ГлавнаяВиды шлаков, чаще используемые в практике строительства для различных конструктивных слоев, приведены в табл. 54.
Технико-экономическая эффективность применения отвальных металлургических шлаков в значительной степени зависит от правильной разработки отвалов и переработки шлака в щебень. До организации этих работ должны быть тщательно разведены отвалы, установлены разновидности шлаков, их объем, свойства, степень засоренности, пригодность каждой разновидности шлаков для дорожного строительства. На основании этих данных составляется технический проект разработки шлакового отвала и организации работ.
Шлаковые отвалы рыхлят обычно взрывным способом, затем материал погружают экскаваторами в приемники дробильно-сортировочных установок. При наличии мощных экскаваторов отвалы доменных шлаков можно разработать и без взрывов.
B дробильно-сортировочных установках дробят около 25—30% шлака, а остальное количество сортируют на грохотах. Чтобы избежать быстрого износа и поломок дробильного оборудования при переработке отвальных шлаков, имеющих вкрапления металла, последние отбирают при помощи электромагнитных сепараторов.
Технология работ при устройстве оснований из малоактивных доменных шлаков и шлаков сталеплавильной и цветной металлургии мало чем отличается от устройства щебеночных слоев из природных каменных материалов.
При уплотнении очень прочного щебня мартеновских шлаков и шлаков, содержащих большое количество стекловидных и эмалевидных хрупких щебенок, иногда не удается достичь требуемой плотности слоя, и, несмотря ка продолжительную укатку, щебень остается подвижным. В этом случае перед россыпью шлакового клинца рекомендуется разлить битум или деготь (2,0—2,5 л/м2).
Если используют основные доменные шлаки, обладающие вяжущими свойствами, для получения прочного сцементированного слоя необходимы оптимальное увлажнение и тщательное уплотнение материала. Поэтому шлаки уплотняют слоями (в плотном теле) не толще 12 см для верхнего слоя и 15 см для нижнего и среднего слоев, Коэффициент уплотнения шлака принимают 1,4—1,5 и уточняют опытным путем.
Максимальный размер фракций устанавливается для нижних и средних слоев 100 мм, а для верхних 70 мм и не должен превышать 0,5—0,6 толщины слоя.
При вывозке шлака разгружать его следует в валики, расположенные вдоль оси или краев проезжей части. Шлак распределяют из валиков автогрейдерами или бульдозерами с последующей профилировкой автогрейдером. Распределение различных фракций шлака в слое должно быть равномерным. До распределения шлак поливают водой в объеме 25—35 л на 1 м3 рыхлого шлака. Уплотнение начинают с обжимки легким катком (3—4 прохода по одному следу), образовавшиеся бугры срезают автогрейдерами, а затем уплотняют тяжелыми катками (10—45 проходов), желательно ребристыми (для лучшего размельчения шлака), что усиливает процесс цементации. Укатку ведут с одновременным розливом воды малыми дозами (3—4 л/м2) Признаком окончания уплотнения служит образование на поверхности плотной корки, на которой не остается следа после прохода тяжелого катка.
При устройстве верхних слоев основания перед окончанием уплотнения для повышения прочности дополнительно рассыпают навесными распределителями мелкий шлак (20 мм), содержащий около 40% доменной муки с расходом 2,0—2,5 м3 на 100 м2 основания. Для этой дели применяется и гранулированный доменный шлак. Шлак разметают механическими щетками до полного заполнения оставшихся пустот.
При недостатке вяжущих свойств размельченного шлака в верхний слой основания добавляют гидратную известь, шлаковую муку, портландцемент, жидкое стекло или хлористый кальций. Хорошие результаты дает введение до 20% гранулированного шлака, а также смещение различных шлаков, например, кислого доменного с основным. Окончательное уплотнение производят тяжелыми катками с одновременной поливкой водой.
Первоначальный уход за основанием состоит в ежедневном умеренном увлажнении (2,0—2,5 л/м2) через 3—4 дня после окончательной поливки (в течение 10—12 дней), что необходимо для затвердения шлака. Достаточную прочность основание приобретает спустя 2 мес., причем в дальнейшем прочность возрастает.
Вновь уложенное и уплотненное основание не поливают водой при устройстве сразу покрытия или вышележащего слоя. Перед укладкой асфальтобетонного покрытия основание из активного шлака должно быть обработано жидким битумом или дегтем в количестве 0,7—0,8 кг/м2.
Медленное твердение шлаковой смеси делает ее очень технологичной. По такому основанию можно сразу после его устройства открывать движение и устраивать следующий слой дорожной одежды.
Опыт эксплуатации показал, что устроенное таким образом шлаковое основание надежно и долговечно для усовершенствованных покрытий как облегченного, так и капитального типа.
Слои из котельного шлака. Обработка шлаков с целью улучшения их качества может быть произведена как выжиганием всех вредных примесей (топлива, серы) на специальных агломерационных решетках, так и отсевом из шлака фракций с большим количеством топливных частиц. Однако надо иметь в виду, что эти способы целесообразны, когда несгоревшее топливо содержится главным образом в мелких фракциях.
Для достижения однородности подстилающего слоя из шлаков материал после выгрузки в корыто перемешивают автогрейдером. Подстилающий слой толщиной до 10 см в плотном теле уплотняют катками (5—6 т) с поливкой водой (3—5 л/м2) Раковистую поверхность отдельных мест уплотненного слоя засыпают шлаковой мелочью и дополнительно уплотняют двумя-тремя проходами катка.
Слои из дресвы. При избытке мелких частиц (мельче 5 мм) дресву предварительно прогрохачивают. Очень слабую дресву (например, раздавливаемую рукой) или с большим содержанием каолина нельзя использовать в дорожном строительстве. Дресва часто характеризуется как неморозостойкий материал и поэтому обязательно должна подвергаться соответствующим лабораторным испытаниям.
Дресву укладывают слоями 22—24 см (15 см в плотном теле) и укатывают до получения сплошной плотной поверхности.
Максимальный размер частиц нижнего слоя — 80 мм, а верхнего— 50 мм. При этом частицы должны быть не крупнее 0,7 толщины укатываемого слоя. Слои следует уплотнять катками на пневматических шинах, так как тяжелые катки с металлическими вальцами раздавливают слабый материал.
Для получения плотного связного слоя большое значение имеет влажность дресвы в период укатки. При недостаточной влажности непосредственно перед уплотнением слой поливают водой (3— 5 л/м2).
Слои из ракушки. Вследствие большой уплотняемости ракушки ее нужно укладывать слоем не толще 16 см (в рыхлом теле) и укатывать сначала легким катком (два-три прохода по одному следу), а затем тяжелым (шесть-семь проходов). В сухую погоду ракушку поливают водой, чтобы достичь оптимальной влажности (10—12% по массе), так как сухая ракушка перетирается при укатке, кроме этого влага необходима для создания цементирующей среды. По уплотненному подстилающему слою из ракушки можно открывать движение автомобилей и различных дорожно-строительных машин, в связи с чем значительно облегчается механизация работ по сравнению с песчаным подстилающим слоем.
Слой из горелой породы. Слои горелой породы после их разравнивания начинают уплотнять легким катком, а после выравнивания просадок — тяжелым катком. Укатываемый слой может достичь толщины 20 см (в рыхлом теле), но при этом требуется не менее 15—18 проходов тяжелого катка по одному следу. В сухое время года для лучшего уплотнения породу поливают водой (4—5 л/м2) При значительной раковистости участков уплотненного слоя на них рассыпают мелочь размером 5—10 мм и дополнительно уплотняют одним-двумя проходами тяжелого катка. Образующаяся в процессе укатки мука из хорошо обожженной породы при увлажнении с течением времени цементируется, способствуя образованию монолитного и прочного основания.
Слои из кирпичного щебня. При использовании кирпичного щебня (боя) не следует применять необоженный кирпич (сырец) и кирпичную мелочь с большой примесью грунта. Кирпичный щебень по размерам не должен превышать 8 см. Для лучшего уплотнения щебень укладывают слоем 16 см в рыхлом теле. После россыпи и планировки первого слоя его укатывают, не допуская сильного дробления щебня под катком, а затем рассыпают и планируют второй слой. Уложенный щебень прикатывают катками, выравнивают, засыпают поверхностные поры шлаком и окончательно укатывают.