Особенности применения местных материалов в качестве добавок к грунтам




Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




11.07.2020


10.07.2020


10.07.2020


09.07.2020


07.07.2020


07.07.2020


06.07.2020


06.07.2020


05.07.2020


05.07.2020





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Особенности применения местных материалов в качестве добавок к грунтам

Особенности применения местных материалов в качестве добавок к грунтам

30.07.2014


При использовании в качестве гранулометрических добавок щебня низкопрочных пород в нижнем слое можно применять щебенки размером не более 75 мм, а в верхнем — 50 мм. При этом ввиду образования в процессе укатки значительного количества мелочи желательно, чтобы большинство щебенок приближалось к максимальным размерам. Для улучшения дороги постепенной россыпью добавок используют материал не крупнее 25 мм.
При использовании для укрепления грунтовых дорог низкопрочных местных материалов (ракушки, щебня, опор и др.), следует эти добавки обязательно перемешивать с грунтом, так как при россыпи по поверхности они быстро перетираются, размельчаются и изнашиваются.
В районах расположения металлургических заводов для укрепления грунтовых слоев можно широко использовать металлургические шлаки, причем лучшие результаты дают шлаки с большим количеством оклинкеризованной силикатной массы. He менее 60% шлака должно быть крупнее 5 мм, а максимальный размер шлаковых кусков не должен превышать 75 мм.
С особой осторожностью следует подходить к использованию топливных шлаков, которые вследствие значительной пористости быстро насыщаются водой и размокают. При облегченном водном режиме и неинтенсивном движении на местных дорогах может быть устроено покрытие из топливного шлака с добавкой для повышения связности 15—20% суглинистого грунта. После смешения и укатки такой шлаковый слой меньше изнашивается, а в кратковременные дождливые периоды при обеспечении быстрого стока воды достаточно устойчив. Толщину слоя обычно принимают 18—20 см.
Сланцевую золу вводят в слой грунта, разрыхленный на глубину 12—15 см, путем перемешивания с последующей укаткой. Расход золы 250—400 м3/км. Сланцевая зола должна иметь объемную массу не менее 0,8 т/м3 и содержать не менее 70% частиц крупнее 2 мм.
Хорошие результаты дает применение отходов каменных карьеров, образующихся при добыче и переработке каменных пород: щебеночных материалов с примесью грунта (часто глинистых частиц), выветрившейся породы вскрыши, мелких фракций щебня. Ценные отходы получаются при дроблении известняковых пород на металлургических заводах и асбестовых обогатительных фабриках. Применяют также кремнистые сланцы, вулканическую лаву, остатки от сортировки железной руды.
В районах, богатых торфом, им можно улучшать сыпучие пески. Торф используют разложившийся, с большим содержанием тонкодисперсных зольных элементов и органических коллоидных частиц, его добавляют в следующем количестве: хорошо разложившийся 15—30% от объема песка; среднеразложившийся 25—35%; мало-разложившийся 35—50%. Меньшее количество добавок торфа соответствует более крупным пескам, большее — мелким пескам и сухим районам. Торф размельчают и перемешивают с песком до образования однородной смеси. Смесь необходимо укатать, после чего ее дополнительно уплотняют автомобильным движением.
При улучшении сыпучих песков суглинками или торфом перемешивание иногда сильно затруднено из-за прочности комков. В этом случае верхний слой песчаного грунта перемещают автогрейдером или бульдозером на обочины, суглинистый грунт или торф размещают равномерно по проезжей части и поверх него рассыпают песок. Перемешивают дорожными фрезами, а при их отсутствии дисковыми или пружинными боронами за несколько проходов, а затем автогрейдером, который осуществляет и окончательное профилирование. Возможно также размещение песка прослойками в 5—10 см между слоями торфа. Метод постепенного улучшения покрытий при сыпучих грунтах не дает хороших результатов.
Для обеспечения связности сыпучего песка можно добавлять фильтр-прессные отходы сахарного производства, которые смешивают с песком автогрейдером в пропорции 1:3. Полученную смесь укладывают слоем не менее 20 см, разравнивают и уплотняют при оптимальной влажности.
Сульфитно-спиртовую барду целесообразно применять для укрепления грунтов в радиусе до 25—30 км от предприятий целлюлозно-бумажной промышленности. При больших расстояниях следует применять концентраты барды. Наилучшие результаты дают при этом супесчаные и суглинистые грунты. Пылеватые грунты не должны содержать большого количества гидрослюдистых минералов. Расход концентратов сульфитно-спиртовой барды составляет 2—3% (сухого вещества) от массы укрепляемого грунта.
Гидрофобные свойства грунтов, обработанных концентратами барды совместно с окислителями, объясняются адсорбцией на поверхности грунтовых материалов водонерастворимых соединений, образующихся в результате взаимодействия продуктов окисления с восстановленными ионами окислителей.
Концентраты сульфитно-спиртовой барды или сульфитного щелока разливают (без подогрева) в несколько приемов с перемешиванием каждый раз разлитого материала с грунтом. Для улучшения перемешивания концентраты можно разбавлять водой в соотношении 1:3 или 1:2.
Твердые и порошкообразные концентраты барды должны быть предварительно растворены в горячей воде с последующим подогревом и перемешиванием. Окислители разливают после розлива сульфитно-спиртовой барды.
Отходы заводов силикатного кирпича — силикатная крошка (шара) —содержат до 45% извести. Они используются главным образом для укрепления песчаных грунтов. Укрепляемый грунт перемешивают с 50% силикатной крошки (по массе). Чтобы обеспечить водоустойчивость, в смесь следует вводить 2—3% цемента.
При наличии нескольких возможных пунктов получения однородных и близких по качеству местных материалов приходится решать вопрос, в каком количестве и на каком участке следует использовать их из того или иного пункта. С этой целью необходимо сравнить стоимость строительства одежды при использовании материалов различных пунктов и на каждом участке дороги выбрать тот пункт, использование материала которого обеспечивает наименьшую стоимость.
Подобные решения могут использоваться в простых случаях, например, при укреплении грунтовых слоев минеральными добавками (щебнем, гравием, шлаком и т. п.).
Так, в общем виде стоимость укрепления 1 м дороги с использованием добавок из какого-либо пункта будет равна.
S = Fm[а + t(l+x)]+А

где F — площадь поперечного сечения укрепленного грунтового слоя; m — количество укрепляющей добавки на 1 м3 смеси; а — стоимость 1 м3 добавки, включая разработку и переработку материала; t — стоимость перевозки 1 м3 добавки на место производства работ (за 1 км); l — расстояние перевозки добавки из пункта ее получения до дороги; х — дальность перевозки добавки по дороге до рассматриваемого поперечного сечения; A — стоимость устройства 1 м одежды с использованием добавки. Выбор пунктов для снабжения строительства дороги укрепляющими добавками может быть сделан на основе построения графиков стоимости укрепляющих добавок, получаемых из этих пунктов (рис. 42).
Вертикальный отрезок, отложенный в точке выезда из карьера на дорогу, изображает в масштабе стоимость укрепляющей добавки при выезде на дорогу, а наклонные линии, расходящиеся от вершин отрезка, — прирост стоимости по мере увеличения расстояния перевозок по дороге.
Особенности применения местных материалов в качестве добавок к грунтам

Пересечение наклонных линий указывает на равенство стоимостей укрепляющих добавок из смежных пунктов для данного сечения дороги, что и определяет границы использования этих пунктов.
Полученные таким образом простейшие решения следует прокорректировать с учетом наличия запасов материалов в отдельных пунктах, целесообразности, применения более дорогих, но и более высококачественных добавок с учетом последующего снижения эксплуатационных расходов, уменьшения потребности в транспортных средствах при использовании близлежащих пунктов, обладающих более дорогими укрепляющими добавками.