Вимоги до компонентів сумішей і конструкцій

Влаштування основ і покриттів із грунтів, укріплених органічними в'яжучими

Область застосування ґрунтових укріплених шарів та основні вимоги при їх приготуванні наведені в попередньому розділі.

Вимоги до в'яжучих

Для укріплення ґрунтів застосовують органічні в'яжучі:

– рідкі нафтові бітуми марок СГ 40/70, СГ 70/130;

– рідкі сланцеві бітуми марок С 12/20, С 20/35, С 35/70, С 70/130;

– дорожні бітумні емульсії аніонні прямого типа, що повільно розпадаються;

– бітумні пасти, які виготовляються на твердих емульгаторах;

– кам’яновугільні дьогті й смоли;

– полімерні смоли: карбамідна (КС), фурфурол-анілінова (ФАС) та інші.

Взаємодія органічних в’яжучих з мінеральною частиною ґрунту поліпшується за допомогою поверхнево-активних речовин, які зменшують гідрофільність ґрунту, покращують зчеплення плівок органічного в’яжучого з частинками ґрунту.

Дьогтеві та сланцеві бітуми внаслідок їхньої токсичності заборонено використовувати для доріг, які проходять через населені пункти.

Технологічно краще готувати суміші на рідких в’яжучих, але за умови швидкого набору ними міцності після ущільнення.

Найкращим варіантом є використання бітумних емульсій, які дають економну витрату органічного в’яжучого, дозволяють розширити період будівельного сезону та обмежити забруднення навколишнього середовища порівняно з іншими в’яжучими.

Вимоги до ґрунтів

Для укріплення органічними в’яжучими придатні ґрунти самих різних видів – від пісків і супісків до піщаних і пилуватих глин.

Найбільш придатними для укріплення органічними в’яжучими вважаються супіски, близькі до оптимального складу, та легкі суглинки з числом пластичності І_р = 3-12. Добре укріплюються також різні крупноуламкові ґрунти, ґрунтово-гравійні й крупнощебеневі суміші, які наближаються до оптимального складу.

Пилуваті піски й супіски з числом пластичності І_р < 3 мають малий вміст дрібних фракцій і не мають потрібної зв’язності, тому їх рекомендують укріплювати середньогустіючими бітумами або бітумними емульсіями.

Важкі пилуваті суглинки, суглинки легкі та легкі пилуваті при І_р < 12 допускається зміцнювати органічними в’яжучими з додаванням вапна без поліпшення гранулометричного природного складу ґрунту.

Пилуваті й важкі суглинки з числом пластичності І_р = 12-17 придатні для укріплення всіма видами бітумів і дьогтів, а також емульсіями. Якщо ґрунти мають І_р > 17, то їх можна укріплювати бітумними емульсіями лише при введенні відповідних добавок з числом пластичності І_р = 3-17.

Засолені ґрунти – солончаки і солонці з вмістом більше 1% легкорозчинних солей для укріплення непридатні.

Для укріплення фурфурол-аніліновими смолами (ФАС) придатні всі ґрунти з числом пластичності І_р = 5-20, які мають показник рН £ 7,4. Непридатні для укріплення ФАС ґрунти з малим вмістом дрібнозему – галечники, щебінь, а також карбонатні ґрунти з різким лужним середовищем та торфи.

Для укріплення карбамідними смолами (КС) придатні всі безкарбонатні ґрунти з І_р < 12 та рН £ 7,4. Важкі суглинки та глини з І_р = 17-22 можна укріплювати при поліпшенні їх гранулометричного складу.

Для прискорення процесу формування структури укріпленого органічним в'яжучим ґрунту й підвищення його якості рекомендується вводити в ґрунтову суміш вапно в кількості 2-3% від маси суміші.

Ґрунтові суміші, укріплені бітумними емульсіями, рідкими бітумами або кам’яновугільними в’яжучими (з додаванням або без додавання поверхнево-активних речовин) повинні відповідати вимогам, які наведені у
табл. 9.1.

Таблиця 9.1

Нормативні значення фізико-механічних властивостей зразків ґрунтів, укріплених органічними в’яжучими (після семи діб твердіння)

Властивості укріплених ґрунтів	Значення показників для шарів
верхній основи або покриття	нижній основи
Міцність на стиск при 20^оС неводонасичених зразків, МПа	> 1,2	не визначається
Міцність на стиск при 50^оС неводонасичених зразків, МПа	> 0,7	не визначається
Міцність на стиск при 20^оС водонасичених зразків, МПа	> 0,6	> 0,4
Набухання, % об’єму	> 5	не визначається
Коефіцієнт морозостійкості, не менше (після 28 діб твердіння)	0,6	не визначається

Ґрунтові суміші, що укріплені комплексними в’яжучими, повинні відповідати вимогам, які наведені у табл. 9.2.

Оптимальну вологість і максимальну щільність ґрунту визначають лабораторним шляхом методом відбору. Вологість при змішуванні грубоуламкових і піщаних ґрунтів призначають в межах 2-5%, а глинистих -- 0,2-0,4 вологості від межі текучості ґрунту.

Таблиця 9.2

Нормативні значення фізико-механічних властивостей зразків ґрунтів, укріплених комплексним в’яжучим (після 28 діб твердіння)

Властивості укріплених ґрунтів	Значення показників за класом міцності
І	ІІ	ІІІ
Міцність на стиск при 20^оС водонасичених зразків, МПа	2,5-4,0	1,5-2,5	1,0-1,5
Міцність на розтяг при згинанні водонасичених зразків при 20^оС, МПа	1,0	0,6	0,4
Коефіцієнт морозостійкості, не менше	0,85	0,8	0,7

При влаштуванні шарів ґрунту, які укріплюються органічними в'яжучими, для дозволоження ґрунту використовується питна вода.

Дата добавления: 2014-01-07