Грунты, укрепленные органическими вяжущими

В число битумоминеральных материалов входят грунты, укрепленные органическими вяжущими (битумы, битумные эмульсии, дегти, синтетические смолы).

Указанные вяжущие применяют для укрепления следующих видов грунтов:

- песчано-гравийных и песчано-щебеночных оптимального гранулометрического состава;

- песков;

- супесей;

- суглинков легких или улучшенных гранулометрическими добавками.

Укрепленные органическими вяжущими грунты обладают упруго-вязкопластичными свойствами и достаточной водо- и морозостойкостью.

При укреплении грунтов органическими вяжущими формируется коагуляционная структура, возникающая при контакте агрегатов частиц между собой через тонкие прослойки вяжущего. Коагуляционные структуры отличаются от кристаллизационных (как у цементогрунтов) следующими свойствами:

- относительно малой прочностью;

- ярко выраженной пластичностью;

- тиксотропностью.

При укреплении грунтов синтетическими смолами (например, карбамидной) в результате хемосорбционных связей формируются конденсационные структуры. Эти структуры отличаются высокой прочностью, хрупкостью, упругостью. Они не способны к остаточным деформациям и характеризуются полным отсутствием тиксотропных свойств.

Расход жидкого битума, каменноугольного дегтя при укреплении различных грунтов колеблется от 3…5 до 6…13 % от массы грунта.

В целях получения более прочного укрепленного грунта по сравнению с грунтом, укрепленным жидкими битумами или дегтями, целесообразно применять битумные эмульсии. Их применение позволяет использовать вязкие битумы, обрабатывать влажные грунты при температуре воздуха до 5 °С. Такие укрепленные грунты дают возможность устраивать дорожные покрытия из грунтов на местных дорогах низших категорий (VI-a, VI-б).

Укрепление грунтов выполняется с использованием в качестве ведущей машины:

- дорожной фрезы;

- однопроходной грунтосмесительной машины;

- стационарной или передвижной смесительной установки.

 

Заключение

 

1. Битумоминеральные материалы можно разделить на три основные группы:

I группа – БММ, в которых применяются высокопрочные каменные материалы;

II группа – БММ, в которых можно применять малопрочные каменные материалы;

III группа – грунты, укрепленные органическими вяжущими (битумные эмульсии, жидкие битумы). Битумогрунты, как правило, бескаркасные материалы.

2. В материалах первой группы, получаемых в результате пропитки, смешения на дороге и в установке, поверхностной обработки, высокая прочность щебня необходима потому, что минеральная часть этих материалов состоит целиком из щебня, образующего каркас.

Все зерна щебня контактируют со своими соседями непосредственно камнем по камню и в местах контактов концентрируются напряжения порядка 80-100 МПа.

В слое поверхностной обработки прочный щебень противостоит истирающему и шлифующему воздействию автомобильных колес.

3. В материалах второй группы слабый щебень допускается потому, что в них нет каркаса, зерна щебня раздвинуты пластичной мелкозернистой смесью, высокой концентрации напряжений нет.

4. В битумоминеральных материалах применяется жидкий битум или комбинированное вяжущее – жидкий битум и цемент или известь. Материалы на основе жидких битумов всегда менее прочны, чем материалы с вязким битумом. Применение вязкого битума возможно только в виде эмульсии.

5. В состав битумоминеральных смесей вместо стандартного минерального порошка используются мелкие фракции смешиваемых материалов, вследствие чего их прочность и водостойкость меньше, чем у асфальтобетона.

6. Компоненты битумоминеральных материалов грубо дозированы, поэтому смеси по составу менее однородны, чем асфальтобетонные.

7. Битумоминеральные материалы применяют для строительства покрытий на дорогах III-IV и более низких категорий, а также в слоях оснований на дорогах всех категорий.

Вопросы для самопроверки

1. Привести общую схему классификации битумоминеральных материалов.

2. Приведите классификацию асфальтобетонных смесей.

3. Особенности щебеночно-мастичного асфальтобетона, его эффективность.

4. Материалы для асфальтобетонных смесей.

5. Способы улучшения свойств минеральных заполнителей (трибоактивация песка, применение реагентных методов).

6. Способы улучшения свойств битумов для асфальтобетона: сущность ультразвукового, электромагнитного, механохимического, электрогидравлического способов.

7. Схематическая модель структуры асфальтобетона.

8. Схемы структуры асфальтобетона (по насыщенности крупного заполнителя).

9. Структура битума в асфальтобетоне.

10. Распределение битума в асфальтобетоне.

11. Взаимодействие битума с минеральными материалами.

12. Схема классификации свойств асфальтобетона.

13. Технологические свойства асфальтобетона.

14. Физико-механические свойства асфальтобетона (прочность, водо- и морозостойкость).

15. Реологические свойства асфальтобетона (ползучесть, модуль упругости, релаксация напряжения).

16. Нормативные документы к свойствам горячих, теплых и холодных смесей и асфальтобетонов.

17. Расчет состава асфальтобетона.

18. Основы технологии приготовления асфальтобетонных смесей (стандартный метод).

19. Производство асфальтобетонной смеси по беспыльной технологии.

20. Производство асфальтобетонной смеси по двухступенчатой технологии.

21. Контроль качества асфальтобетона.

22. Штучные изделия из асфальтобетонных смесей.

23. Регенерация старого асфальтобетона.

24. Битумоминеральные материалы.