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




18.10.2019


17.10.2019


17.10.2019


17.10.2019


17.10.2019


17.10.2019


17.10.2019


15.10.2019


13.10.2019


13.10.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Особенности укрепления комбинированным способом

Особенности укрепления комбинированным способом

28.11.2015


При комбинированном (комплексном) способе укрепления каменных материалов чаще всего комбинируют традиционные вяжущие (битумы, дегти, цементы, извести) А для совершенствования тех или иных физико-механических, структурных и других свойств вводят различные добавки.
Особенности укрепления комбинированным способом

Минеральные материалы, укрепленные комбинированными вяжущими (например, цемент+битум, или известь+битум), обладают рядом специфических свойств и технологических особенностей. Так. при обработке гравийного материала жидким битумом совместно с цементом или известью минеральные вяжущие необратимо коагулируют тонкодисперсную часть минеральной смеси, резко улучшая ее физико-механические показатели и ускоряя при этом процесс формирования конструктивного слоя.
При использовании комбинированного способа укрепления каменных материалов необходимо учитывать специфику взаимодействия укрепляемых материалов с одним и другим вяжущим. В большинстве случаев рекомендуется вначале вводить известь и цемент в минеральную смесь, а затем битум. Обработанная известью или цементом минеральная смесь проявляет большую активность при дальнейшем взаимодействии с битумом.
Опыт показывает, что добавки поверхностно-активных веществ (ПАВ), различные ингибиторы, пластификаторы целесообразнее вводить в вяжущие вещества.
Комбинированный способ укрепления минеральных смесей из местных материалов позволяет целенаправленно, в определенных пределах регулировать свойства материала дорожных покрытий. Если имеющиеся в наличии местные минеральные материалы и климатические условия могут предрасположить будущее покрытие к пластическим деформациям, целесообразно увеличить долю неорганических вяжущих, в результате чего вероятность появления таких деформаций значительно снизится. И, наоборот, можно снизить вероятность и частоту появления трещин на покрытии, увеличив долю органического вяжущего при комбинированном укреплении местных минеральных материалов.
В последние годы значительный объем исследований проведен по укреплению минеральных смесей комбинациями традиционных вяжущих с отходами и побочными продуктами промышленности. В качестве примера приведем группировку различных добавок, вводимых при укреплении минеральных смесей цементом (по рекомендациям, разработанным в Белоруссии):
- электролиты (отходы производства калийных солей, искусственного волокна и т. п.);
- неорганические вещества сложного химического состава (отходы суперфосфатного производства — пиритные огарки и фосфогипс и т. п.),
- органические химические вещества (отходы жиркомбинатов — госиполовая смола, нефть, кислые гудроны и т. п.),
- комбинированные добавки, которые применяют в сочетаниях, кроме цемента (госиполовая смола или нефть+отходы асбестошиферного производства и т. п.)
К этой же классификации можно отнести и комплексное укрепление минеральных смесей шлакосиликатным вяжущим и многие другие.
Минеральные смеси из местных материалов можно укреплять комплексным способом методами смешения на дороге (фрезами и передвижными смесителями) и в стационарных смесительных установках. Важнейшей особенностью комбинированного способа укрепления является сложность равномерного распределения вяжущих и добавок, каждые из которых используются в меньших количествах, чем в обычных способах укрепления. Поэтому при комбинированном способе укрепления вяжущими рекомендуется обрабатывать минеральные смеси в передвижных или стационарных смесительных установках. При отсутствии таких установок допустимо применять фрезы или в крайнем случае автогрейдеры с целью устройства нижних слоев оснований на дорогах высоких категорий, а также оснований и покрытий на дорогах низких категорий с разжижением органических вяжущих и с последующим устройством на таких покрытиях поверхностных обработок.
Основное различие технологии укрепления комбинированным способом от обычной технологии состоит в том, что количество перемешиваний минеральной смеси увеличивается пропорционально количеству разновидностей вяжущих (иногда добавок), применяемых для ее укрепления. Так, при комплексном укреплении цементом и битумом необходимо два-три прохода фрезы по одному следу для перемешивания с цементом и два-три прохода для перемешивания с битумом.
При укреплении минеральных смесей с основным вяжущим цементом и добавками из отходов промышленности вначале вводят добавки отходов промышленности, нефть и т. п., а затем — цемент. При этом электролиты можно вводить в кристаллическом виде (сухом) и в виде раствора. Способ их введения зависит от исходной влажности минеральной смеси. Если смесь-сухая, можно вводить в виде раствора, если влажная, — в кристаллическом виде. При приготовлении смесей фрезами или передвижными смесителями жидкости вводят в укрепляемые смеси через битумораспределительную систему, которая существует у фрез типа Д-530 и у смесителей типа Д-370, а кристаллические (сухие, порошкообразные) материалы — через цементораспределители или распределители удобрений.
Приготовление смесей способом смешения на дороге состоит из следующих последовательно выполняемых операций:
- вывозка минерального материала на подготовленное основание с оправкой его в валик за 2—3 круговых прохода автогрейдера, распределения валика на ширину 4—5 м равномерным слоем за 3—4 круговых прохода автогрейдера;
- россыпи минерального вяжущего по поверхности слоя с помощью цементораспределителя,
- перемешивания минеральной смеси с минеральным вяжущим за 2—3 прохода фрезы по одному следу или за 15—20 проходов автогрейдера;
- увлажнения смеси 5—6% от массы сухой минеральной смеси, осуществляемого поливо-моечной машиной;
- перемешивания до равномерного распределения влаги за 2—3 прохода фрезы по одному следу или 12—15 проходов автогрейдера;
- розлива 4—5% жидкого битума через распределительное устройство фрезы Д-530 или прямо из автогудронатора;
- перемешивания за 2—3 прохода фрезы по одному следу (или 15—20 проходов автогрейдера);
- разравнивания, планировки и уплотнения пневмо- или виброкатками.
При использовании для смешения передвижных смесителей Д-370 работа может быть организована по одному из двух вариантов. В первом варианте работает один смеситель, во втором — два последовательно. В первом варианте смеситель перемешивает смесь 2 раза: вначале с неорганическим вяжущим, а затем с органическим. Во втором варианте первый смеситель перемешивает с неорганическим вяжущим, а второй, идущий вслед за первым, с органическим.
Приготовление смесей с комбинированными вяжущими в стационарных смесительных установках осуществляют таким же путем, как и обычные асфальтобетонные смеси. Смеси, приготовленные в стационарных смесительных установках, меньше подвержены дроблению и поэтому их можно уплотнять обычными жесткобарабанными катками при отсутствии пневмо- и виброкатков.
Опыт обработки минеральных смесей из местных материалов комплексными вяжущими показал, что обеспечить равномерное распределение небольшого количества битума (3—5%) трудно. Для того чтобы преодолеть эти затруднения в производственных условиях, часто прибегают к использованию жидких битумов. Однако покрытия или основания, устроенные из минеральных смесей, обработанных цементом (известью) и разжиженным битумом, очень долго формируют структуру. Для сокращения сроков формирования структуры материала и создания покрытий с оптимальными свойствами в последние годы при комбинированном укреплении используют битумные эмульсии и пасты.
Сочетание битумных эмульсий и паст с известью и цементом обеспечивает оптимальное проявление вяжущих свойств и физико-химических процессов при их взаимодействии. На базе этих материалов создается своеобразное битумоцементное вяжущее. Структура материала, созданного на основе такого вяжущего и минеральных смесей, будет характеризоваться коагуляционными связями, создаваемыми битумными слоями, и кристаллизационными, образуемыми цементным камнем. Вода из эмульсий и паст обеспечивает необходимые условия для гидролиза и гидратации цемента, тем самым ускоряя процесс формирования структуры материала.
Битумные эмульсии и пасты приготавливают на эмульсионных базах и вывозят на дорогу. Технология устройства слоев дорожных одежд из минеральных смесей, укрепляемых цементом или известью и битумной эмульсией, такая же, как и при использовании цемента (извести) и жидкого битума.
Технология устройства слоев дорожных одежд из местных минеральных материалов и битумоцементных паст такая же, как с использованием вязких битумов, с той лишь разницей, что пасты перед использованием не разогревают. Для поверхностных обработок битумоцементными пастами нужно использовать износостойкий минеральный материал. Смеси, приготовленные с использованием битумных эмульсий и паст, технологичны, хорошо уплотняются, меньше подвержены дробимости.
Раздельный метод обработки минеральных смесей. Раздельный метод обработки минеральных смесей может рассматриваться как разновидность комбинированного метода обработки грунтощебеночных и других минеральных смесей. Сущность этого метода заключается в обработке скелетной и заполняющей частей смеси не одновременно каким-либо вяжущим, а раздельно и различными вяжущими.
Подбор смесей при этом способе обработки ведут таким образом, чтобы скелетная часть состояла из гидрофобного материала (например, низкопрочного известняка), а заполняющая из гидрофильного (глины). Учитывая, что гидрофобные материалы лучше укреплять битумом, так как они лучше им смачиваются, а гидрофильные — дегтем, каменноугольной смолой и другими вяжущими, можно укреплять эти части минеральной смеси раздельно, а потом их объединять и дополнительно перемешивать с последующим уплотнением.
Физико-механические показатели образцов минеральных смесей, обработанных таким методом в лабораторных условиях, приведены в табл. 62.
Особенности укрепления комбинированным способом

Приведенные в табл. 62 данные свидетельствуют о том, что прочность при сжатии у образцов, приготовленных раздельным методом, больше, чем у образцов, приготовленных обычным способом. Это, однако, свидетельствует о технической целесообразности данного метода лишь по одному из парам. Для окончательных рекомендаций по этому методу необходимы еще доказательства целесообразности и эффективности его и по другим технико-экономическим параметрам.
Одной из разновидностей комбинированной обработки гравийных и щебеночных смесей является обработка мазутными очистками с добавками извести.
Мазутные очистки используются в качестве вяжущего совместно с известью. При этом рекомендуется вначале вводить известь в мазутные очистки, а затем таким комплексным вяжущим обрабатывать минеральные смеси. Если вводить вначале известь в минеральную смесь, а затем мазутные очистки, то при длительном хранении прочность образцов в водонасыщенном состоянии уменьшается. Опыт строительства конструктивных слоев дорожных одежд из гравийных и щебеночных материалов, укрепленных комплексным способом мазутными очистками и известью, показал, что если тщательно выполнять все технологические операции, то можно получить материал с вполне удовлетворительными свойствами (табл. 63).
При использовании местных минеральных материалов, обработанных мазутными очистками и известью в качестве покрытий, необходимо устраивать поверхностную обработку.
Особенности укрепления комбинированным способом