Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Требования, предъявляемые к грунтам, подлежащим укреплению вяжущим и укрепленному грунту
Для устройства дорожных оснований и покрытий можно применять все виды и разновидности крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов [23]. При этом крупнообломочные грунты не должны иметь частиц крупнее 40 мм, суммарное количество частиц от 2 до 25 мм не должно быть более 70 % по массе, для частиц мельче 0, 5 мм число пластичности Wпл должно быть не более 12.
Жирные глины с числом пластичности более 27 непригодны для укрепления любыми видами вяжущих. Непригодны также грунты с содержанием гумусовых веществ более 2 % для дорожных одежд во II дорожно-климатической зоне и 4 % - в III...V климатических зонах.
При подборе составов смесей крупнообломочных грунтов руководствуются кривыми оптимального зернового состава (рис. 8.3.1). В смесях, близких к оптимальному составу, отклонения содержания отдельных фракций не должны быть более 10 %. Допускается применение крупнообломочных грунтов с прерывистой гранулометрией, если наибольшие и наименьшие размеры не выходят за пределы кривых оптимальных смесей.
Рис. 8.3.1. Кривые оптимального гранулометрического состава крупнообломочных грунтов, укрепляемых вяжущими материалами, при максимальном содержании частиц размером: 1 - 5 мм, 2 - 15 мм; 3 - 25 мм, 4 - 40 мм
Требования к минеральному вяжущему устанавливаются в зависимости от назначения конструктивного слоя в дорожной одежде и дорожно-климатической зоны проложения дороги. Рекомендуется применять портландцементы М-400 для покрытий и М-300 для основания дорог во II и III зонах; портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент М-200 для нижнего слоя основания во II...V зонах, для основания и покрытия в IV-V зонах. Предпочтение следует отдавать портландцементам алитовым (не менее 40 % 3CaOSiО2 трехкальциевого силиката с содержанием не более 10 % трехкальциевого алюмината 3CaOAI2О3) с удельной поверхностью не ниже 4000 см2/г.
Известь можно применять I и II сортов как гашеную так и негашеную. Предпочтение отдают негашеной извести. В гашеной извести чистой окиси кальция должно быть более 70 %. Расход минеральных вяжущих для укрепления грунта приведен в табл. 8.3.2.
Таблица 8.3.2
Расход минеральных вяжущих
Грунты
| Расход (ориентировочный), % массы смеси (в числителе), кг на м3 грунта (в знаменателе)
| портландцемента, шлакопортландцемента
| извести
| известково-шлакового цемента
| для верхнего слоя основания или покрытия
| для нижнего слоя основании
| для верхнею слоя основания или покрытия
| для нижнего слоя основании
| для верхнею слоя основания или покрытия
| для нижнего слоя основании
| Крупнообломочные, гравийные, дресвяные, щебенистые, грунтогравийные, грунтощебенистые смеси, пески гравелистые, крупные, средние, близкие к оптимальному составу
| 4...8
80...180
| 3...6
60...120
| 3...6
60...120
| 3...4
60...80
|
|
|
|
| Супеси (близкие к оптимальному составу) легкие крупные, пылеватые; суглинки
| 8...12
160...240
| 4...7
80...140
| 6...8
100...140
| 4...6
70..100
|
|
|
|
| Пески и супеси с числом пластичности не менее 3 при добавке золы уноса или золошлаковой смеси (15...25 % массы смеси)
| 4...7
80...140
| 3...4
60...80
| 2...4
35...80
| 2...3
35...60
|
|
|
|
| Назначение активных добавок к основному вяжущему приведено в табл. 8.3.3.
Таблица 8.3.3
Активные добавки для улучшения свойств грунтов, укрепляемых минеральными вяжущими
Основное вяжущее для укрепления грунта
| Добавки к укрепляемой грунтовой смеси и их назначение
| Портландцемент
| Известь гашеная и негашеная - для повышения прочности при укреплении кислых глин, тяжелых суглинков, супесей и песков при водородном показателе рН менее 7; засоленных грунтов; грунтов с влажностью на 4...6 % больше оптимальной
Хлористый кальций, хлористый нутрий, углекислый калий - для приготовления и укладки укрепленною грунта при температурах воздуха ниже +5°С и отрицательных; при укреплении тяжелых суглинков; кислых и гумусированных грунтов
Водные растворы жидкого стекла, сернокислого магния, сернокислого и углекислого натрия, каустической соды - для ускорения и увеличения прочности укрепленною грунта
Жидкий битум, сырая высокосмолистая нефть - для повышения морозостойкости крупнообломочных и песчаных грунтов неоптимального зернового состава
Хлорное железо, сернокислое железо - для повышения водо- и морозостойкости при укреплении глин и суглинков
| Известь
| Жидкое стекло, хлористый кальций, хлорное или сернокислое железо, сернокислый натрий, каустическая сода - для ускорения твердения, повышения прочности и водоустойчивости при укреплении глинистых грунтов
| Органические вяжущие материалы применяют с учетом климатических условий района строительства, назначения конструктивного слоя в дорожной одежде, минералогического и зернового состава укрепляемого грунта (табл. 8.3.4).
Таблица 8.3.4
Органические вяжущие материалы, применяемые для укрепления грунтов
Виды вяжущих
| Рекомендуемые марки вяжущих
| Нефтяные жидкие битумы
| Классы СГ, МГ, МГО марок 25/40, 40/70, 70/130
| Разжиженные нефтяные битумы
| Приготавливаемые из вязких битумов марок БНД 40/60, 60/90, 90/130 с использованием разжижителей: для класса СГ - масел сланцевого или каменноугольного, керосина, моторного топлива; для класса МГ - дёгтя, дорожного мазута, сырой нефти. Вязкость , не более 100 с
| Сланцевые жидкие битумы
| Марки С 12/30, С 20/35, С 35/70, С 70/130
| Битумные эмульсии
| Анионные прямого типа, медленно распадающиеся из вязких битумов марок БНД 200/300, 130/200, 90/130, 60/90, 40/60. Содержание битума в эмульсии 35...55 %
| Каменноугольные жидкие дегти
| Марки Д-2, Д-3, Д-4, Д-5
| Битумные пасты
| По свойствам близкие к эмульсиям на твердых эмульгаторах
| Высокосмолистые нефти
| Содержание фракции, вскипающих при температурах до 360°С в количестве до 35 %. Вязкость , не менее 7 с
| Для повышения качества грунтов, укрепленных органическими вяжущими материалами, вводят различные добавки в зависимости от используемого вяжущего и вида грунта (известь, сланцевая зола, зола уноса, амины, синтетические жирные кислоты и др.).
Расход органических вяжущих для укрепления грунтов дан в табл. 8.3.5.
Таблица 8.3.5
Ориентировочный расход органических вяжущих для укрепления грунтов
Укрепляемые грунты
| Расход, % от массы грунта (в числителе), кг на 1 м3 грунта (в знаменателе)
| жидкого нефтяного битума, сланцевого битума
| битумной эмульсии (по содержанию битума)
| каменноугольного дегтя
| Крупнообломочные, несцементированные, близкие к оптимальному составу, пески гравелистые, супеси, близкие к оптимальному составу
| 3...5
66...1 10
| 3...5
66...1 10
| 3...5
66...110
| Крупнообломочные, неоптимального состава, пески гравелистые, супеси пылеватые с числом пластичности менее 3
| 4...6
88...130
| 4...6
88..130
| 4...6
88...130
| Супеси легкие пылеватые, тяжелые пылеватые, суглинки легкие и легкие пылеватые
| 5...8
110...180
| 6...7
130...160
| 8...13
180...290
| Суглинки тяжелые и суглинки тяжелые пылеватые, глины песчаные и пылеватые с числом пластичности более 22
| 8...10
180...220
| 6...7
130...160
| 8...13
180...290
| Свойства грунтов, укрепленных различными вяжущими, приведены в табл. 8.3.6...8.3.8
Таблица 8.3.6
Расчетные значения модуля упругости
Способ укрепления грунта
| Модуль упругости, Па по классам прочности
| I
| II
| III
| Минеральными вяжущими
| 5000...8000
| 2500...5000
| 800...2500
| Битумной эмульсией совместно с цементом или карбомидной смолой
| 5000...8000
| 4000...5000
| -
| Битумной эмульсией
| 2000...3000
| 2000...3000
| 2000...3000
| Жидким битумом или дегтем
| 800...2000
| 800...2000
| 800...2000
| Таблица 8.3.7
Физико-механические свойства грунтов, укрепленных минеральными вяжущими (в том числе с добавками других веществ)
Физико-механические свойства
| Показатели по классам прочности
| I
| II
| III
| Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов, Па
| 60...40
| 40...20
| 20...10
| Предел прочности на растяжение при изгибе водонасыщенных образцов не менее, Па
|
|
|
| Допустимые напряжения на растяжение при изгибе, Па
|
|
|
| Коэффициент морозостойкости, не менее
| 0, 75
| 0, 70
| 0, 65
| Влажность образца после испытания па замораживание-оттаивание, % массы, не более сверх оптимальной для уплотнения
|
|
|
| Таблица 8.3.8
Физико-механические свойства грунтов, укрепленных битумными эмульсиями и жидкими битумами совместно с цементом
Физико-механические свойства
| Показатели по классам прочности
| I
| II
| Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов при 20°С, Па
| 40...25
| 25...15
| Предел прочности при сжатии при 50°С, Па
|
|
| Предел прочности на растяжение при изгибе водонасыщенных образцов при 20°С, Па, не менее
|
|
| Коэффициент морозостойкости, не менее
| 0, 85
| 0, 80
| Водонасыщение, % объема, не более
| 3, 0
| 5, 0
|
|