Особливості будівництва підстав з кам'яних матеріалів, оброблених неорганічними терпкими, при знижених і негативних температурах

Підстави з кам'яних матеріалів, оброблених неорганічними нижущими, можна влаштовувати при знижених температурах повітря від плюс 5 °З до мінус 10 °З при дотриманні спеціальних заходів.

При приготуванні сумішей вводять солі, кількість яких залежить від температури повітря при виробництві робіт і регламентується СНіП [2].

Водні розчини хлористих солей натрію і кальцію готують в окремих місткостях. Перед витрачанням сольових розчинів їх слід перемішувати.

Щоб уникнути мерзнення вогкість щебеневих і гравієвих матеріалів в штабелях повинна бути не більше 3-4 %.

Суміші без сольових добавок готують в закритих приміщеннях з використанням підігрітої води і заповнювачів. Найбільша температура води допускається 80 °З, заповнювача - 50 °С. Температура суміші на виході із змішувача 35-40 °С. Температура підігрітій суміші в кінці транспортування винна бути не менше 25 °З.

Час транспортування повинен уточнюватися на початку виробництва робіт, а при температурі повітря мінус 10 °З не повинне перевищувати 60 мін. Транспортування суміші слід проводити в автосамоскидах з кузовами, вихлопними газами або укритими тентами, що обігріваються.

Підставу укладають тільки в один шар на земляному полотні, відсипаному в літній час при позитивних температурах повітря. Перед пристроєм підстави сніг прибирають снігоприбиральними машинами, а лід після розчинення солями - механічними щітками.

Загін дорожніх машин комплектується з таким розрахунком, щоб всі роботи по пристрою підстави були закінчені до мерзнення матеріалів.

Суміш укладають розподільником ДС-54 з виброуплотняющим механізмом. Кількість катків повинна бути в 1,5-2 рази більше, ніж в літній час.

Поверхня побудованої підстави слідує засинати шаром піску або супіску завтовшки не менше 10 см або вкривати іншими утеплителям! щоб до замерзання укріплений матеріал набрав міцність не міні 70 % проектної.

Після відтавання при необхідності проводять вирівнювання і доуплотнение конструктивного шару.

Будівництво підстав і покриттів з укріплених грунтів

Вимоги, що пред'являються до грунтів

 

Недолік мінеральних матеріалів і їх дорожнеча обумовлюють необхідність використовування фунтів для будівництва підстав і покриттів автомобільних доріг. Вимоги до грунтів, що знаходяться у складі дорожнього одягу, вище, ніж до грунтів для зведення земляного полотна, тому їх покращують введенням різних органічних і неорганічних добавок.

Зміцнення грунтів терпкими матеріалами сприяє поліпшений) їх зв'язності, збільшенню механічної міцності, морозо- і водостойкости. Нормативні вимоги по вказаних параметрах приведені в ДБН В.2.3-4-2000Для зміцнення терпкими застосовують грунти:

1) крупнообломочные незцементовані, близькі до оптимального складу;

2) піски гравелистые, крупні і среднезернистые, дрібні і пылеватые;

3) супіски з числом пластичності менше 3; супіски, близькі до оптимального складу: легкі, крупні і пылеватые; важкі пылеватые;

4) суглинки легкі і легкі пылеватые; важкі і важкі пылеватые;

5) глини піскуваті і пылеватые з числом пластичності не більш глини з числом пластичності до 27.

Глинисті грунти з числом пластичності більше 12 перед змішенням терпкими матеріалами повинні бути размельчены. Після роздрібнення вміст в грунті частинок розміром більше 5 мм повинен складати понад 25 % від маси грунту, у тому числі зміст частинок розміром більше 10 мм - не понад 10 %.

Густина укріпленого фунта в тілі дорожнього одягу повинна бути не менше 0,98 максимальної.

Для досягнення необхідної густини і рівності шарів фунтів, укріплених терпкими матеріалами, слід застосовувати ущільнення, поєднуючу попередню вібрацію суміші вибробрусом укладальника і укочування самохідними катками вібраційними або на пневматичних шинах.

 

Способи зміцнення грунтів

 

Зміцнення грунтів мінеральними терпкими. Як мінеральні терпкі використовують: цементы, вапно, тонкомолотые шлаки, активні золи віднесення, а також белитовые і бокситові шлами.

Портландцемент повинен мати в II і III дорожньо-кліматичних зонах марку не нижче 400 для пристрою покриттів і не нижче 300 для підстав, в IV і V зонах - не нижче 200.

Цементом теоретично можна укріплювати всі фунти за винятком кислих і сильно лужних. В практиці найбільш часто укріплюють фунти з числом пластичності не більше 17. Найпридатнішими є пылеватые супіски і піщано-глинисті фунти оптимального складу.

Вапно застосовують будівельну I і II сорти, повітряну і гідравлічну (гидратную, мелену негашену), відповідну вимогам стандарту. Вапно повинне застосовуватися в порошкоподібному вигляді.

При використовуванні вапна найбільший ефект досягається для важких суглинків і глин.

За відсутності цементу фунт укріплюють шлако- або золощелочным терпким, що знижує вартість будівництва і подовжує будівельний сезон, оскільки можна працювати з перезволоженими фунтами.

Вживання злий сухого видалення, званих золами віднесення, ефективно для зміцнення, головним чином, малозв'язних (супіщаних) і незв'язних фунтів всіх видів, а також гравієво-піщаних, грунто-щебеневих і інших сумішей. Золу віднесення застосовують як самостійне терпке в кількості 15-30 % від маси фунта або як добавка при комплексних способах зміцнення фунта. Межа міцності сумішей із золою віднесення на 125-й день твердения досягає 3-8 МПа.

Кількість цементу, винищити або інших терпких для конкретного складу суміші призначають на підставі лабораторних випробувань.

Зміцнення грунтів органічними терпкими. Як органічні терпкі використовують:

- рідкі бітуми класу СГ і МГ марок 40/70 і 70/130 в IV і V дорожньо-кліматичних зонах і мазкі 25/40 - в II і III зонах;

- сланцеві рідкі бітуми марок С12/20 і С20/35;

- бітумні емульсії.

Для поліпшення технічних і технологічних властивостей фунтів окрім органічних терпких необхідно вводити добавки. Для фунтів, укріплених:

- рідкими бітумами - сланцева зола, золи віднесення сухого відбору, золошлаковые суміші, мелений вапняк, мелена опока з вапном;

- сланцевими бітумами, бітумними емульсіями - вапно, вапняний пил, цемент, зола віднесення.

 

Якнайкращі результати одержують при зміцненні органічними терпкими супіщаних і легкосуглинистых грунтів карбонатних різновидів, що містять гіпс не більш 10% і легкорозчинні солі не більше 1 % і мають нейтральне середовище.

Недоцільне зміцнення важких суглинків і глин без внесення добавок вапна, цементу або поверхнево-активних речовин ПАВ, оскільки вони володіють високої гидрофильностью (змочуваність водою), погано піддаються обробці - важко подрібнити.

Піщані фунти з незаповненими порами, позбавлені зчеплення, вимагають великої витрати терпкого. Підстави з них не володіють необхідною опірністю зсуву і стисненню. Для збільшення густини пісків вводять відходи від каменедробіння або інші мінеральні матеріали.

Комплексні способи зміцнення грунтів. Недоліками цементогрунтовых підстав є їх схильність трещинообразованию і порівняльно мала морозостійкість.

Підстави з грунтів, укріплених органічними терпкими, знаходять відносно малу водостойкость і теплостійкість.

Тому в даний час набувають широке поширення комплексні способи зміцнення грунтів. Вони засновані на вживанні, окрім основного мінерального або органічного терпкого, невеликих добавок різних поверхнево-активних речовин, каталізаторів, а також терпкого іншого вигляду. Такий спосіб дає значні переваги, основними з яких є:

- можливість використовування грунтів, непридатних або малопридатних для зміцнення;

- зниження витрати основного терпкого;

- полегшення процесу перемішування;

- прискорений набір сумішшю необхідних прочностных показників. Наприклад, при цементі, як основному терпкому, як добавки використовують:

- вапно гашеную або негашену для зміцнення кислих і солонцеватых грунтів;

- хлористий кальцій при знижених температурах для прискорення набору міцності, в посушливих районах - для збереження оптимальної вогкості грунту;

- силікат натрію для підвищеної міцності цементофунта, прискорення його твердения і зниження витрати цементу;

- кремнійорганічні речовини, що забезпечують гидрофобность (незмочуваність) суміші, а отже, що підвищують її морозостійкість