность образца, при которой в процессе формирования выдавливается вода;

В_п - водопоглощение фракции крупнее 5 мм, %;

В_ц - нормальная густота цементного теста, в долях единиц (для портландцемента в пределах 0,25 - 0,30);

К₁ - содержание в смеси частиц мельче 5 мм, в долях единицы;

К₂ - содержание в смеси частиц крупнее 5 мм, в долях единицы;

П - расход цемента, %;

Б - оптимальное содержание битума в смеси, %.

2. Учитывая, что в условиях засушливого климата Средней Азии при устройстве конструктивных слоев будет происходить частичное испарение влаги, расчетное количество воды следует увеличивать на 10 - 20 % в зависимости от погодных условий.

Физико-механические свойства укрепленных смесей проверяют испытанием стандартных цилиндрических образцов, размеры которых указаны в СН 25-74.

3. Цементоминеральные смеси уплотняют под нагрузкой 150 кгс/см², битумоминеральные - 300 кгс/см².

4. Хранение образцов в лаборатории осуществляется при следующих режимах:

из битумоминеральных смесей - на воздухе при температуре 20 ± 1 °C;

из битумоминеральных смесей с добавкой цемента, а также цементоминеральных смесей - во влажных условиях при температуре 20 ± 1 °C.

5. Испытания образцов проводятся:

битумоминеральных - по истечении 7 суток;

битумоминеральных с добавкой цемента, а так же цементоминеральных - по истечении 28 суток при нормальных сроках испытания.

6. Свойства образцов укрепленных малопрочных карбонатных пород определяются в соответствии с рекомендациями СН 25-74.

 

СОДЕРЖАНИЕ