Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Технология устройства дорожных оснований из активных шлаков


Технология устройства дорожных оснований из активных шлаков

Производство работ по первому способу устройства шлаковых оснований выполняют в следующей технологической последовательности:

- приемка корыта и контроль плотности грунта;

- разгрузка шлака в корыте крупностью по возможности менее 100 мм;

- разравнивание и планировка шлака;

- розлив воды;

- раздробление шлака трактором на гусеничном ходу с дорожным катком, имеющим кулачковые или решетчатые вальцы с розливом воды;

- выравнивание поверхности шлакового слоя досыпкой более мелкого шлака;

- уплотнение тяжелыми катками с гладкими вальцами;

- создание однородной по гранулометрическому составу поверхности шлакового слоя.

Рассмотрим каждую из перечисленных технологических стадий.

Шлак выгружают посередине корыта в виде продольного валика. При разгрузке происходит пересортировка шлака. Более крупные его куски скатываются к низу валика, а более мелкие сосредоточиваются в верхней его части. Разравнивая шлак автогрейдером, достигают одновременно и лучшего его перемешивания, что сопровождается повышением однородности шлакового слоя.

Для раздробления и уплотнения отвальный шлак рассыпают слоями не толще 20 см (считая в плотном состоянии). При расчете толщины шлакового слоя коэффициент его уплотнения принимают в зависимости от крупности шлака равным 1,30—1,35.

Рассыпанный шлак в летний сухой период увлажняют водой из расчета 5—6 л/ м2 в несколько приемов, чтобы не допустить ее проникания в грунт земляного полотна. При толщине слоя до 200 мм шлак дробят пятью-шестью проходами дорожного катка с кулачковыми или решетчатыми вальцами массой 27 т до крупности не более 70 мм. Оставшиеся отдельные крупные куски шлака в количестве до 5% вручную отбрасывают в сторону или увеличивают число проходов катка.

Если толщина слоя свыше 250 мм, то возможно раздробление кускового шлака до крупности, равной 100 мм. Увлажненный шлак обжимают тем же катком тремя-четырьмя проходами (по одному следу). Образовавшиеся просадки выравнивают менее крупным шлаком размером 0—40 мм. Одновременно стремятся достигнуть однородности поверхности шлакового слоя, распределяя автогрейдером шлаковую мелочь, которую разгружают в виде валика по середине ранее уплотненного слоя. При скорости движения автогрейдера 15 км/ч шлаковую мелочь распределяют ровным слоем по ширине проезжей части. В дальнейшем производят уплотнение дорожными самоходными пневмоколесными катками массой не менее 20 т. В процессе уплотнения увлажняют шлак в три-четыре приема поливомоечной машиной (общий расход воды в летнее время 10— 15 л/м2).

В дождливый период расход воды существенно снижается, что устанавливается на месте с учетом погодно-климатических условий местности.

Признаком окончательного уплотнения служит отсутствие на поверхности уплотняемого слоя следа после прохода любого катка, а также раздавливание колесами или вальцом катка массой не менее 20 т шлаковой щебенки размером 40 мм. Но для более объективной оценки плотности шлакового слоя применяют плотномер баллонного типа.

Для уплотнения шлака толщиной слоя 15—20 см ориентировочно требуется 25—30 проходов дорожного самоходного катка комбинированного действия массой не менее 16 т.

Если толщина основания свыше 20 см (в плотном состоянии), то аналогично устраивают и верхний его слой, который стремятся создать более плотным и более монолитным, что достигают:

большим измельчением кусков шлака за счет дополнительных проходов тяжелого катка по сравнению с нижнием слоем шлакового основания;

заполнением пустот в основной (первой) россыпи шлака путем дополнительной (второй) россыпи мелкого шлака крупностью от 0 до 40 мм, отобранного непосредственно в отвале в результате его разработки;

усиленным уходом по окончании уплотнения.

Мелкий шлак только что указанной крупности распределяют автогрейдером из расчета 2—2,5 м3 на 100 м2 основания, и снова возобновляют уплотнение теми же катками с обязательной поливкой водой в несколько приемов.

Уплотнение производят гак, чтобы в процессе движения катков как можно больше измельчался и истирался кусковой шлак.

Шлак нужно поливать до влажности, требуемой для достижения максимальной плотности, что соответствует такому его состоянию, когда отобранная из слоя шлаковая .мелочь (крупностью менее 2—3 мм) после сжатия в руке не распадается и не прилипает к ней, а остается в виде комочка с отпечатками пальцев. Рассыпание комка указывает на недостаточную влажность; наоборот, прилипание мелочи к рукам характеризует избыточное содержание воды. Средняя влажность шлака при уплотнении должна составлять 7—8% (по массе).

В результате уплотнен ля с поливкой водой вначале на поверхности шлакового основания образуется шлаковый шлам толщиной до 3 см. Но под действием проходов катка шлам постепенно опускается книзу, заполняя оставшиеся пустоты между отдельными более крупными кусками шлака.

Толщина основания должна устанавливаться расчетом. Опыт показал, что в центральных районах европейской части СССР, на автомобильных дорогах III и IV категорий, а также магистральных улицах районного значения, жилых улицах и проездах, при песчаных грунтах на участках первого типа увлажнения можно ограничиться устройством шлаковых оснований по первому способу толщиной не менее 18—20 см, супесчаных не менее 22— 24 см и пылеватых суглинков не менее 26—28 см.

При солнечной погоде через 2—4 ч после испарения воды с поверхности основания на автомобильных дорогах не ниже III категории и улицах общегородского и районного значений укладывают, например, асфальтобетонное покрытие общей толщиной 10— 12 см. Поверхность шлакобетонных оснований, устроенных по третьему способу, хорошо уплотненных практически такая же, как и бетонных. Значит, сцепление покрытия со шлакобетонным основанием местами недостаточное. На участках с продольным уклоном более поперечного, на перекрестках и железнодорожных переездах для предупреждения образования сдвигов покрытия по основанию минимальную толщину асфальтобетонного слоя принимают равной 10 см.

Асфальтобетонную каркасного типа смесь по опыту, накопленному ХАДИ, желательно укладывать в один слой, уплотняя ее дорожными самоходными катками пневмоколесными массой не менее 20 т. Формируется и более плотная а также и более прочная структура асфальтобетонного покрытия. Для жилых улиц и проездов или автомобильных дорог IV категории толщину асфальтобетонного покрытия принимают равной не менее 6 см. Для повышения сцепления покрытия с основанием предварительно разливают жидкий битум или битумную эмульсию из расчета 0,8—0,9 л/м2.

Однако во вновь осваиваемых районах необходимо строить дорожные одежды в две стадии. В первую, когда используют при строительстве зданий мощные строительные машины (краны, бульдозеры), ограничиваются не менее, чем за один год устройством шлакового основания по второму способу. После застройки, во вторую стадию, ремонтируют шлаковое основание и укладывают любой тип усовершенствованного покрытия. Если строительные работы выполняют лишь в одну стадию, то в период сдачи дороги или улицы в эксплуатацию обычно требуется капитальный ремонт покрытия.

Таким образом, при двухстадийном строительстве целесообразно устройство шлаковых оснований по второму способу произвол ства работ, используемых в первой стадии в качестве временного типа покрытия.

Если покрытие устраивают через несколько дней, то возможен пропуск в сухую погоду строительного транспорта, причем в солнечные дни основание нуждается в увлажнении из расчета 4— 6 л/м2. Число поливок назначают индивидуально, чтобы влажность шлаковой смеси, взятой по методу лунок, колебалась в пределах 0,7—0,8 WK (WK — капиллярная влагоемкость смеси, установленная в лабораторных условиях, при плотности, наблюдавшейся непосредственно на дороге). Потребная норма воды при уплотнении может быть установлена в лаборатории по опыту пробной укатки с учетом погодных условий. Чтобы снизить расход воды, укладывают через 1—2 сут асфальтобетонное или цементобетонное покрытие, но в сухую погоду.

Цементобетонное покрытие допускается укладывать на шлаковые основания, не прерывая строительного потока. Если толщина основания более 20 см (в плотном теле) и имеются слежавшиеся шлаковые отвалы, то целесообразно активный шлак применять по первому способу.

Производство работ по второму способу отличается от первого тем, что по предварительно подкатанному шлаковому слою перед окончанием его уплотнения рассыпают мелкий шлак (менее 40 мм), содержащий 10—15% доменной муки (тонкодисперсная часть продуктов распада активного шлака). Обычно у подошвы отвалов основного шлака наблюдается достаточно большое ее количество. При разработке отвалов кусковой шлак перемешивается с доменной мукой крупностью частиц менее 0,071 мм в количестве не менее 15—20%.

В связи с этим шлак с доменной мукой предварительно пропускают через колосниковую решетку с просветами 40 мм. Куски, оставшиеся на решетке, используют чаще всего для устройства оснований по первому способу. Прошедший шлак через решетку применяют для россыпи по верхнему слою шлакового основания. Расход его составляет 1,5—2 м3 на 100 м2 основания. Затем снова возобновляют уплотнение дорожными самоходными катками комбинированного действия массой не менее 16 т с поливкой водой в несколько приемов. Общее число проходов катков, в том числе со сменными кулачковыми или решетчатыми вальцами, назначают на основании пробного уплотнения таким, чтобы размер отдельных кусков шлака не превышал 70 мм. Если толщина верхнего слоя 12—15 см (из расчета плотного состояния), то обычно требуется 25—30 проходов. Расход воды несколько больше, чем при первом способе и в летние дни в зависимости от крупности доменной муки составляет 20—30 л/м2.

Следует учитывать, что при укатке верхнего слоя основания измельчение шлака под действием катка происходит с большей интенсивностью, чем при уплотнении нижнего слоя, уложенного непосредственно на грунт земляного полотна, который менее жесткий, чем уплотненный нижний слой шлакового основания.

Готовый верхний его слой является достаточно плотным, особенно в случае применения гранулированного шлака вместо мелкого шлака в смеси с доменной мукой. Однако дорожно-строительным организациям с каждым годом выделяют все меньше гранулированного шлака.

На основания, построенные по второму способу производства работ, чаще всего укладывают асфальтобетонное покрытие.

Для повышения сцепления основания с асфальтобетонным покрытием аналогично, как и при первом способе производства работ, разливают жидкий битум 0,8—0,9 л/м2.

Настоящий способ, т. е. второй, очень прост, но имеет и ряд недостатков:

- не представляется возможным контролировать степень измельчения шлака и поэтому толщина и однородность шлакового слоя может быть неодинаковой по площади проезжей части;

- при наличии прочных шлаков трудно достичь требуемого измельчения при уплотнении;

- для верхней части основания в качестве цементирующей добавки применяют доменную муку, активность которой ниже активности шлаковой мелочи со свежей поверхностью излома.

Активность основных шлаков различных металлургических заводов изменяется в широких пределах и потому нужно их применение назначать с учетом химического состава.

Так, в доменных отвалах южных и центральных районов европейской части СССР содержатся смешанные основные маломарганцовистые сернистые и кислые многомарганцовистые шлаки.

В кислых шлаках сера прочно связана с марганцем и к реакции гидратации и гидролиза эти шлаки не склонны. Для их активизации и необходимо вводить вещества, содержащие гидроксильные группы. Известно, что если смешивать шлаки различных свойств в измельченном состоянии, то гидратация смеси происходит по линии наиболее активного шлака. Гидрат окиси кальция Са(ОН)г, отщепленный основным шлаком, явится активизатором как для основного, так и для кислого марганцовистого шлака. Поэтому для повышения активности смешанных отвальных шлаков требуется тоньше их измельчать, или, как упоминалось выше, добавлять не менее 10—15% по объему гранулированного активного свежего шлака.

Прочность шлакового основания, устроенного по данному способу, на 20—25% выше, чем при первом способе. Основания рассматриваемого типа строят на автомобильных дорогах II категории и магистральных улицах общегородского значения. Общую толщину асфальтобетонного покрытия надо принимать не менее 12 см.

Похожие статьи:
Контроль качества облегченных покрытий

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум