ГлавнаяСущественным преимуществом укрепления местных каменных материалов неорганическими вяжущими является их способность пробуждать и усиливать собственную вяжущую способность. При этом эффективно используются мелкие составляющие, которые активно взаимодействуют с неорганическим вяжущим, превращая минеральные отдельности различной величины и формы в жесткий монолит, характеризующийся хорошей сдвигоустойчивостью и распределяющей способностью.
Однако слои дорожных одежд, устроенные с применением неорганических вяжущих, обладают повышенной хрупкостью и предрасположены к трещинообразованию. Поэтому такие слои используют для устройства оснований дорожных одежд, покрытиями у которых служат слои, обладающие упруго-вязкими свойствами (асфальте- и пластбетоны).
Для укрепления минеральных смесей могут применяться портландцемента марок 300—500, известковозольные, известковоопочные и гипсозональные цементы марок 150—250, известь (кипелка и пушонка) с активностью не менее 60%, строительный гипс, хлористый кальций, натрий и др. Время схватывания неорганических вяжущих не должно быть менее 2 ч, поскольку в более короткие сроки трудно закончить уплотнение.
При выборе вяжущего необходимо учитывать исходную горную породу минеральных материалов, так, например, кислые породы целесообразнее укреплять известью, а основные — цементом. При этом расход вяжущего с учетом естественной цементации может составлять от 2 до 10% по массе сухой смеси.
Для смеси оптимального состава количество цемента должно быть в пределах 15—25% от массы мелочи. Уменьшение расхода цемента способствует введению тонкомолотого основного доменного шлака, сланцевой золы, опоки, известково-мергелистых конкреций, малопрочных известняков, горелой породы, зол ТЭЦ и других материалов, обладающих собственной вяжущей способностью. При использовании низкомарочных цементов положительное влияние оказывает введение извести, которая является катализатором, активизирующим процессы гидролиза и гидратации низкомарочных цементов. Слабоактивную известь можно активизировать добавкой 10—20%) высокомарочного цемента.
При укреплений минеральных смесей известью ее расход составляет 4—8% по массе сухого минерального материала.
Слои дорожных одежд из минеральных смесей, укрепленных неорганическими вяжущими, можно устраивать и при отрицательных температурах с использованием хлористого кальция и хлористого натрия.
Лучшие результаты при укреплении неорганическими вяжущими минеральных смесей из местных малопрочных материалов получаются при использовании оптимальных смесей. Толщины устраиваемых слоев должны быть не более 10—12 см в плотном теле при уплотнении статическим способом и до 16 см вибрационным.
Существуют два основных метода приготовления смесей из местных минеральных материалов, обрабатываемых неорганическими вяжущими: смешение на дороге и смешение в стационарных установках с последующей доставкой смеси на дорогу.
Качество смесей, приготовленных первым методом, уступает качеству смесей, приготовленных вторым методом (рис. 47). Ho распространенность машин для первого метода и отсутствие необходимости в перевозке готовой смеси сделали его преобладающим в настоящее время.
При укреплении минеральных смесей из местных малопрочных материалов неорганическими вяжущими способом смешения на дороге технологический процесс состоит из следующих операций.
1. Подготовка нижележащего слоя. Сущность операции зависит от того, на какой слой будет укладываться укрепленный материал. Если он укладывается на земляное полотно, то оно должно быть предварительно спланировано с соблюдением проектных уклонов, отметок и плотности, если на старое покрытие, то его предварительно очищают от пыли и грязи, а при неровностях частично вскирковывают, разравнивают и уплотняют, если работы производят при отрицательных температурах, то убирают лед, снег
2. Вывозка расчетного количества минерального материала ка подготовленное основание и распределение его на 2/3 ширины проезжей части. Для вывозки применяют автомобили-самосвалы, думперы, скреперы, а для распределения — чаще всего автогрейдеры.
3. Регулирование влажности. Оно заключается в просушивании минерального материала, если его влажность более чем на 2% выше оптимальной, или в добавлении 50% воды от оптимальной влажности, если материал сухой. Просушивание осуществляют при хорошей погоде автогрейдерами или фрезой путем перемещения материала в вертикальном направлении. После каждого такого перемещения материалу дают просохнуть. Доувлажнение производят поливо-моечными машинами (например, ПМ-10).
4. Распределение вяжущего и перемешивание его с минеральной смесью. Распределение цемента или извести производят цементораспределителем типа Д343Б, Д-688 или другими дозирующими устройствами.
Перемешивание смеси осуществляют автогрейдером (Д-144) или фрезой (Д-530). При использовании автогрейдера требуется 8-10, а фрезы 2—3 прохода по одному следу. Окончательное перемешивание минеральной смеси с вяжущими производят после введения воды в количестве, недостающем до оптимального, Для окончательного перемешивания необходимо еще 2—3 прохода фрезы или 10—15 проходов автогрейдера по одному следу.
Наиболее эффективные по производительности и качеству смеси получают в специальных передвижных смесителях. Если приготовление смеси ведут передвижным смесителем типа Д-370, тогда после распределения цемента или извести смесь собирают автогрейдером в валик шириной не более ширины захвата погрузчика типа Д-415, который подает ее в смеситель. В смесителе смесь перемешивается с добавкой воды.
5. Профилирование и уплотнение смеси. Профилирование смеси производят чаще всего автогрейдером за 5—10 круговых проходов, при этом шаблоном контролируют поперечный уклон. При уплотнении смеси используют самоходные катки на пневматических шинах типа Д-551, Д-627 или виброкатки. Если ввиду отсутствия таких катков уплотнение производят катками с жесткими металлическими вальцами, то вначале используют легкие, а затем тяжелые катки, осуществляя 15—20 проходов по одному следу и уплотняя слой до максимальной плотности. При этом перекрытие соседних полос должно быть не более 7з их ширины, а при уплотнении краев необходимо захватывать обочину на ширину не менее 20—25 см. Все. технологические операции следует заканчивать до начала схватывания цемента.
6. Уход за готовым слоем. Эта операция осуществляется для сохранения оптимальных термовлажностных условий в период набора прочности. Сразу же после уплотнения, если на этом слое не устраивают покрытие, должны проводиться мероприятия по уходу за свежеуложенным слоем. Такие мероприятия могут состоять из розлива 50%-ной битумной эмульсии в расчете 1,0— 1,2 л/м2 или разжиженного битума БНД-200/300, БНД-130/200 — 0,3—0,4 л/м2 или других пленкообразующих материалов. Иногда еще используется закрытие слоем песка толщиной 4—6 см с ежедневной поливкой водой в течение 7—10 дней и последующей уборкой этого материала. Ho такой способ является не только экономически неэффективным ввиду большой трудоемкости работ, но может и отрицательно сказаться на прочности верхней части сооруженного слоя в связи с извлечением из него цементных частиц при контакте с увлажненным песком.
Иногда совмещают окончание строительства слоя из укрепленных цементом минеральных смесей с последующей (в этот же день) укладкой покрытия из асфальтобетонных смесей. В этом случае отпадает необходимость в уходе за свежеуложенным основанием. При любом способе ухода движение по укрепленному слою можно открывать не ранее чем через 7 сут.
При приготовлении смесей в смесительных установках принудительного действия в стационарных условиях технология устройства слоев дорожной одежды упрощается. На подготовленное основание завозят автомобилями-самосвалами готовую смесь, затем распределяют ее автогрейдером, разравнивают, уплотняют и осуществляют уход ранее описанными способами.
Более эффективно и производительно осуществлять эти работы с помощью специальных распределителей.
Строительство слоев дорожных одежд из укрепленных малопрочных местных материалов можно осуществлять и при отрицательных температурах. Для этого сменную захватку сокращают до 150—200 м, а с этим и все сроки технологических операций. При этом в смесь вводят хлористые соли. Если влажность минерального материала более 0,4—0,5 от оптимальной, вводят сухую соль, если менее, — вводят соляный раствор.