3. Расход нефти в качестве вяжущего аналогичен дозировке жидкого битума.

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 4

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

1.6 . Перед подбором составов смесей следует проверить свойства укрепляемых грунтов и отходов промышленности в соответствии с указаниями пп. 4.28 и 5.3 .

Таблица 6

Примечания: 1. Над чертой - расход добавок в % массы смеси, под чертой - в кг/м³.

2. При устройстве нижних слоев оснований расход зол уноса сухого отбора и шламов уменьшают в среднем на 5 % массы смеси.

3. При использовании в качестве добавок зол уноса и золошлаковых смесей гидроудаления или опоки в сочетании с добавкой извести расход последней составляет 2 - 8 % массы смеси.

1.7 . При укреплении тяжелых суглинков и глин в IV и V дорожно-климатических зонах для облегчения процесса размельчения грунтов и повышения однородности смесей грунта с органическим вяжущим следует применять в качестве добавок неионогенные, поверхностно-активные и другие вещества. Перечень добавок и ориентировочный расход их (% массы грунта) даны в п. 6.4 СНиП 3.06.03-85 . Определение оптимального количества неионогенных ПАВ производится в соответствии с п. 5.20 .

Неионогенные ПАВ вводят в указанные грунты совместно с гранулометрическими добавками.

1.8 . При укреплении грунтов органическими вяжущими материалами оптимальную влажность и максимальную плотность грунта при лабораторных испытаниях определяют методом подбора, а не методом стандартного уплотнения, как при укреплении грунтов неорганическими вяжущими. Следует различать «влажность грунта при смешении его с органическими вяжущими» и «оптимальную влажность смеси при уплотнении». Влажность грунта при смешении - это та наименьшая влажность, при которой органическое вяжущее равномерно распределяется в грунте; смесь не содержит сгустков вяжущего и после высыхания имеет равномерную темно-серую или темно-коричневую окраску.

Необходимую влажность грунта при смешении определяют методом подбора (по визуальной оценке качества смеси). Для этого несколько навесок по 200 г грунта с активными добавками (например, извести) либо без добавки увлажняют водой в количестве, близком к указанному в табл. 8.

Затем проводят визуальную оценку качества смеси по цвету и равномерности распределения органического вяжущего в смеси.

Под оптимальной влажностью при уплотнении смеси понимают ту влажность, при которой достигается максимальная плотность, предел прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состоянии имеет наибольшее значение, а набухание наименьшее; при этом значения их должны соответствовать данным ГОСТ 30491-97*.

Таблица 7

Примечание. Разрешается применение других ПАВ при условии получения положительного эффекта.

1.9 . Свойства органических вяжущих проверяют на их соответствие требованиям ГОСТов и технических условий на эти материалы. Если они не отвечают указанным требованиям, то необходимо провести испытания укрепленных этими вяжущими грунтов и дать технико-экономическое обоснование целесообразности их применения.

1.10 . Для жидких битумов дополнительно устанавливают содержание в них воды по методу Дина-Старка согласно требованиям на методы количественного определения содержания воды в нефтепродуктах.

1.11 . Свойства карбамидоформальдегидных смол определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 14231-88* и ТУ 6-06-60-89.

1.12 . Свойства активных добавок определяют:

· извести - по ГОСТ 22688-77;

· цемента - по ГОСТам 310.1-76*; 310.2-76*; 310.3-76*; 310.4-81*.

В золах уноса гидроудаления, золошлаковых смесях, молотом известняке и других материалах определяется содержание частиц мельче 0,071 и крупнее 2 мм путем просеивания пробы (без промывки водой) массой 50 г через сита с отверстиями 0,071 и 2 мм.

Нефелиновые и бокситовые шламы, применяемые в качестве активных добавок, должны содержать не менее 40 % двухкальциевого силиката.

1.13 . Свойства поверхностно-активных веществ должны отвечать требованиям соответствующих ГОСТов и ТУ. Кроме того, рекомендуется учитывать следующее:

· для улучшения сцепления жидких битумов с минеральными материалами кислых и основных пород предпочтение следует отдавать катионоактивным ПАВ;

· положительного эффекта от применения ПАВ можно достичь лишь в случае их использования в оптимальных количествах (табл. 7). Превышение оптимума ПАВ может привести к отрицательным результатам;

· критерием оценки оптимального количества ПАВ служат показатели физико-механических свойств битумогрунтов и их соответствие существующим требованиям ГОСТ 30491-97*. При этом за эталон принимают битумогрунт без добавок ПАВ.

1.14 . В ПАВ, являющихся органическими продуктами или отходами производства, определяют дополнительно содержание воды по методу Дина-Старка (п. 5.10 ).

1.15 . Подбор состава смесей грунтов с органическими вяжущими при их проектировании следует производить в соответствии с ГОСТ 30491-97* и ГОСТ 12801-98 .

1.16 . Количество добавок активных веществ (см. табл. 6 ), кроме извести и зол уноса сухого отбора с содержанием СаО более 8 %, а также гранулометрических добавок к смесям вяжущих с крупнообломочными, песчаными грунтами (за исключением мелких песков) и легкими супесями неоптимального зернового состава устанавливают путем подбора оптимального зернового состава в соответствии с рис. 1 .

Таблица 8

1.17 . Количество добавок активных веществ к смесям битума с мелкими песками следует устанавливать на основании определения показателей физико-механических свойств образцов, приготовленных из 3 - 4 составов смесей, содержащих разное количество битума и добавок в пределах, указанных соответственно в табл. 5 и 6 .

За оптимальное количество добавок и вяжущих принимают то минимальное их количество, при котором показатели физико-механических свойств образцов из укрепленного грунта соответствуют данным ГОСТ 30491-97*.

Уплотнение образцов из смесей производят при оптимальной влажности, определяемой в соответствии с табл. 8.

1.18 . Содержание активных добавок или ПАВ, а также активных добавок совместно с ПАВ к смесям вяжущих с крупнообломочными, песчаными грунтами и супесями оптимального зернового состава, а также пылеватыми и тяжелыми пылеватыми супесями, суглинками и глинами с числом пластичности не более 22 рекомендуется устанавливать путем определения показателей физико-механических свойств образцов из них.

1.19 . Количество добавок неионогенных веществ к смесям вяжущих с тяжелыми суглинками и глинами (п. 5.7 ) рассчитывают на основании определения пределов прочности при сжатии образцов (по ГОСТ 30491-97* ), приготовленных из смесей с разным количеством добавок.

Оптимальное количество вяжущего устанавливают на основании испытания образцов, приготовленных из смесей, содержащих оптимальное количество неионогенного вещества, 20 - 30 % гранулометрических добавок и различное количество битума в пределах, указанных в табл. 5. Образцы должны уплотняться при оптимальной влажности согласно данным табл. 8.

1.20 . При приготовлении смесей с органическими вяжущими содержание грунта с добавками активных веществ (извести, зол уноса, цемента и др.) принимают за 100 %, дозировку вяжущего, водорастворимых ПАВ и воды назначают сверх 100 %. Расход водонерастворимых ПАВ рассчитывают в процентах от массы органического вяжущего.

1.21 . Для приготовления смесей грунты предварительно высушивают до воздушно-сухого состояния. Крупнообломочные грунты просеивают через сито с отверстиями 40 (25) мм, песчаные и глинистые (предварительно размельченные) - через сито с отверстиями 5 мм. Влажность грунта определяют путем высушивания навесок грунта в термостате до постоянной массы при температуре 105 - 110 °С.

В случаях, когда проектом предусмотрено улучшение зернового состава грунта, вносят соответствующие добавки (песок, гравий, щебень, отходы камнедробления, золы уноса и др.). Смешение грунта с этими добавками производят без увлажнения.

1.22 . Приготовление смесей из крупнообломочных грунтов, песков, супесей легких и пылеватых с добавками органических вяжущих (жидких битумов), активных или поверхностно-активных веществ производят по ГОСТ 12801-98 с учётом особенностей, изложенных ниже.

Грунты в воздушно-сухом состоянии перемешивают вручную без увлажнения с добавкой извести или других активных веществ (см. табл. 6), увлажняют до влажности при смешении, после чего вводят битум, предварительно нагретый до температуры, указанной в табл. 7. Смесь грунта с вяжущим снова перемешивают вначале вручную, а затем в лабораторной мешалке до получения равномерной по цвету смеси. При перемешивании смесь разрешается подогревать до температуры не более 30 °С. Далее смесь увлажняют до оптимальной влажности при уплотнении (см. табл. 8) и вновь перемешивают в мешалке в течение 1 - 2 мин.

При использовании в качестве добавки негашеной извести грунт увлажняют после перемешивания с известью.

Грунт с добавкой негашеной извести выдерживают в эксикаторе над водой или в камере влажного хранения в течение 12 - 24 ч, смешивают с «жидким» битумом и затем определяют влажность. Если ее значение меньше оптимального при уплотнении, то смесь доувлажняют. После всех операций смесь снова перемешивают в мешалке в течение 1 - 2 мин.

1.23 . Смеси без добавок активных веществ или с добавкой в битум ПАВ приготавливают следующим образом: перемешивают увлажненный до влажности перемешивания грунт с вяжущим, затем смесь доувлажняют до оптимальной влажности уплотнения и снова перемешивают. ПАВ вводят в битум до смешения его с грунтом. Температура поверхностно-активных веществ при введении в битум должна соответствовать указанной в табл. 7 .

1.24 . Для определения оптимального количества вяжущего и оптимальной влажности смеси при уплотнении приготавливают 10 - 12 составов смесей с добавкой минимального и максимального количества воды (см. табл. 8 ) и 3 - 4 состава с дозировками вяжущего в пределах, указанных в табл. 5 и отличающихся на 0,5 - 1 % массы грунта.

Уплотненные образцы после выдерживания их в условиях, указанных в табл. 9, испытывают на прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии и определяют величину набухания.

За оптимальное количество вяжущего и воды принимают то количество, при котором предел прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состоянии наибольший, а набухание - наименьшее; при этом их значения должны соответствовать требованиям ГОСТ 30491-97*.

Таблица 9

1.25 . При приготовлении смесей с битумными эмульсиями и добавкой извести в грунт вводят известь, перемешивают вручную, затем смесь увлажняют (при необходимости) и добавляют эмульсию.

Требуемую влажность грунта определяют методом подбора (по визуальной оценке качества смеси) при смешении грунта с битумной эмульсией.

Несколько навесок по 200 г грунта с добавкой извести (или без добавки) увлажняют различным количеством воды и смешивают с битумной эмульсией, количество которой принимают для всех навесок одинаковым в соответствии с табл. 5, вначале вручную, а затем в мешалке до однородного состояния.

Подогрев смеси при перемешивании не допускается. При использовании в качестве добавки негашеной извести выполняют указания п. 5.22.

1.26 . Для определения оптимального количества битумной эмульсии и оптимальной влажности смеси при уплотнении приготавливают смеси, содержащие две дозировки извести по табл. 6 и четыре-пять дозировок битумной эмульсии по табл. 5 , отличающихся по содержанию эмульгированного битума на 0,5 - 1 %. Влажность приготовленной смеси (с учетом влажности грунта при смешении с битумной эмульсией и воды, содержащейся в эмульсии) должна находиться в пределах ориентировочных значений оптимальной влажности смеси при уплотнении (см. табл. 8 ).

Образцы, уплотненные согласно ГОСТ 12801-98 и выдержанные в режиме, указанном в табл. 9, испытывают, определяют плотность скелета смеси, предел прочности при сжатии после водонасыщения и набухание.

Оптимальное количество битумной эмульсии (по содержанию битума) и оптимальную влажность смеси при уплотнении (за исключением мелких песков) устанавливают по максимальному значению плотности скелета смеси, наименьшему набуханию и наибольшему пределу прочности при сжатии испытанных образцов. Полученные значения предела прочности при сжатии и набухание должны удовлетворять требованиям ГОСТ 30491-97*.

Для мелких песков, обработанных известью и битумной эмульсией, оптимальное количество вяжущего и воды устанавливают по наибольшему пределу прочности при сжатии водонасыщенных образцов и наименьшему набуханию.

1.27 . При приготовлении смесей из супесей тяжелых пылеватых, суглинков и глин с числом пластичности более 22 с органическими вяжущими и добавками активных веществ и ПАВ следует руководствоваться указаниями пп. 4.29 - 4.40 и 5.19 - 5.25 .

1.28 . При укреплении грунтов органическими вяжущими с добавкой неорганических вяжущих материалов улучшаются не только физико-механические свойства (прочность при сжатии и на растяжение при изгибе, водо- и морозостойкость), но и деформативная устойчивость и долговечность укрепленного материала. При определенных дозировках цемента или извести (табл. 10 ) укрепленный грунт по своим свойствам превосходит не только битумогрунт, но также цементо- и известегрунт.

1.29 . Смеси из грунтов, укрепленных двумя вяжущими (битумной эмульсией и цементом или жидким битумом и цементом), готовят следующим образом.

Воздушно-сухой грунт перемешивают с цементом и увлажняют. Дозировку цемента принимают по табл. 10. В смесь добавляют битумную эмульсию или жидкий битум и перемешивают до получения однородной по цвету массы в лабораторных мешалках без подогрева.

1.30 . За оптимальную принимают влажность, при которой плотность скелета смеси для образцов, уплотненных под нагрузкой 15 МПа, максимальная.

Для одноразмерных песков, не имеющих ясно выраженного максимума на кривой зависимости плотности сухого грунта от влажности, оптимальную влажность устанавливают путем приготовления нескольких составов смесей из грунта с битумным вяжущим и добавкой цемента, количество которого близко к оптимальной норме, и от 5 до 10 % воды. Из смесей формуют образцы на прессе под нагрузкой 15 МПа. Образцы выдерживают во влажных условиях в течение 28 сут и испытывают на прочность при сжатии. За оптимальную влажность принимают содержание воды в смеси, соответствующее максимальному значению предела прочности при сжатии образцов из укрепленного грунта. При использовании в качестве вяжущего битумной эмульсии с добавкой цемента установленное оптимальное содержание воды следует уменьшить на ее количество, имеющееся в битумной эмульсии, а при использовании жидкого битума - на количество жидкого битума.

Таблица 10

Примечание. Над чертой - расход вяжущего, в % от массы смеси, в знаменателе - в кг/м³.

1.31 . Для определения оптимального расхода битумного вяжущего (битумной эмульсии или жидкого битума) и цемента приготавливают 4 - 6 составов смесей в зависимости от зернового состава грунта с двумя дозировками битумного вяжущего (см. табл. 5 ) и 2 - 3 состава смеси с дозировками цемента, отличающимися на 1 - 2 % от значений, рекомендуемых табл. 11 . Масса смеси может приниматься в пределах от 3 до 30 кг.

Из каждого состава готовят по 12 - 16 образцов, выдерживают их в требуемом режиме (см. табл. 9) и определяют физико-механические свойства, указанные в ГОСТ 30491-97*. За оптимальное содержание битумного вяжущего и цемента принимают их минимальные количества, при которых обеспечиваются требования по физико-механическим свойствам.

1.32 . При укреплении грунтов карбамидоформальдегидными смолами необходимо руководствоваться следующим:

· в укрепляемый грунт активные и поверхностно-активные вещества (см. табл. 6 и 7) вводить не требуется;

· разрешается укреплять смолами пески всех разновидностей, в том числе одноразмерные, без улучшения их зернового состава;

· глинистые грунты (суглинки тяжелые, тяжелые пылеватые и глины с числом пластичности не более 22) допускается укреплять смолами только после введения в них гранулометрических добавок в виде отсевов камнедробления, песков крупных, золошлаковых смесей и др. При этом по условиям отверждения смолы, требующей кислой среды (рН < 7), не разрешается применять карбонатные материалы (молотый известняк, известняковые отходы и др.), имеющие рН > 7.

1.33 . Карбамидоформальдегидные смолы используют для укрепления грунтов с обязательным добавлением кислых отвердителей (п. 4.40 ). Применяемая для увлажнения грунтов вода должна быть пресной и иметь нейтральную реакцию (рН < 7).

Карбамидоформальдегидные смолы могут храниться при температуре 5 - 25 °С: марок КФЖ не более 2 месяцев, марок КФ-МС - 12 месяцев. Применение смол после 2 месяцев хранения возможно после проверки соответствия требованиям ГОСТ 14231-88*. Грунт со смолой перемешивают без нагрева минерального и вяжущих материалов.

1.34 . Введение в грунт отвердителя производят двумя способами: раздельно или совместно со смолой в зависимости от влажности грунта, температуры воздуха и наличия средств механизации. Количество отвердителя (% массы сухого остатка смолы) устанавливают на основании лабораторных исследований в каждом конкретном случае. Оптимальным считается то количество отвердителя, которое обеспечивает схватывание смеси укрепленного грунта не ранее, чем через 5 - 6 ч с момента смешения и не позднее 1 сут.

1.35 . Для улучшения структурно-механических свойств смологрунтов (деформативной устойчивости, износо- и трещиностойкости) смолы применяют совместно с органическими вяжущими типа нефтяных битумов или нефтяных гудронов в эмульгированном виде (эмульсии класса ЭБА-3). В этом случае получают так называемое смолобитумное вяжущее, которое готовят путем смешения смолы и эмульсии без подогрева.

Взамен эмульгированного битума (гудрона) допускается применять сырую нефть.

1.36 . При проектировании составов смесей грунтов со смолой или смолобитумным вяжущим должны определяться минимальный расход вяжущего и оптимальное количество отвердителя, при которых показатели физико-механических свойств укрепленного грунта удовлетворяют требованиям табл. 11 .

Таблица 11

1.37 . Перед подбором состава смесей следует определить зерновой состав, оптимальную влажность и максимальную плотность грунтов, а также содержание битума в битумной эмульсии, содержание сухих веществ в карбамидных смолах и свойства последних: вязкость, время отверждения, жизнеспособность и смешиваемость с водой по ГОСТ 14231-88* и ТУ 6-06-60-89.

1.38 . Ориентировочный расход смолы (смолобитумного вяжущего, % массы сухой смеси) и оптимальная влажность смеси при уплотнении приведены в табл. 12 .

Количество отвердителя аммония хлористого составляет 10 - 20 % массы вяжущего, железа хлорного - 1,5 - 2 % и уточняется при подборе состава смеси.

1.39 . Для уменьшения дозировки смолы в качестве добавки к ней может быть использован лигносульфонат технический (ЛСТ) в виде водного раствора 50 %-ной концентрации (см. табл. 12 ).

Приготовление смесей грунта с карбамидоформальдегидной смолой и добавками ЛСТ, ЛСТМ и т.п. осуществляется следующим образом: грунт перемешивают со смолой, вводят раствор ЛСТ с добавкой отвердителя и смесь вновь перемешивают. В случае необходимости производят доувлажнение смеси до оптимальной влажности грунта (за вычетом количества вводимых смолы и ЛСТ).

Таблица 12

Примечания: 1. Над чертой - расход вяжущего в % от массы смеси, под чертой - в кг/м³.