Проектирование состава грунтовой смеси

Исходные материалы.

Грунты: песок одномерный средней крупности; суглинок легкий.

Добавки: зола уноса ТЭЦ.

Вяжущее: жидкий битум класса СГ марки 40/70.

 

Подбор состава грунтовой смеси производят по кривым полных просевов. Первая бригада подбирает смесь песка и суглинка, вторая – песка и золы, третья – суглинка. При расчете компонентов смеси грунт с добавками активных сыпучих веществ принимают за 100%, дозировку вяжущего и золы назначают сверх 100%. Ориентировочно количество жидкого битума (% от массы грунта) может быть принято по данным табл.15

Таблица 15.

Рекомендуемый расход вяжущего

Грунты	Расход вяжущего, %	Оптимальная влажность при уплотнении, %
Пески крупные, средней крупности, разнозернистые, супеси оптимального состава. Пески одномерные и супеси с числом пластичности менее 3. Супеси легкие и тяжелые пылеватые, суглинки легкие и легкие пылеватые.	3-5   4-6   5-8	3-8   5-10   8-14

 

Оптимальное количество вяжущего должно определяться на основании исследования физико-механических свойств образцов, приготовленных из смесей с различным содержанием битума.

 

Приготовление смесей.

Грунты и гранулометрические добавки высушивают до воздушно-сухого состояния, затем просеивают сквозь сито с отверстиями 5мм и тщательно перемешивают в установленном соотношении. Масса одной смеси составляет 3-4 кг. Жидкий битум нагревают до 80-90 С и вводят в грунтовую смесь. Смесь перемешивают до получения однородного цвета. При этом ее разрешается подогревать до 30С (не более). Затем смесь увлажняют до оптимальной влажности уплотнения и вторично перемешивают.

Для определения оптимального количества вяжущего и оптимальной влажности приготовляют 4-6 составов смесей с добавкой воды (в соответствии с табл.15) и с 3-4 дозировками вяжущего, отличающимися на 1% от массы грунта.

После уплотнения и выдерживании при требуемом режиме образцы испытывают на прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии и определяют величину водонасыщения и набухания.

За оптимальную величину влажности уплотнения и содержания вяжущего принимают величину, при которой средняя плотность и прочность образцов являются максимальными, а величина набухания является минимальной.

 

Изготовление образцов.

Образцы из грунтов, укрепленных жидким битумом, диаметром и высотой 50 мм уплотняют под нагрузкой 300 кгс/см² в цилиндрических прессформах. Время выдерживания под нагрузкой составляет 3 мин. Для стандартного цикла испытаний изготовляют по 9 образцов для каждой смеси. Приготовление образцов начинают с пробного, массу которого рассчитывают исходя из требуемой средней плотности образца по формуле

 

M= V∙ρ, (29)

где V – объем образца, см³;

ρ – требуемая средняя плотность, г/см³ .

Если высота пробного образца не равна его диаметру, то массу определяют по формуле

 

M= m ₀ , (30)

где m- масса пробного образца, г;

h- требуемая высота образца, мм;

h₀ - высота пробного образца, мм.

Изготовленные образцы ставят на хранение.

Изготовдение образцов возможно также в малом приборе стандартного уплотнения Союздорнии.

 

Лабораторная работа № 13

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ, УКРЕПЛЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИМ ВЯЖУЩИМ.

 

Определение водонасыщения и набухания.

До момента испытания образцы хранят на воздухе при комнатной температуре в течение 7 суток. Водонасыщение образцов производят в воде при температуре 18-20 С в течение 1 суток. Величину полного водонасыщения определяют по результатам гидростатического взвешивания по формуле

, (31)

m₁ - масса образца на воздухе до водонасыщения, г;

m₂ – масса образца в воде до водонасыщения, г;

m₃ – масса образца на воздухе после водонасыщения, г;

Значения m₂ и m₃ определяют согласно рекомендаций, изложенных в лабораторной работе №4, но без применения парафинирования.

Величину набухания образцов определяеют по приращению объема образца после полного водонасыщения

, (32)

m ₄ - масса водонасыщенного образца в воде, г;

Среднюю плотность скелета образцов вычисляют по формуле

, (33)

где m– масса образца, г;

V – объем образца, г/см³;

Объем образца определяют путем гидростатического взвешивания. Для вычисления средней плотности скелета укрепленного грунта определяют его фактическую влажность путем высушивания в термостате в течение 6 часов при температуре не выше 80 С.

Среднюю плотность скелета укрепленного грунта вычисляют по формуле

, (34)

где ρ _об – средняя плотность влажного образца, г/см³ ;

W_v – влажность образца при испытании, %;

Б – количество введенного в смесь жидкого битума, % от массы.