Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Требования к шлаковым материалам


Требования к шлаковым материалам

Щебень и песок можно готовить из шлаков любой активности. Но при выборе шлакового щебня для дорожного строительства следует учитывать это его свойство. Так, при строительстве оснований из щебеночных смесей немаловажное значение имеет наличие вяжущих свойств у шлаков. Их проявление в процессе эксплуатации основания повышает несущую способность слоя. По активности шлаки должны соответствовать требованиям, приведенным ниже:

Высокоактивные шлаки чаще предпочтительнее использовать для приготовления вяжущего или применять в качестве вяжущего, например, при расклинке щебеночных оснований.

Щебень из шлаков для дорожного строительства подразделяют на 5(3) —10, 10—20, 20—40, 40—70 и 70—120 мм. Это основные стандартные фракции, принятые в нерудной промышленности и строительстве. По соглашению потребителя с изготовителем допускается выпуск смеси фракций, а также щебня фракций 5—15, 10—15 и 15—20 мм, которые необходимы для приготовления асфальтобетона и устройства поверхностных обработок.

По согласованию потребителя и изготовителя допускается выпуск смеси фракций щебня с содержанием зерен размером свыше D и менее d соответственно до 20% по массе. При этом содержание зерен размером менее 0,5 d должно быть не более 10% по массе, а в смеси фракций щебня с максимальным размером зерен 120, 70 и 40 мм не должно содержаться зерен размером свыше 1,5 D. Во фракции с максимальным зерном 20 мм не должно содержаться зерен свыше 2 D.

Щебень из шлака должен быть чистым, не содержать посторонних примесей и включений. Особенно это относится к щебню, получаемому из отвальных шлаков, где встречается строительный мусор, грунт, древесные остатки.

Содержание примесей, определяемых отмучиванием, в щебне из слабоактивных и неактивного шлаков не должно превышать 3% по массе. В щебне из активных и высокоактивных шлаков количество примесей не нормируют, поскольку эти шлаки в основном используют с учетом их вяжущих свойств.

Содержание глины в комках не должно быть более 0,25% по массе щебня независимо от активности шлака. К комкам глины относят сцементированные глинистые частицы крупностью от 1,25 мм до наибольшего размера зерен щебня данной фракции или смеси фракций.

Форму зерен щебня из активных и высокоактивных шлаков не нормируют.

Важность нормирования формы зерен щебня из шлаков возникает в связи с применением этих материалов не только в основаниях дорог, но и при строительстве верхних слоев покрытий из асфальтобетонных смесей на дорогах высоких категорий, где предъявляются повышенные требования к шероховатости покрытий.

Щебень из шлаков, как и из горных пород, характеризуют маркой прочности, определяемой по показателю дробимости в цилиндре. При этом показатели дробимости для одной и той же марки, но для различных шлаков не одинаковы. Это объясняется структурными особенностями шлаков различного происхождения, когда при одной и той же прочности при сжатии шлаки могут иметь неодинаковые характеристики измельчения при дроблении в цилиндре. Учитывая сложные условия работы материалов в дорожной одежде, марку прочности принято определять на материалах в во-донасыщенном состоянии.

Понятие слабого зерна для щебня из шлаков не аналогично для щебня из естественных горных пород. Для щебня из 1 шлаков черной металлургии в понятие слабого зерна входит бой огнеупорного кирпича. В целом же по всем шлакам к слабым зернам относят пористые зерна, которые из общей массы выделяют с помощью тяжелых жидкостей.

Нормирование содержания слабых зерен в увязке с марками прочности объясняется необходимостью применения щебня. Чем ниже марка, тем в менее ответственных сооружениях применяется материал и поэтому в нем может быть больше слабых зерен. В щебне марки 300, который в основном предназначается для нижних слоев щебеночных оснований или для оснований из укрепленных вяжущими материалами, прочностные показатели основной массы щебня практически сближаются с прочностными показателями слабых зерен.

Морозостойкость щебня из шлаков определяют непосредственным замораживанием. Использование ускоренных методов, основанных на применении химических веществ, в данном случае приводит к сильным искажениям из-за взаимодействия шлаков с этими веществами.

Щебень из шлаков не должен содержать металла, который можно отобрать вручную, более 5% по массе.

К пескам из шлаков предъявляют те же требования, что и к пескам из естественных горных пород. Прежде всего это относится к пескам, которые получают при дроблении шлаков или при рассеве отвальных шлаков.

Если песок по модулю крупности относится к одной группе, а по полному остатку на сите № 063 — к другой, то определение группы песка осуществляют по модулю крупности Мк с указанием отклонения значения полного остатка на сите № 063 от нормы для песка данной группы.

Содержание в песке из слабоактивных и неактивных шлаков зерен крупностью свыше 5, 10 и 20 мм, а также зерен менее 0,16 мм в зависимости от крупности песков должно соответствовать требованиям табл. 1.16.

Шлаковые пески должны быть чистыми, без примесей. В них ограничивают содержание глинистых частиц, определяемых испытанием на набухание. Допустимое количество глинистых частиц зависит от назначения песка: в песке для асфальтобетона глинистых частиц должно быть не более 1% по массе. В песке для смесей щебня и песка, которые предназначаются в основном для устройства дополнительных слоев и оснований, глинистых частиц не должно превышать 5% по массе. Металлические примеси в песке нежелательны. Их количество, поддающееся ручной сортировке, не должно превышать 3% по массе.

В дорожном строительстве очень часто шлаки применяют в виде смесей щебня и песка. К смесям относят материалы, которые содержат не менее 15% щебня. В то же время щебня должно быть не более 90%. Набор смесей охватывает практически весь диапазон потребностей в подобном материале. Смеси с максимальным размером зерен более 70 мм предназначаются для нижних и верхних слоев оснований, они могут быть использованы для устройства дополнительных слоев. Смеси с максимальным зерном 40 мм могут быть использованы для устройства щебеночных оснований, но в основном предназначаются для устройства покрытий без применения вяжущих материалов. Они могут быть использованы, в частности, при строительстве дорожных одежд в две стадии. На первом этапе из этих смесей сооружают щебеночное покрытие, которое в дальнейшем будет работать как основание, например, под асфальтобетонным покрытием.

Смеси с максимальным размером зерен 20 мм и менее предназначаются для щебеночных покрытий. Они могут быть использованы как расклинивающий материал, особенно если состоят из шлаков с высокой активностью. Эти смеси как расклинивающий материал могут быть применены для щебеночных оснований и покрытий из щебня естественных горных пород.

В связи с назначением смесей менее жесткие требования предъявляют к допустимому качеству зерен крупностью менее 0,16 мм. Для активных шлаков количество этих зерен не нормируют в связи с тем, что эти зерна являются наиболее ценными для проявления материалом вяжущих свойств.

В смесях из активных шлаков могут находиться конгломераты, размеры которых не превышают максимального размера зерен данной смеси. До 15% таких конгломератов не влияют на плотность смесей в готовом состоянии.

При оценке качества материалов смесей, щебня и песка необходимо исходить из того, что эти материалы должны быть в полном соответствии с теми требованиями, которые были рассмотрены выше. Однако условия работы щебня и песка в смесях лучше условий работы щебня в покрытии или в основаниях, устраиваемых по способу заклинки. Поэтому некоторые требования для щебня смеси могут быть смягчены. Для щебня смесей не предъявляют требований к его форме. Щебень из активных шлаков в смесях может быть использован любой прочности и морозостойкости. Вяжущие свойства смесей компенсируют недостачу в прочности.

Песок по зерновому составу, содержанию загрязняющих примесей должен соответствовать описанным выше требованиям.

Щебень и песок из шлаковой пемзы в полной мере удовлетворяют требованиям, предъявляемым к пористым заполнителям (ГОСТ 9760—75). По зерновому составу щебень из пемзы подразделяют на фракции 5—10, 10—20 и 20—40 мм. Зерен больше максимального и меньше минимального размеров фракции должно быть не более 5%. Максимальный размер зерен, который может присутствовать в материале, должен не превышать удвоенного максимального размера фракции. Таким образом, во фракции 5—10 мм могут быть куски не более 20 мм, во фракции 10—20 мм куски с размером не более 40 мм и во фракции 20—40 мм — куски не более 80 мм. Теплоизоляционные свойства щебня из пемзы тем выше, чем больше пористость пемзы. По насыпной плотности и прочности при сдавливании в цилиндре щебень из пемзы подразделяют на марки.

Щебень из пемзы при испытании на силикатный распад не должен иметь потери более 5%. Он должен выдерживать 15 циклов замораживания — оттаивания. Потери в массе при этом не должны превышать 8%.

Песок из пемзы делят на три вида: рядовой — зерна размером менее 5 мм; мелкий — зерна менее 1,25 мм и крупный — 1,25— 5 мм.

Песок из пемзы, как и щебень, подразделяют на следующие марки:

Брусчатый камень, полученный из огненно-жидких шлаков, должен иметь правильную форму усеченной пирамиды с прямоугольными верхним и нижним основаниями, перпендикулярными оси. Брусчатые камни имеют следующую высоту: высокие — 16 см, средние— 13 и низкие— 10 см. Длина верхней грани высоких и средних брусчатых камней 250 мм, ширина 125 мм. У низкого брусчатого камня эти размеры соответственно 200 и 100 мм. Проекция нижней грани камней должна вписываться в контур верхней грани.

В связи с тем что брусчатые камни, как правило, применяют для устройства покрытий, к поверхности верхней грани предъявлены требования по шероховатости. Поверхность должна иметь выступы и впадины высотой или глубиной 2—3 мм. Такие параметры шероховатости могут обеспечивать коэффициент сцепления, равный 0,50—0,55.

При транспортировании брусчатых камней могут быть допущены отклонения от основных размеров и формы. Не допускается применять брусчатые камни с отбитыми углами на верхней грани и если отбито более одного угла на нижней грани. Высота, длина и ширина не должны отклоняться более чем на ±10 мм. Допускается отклонение от прямого угла смежных ребер верхней грани не более 2 мм. Для устройства покрытий брусчатые камни применяют и при наличии сколов на ребрах верхней и боковых граней. Но сколов должно быть не более одного при длине не более 5 мм. Длина скола отбитых углов по ребру не должна превышать 20 мм. При нарушении этих допусков брусчатый камень бракуют.

Брусчатые камни работают в дорожном покрытии в условиях непосредственного контакта с колесом автомобиля и воздействия климатических факторов. Это требует от материала брусчатого камня повышенной прочности, морозостойкости и износостойкости. При этом необходимы учитывать, что вода, насыщающая брусчатый камень, содержит различные соли и другие примеси, повышающие агрессивность воздействия знакопеременных температур. Брусчатые камни из шлака (литые) должны быть изготовлены из материала с пределом прочности при сжатии в воздушно-сухом состоянии не менее 120 МПа, с маркой по морозостойкости не менее Мрз 100 и истираемостью на круге не более 0,5 г/см2. Солестой-кость материала должна быть не менее 20. Солестойкость определяют как потерю объема образцов-цилиндриков, испытанных в растворе сернокислого натрия по методике определения морозостойкости щебня по ГОСТ 8269—76.

Шлаки, применяемые для приготовления брусчатых камней, должны быть устойчивыми против всех видов распада. Потери при испытании на устойчивость не должны превышать 3%.

Похожие статьи:
Контроль качества облегченных покрытий

Навигация:
Главная → Все категории → Дорожные одежды

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум