Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Покрытия и основания из шлаковых материалов, обработанных вяжущим по способу смешения на дороге и в асфальтосмесителях


Покрытия и основания из шлаковых материалов, обработанных вяжущим по способу смешения на дороге и в асфальтосмесителях

Устройство покрытий и слоев дорожной одежды из шлаковых материалов практически ничем не отличается от производства работ на обычных материалах и состоит из следующих основных про- I цессов: перемешивание шлакового щебня и высевок с вяжущим автогрейдером или в передвижном смесителе; устройство основания или покрытия из смеси материала, обработанного вяжущим. При этом способе в отличие от пропитки получается более устойчивый слой благодаря перемешиванию минерального материала с вяжущим, лучшему обволакиванию шлаковых зерен вяжущим.

Марка шлакового щебня должна быть не ниже 300. Шлаковые высевки не должны содержать посторонних примесей в виде колошниковой пыли, горелых песков и глины. Зерновой состав шлакового материала должен соответствовать требованиям, предъявляемым к плотным смесям. Для обработки шлакового материала используют битумы МГ 40/70, МГ 70/130, СГ 40/70, СГ 70/130; каменноугольные дегти Д-3, Д-4. Расход вяжущего должен быть увеличен по сравнению с расходом его при обработке щебеночных смесей из магматических пород на 15—20% и составлять 6—7,5.% от массы минерального материала.

Для строительства покрытий применяют среднезернистые смеси с размером зерен до 25 мм, а для оснований — крупнозернистые с размером зерен до 40 мм.

Перед устройством покрытия из шлакового материала с вяжущим проверяют нижележащий слой: геометрические размеры, ровность, качество уплотнения. Шлаковый материал, подвозимый автомобилями-самосвалами, складывают на середине проезжей части или на обочинах. Перед началом перемешивания шлаковый материал с обочин перемещают автогрейдером на проезжую часть и оформляют его в виде вала. Шлаковый материал перед обработкой его вяжущим должен иметь влажность, близкую к оптимальной (2—5%).

Перемешивание шлаковых материалов с вяжущим, разлитым автогудронатором, можно осуществлять и автогрейдером, но при этом снижается прочность и однородность покрытия. Наиболее однородным покрытие получают при использовании шлакового материала, обработанного вяжущим на стационарной установке.

Шлаковый щебень, обработанный вяжущим в асфальтосмесителе, представляет собой высококачественный материал, который широко применяют для строительства покрытий и оснований. Обработка щебня вяжущим в асфальтосмесителе обеспечивает его полное обволакивание пленкой заданной толщины. Толщина пленки взаимосвязана как с вязкостью вяжущего, так и со свойствами шлакового щебня. Чем больше вязкость вяжущего, тем тоньше пленка на зернах. С уменьшением размера зерен уменьшается и толщина пленки, с увеличением шероховатости зерен толщина пленки вяжущего возрастает. При уплотнении за счет сближения зерен, покрытых вяжущим, образуются коагуля-ционные связи, обладающие достаточной прочностью и высокой водостойкостью. По сравнению со способом пропитки и смещения на дороге этот способ дает экономию вяжущего.

По крупности черный шлаковый щебень разделяют на средний (20—40 мм), мелкий (10—20 мм), клинец (5—10 мм).

В зависимости от температуры приготовления и укладки черный шлаковый щебень бывает горячий, теплый и холодный (табл. 8.1). В качестве вяжущего для горячего шлакового щебня используют битумы марок БНД 90/130 и БН 90/130, БНД 60/90 и БН 60/90-для теплого — битум БНД 200/300 и БН 200/300, БНД 130/200 и БН 130/200, СГ 130/200 и МГ 130/200 и деготь марки Д-6; для холодного битума СГ 70/130, МГ 70/130 дегти Д-5, Д-4. Шлаковый щебень, применяемый при строительстве покрытий и слоев дорожной одежды из черного шлакового щебня, должен иметь прочность не ниже марки 600.

Производство черного шлакового щебня осуществляется в ас-фальтосмесителях как принудительного, так и свободного перемешивания. Все материалы должны быть нагреты до температуры, приведенной в табл. 8.1. Перемешивание шлакового щебня с вяжущим в асфальтосмесителях свободного перемешивания для горячего щебня обычно 3—4 мин, теплого и холодного 4—5 мин. Обволакивание щебня вяжущим должно быть равномерным, без непокрытых поверхностей щебня, вяжущее не должно стекать со щебенок. Ориентировочный расход битума и дегтя приведен в табл. 8.2:

Перевозку горячего и теплого черного шлакового щебня осуществляют в автомобилях-самосвалах. Минимально допустимая температура горячего черного щебня по прибытию к месту укладки должна составлять 100 °С и теплого 60 °С. Холодный щебень,

обработанный вяжущим, перевозят автомобильным и железнодорожным транспортом. Покрытие из шлакового щебня обработан ного вяжущим, строят с соблюдением принципа расклинки более крупных фракций менее крупными. Технологический процесс строительства такого покрытия включает следующие операции-оЧИстка слоя, на который укладывают щебень, от пыли и грязи-подгрунтовка основания разжиженным битумом или дегтем; распределение черного щебня размером 20—40 мм; предварительное уплотнение щебня дорожными катками самоходными с гладкими вальцами массой до 10 т; распределение щебня размером 10— 20 мм; уплотнение дорожным катком и самоходными вальцевыми статическими с гладкими вальцами массой 12—16 т; распределение щебня размером 5—20 мм; окончательное уплотнение этими катками.

Предварительное уплотнение производят четырьмя-пятью проходами дорожного самоходного катка с гладкими вальцами массой до 6 т, не допуская дробления шлакового щебня. В слое должны оставаться пустоты для заполнения расклинивающим материалом. Расклинивающий материал размером 10—20 и 5—10 мм после распределения наметают механическими щетками. Для повышения водонепроницаемости, шероховатости и изностойкости на покрытии из щебня, обработанного вяжущим, устраивают поверхностную обработку. Большой опыт применения сталеплавильных шлаков для строительства покрытий накопили дорожники Украины. Покрытия из битумодегтешлаковых смесей получили широкое распространение на дорогах IV—V категорий. Такие покрытия отличаются повышенной сдвигоустойчивостью, более ускоренным процессом формирования. Работоспособность покрытия на наблюдаемых участках составляла за 6,5 лет эксплуатации 10 млн. брутто-тонн.

На дорогах III категории в пределах Днепропетровской области на значительных участках были выполнены покрытия из биту-мошлаковых смесей типа асфальтобетона. Использовали дробленые мартеновские шлаки оптимального гранулометрического состава. Сорбционные процессы, происходящие при взаимодействии пористых адсорбентов и битумов, начинаются во время объединения минерального материала с вяжущим, продолжаются затем в период активного структурообразования и формирования в процессе эксплуатации. Испытания показали, что битумошлаковые покрытия в начальный период имеют несколько повышенные показатели водонасыщения, при 8—12 мес эксплуатации водонасыщение снижается до 3—4%.

Первый участок покрытия из битумошлаковой смеси после 8 лет эксплуатации (работоспособность 52 млн. брутто-тонн) на,-ходился в удовлетворительном состоянии. Второй участок с двухслойным покрытием из битумошлаковой смеси после 8 лет эксплуатации (работоспособность 140 млн. брутто-тонн) находился в хорошем состоянии.

Данные исследований дорожных покрытий из сталеплавильных шлаков дали основание И. Г. Лыженко рекомендовать их для дорог III—V категорий. Слои износа в виде поверхностной обработки с применением щебня из мартеновских шлаков фракции 10—20 мц устраивали на дорогах III—V категорий, расход битума на 15% выше, чем с применением гранитного щебня. Длительное время (до 5 лет) вследствие неравномерности износа разнопрочных разновидностей щебенок сохраняется шероховатость поверхности. Для поверхностной обработки применяли щебень из мартеновских шлаков с показателем износа в полочном барабане 35—37%.

При эффективном использовании металлургических шлаков можно построить только в Украинской ССР около 2 тыс. км автомобильных дорог.

Во Франции значительная часть дробленого металлургического шлака используется для получения щебня, обработанного каменноугольным дегтем (термакадам). Французские дорожники отмечают высокое сцепление каменного угольного дегтя со шлаковым щебнем, но и быстрое «старение» дегтя под воздействием природных условий.

Для замедления процесса старения дегтя во Франции предусматривают следующие мероприятия:

- подбирают зерновой состав шлакоминеральной части смеси, обеспечивающий ее наибольшую плотность после уплотнения;

- шлаковый материал, предназначенный для верхнего слоя покрытия (для слоя износа), обрабатывают смесью каменноугольного дегтя с битумом или только битумом.

Промышленность Франции выпускает следующие основные виды дорожно-строительных материалов из доменных шлаков, обработанных органическими вяжущими: термакадом; горячий дегтебетон с максимальной крупностью зерен 38, 19, 13 и 3 мм; горячий асфальтобетон; холодный дегте- и асфальтобетон.

Термакадам производят как для трехслойных покрытий, так и для двухслойных. Для трехслойных покрытий черный щебень выпускают трех фракций 30—60 мм, 15—30 и 6—15 мм. Для двухслойных 15—40 мм и 3—15 мм (тонкий термакадам). После укладки и уплотнения верхнего слоя производят россыпь песка, а через несколько месяцев выполняется поверхностная обработка.

Под влиянием движения происходит дополнительное уплотнение покрытия. С течением времени зерновой состав в результате дробления шлаковых зерен приближается по составу к плотным смесям, применяемым для гидротехнического цементобетона. При этом старение каменноугольного дегтя нижних слоев происходит очень медленно.

Для защиты от старения дегтя верхнего слоя последний может покрываться специальным защитным слоем из шлама. Приготавливаемый шлам придает непроницаемость и более светлый тон покрытию. Содержание в шламе песка обеспечивает шероховатость покрытия.

Для приготовления горячего асфальтобетона на доменных шлаках во Франции применяют битум с глубиной проникания иглы 130—200° или смесь жидкого битума с 10—20% каменноугольного дегтя. Добавка в битум дегтя улучшает сцепление вяжущего со шлаком. Применение более жидкого вяжущего создает благоприятные условия для повышения плотности асфальтобетона в результате заполнения пор мелочью, образующейся при дроблении шлаковых зерен под действием транспортных средств.

Основные показатели горячего асфальтобетона на шлаковом материале следующие: температура нагрева шлака 90—100 °С; температура нагрева вяжущего 120—140 °С; содержание вяжущего от массы шлака — 6%; пористость—10%.

Холодный асфальто- и дегтебетон во Франции изготавливают из шлакового материала с размером зерен 0—15 мм, 0—10 и 0—5 мм (битуминозный песок) и применяют для тонкослойных покрытий. Смеси с максимальной крупностью частиц 15 мм укладывают толщиной не менее 30 мм, 10 мм — толщиной не менее 20 мм, 5 мм — толщиной от 12 до 25 мм в зависимости от назначения.

Похожие статьи:
Контроль качества облегченных покрытий

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум