CS273007B1

CS273007B1 - Lime-and-light ash filling for roads' structural layers

Info

Publication number: CS273007B1
Application number: CS103186A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Csc Nevosad; Jiri Doc Ing Csc Brandstetr; Jan Ing Kudrna; Jan Ing Zajicek
Original assignee: Nevosad Zdenek; Jiri Doc Ing Csc Brandstetr; Jan Ing Kudrna; Jan Ing Zajicek
Priority date: 1986-02-14
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS103186A1

Abstract

The design concerns non-homogenous silicate construction layers with growing bed porosity towards the level plane with roadways and hard surfaces. The filling consists of a moist mixture containing, per 100 parts by weight of ash, at most 30 parts by weight of lime air mortars, 1 to 50 parts by weight of water, and possibly at most a double of all introduced weights of the fillings of the fractions up to 8 mm and it is vibrated into the prepared frame of coarse aggregate with the width of at least 150 mm, consisting of fractions above 16 mm. The filling of the introduced composition has high stability against segregation given by the low content of water, which enables even a possibility of several day's storage before installation. The stability of this filling enables even planar superimposition of the gravel frame maximally to the height of 50 mm in case of requirement for increase of vertical alignment or roughness levelling. The construction layer is intended as an underlay for all kinds of road ways as well as a surface course with temporary roads for the C group or lower, possibly as a surface course, equipped with bituminous coat, for the E group or lower. The advantage of the construction layer is a possibility of its delivery for using right after its finishing.

Description

(57). Řešení se týká nehomogenní silikátové konstrukční vrstvy s rostoucí mezerovitostí směrem k pláni u vozovek a zpevněných ploch. Výplň, sestavená ze zavlhlé směsi obsahující na 100 dílů popílku nejvýše 30 dílů vápenných vzdušných maltovin, 1 až 50 dílů vody, vše hmotnostně, a popřípadě nejvýše dvojnásobku všech uvedených hmotností plniv frakcí do 8 mm, se zavlbrovává do .předem připravené kostry hrubého kameniva tlouštky alespoň 150 mm, sestavené z frakcí nad 16 mm. Výplň uvedeného složení má vysokou stabilitu proti rozměšování danou nízkým obsahem vody,„která při pomalé tvorbě pevné struktury umožňuje i možnost několikadenního'předzásobení„před zabudováváním. Stabilita výplně umožňuje i plošné překrytí štěrkové kostry maximálně do výše 50 mm v případech požadavku zvýšení niveléty nebo vyrovnávání nerovností. Konstrukční vrstva je určena jako podkladní vrstva vhodná pro všechny typy vozovek i jako obrusná vrstva u dočasných komunikací pro skupiny C a nižší, respektive jako obrusná, opatřená například živičným postřikem, pro skupiny E a nižší. Výhodou konstrukční vrstvy je možnost předání do užívání bezprostředně po jejím dohotovení. ·(57). The solution relates to an inhomogeneous silicate structural layer with increasing voids towards the ground in pavements and paved surfaces. The filler, composed of a damp mixture containing not more than 30 parts lime air mortars, 1 to 50 parts water per 100 parts of fly ash, all by weight, and possibly not more than twice all of the stated filler weights of fractions up to 8 mm. at least 150 mm, consisting of fractions above 16 mm. The filler composition has a high stability against dispersion due to the low water content "which, with the slow formation of a solid structure, also allows the possibility of several days' pre-stacking" prior to incorporation. The stability of the filling allows even overlapping of the gravel carcass up to a maximum of 50 mm in case of increased leveling or leveling of unevenness. The structural layer is intended as a backing layer suitable for all pavement types and as a wear layer for temporary roads for categories C and lower, or as a wear layer, provided with eg bituminous spray, for groups E and lower. The advantage of the structural layer is the possibility of handing it into use immediately after its completion. ·

CS 273007 BlCS 273007 Bl

Vynález se týká vápenopopílkové výplně netuhé konstrukční vrstvy pozemních komunikací nebo zpevněných ploch.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a lime-sand filler of a non-rigid structural layer of roads or paved surfaces.

Jednou ze známých technologií zřizování podkladních vrstev vozovek je zaplňování předem připravené kostry hrubého kameniva. Zrna velikosti nad 16 mm, častěji nad 32 mm, jsou tmelena kompozicemi pojiv, malt a drobnozrnných betonů, přičemž jsou využívána hydraulická i vzdušná pojivá, respektive živice. Nejčastěji se vytváří hutné homogenní konstrukční vrstvy různých tlouštěk, nejčastěji od 150 do 400 mm. Společným znakem těchto vrstev je poměrně pomalé a značně pracné provádění, které je dále podmíněno zabezpečováním dostatečně výkonných mísících center a přepravních prostředků. Jsou-li používána silikátová pojivá, tak se současně zvyšuje nebezpečí vzniku kontrakčních trhlin, které se mohou prokopíravávat do sousedních vrstev vozovky, a tím podstatně snižovat její životnost. Toto nebezpečí se vztahuje především na cementové kompozice. Jsou-li aplikovány lité vápenopopílkové suspenze, nehrozí vznik trhlin, ale je bezpodmínečně nutné směs neustále mísit protože je snadno segregující. Tím jsou značně omezeny možnosti průmyslového využití na stavbách disponujících běžnou strojnětechnologickou vybaveností, nehledě na nutnost vysoké koncentrace speciálních strojů nebo budování potrubí. Aplikace živičných pojiv s ohledem na poměrně vysokou dávku, vysokou cenu a obtížnou dostupnost se stává ekonomicky stále méně zajímavou. Konstrukční vrstvy s proměnnou mezerovitostí jsou budovány ve stejných tloušťkách, avšak funkce vnášených kompozic je odlišná. Spočívá v zaplnění předem zvolené části vrstvy hrubého kameniva, kde snižují mezerovitost. Zaplněním a případným zatvrdnutím proto dochází jeb ke zlepšení granulometrické skladby. Pojivý u těchto vrstev jsou zatím cementy, jejichž nevýhodou je poměrně vysoká cena, respektive struskoalkalické kompozice, které jsou realizovatelné jen v oblastech výskytu strusky.One of the known technologies for establishing subfloors of pavements is filling of pre-prepared skeleton of coarse aggregate. Grains of size over 16 mm, more often over 32 mm, are cemented with binder, mortar and small-grain concrete compositions, using both hydraulic and air binders or bitumen. Most often, dense homogeneous structural layers of different thicknesses are formed, most often from 150 to 400 mm. The common feature of these layers is the relatively slow and laborious implementation, which is further conditioned by the provision of sufficiently efficient mixing centers and means of transport. At the same time, when silicate binders are used, there is an increased risk of contraction cracks that can be cut into adjacent layers of the roadway, thereby significantly reducing its service life. This hazard applies in particular to cementitious compositions. If cast lime-sand suspensions are applied, there is no risk of cracks, but it is imperative to constantly mix the mixture because it is easily segregating. This greatly reduces the possibilities of industrial use on buildings with common mechanical and technological equipment, despite the need for high concentration of special machines or pipeline construction. The application of bituminous binders in view of the relatively high dose, high cost and difficult availability becomes increasingly less attractive economically. Structural layers with variable voids are built at the same thicknesses, but the function of the introduced compositions is different. It consists of filling a pre-selected part of the coarse aggregate layer, where it reduces the gap. Filling and eventual hardening therefore improves the granulometric composition. In the meantime, cements have a binding effect on these layers, the disadvantage of which is the relatively high cost or slag-alkali compositions, which are feasible only in the areas of slag occurrence.

Tyto nevýhody odstraňuje vrstva s proměnnou mezerovitostí podle vynálezu, jejíž podstatou je aplikace zavlhlého vápenopopílkového pojivá, obsahujícího na 100 dílů popílkuThese disadvantages are overcome by the variable void layer according to the invention, which is based on the application of a moist lime-ash binder containing per 100 parts of fly ash.

-1 s měrným povrchem nad 160 m kg nejvýše 30 dílů vápna, popřípadě recipročního množství vodorozpustných látek s odpovídajícím obsahem vápenatých iontů a 1 až 30 dílů vody, popřípadě vápenopopílkové malty obsahující na 1 díl pojivá 2 díly plniv frakcí do B mm, vše hmotnostně. Uvedené kompozice se ve vrstvě rozprostřou na štěrkové vrstvě do které se zavibrovávají vhodnými prostředky. Kompozice nejen zaplňuje mezery mezi zrny hrubého kameniva, ale je schopna i vyrovnávat lokální poruchy snížené nivelety nebo rovinatosti u vápenopopílkového pojivá do cca +10 mm, u malt do +40 mm. Aplikací uvedených kompozic zůstává zachována netuhá funkce štěrkové vrstvy, přičemž nehrozí nebezpečí vzniku kontrakčních trhlin nebo i jiných trhlin, které by mohly ovlivnit vlastnosti sousedních konstrukčních vrstev.-1 with a specific surface area of more than 160 m kg, not more than 30 parts of lime or a reciprocal amount of water-soluble substances with a corresponding content of calcium ions and 1 to 30 parts of water or lime-sand mortar containing 1 part binder 2 parts fillers up to B mm, all by weight. Said compositions are spread in a layer on a gravel layer into which they are vibrated by suitable means. The composition not only fills the gaps between coarse aggregate grains, but is also able to compensate for local disturbances of reduced leveling or flatness for lime-sand binder up to approx. +10 mm, for mortars up to +40 mm. By application of the compositions, the non-rigid function of the gravel layer is maintained, while there is no risk of contraction cracks or other cracks that could affect the properties of adjacent structural layers.

Výhodou konstrukční vrstvy podle vynálezu je pomalá, avšak kontinuální tvorba pevné struktury zavlhlé vápenopopílkové kompozice, dlouhodobá stálost proti rozměšování a nenáročnost na vybavení mísících center. Souhrn těchto vlastností umožňuje připravovat zavlhlé vápenopopílkové kompozice i s několikadenním předstihem před zabudováváním, skladování namísených kompozic na vhodných meziskládkách chráněných před přímým slunečním osvitem a před spodní a dešťovou přívalovou vodou. Přitom je možné spustit staveništní provoz nebo podle charakteru konstrukce i plný provoz bezprostředně po dokončení zhutňování, není třeba řešit problematiku pracovních spař a spojení suchých vápenopopílkových kompozic lze dosáhnout i dodatečně, například při rozšiřování vozovky, v řádově ročních prodlevách.The advantages of the construction layer according to the invention are the slow but continuous formation of the solid structure of the moist lime-sand composition, the long-term stability against disintegration and the low demands on the equipment of the mixing centers. The summary of these properties makes it possible to prepare moist lime-sand compositions even several days in advance of incorporation, to store the blended compositions on suitable intermediate storage sites protected from direct sunlight and from ground and storm water. At the same time, it is possible to start construction site operation or, depending on the design, even full operation immediately after compaction is completed, there is no need to solve the problem of working joints and joining dry lime-sand compositions can be achieved additionally.

Příklad 1Example 1

Na urovnané pláni a vrstvě štěrkopísku se známým způsobem rozprostře vrstva hrubého kameniva 32 až 63 mm v tloušťce 200 mm, která se předhutní na jednorázový pojezd nákladního automobilu. Na takto připravenou kostru kameniva se graderem rozprostře 50 mm vrstva vá2 -1 penopopilkove směsi sestávající ze 100 dílů popílku s měrným povrchem 205 m kg obsahujícího 3,0 % oxidu vápníku, 48 dílů 50% roztoku vápna a 176 dílů plniv^; z 65 %, z inertníhoA layer of coarse aggregate of 32 to 63 mm in a thickness of 200 mm is spread in a known manner on a leveled gravel and gravel layer, which is preheated for a one-time truck travel. A 50 mm layer of a 1 - 2 pellet mixture consisting of 100 parts of fly ash with a specific surface area of 205 m kg containing 3.0% calcium oxide, 48 parts of 50% lime solution and 176 parts of fillers is spread over a graded skeleton with a grader ^; 65%, inert

CS 273007 Bl křemene frakce 0 až 4 mm a 35 % sádrovce zvyšujícího pucolánovou aktivitu popílku, frakce 0 až 8 mm, vše hmotnostně.CS 273007 B1 quartz fraction 0-4 mm and 35% gypsum increasing the pozzolanic activity of fly ash, fraction 0-8 mm, all by weight.

Příklad 2Example 2

Na urovnané a zhutněné zlepšené podlaží silničního tělesa se podle příkladu 1 rozprostře vrstva hrubého kameniva 16 až 45 mm. Nanesená vápenopopílková kompozice sestáváA coarse aggregate layer of 16 to 45 mm is spread over the leveled and compacted improved floor of the road body according to Example 1. The applied lime-sand composition consists

-1 ze 100 dílů popílku s měrným povrchem 195 m kg obsahujícího 15,1 % oxidu vápníků a 10 di lů vody, vše hmotnostně. Z titulu teplého počasí byla směs skrápěna vodou v množství 0,15 dílu vody jako způsob korekce vlhkosti kompozice na dosažení maximální objemové hmotnosti zjištěné podle hutnícího pokusu.-1 of 100 parts fly ash with a specific surface area of 195 m kg containing 15.1% calcium oxide and 10 parts water, all by weight. Due to the warm weather, the mixture was sprayed with 0.15 parts of water as a way of correcting the moisture content of the composition to achieve the maximum bulk density determined by the compaction experiment.

Příklad 3Example 3

Podle přikladu 1 s tím, že místo roztoku vápna bylo použito 20 dílů vápenného hydrátu a 28 dílů. odpadní vody s obsahem 20,3 gramů Ca⁺⁺ na 1 kg, vše hmotnostně. Kompozice byla použita i pro vyrovnání nivelety do výše + 32 mm.According to Example 1, 20 parts of lime hydrate and 28 parts were used instead of the lime solution. waste water containing 20.3 grams of Ca ⁺⁺ per kg, all by weight. The composition was also used for leveling up to + 32 mm.

Vápenopopílková výplň konstrukčních vrstev vozovek a zpevněných ploch je určena pro podkladní vrstvy všech typů vozovek a plcoh, pro obrusné vrstvy dočasných komunikací s životností do 3 let u vozovek skupin C a nižších a pro obrusné vrstvy vozovek skupin E a niž ších.Lime-sand padding of structural layers of pavements and paved surfaces is designed for underlayings of all types of pavements and shoulders, for wear layers of temporary roads with lifetime up to 3 years for pavements of groups C and lower and for wearing layers of pavements of groups E and lower.

iand

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Lime-lime padding for structural layers of pavements or paved surfaces, characterized in that the lining consists of a lime-ash binder containing per 100 parts of fly ash

2 -1 with a specific surface area of more than 160 m kg, not more than 30 parts of dry lime mortar, 1 to 50 parts of water, all by weight, and any fillers of fractions up to 8 mm, with a total weight corresponding to at most twice the dose.