SU960348A1 - Способ возведени дорожного и аэродромного основани - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и аэродромов и может быть использовано при возведении щебеночных оснований автодорог и аэродромов высоких категорий.

Известен способ возведения оснований автомобильных дорог и аэродромов высоких категорий, при котором возводят основания из щебня, укрепленного неорганическими вяжущими материалами С1 ].

. Такие основания, обладая более высокой несущей способностью, чем неукрепленные щебеночные, требуют для своего возведения значительных затрат связанных с энергоемким процессом переработки всего объема укладываемого в основание материала, большим расходом вяжущего и пленкообразующих веществ.

Известен способ возведения щебеночного основания путем нанесения на подготовленный слой щебня слоя твердеющей композиции, например, цементопесчаной смеси, последующего уплотнения основания и ухода за ним Е 2J.

Недостатки способа состоят в том, что технология производства работ по известному способу сложна, так как ' она обязательно включает процесс при2 готовления цементопёсчаной смеси и. операцию ухода за готовым основанием путем нанесения на него плейкообра5 эующего вещества,.

При этом стоимость возведения основания остается высокой вследствие больших энергозатрат на приготовление цементопесчаной смеси, необходимости использования дорогостоящих и· дефицитных цемента и применяемых для ухода за свежеуложенным основанием пленкообразующих веществ.

Кроме того, ограничен резерв времени на выполнение технологических '5 операций: уплотнение основания должно быть закончено не позже 4 ч с момента приготовления цементопесчанон смеси. Это приводит к необходимости' ведения работ короткими захватками (150-200 м), что сужает фронт работ и снижает производительность отряда дорожно-строительных машин. Большое число стыков между соседними захватками и практическое отсутствие возможности исправить ровность основания после его уплотнения из-за специфических свойств цементопесчаной смеси и недостатка времени приводит к снижению качества возводимых оснований .

При этом,применяемая для обработки щебен< чного основания цементопесчаная смесь вследствие большого расхода цемента быстро твердеет и приобретает при твердении излишне высокую жесткость, что является причиной трещинообразования в основании, происходящегося в результате усадки и действия переменных температур. Образование трещин ведет к снижению несущей способности основания и дорожной одежды в целом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ возведения дорожного и аэродромного основания, включающий укладку слоя щебня, нанесения на него твердеющего, содержащего комковые включения материала на основе нефелинового шлама и последующее уплотнение [3].

При медленном характере твердения уплотненного нефелинового шлама и способности к восстановлению структурных связей, обусловленных преобладанием в шламе двухкальциевого силиката и особенностях процесса гидратации последнего уменьшается трещинообразование в основании и повышается его несущая способность в результате повышения деформативности омоноличенного.слоя основания и отсутствия усадочных явлений^отпадает необходимость в уходе за готовым основанием и появляется возможность, эксплуатации основания под движением до устройства покрытия; появляется возможность исправления ровности возведенного основания после его уплотнения и даже по истечении определенногр срока эксплуатации основания под движением. 40

Неуплотненный нефелиновый шлам не схватывается и сохраняет удобоукладываемость и уплотняемость в течение более длительного промежутка времени, чем цементопесчаная смесь 45 (до нескольких месяцев), что позволяет в 2-3 раза увеличить длину технологической захватки по устройству основания, расширить фронт работ, увеличить производительность 59 отряда дорожно-строительных машин.

Недостаток способа - низкая несущая способность основания, вследствие малой глубины проникания связующего в слой щебня. 55

Целью изобретения является повышение несущей способности основания.

Поставленная цель достигается согласно способу возведения дорожного и аэродромного основания, включающе- 60 му укладку слоя щебня, нанесение на него твердеющего, содержащего комковые включения, материала на основе нефелинового шлама и последующее уплотнение, перед уплотнением осуществляют разрушение комковых включений твердеющего материала и. одновременное его втагшивание в слой щебня. При этом разрушение комковых включений твердеющего материала и ⁵ его втапливание в слой щебня могут осуществлять с помощью кулачкового катка; в процессе разрушения комковых включений и 'втапливания твердеющего материала в слой щебня мо10 гут осуществлять регулирование жесткости основания путем изменения массы и числа проходов кулачкового катка.

Способ осуществляют следующим образом.

На участок уплотненного земляного. полотна длиной 500-600 пог.м вывозят щебень, представляющий собой смесь

Фракций 40-70 мм (60%) и 20-40 мм (40%), разравнивают его бульдозером, а затем распределяют на.ширину основания слоем 16-18 см с помощью автогрейде-* ров и прикатывают до устойчивого по25 ложения отдельных щебенок'в слое.

На подготовленный таким образом слой щебня наносят слой нефелинового шлама толщиной 8-10 см.

Затем с помощью кулачкового катка , марки ДУ-26 осуществляют разрушение схватившихся или смерзшихся комков нефелинового шлама, с одновременным втапливанием в слой щебня. При этом глубина проникания нефелинового шлама в слой щебня составляет 7-8' см после четырех проходов кулачкового катка, без балласта ( масса 5 т) , по,с~ ле десяти проходов кулачкового катка с балластом ( масса 9 т? 16-18 см, т.е. на всю толщину щебеночного слоя.

Уплотнение основания производят катками на пневматических шинах за 4-12 проходов по. одному следу.

По окончании уплотнения основания по участку открывают движение технологического транспорта или устраивают слой покрытия.

Разрушение схватившихся или смерзшихся комков нефелинового шлама содновременным втапливанием его в слой щебня, осуществляется при возведении щебеночного основания предлагаемым способом, способствует более равномерному распределению нефелинового шлама в слое щебня и увеличению глубины проникания шлама в щебень. При этом возрастает толщина омоноличенного слоя основания и несущая способность последнего. Наиболее эффективно применение для выполнения этой операции кулачкового катка, благодаря создаваемому им высокому удельному давлению и проникновению кулачков в слой щебня, приводящему к перемещению отдельных щебенок и вдавливанию нефелинового шлама между ними.

Кроме того, путем изменения массы кулачкового катка и числа его проходов появляется возможность регулировать жесткость основания за счет изменения .глубины проникновения твердеющей композиции в слой щебня, а следовательно, толщины омоноличенного слоя основания. Это необходимо, так как для различных типов дорожных и аэродромных покрытий и степени их капитальности требуются основания различной жесткости.

Технико-экономическую эффективность применения предлагаемого способа возведения щебеночного основания определяют на примере использования нефелинового шлама Ачинского глиноземного комбината путем сравнения стоимостей твердеющих композиций, расходуемых для возведения 1 км щебеночного основания по известному и предлагаемому способам, включая затраты на уход за свежеуложенным основанием.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа возведения щебеночного основания взамен ‘известного в расчете на 1 км основания при его ширине 9,6 м составляет 3,4 тыс,руб.

Преимуществом предлагаемого спосо- βθ ба, основанного на применении нефелинового шлама, являемся также утилизация промышленного отхода; что способствует защите окружающей среды.

Claims (3)

1. При этом,примен ема  дл  обработ ки щебен. jHoro основани  цементопес чана  смесь вследствие большого-рас хода цемента быстро твердеет и прио ретает при твердении излишне высоку жесткость, что  вл етс  причиной тр щинообразовани  в основании, происх д щегос  в результате усадки и дейс ви  переменных температур. Образова ние трещин ведет к снижению несущей способности основани  и дорожной одежды в целом. Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ возведени  дорожного и аэродромного осно вани , включающий укладку сло  щебн , нанесени  на него твердек цего, содержащего комковые включени  мате риала на основе нефелинового шлама и последующее уплотнение f3. При медленном характере твердени  уплотненного нефелинового шлама и способности к восстановлению структурных св зей, обусловленных преобладанием в шламе двухкальциевого силиката и особенност х процесса гидратации последнего уменьшаетс  трещинообразование в основании и повышаетс  его несуща  способность в результате повышени  деформативности омоноличенного.сло  основани  и отсутстви  усадочных  влений;отпадает необходимость в уходе за готовым основанием и по вл етс  возможность, эксплуатации основани  под движением до устройства покрыти ; по вл етс  возможность исправлени  ровности возведенного основани  после его уплотнени  и даже по истечении определенногр срока эксплуатации основани  под движением. Неуплотненный нефелиновый шлам не схватываетс  и сохран ет удобоукладываемость и уплотн емость в течение более длительного промежутка времени, чем цементопесчана  смесь (ДО нескольких мес цев, что позвол ет в 2-3 раза увеличить длину технологической захватки по устройству основани , расширить фронт работ , увеличить производительность отр да дорожно-строительных машин. Недостаток способа - низка  несуща  способность основани , вследствие малой глубины проникани  св зующего в слой щебн . Целью изобретени   вл етс  повышение несущей способности основани . Поставленна  цель достигаетс  согласно способу возведени  дорожног и аэродромного основани , включак це му укладку сло  щебн , нанесение на него твердеквдего, содержащего комковые включени , материала на основе нефелинового шлама и последующее уплотнение, перед уплотнением осуществл ют разрушение комковых включений твердеющего материала и, одновременное его втапливание в слой щебн . При этом разрушение комковых включений твердеквдего материала и его втапливание в слой щебн  могут осуществл ть с помощью кулачкового катка; в процессе разрушени  комковых включений и втапливани  тверденхцего ма,териала в слой щебн  могут осуществл ть регулирование жесткости основани  путем изменени  массы и числа проходов кулачкового катка . Способ осуществл ют следующим образом . На участок уплотненного земл ного. полотна длиной 500-600 пог.м вывоз т щебень, представл ющий собой смесь фракций 40-70 мм (60%) и 20-40 мм (40%), разравнивают его бульдозером, а затем распредел ют на.ширину основани  слоем 16-18 см с помощью автогрейде- ров и прикатывают до устойчивого положени  отдельных щебенокв слое. На подготовленный таким образом слой щебн  нанос т слой нефелинового шлама толщиной 8-10 см. Затем с помощью кулачкового катка марки ДУ-26 осуществл ют разрушение схватившихс  или смерзшихс  комков нефелинового шлама, с одновременным втапливанием в слой щебн . При этом глубина проникани  нефелинового шлама в слой щебн  составл ет 7-8 см после четырех проходов кулачкового катка, без балласта ( масса 5 т; , по.сле дес ти проходов кулачкового катка с балластом ( масса 9 т 7 16-18 см, т.е. на всю толщину щебеночного сло . Уплотнение основани  производ т катками на пневматических шинах за 4-12 проходов по. одному следу. По окончании уплотнени  основани  по участку открывают движение технологического транспорта или устраивают слой покрыти . Разрушение схватившихс  или смерзшихс  комков нефелинового шлама содновременным втапливанием его в слой щебн , осуществл етс  при возведении щебеночного основани  предлагаемым способом, способствует более равномерному распределению нефелинового шлама в слое щебн  и увеличению глубины проникани  шлама в щебень. При этом возрастает толщина омоноличенного сло  основани  и несуща  способность последнего. Наиболее эффективно применение дл  выполнени  этой операции кулачкового катка, благодар  создаваемому им высокому удельному давлению и проникновению кулачков в слой щебн , привод щему к перемещению отдельных щебенок и вдавливанию нефелинового шлама между ними. Кроме того, путем изменени  массы кулачкового катка и числа его проходов по вл етс  возможность регулировать жесткость основани  за счет изменени  .глубины проникновени  твердеющей кокйюзиции в слой щебн , а следовательно, толщины омоноличенного сло  основани . Это необходимо, так как дл  различных типов дорожных и аэродромных покрытий и степени их капитальности требуютс  основани  различной жесткости. Технико-экономическую эффективнос применени  предлагаемого способа возведени  щебеночного основани  определ ют на примере использовани  не фелинового иотама Ачинского глиноземного комбината путем сравнени  стоимостей твердеющих композиций, расхо|Цуемых дл  возведени  1 км щебеночного основани  по известному и предлагаемому способам, включа  затраты на уход за свежеуложенным основанием . Экономический эффект от использовани  предлагаемого способа возведени  щебеночного основани  взамен известного в расчете на 1 км основани  при его ширине 9,6 м составл ет 3,4 тыс,руб. Преимуществом предлагаемого спосо ба, основанного на применении нефели нового шлама,  вл е с  также утилиЗсщи  промышленного отхода что способствует защите окружающей среды. Формула изобретени  1. Способ возведени  дорожного и аэродромного основани , включающий укладку сло  щебн , нанесение на него твердеющего, содержащего комковые включени , материала на основе нефелинового шлама и последукнцее уплотнение , о тличающийс  тем, что, с целью повышени  несущей способности основани , перед уплотнением осуществл ют разрушение комковых включений твердек цего материала и одновременное его втапливание в слой щебн . 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что разрушение комковых включений твердеющего материала и его втапливание в слой щебн  осуществл ют с помощью кулачкового катка. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающийс  тем, что, в процессе разрушени -комковых включений и втапливани  твердеющего материала в слой щебн  осуществл ют регулирование жесткости основани  путем изменени  массы и числа проходов кулачкового катка. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Технические указани  по устройству оснований дорожных одежд из каменных материалов, неукрепленных и укрепленных неорганическими в жущими вен 184-75 Минтранстро  СССР.
2. 2.Гончаров Э.Я. и др. Устройст- . во щебеночного основани , обработанного цементопесчаной смесьюе Автомобильные дороги, 1979, № 4, с. 10-12.
3. 3.Бескровный В.М. и др. Использование нефелинового шлама дл  устройства оснований дорог.- Автомобильные дороги, 1980, 5, с.23 24 ( прот.отип).