Область застосування та конструкція ґрунтощебеневих шарів

Влаштування грунтощебеневих шарів дорожніх одягів

Контроль якості робіт при влаштуванні бруківок

При прийманні бруківок перевіряють якість брукування (щільність посадки, перев’язку швів, форму зазору, вертикальність встановлення шашки) шляхом огляді всієї площі покриття, а також контрольним перебрукуванням на площі 1,5-2,0 м². при цьому щільність брукування вважається достатньою, якщо недостача каменю становить не більше 3%. Не допускається завал шашки від прямовисного положення; суцільні поздовжні шви на протязі більш ніж двох шашок. Зазори між каменями повинні мати трикутну форму розміром не більше 3 см. Шашка не повинна сідати від удару трамбівки масою 30 кг, що падає з висоти 50-60 см. Поверхня покриття має бути рівною, без хвиль та просідань.

При проміжному прийманні бруківок допускаються такі відхилення від проектних розмірів: по ширині - 5 см; по товщині шару - 20%; поперечний уклон - 5^о/_оо, висотні відмітки по осі дороги - 5 см; просвіт під 3-метровой рейкою - 15 см.

Ґрунтощебеневі шари рекомендують використовувати для влаштування шарів основ на дорогах ІІ-ІІІ категорій і покриттів доріг IV-V категорій. Грунтощебеневі покриття обов'язково захищають від дії атмосферних факторів поверхневою обробкою. Для приготування ґрунтощебеню використовують міцні і слабкі гірські породи. На відміну від щебеневих шарів дорожнього одягу в складі ґрунтощебеню успішно використовують кварцити, кварцові піщаники, скловидні шлаки, які в чистому вигляді погано ущільнюються. При можливості вибору перевагу віддають щебеню з більшою водо- і морозостійкістю. Максимальний розмір щебеню не повинен перевищувати третини висоти ущільнювального шару.

Вимоги до ґрунтів визначають залежно від типу в'яжучого в ґрунтощебені. В сумішах із цементом допускають вводити супіщані, суглинисті і глинисті ґрунти з нейтральною або лужною реакцією фунтового розчину (рН = 6-10). Одночасно в цих фунтах обмежують значення межі текучості до 40% і число пластичності – до 17 одиниць. Для економії в'яжучого слід вибрати ґрунти з мінімальним вмістом гумусових речовин, а також глинистих і пилуватих частинок. Максимально допустима частка гумусових речовин не повинна перевищувати 10 % маси цього ґрунту.

Для неукріпленого ґрунтощебеню перевагу віддають супіщаним і суглинистим фунтам. Число пластичності ґрунтів не обмежують Зв'язні ґрунти повинні мати вологість на межі текучості до 40%, тому важкі суглинки і глини попередньо поліпшують додаванням піску.

До складу ґрунтощебеню рекомендують портландцемент марки 400 і вище, рідкі бітуми марок СГ 15/25, СГ 25/40, МГ 40/70, а також полімерні смоли: карбамідні, кумаринові тощо.

У випадку використання в складі ґрунтощебеню бітуму або полімерних смол ґрунт повинен мати число пластичності менше 22 і вологість на межі текучості менше 40%.

Максимальну міцність має ґрунтощебінь із вмістом щебеню більше 60% об'єму суміші. В неукріпленому ґрунтощебені ґрунт виявляє властивості в'яжучого за умови, що його відносна вологість не менша 0,4. Для підтримання такої вологості в сухі періоди року до складу ґрунтощебеню додають 1...1.5% хлористого кальцію від маси ґрунту.

Склад ґрунтощебеню має відповідати найкращій технологічності влаштування шарів із цього матеріалу і максимальній його міцності в конструкції дорожнього одягу.

Технологічність ґрунтощебеню оцінюють показниками оптимальної вологості, щільності, здатності до перемішування і ущільнення.

Міцність ґрунтощебеню визначають модулем пружності, межею довгочасного опору при стиску.

Оптимальна кількість щебеню залежить від міцності породи, з якої його одержали. Кам'яний матеріал повинен бути стійким проти дроблення і обламування ребер окремих зерен щебеню. Його кількість призначають також відповідно до режиму ущільнення та максимального тиску.

Оптимальну вологість і стандартну щільність ґрунтощебеню визначають у лабораторних умовах шляхом відповідних випробувань або розрахунковим методом.

У першому варіанті в лабораторії готують суміші з вмістом щебеню 30, 40, 50 і 60% за масою при вологості

W_ок = W_о (1–р) + В р + С,

де W_о – оптимальна вологість ґрунту в складі ґрунтощебеню, %;

р – вміст щебеню за масою в частках одиниці;

В – водопоглинання щебеню, %;

С – випаровування вологи при перемішуванні складових, %.

Визначають ефективний тиск формування ґрунтощебеневих зразків залежно від вмісту щебеню. Ефективним називають тиск, при якому в кінці процесу ущільнення ґрунт у складі ґрунтощебеню має стандартну щільність.

Для визначення необхідного складу ґрунтощебеню формують при ефективному тиску серії зразків при вологостях (1,1; 1,0; 1,2) W_ок. Для кожної серії визначають щільність і будують графік "щільність-вологість". У точці екстремуму встановлюють значення оптимальної щільності й вологості.

В розрахунковому методі спочатку визначають межу текучості ґрунту і середню щільність зерен щебеню. Встановлюють оптимальну вологість і стандартну щільність ґрунту:

– оптимальна вологість

W_о = 1,5 (0,5 W_Т – 0,25 W_П – 1),

де W_Т – межа текучості грунту, %;

W_П – число пластичності фунту, %

– стандартна щільність фунту, г/см³

r_d = r_S (1 − V_о) / (1 + W_о r_S),

де r_S − щільність мінеральних частинок ґрунту, г/см³;

V_о – об'єм затисненого повітря, частки одиниці;

W_о – оптимальна вологість ґрунту, частки одиниці.

Розраховують стандартну щільність ґрунтощебеню, г/см³:

r_гщ = Р_v r_щ + (1 − Р_v) r_d,

де Р_v – норма щебеню в ґрунтощебені, %;

r_щ – середня щільність зерен щебеню, г/см3;

r_d – стандартна щільність ґрунту (дрібнозему) в складі ґрунтощебеню.

Ступінь ущільнення ґрунтощебеню оцінюють шляхом випробувань ґрунтощебеневих сумішей при різному утриманні щебеню за масою і різній вологості. Навантаження на суміш у формі прикладають ступенями при постійній швидкості деформування. В результаті обробки одержаних даних будують графік залежності швидкості зростання навантаження (ущільнення) від вологості суміші та від вмісту щебеню в суміші при постійному значенні середньої щільності ґрунтощебеню. Точка мінімуму на цих кривих відповідає оптимальній вологості і оптимальному вмісту щебеню в суміші відповідно до ступеня ущільнення ґрунтощебеню.

Миттєвий і тривалий модулі пружності матеріалу розраховують після випробувань постійним навантаженням за відомими величинами деформації та часу. За графіком залежності модуля пружності ґрунтощебеню від вмісту щебеню встановлюють його оптимальну щільність, що відповідає максимальній міцності дослідного шару дорожнього одягу.

Проектування складу ґрунтощебеню виконують у такій послідовності-назначають норму в'яжучого згідно з діючими рекомендаціями; встановлюють оптимальну вологість і стандартну щільність ґрунтощебеню при різній кількості щебеню в суміші; уточнюють вміст щебеню в ґрунтощебені із умови досягнення кращого перемішування і ущільнення; визначають оптимальну кількість щебеню за умови одержання максимальної міцності ґрунтощебеню; виконують остаточне корегування витрат щебеню з умов технологічності і міцності ґрунтощебеню

Одержаний склад ґрунтощебеню корегують з урахуванням дірчастої структури і природної вологості компонентів.

Дата добавления: 2014-01-07