ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ, УКРЕПЛЕННЫХ ШЛАКОВЫМИ ВЯЖУЩИМИ

ВСН 37-86, часть I

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ КАЗАХСКОЙ ССР

СОДЕРЖАНИЕ

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

Утверждена Координационным
Советом экономического и
социального развития, научно-
технического прогресса
Минавтодора КазССР
№ 11 от 2 апреля 1986 г.

ИНСТРУКЦИЯ

по применению в Дорожном строительстве материалов и грунтов, укрепленных шлаковыми вяжущими

ВСН 37-86 Минавтодор КазССР, Алма-Ата, 1986 г.

Инструкция предназначена для использования при проектировании и строительстве дорожных одежд из материалов и грунтов, укрепленных шлаковыми вяжущими, получаемыми на основе молотых фосфорных гранулированных шлаков.

Инструкция содержит: требования к материалам и грунтам, шлакам, активизаторам и добавкам, шлаковым вяжущим, шлакоминеральным смесям и материалам; методы проектирования шлакоминеральных материалов для устройства оснований и покрытий дорожных одежд; технологию строительства слоев дорожных одежд из шлакоминеральных материалов, в том числе при пониженных положительных и отрицательных температурах. Инструкция разработана канд. техн. наук Б.А. Асматулаевым, инженером Ж.О. Сыдыковым (Казахский филиал Союздорнии). При проведении опытно-экспериментальных работ участвовали инженеры А.П. Дьяченко и Е.А. Громов (Дорожно-строительный трест № 16).

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ КАЗАХСКОЙ ССР

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования настоящей Инструкции распространяются на проектирование и строительство дорожных одежд из различных материалов и грунтов, укрепленных шлаковыми вяжущими.

1.2. Инструкция предусматривает применение шлаковых вяжущих, содержащих следующие компоненты:

- молотый фосфорный гранулированный шлак;

- активизатор, в качестве которого используют цементную пыль, известь, цементный клинкер или цемент.

1.3. Смеси минерального материала, шлакового вяжущего и воды затворения называет шлакоминеральной смесью. Шлакоминеральная смесь после укладки в конструкцию дорожной одежды, уплотнения и затвердевания называется шлакоминеральным материалом.

1.4. При проектировании и строительстве дорожных одежд из шлакоминеральных материалов кроме требований настоящей "Инструкции" должны выполняться требования СНиП 2.02.05-85 и ВСН 46-83 по проектированию автомобильных дорог и дорожных одежд нежесткого типа, СНиП 3.06.03-85, СН 25-74, по производству и приемке работ, а также требования СНиП III-4-80 по технике безопасности в строительстве.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Шлакоминеральные материалы долины характеризоваться следующими показателями:

- прочностью на сжатие;

- прочностью на растяжение при изгибе;

- морозостойкостью.

2.2. Классы прочности шлакоминеральных материалов назначают в зависимости от фактических показателей физико-механических свойств по табл. 1 (Извлечение из СНиП 2.05.02-85, табл. 7.9).

Таблица 1

Примечания: 1. Значения показателей физико-механических свойств приведены для образцов, твердевших 90 суток во влажных условиях.

2. Для получения ориентировочных значений прочности шлакоминеральных Материалов допускается испытывать образцы ускоренным методом путем пропаривания.

2.3. Показатели физико-механических свойств определяют методами, приведенными в СН 25-74. При определении морозостойкости учитывают назначение шлакоминерального материала и дорожно-климатическую зону района строительства (табл. 26 СH 25-74).

3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

Минеральные материалы

3.1. В составах шлакоминеральных смесей используют следующие минеральные материалы:

- песчано-гравийные, песчано-, гравийно-щебеночные и песчано-щебеночные смеси, зерновой состав которых соответствует требованиям ГОСТ 23558-79; песчано-гравийные смеси природные;

- шлаки фосфорные гранулированные по ГОСТ 3476-74;

- пески всех групп по ГОСТ 8736-85, с величиной модуля крупности более 1,0;

- песчаные грунты по ГОСТ 25100-82;

Примечание: Если данный песок невозможно классифицировать по ГОСТ 8736-85, то его следует относить к песчаному грунту и классифицировать по ГОСТ 25100-82.

- пески барханные одномерные (характеризующиеся содержанием фракции 0,1-0,25 более 75 % и величиной коэффициента неоднородности менее 3);

- супеси всех разновидностей по дорожной классификации СН 449-72;

- суглинки легкие и легкие пылеватые.

3.2. Допускается применение для укрепления вяжущими различных зернистых отходов промышленности аналогичных по составу материалам, указанным в п. 3.1.

3.3. Необходимость доведения зерновых составов природных материалов и зернистых отходов промышленности до требований ГОСТ 23558-79 должна определяться технико-экономическими расчетами.

3.4. В составах песчано-щебеночных и песчано-, гравийно-щебеночных смесей могут применяться различные виды щебня из природного камня по ГОСТ 8267-82, из гравия по ГОСТ 10260-82, из шлаков по ГОСТ 3344-83 и др.

3.5. Щебень из природного камня и из шлаков, применяемые в составах смесей должны иметь марку по прочности не ниже 300.

Щебень из гравия и гравий, применяемые в составах смесей, а также гравий, входящий в состав природных смесей, должны иметь марку по прочности не ниже Др-24.

Указанные материалы должны иметь мaрку пo износу не ниже II-IV и марку морозостойкости не ниже Мрз-15.

3.6. Природные песчано-гравийные смеси не должны содержать фракций крупнее 40 мм более 10 % и пылеватых и глинистых примесей, отделяемых отмучиванием более 15 % при укреплении шлаковыми вяжущими.

3.7. Пылевато-глинистые грунты, применяемые в составах шлакоминеральных смесей, не должны иметь прочной структуры, то есть грунтовые агрегаты должны легко разрушаться в процессе перемешивания с вяжущим.

3.8. Не допускается применение избыточно-засоленных грунтов по СН 449-72.

Компоненты шлаковых вяжущих

3.9. Фосфорные гранулированные шлаки должны удовлетворять требованиям ГОСТ 3476-74.

3.10. Портландцементный клинкер или цемент марок 300 или 400 по ГОСТ 10178-76, ГОСТ 22266-76. Возможно использование вяжущего, выпускаемого Курдайским КДСМ, по РСТ КазССР 781-84, составы 3-6.

3.11. Известь строительная воздушная всех сортов по ГОСТ 9179-77. Известь может использоваться в виде комовой, порошкообразной и гидратной извести (пушонки), в том числе карбидной.

3.12. Цементная пыль - отход цементных заводов Чимкентского, Карагандинского и др. должна быть без посторонних примесей и комков. Содержание окислов металлов (R₂O) в составе цементной пыли должно быть не менее 15 %. Цементная пыль должна удовлетворять требованиям ТУ-21-20-33-78 KaзССP (срок действия ТУ продлен до 15.01.1988 г.).

Добавки

3.13. В качестве пластифицирующих и противоморозных добавок в шлакоминеральных смесях используют соли хлористого кальция, которые должны удовлетворять требованиям ГОСТ 450-77, хлористого натрия - ГОСТ 13830-68 или ТУ 6-01-540-70.

Вяжущие

Общие требования

3.14. Шлаковые вяжущие готовят, как правило, путем совместного помола высушенного гранулированного шлака и активизатора.

Тонкость помола шлаковых, вяжущих должна быть такой, чтобы при просеивании пробы через сито с сеткой № 008 проходило не менее 85 % массы просеиваемой пробы по. ГОСТ 310.2-76. При этом удельная поверхность молотых частиц должна быть не менее 300 м²/кг.

3.15. Приемку, хранение и транспортирование шлаковых вяжущих осуществляют по РСТ КазССР 781-84 "Шлаковые вяжущие для дорожного строительства".

3.16. Гарантийный срок хранения шлакового вяжущего с добавкой извести - три месяца, шлакового вяжущего с добавкой цемента (клинкера) - шесть месяцев и шлакового вяжущего с добавкой цементной пыли до одного года.

Шлаковое вяжущее с использованием в качестве активизатора цементной пыли

3.17. Вяжущее получают путем совместного помола фосфорного гранулированного шлака и цементной пыли. Допускается тщательное смешение молодого шлака и пыли в смесительных установках.

3.18. Шлаковое вяжущее оптимального состава должно содержать 90 % шлака и 10 % цементной пыли по массе.

3.19. Шлаковое вяжущее оптимального состава при твердении в нормальных условиях и испытании по ГОСТ 3344-83 должно удовлетворять требованиям табл. 2.

Таблица 2

^*Примечание: Возможно повышение прочности вяжущего в возрасте 7 сут в 5 раз путем увеличения дозировки цементной пыли в 1,5 раза.

Шлаковое вяжущее с использованием в качестве активизатора извести

3.20. Шлаковое вяжущее с добавкой извести можно получать путем совместного помола фосфорного гранулированного шлака с воздушной или гидравлической известью, a также тщательного смешивания молотых компонентов в смесительных установках.

3.21. Оптимальный состав шлакового вяжущего должен содержать 90 % шлака и 5 % извести, содержащей не менее 75 % активных СаО и MgO. На каждые 2 % снижения активности извести содержание ее увеличивают на 1 % (соответственно уменьшается количество шлака). Известь с содержанием активных СаО и MgO менее 55 % используется после предварительного ее испытания в составе вяжущего и технико-экономического обоснования.

3.22. Шлаковое вяжущее с добавкой извести при твердении в нормальных условиях и испытании по ГОСТ 3344-83 должно удовлетворять требованиям таб. 3.

Таблица 3

Шлаковое вяжущее с использованием в качестве активизатора цемента или цементного клинкера.

3.23. Вяжущее получают путем совместного помола, фосфорного гранулированного шлаков с цементом (клинкером), или тщательным смешением молотых компонентов в смесительных установках.

3.24. Шлаковое вяжущее оптимального состава должно содержать 94 % шлака и 6 % цемента или клинкера по массе.

3.25. Шлаковое вяжущее с добавкой цемента или клинкера при твердении в нормальных условиях и испытании по ГОСТ 3344-83

должно удовлетворять требования табл. 4.

Таблица 4

4. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ШЛАКОМИНЕРАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА И РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СОСТАВЫ СМЕСЕЙ

4.1. Шлакоминеральные материалы используют для устройства конструктивных элементов дорожной одежды в соответствии с табл. 5.

Таблица 5

Таблица 6

Рекомендуемые составы материалов, укрепленных шлаковым вяжущим с применением в качестве активизатора цементной пыли и их основные характеристики

Таблица 7

Рекомендуемые составы материалов, укрепленных шлаковыми вяжущими с применением в качестве активизатора извести или цемента (клинкера)

4.2. Выбор класса прочности шлакоминерального материала (в пределах, указанных в табл. 5) должен обосновываться технико-экономическими расчетами.

4.3. Ориентировочные составы шлакоминеральных материалов назначают по табл. 6 и 7.

4.4. Данные табл. 6 и 7 используют при приготовлении смесей в стационарных установках. При применении способа смешения на месте с использованием линейных распределителей вяжущего и воды, количество вяжущего должно быть увеличено на 20 % по сравнению с расходом по табл. 6 и 7.

5. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

5.1. Конструкции дорожных одежд могут иметь один или два слоя из шлакоминеральных материалов.

Толщины слоев назначают в соответствии с табл. 8.

Таблица 8

Примечание: Однослойные основания и покрытия должны иметь толщину не менее 15 см.

5.2. Земляное полотно или нижележащий слой дорожной одежды на который укладывают шлакоминеральный материал, должен отвечать требованиям СНиП 3.06.03-85 "Организация производства и приемка работ".

5.3. Слои из шлакоминеральных материалов могут устраиваться непосредственно на грунте земляного полотна, за исключением хорошо фильтрующих песчаных грунтов. Земляное полотно из хорошо фильтрующих песчаных грунтов (за исключением пылеватых песков) предварительно перекрывают защитным слоем из нефильтрующего грунта или материала.

5.4. При производстве работ способом смешения на месте в качестве нижележащих слоев следует использовать песчано-гравийные, песчано-, гравийно-щебеночные смеси, материалы из выветренных скальных пород и другие материалы, обладавшие плотной структурой поверхности, препятствующей нарушению слоя при производстве работ.

Допускается применение способа смешения на месте при устройстве слоев из шлакоминеральных материалов на земляном полотне из пылевато-глинистых (связных) грунтов.

5.5. На покрытиях из шлакоминеральных материалов должны устраиваться водонепроницаемые защитные слои:

- из холодного асфальтобетона толщиной не менее 3 см с обязательной подгрунтовкой органическим вяжущим;

- в виде двойной поверхностной обработки.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ ШЛАКОМИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

6.1. Перед проектированием составов смесей должны быть детально изучены все исходные минеральные материалы и проверено соответствие их качества требованиям настоящей инструкции.

6.2. По шлаковым вяжущим и активизаторам заводского приготовления должно проверяться соответствие паспортных данных поставщиков требованиям настоящей инструкции.

6.3. Расход материалов на приготовление шлакоминеральных смесей на стадии проектирования автодорог определяют по данным таблиц 6 и 7 методами, приведенными в приложениях I и 2.

6.4. В необходимых случаях до начала производства работ уточняют составы шлакоминеральных смесей по данным лабораторных испытаний.

6.5. Для выполнения лабораторных испытаний готовят две смеси с максимальным и минимальным расходом вяжущего, для данного класса прочности по табл. 6 и 7 и формуют образцы-цилиндры: диаметром и высотой 100 мм при нагрузке 20 МПа в течение 3 мин. Для песка и грунта диаметром и высотой 50 мм при нагрузке 15 МПа или образцы-балочки размером 4×4×16см.

6.6. Хранение и испытание образцов проводят по стандартной методике, изложенной в инструкции СН 25-74. Образцы испытывают в возрасте 90 сут нормального твердения на сжатие, раскол или растяжение при изгибе и морозостойкость из расчета три образца на каждый вид испытания.

6.7. При установлении прочностных показателей можно пользоваться ориентировочным соотношением прочности на растяжение при изгибе к прочности при расколе равное двум (R_изг = 2R_раск).

Окончательным расходом вяжущего считается такой, когда при его минимуме удовлетворяются требования по расчетным показателям табл. 6-7 настоящей "Инструкции" и требованиям табл. 1, по прочности при сжатии и морозостойкости.

6.8. Для ускоренного установления показателей прочности при сжатии пользуются следующей методикой Казфилиала Союздорнии:

- изготовленные образцы по вышеизложенной методике (п. 6.5.) не менее 4 часов выдерживают в ваннах с гидравлическим затвором, затем герметично упаковывают в полиэтиленовую пленку, помещают на решетчатую подставку в бачок, уровень воды в котором ниже подставки на 3-5 см. Бачок закрывают плотно крышкой, доводят воду до кипения и образцы пропаривают в течение не менее 6 часов, затем кипячение прекращают и образцы остывают в течение 2 часов, вынимают из бачка, распаковывают и испытывают на сжатие. Показатели прочности пропаренных образцов ориентировочно должны соответствовать прочности образцов расчетного возраста с отклонениями на ±15÷20 %.

7. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Общие положения

7.1. Строительство слоев дорожных одежд из шлакоминеральных материалов следует осуществлять на основе предварительно разработанного проекта производства работ (ППР) в соответствии с требованиями СНиП 3.06.03-85 "Организация строительного производства".

7.2. Строительство следует осуществлять поточным методом, на нескольких захватках. Длину захватки назначают при использовании шлаковых вяжущих до 500 м и более в зависимости от производительности ведущей машины.

7.3. Технологический процесс устройства оснований и покрытий из шлакоминеральных материалов включает следующие операции:

- приготовление смеси;

- доставка смеси на объект (при использовании готовой смеси);

- распределение и планирование смеси;

- уплотнение смеси;

- уход за уложенным слоем.

7.4. Работы по строительству дорожных одежд из шлакоминеральных материалов следует вести как при положительных так и отрицательных температурах воздуха.

7.5. Производство работ при отрицательных температурах ведется по обычной технологии за исключением особенностей изложенных в п. 7.34 - 7.54.

7.6. Строительство слоев дорожных одежд из шлакоминеральных смесей на основе шлаковых вяжущих допускается осуществлять при температуре воздуха до минус 5°С. При использовании противоморозных добавок, в зависимости от количества их дозировки в смеси, допускается производство работ при температурах от минус 5°С до минус 20°С.

Приготовление шлакоминеральных смесей

7.7. Приготовление шлакоминеральных смесей осуществляют способами:

- смешения в установках стационарного типа;

- смешения на месте передвижными грунтосмесительными машинами, дисковыми и другими смесителями.

Приготовление смесей в установках

7.8. Приготовление шлакоминеральных смесей, как правило, производят в смесительных установках принудительного и гравитационного перемешивания типа ДС-50 (А, Б), БАА-60 (производство ГДР), СБ-164, СБ-119 и др. Возможно приготовление смесей в асфальтобетонных смесителях типа "Тельтомат", ДС-117-2Е и др.

7.9. Точность дозирования компонентов при приготовлении шлакоминеральной смеси должна соответствовать следующим величинам по массе:

- вяжущее - до 2 %;

- заполнители - до 5 %

- вода и водные растворы - 2 %.

7.10. Количество воды в шлакоминеральной смеси назначают из расчета получения оптимальной влажности на места уклада во время уплотнения. В сухую и жаркую погоду (при t > 20°С) смесь готовят с повышенной (на 1-2 %) влажностью с учетом времени ее транспортирования и температуры воздуха,

7.11. Приготовление шлакоминеральных смесей на основе шлаковых вяжущих в установке следует выполнять по следующей технологической последовательности: дозирование и подача в смеситель минеральных материалов, вяжущего и воды, перемешивание их и выгрузка в автомобили самосвалы.

Приготовление смесей способом смещения на месте

7.12. Приготовление шлакоминеральных смесей способом смешения на месте осуществляют передвижными грунтосмесительными машинами типа ДС-152 (из комплекта ДС-150), ДС-16, профилировщиком ДС-152, дорожной фрезой, дисковыми и другими смесителями.

7.13. Для приготовления смесей с использованием всех материалов за исключением пылевато-глинистых (связных) грунтов и с использованием готовых вяжущих заводского приготовления выполняются следующие технологические операции:

- вывозка минерального материала на поверхность земполотна или нижележащий слой основания;

- распределение его слоем на 2/3 ширины проезжей части;

- введение вяжущего распределителем цемента ДС-72;

- перемешивание с одновременным введением воды.

7.14. При приготовлений смесей с использованием пылевато-глинистых грунтов выполняются следующие технологические процессы:

- на приготовленное земляное полотно вывозится грунт в объеме, необходимом для получения заданной толщины слоя;

- грунт разравнивают, профилируют автогрейдером и уплотняют катком на пневмошинах до плотности 0,80 - 0,85 ст стандартной;

- затем измельчают грунт профилировщиком ДС-151 или грунтосмесительной машиной ДС-16 (А, Б и др.), дозируют вяжущее цементораспределителем ДС-72;

- перемешивают грунт с вяжущим грунтосмесительной машиной ДС-152 (ДС-16) с одновременным увлажнением смеси до оптимальной влажности через распределительную систему смесительных машин.

7.15. При использовании переувлажненных грунтов следует предварительно их высушить до оптимальной влажности.

7.16. Перемешивание смеси грунтосмесительной машиной ДС-152 производят за 1 проход, профилировщиком ДС-151 или дорожной фрезой за 2 прохода, дисковым рабочим органом за 12 проходов.

7.17. Качество шлакоминеральной смеси следует контролировать путем ежедневного отбора проб, изготовлением образцов и их испытанием по методике, изложенной в разделе 6.

Транспортирование шлакоминеральных смесей и продолжительность технологического разрыва

7.18. Шлакоминеральная смесь, приготовленная в установке или способом смешения на полигоне, должна транспортироваться в автомобилях-самосвалах, обеспечивающих сохранение влажности смеси и разгружаться в укладчик или на дорогу.

7.19. Продолжительность технологического разрыва между приготовлением смеси, ее укладкой и уплотнением, в течение которого возможно транспортирование смеси зависит от температуры воздуха. При температуре до +20°С - 25°С допускается разрыв до 2 суток.

При температуре выше 25°С время технологического разрыва следует ограничить до 1 суток.

Распределение и уплотнение смеси

7.20. Распределение шлакоминеральных смесей рекомендуется выполнять укладчиками дорожно-строительных материалов или профилировщиком ДС-151 с предварительным уплотнением вибробрусом. Допускается распределение смеси выполнять автогрейдерами с системой автоматического регулирования отвала.

7.21. Толщину распределенной смеси необходимо назначать с учетом коэффициента запаса на уплотнение, который определяют опытным путем для каждой смеси в начале производства работ (ориентировочно равен 1,2-1,3).

7.22. Влажность шлакоминеральной смеси должна быть перед уплотнением не ниже оптимальной. При недостаточной влажности смеси необходимо производить ее доувлажнение поливомоечной машиной, после предварительной прикатки слоя 4-5 проходами катка по одному следу.

7.23. В целях обеспечения лучшей уплотняемости слоя, в шлакоминеральную смесь вводят добавки хлористых солей в количестве до 1,5 % от массы смеси.

7.24. Уплотнять смеси рекомендуется катками на пневматических шинах. Тип катка, число проходов по одному следу выбирают в зависимости от толщины уплотняемого слоя опытным путем. Ориентировочное количество проходов тяжелого катка но одному следу принимают по табл. 9.

Таблица 9

7.25. Плотность слоя из шлакоминеральной смеси после его уплотнения должна быть не ниже 0,98 от стандартной. Ориентировочно величину стандартной плотности следует принимать по табл. 6 и 7 п. 4.

7.26. Ориентировочным признаком окончания уплотнения слоя может служить отсутствие следа от прохода тяжелого катка. Окончательные результаты уплотнения следует устанавливать по данным определения плотности слоя: для крупнозернистых материалов - методом лунок, для грунтов - методом режущего кольца.

Уход за слоями на шлакоминеральных материалов

7.27. Слои из шлакоминеральных материалов затвердевают при обязательном сохранении его влажности, что обеспечивается путем:

- устройства вышележащего водонепроницаемого конструктивного слоя дорожной одежды;

- выполнения работ по уходу в соответствии с требованиями Инструкции СН 25-74, как при устройстве цементогрунтовых оснований с последующим устройством вышележащего слоя.

7.28. С целью исключения работ по уходу, предпочтительно устройство вышележащего слоя (покрытия) на шлакоминеральных материалах непосредственно после завершения его уплотнения и подгрунтовки поверхности органическим вяжущим. В этой случае регулярное движение транспортных средств открывается сразу не после устройства покрытия.

7.29. Двойную поверхностную обработку на шлакоминеральном покрытии устраивают после его твердения при положительных температурах в течение 15 суток:

- на шлакоминеральном материале с повышенной дозировкой цементной пыли в вяжущем (в 1,5 раза против указанной в табл. 2) поверхностная обработка может устраиваться через 7 суток.

Перед устройством слоя износа и ШПО следует очистить поверхность покрытия механической щеткой, полностью водонасытить шлакоминеральный материал путем обильного полива водой и затем производить розлив органического вяжущего. В этом случае уходные работы до устройства слоя износа или ШПО не производят, при задержке устройства слоя более 15 суток следует выполнять работы по уходу.

Особенности технологии производства работ при пониженных положительных и отрицательных температурах

7.30. При пониженных положительных и небольших отрицательных температурах окружающего воздуха (от плюс 5°С до минус 5°С) строительство слоев дорожных одежд следует осуществлять по обычной технологии в соответствии с п.п. 7.7-7.29.

7.31. При отрицательных температурах воздуха до минус 5°С допускается готовить шлакоминеральные смеси способом смешения на дороге только из каменных материалов. В остальных случаях приготовление шлакоминеральных смесей следует осуществлять в смесительных установках стационарного типа.

7.32. С целью окончательного завершения строительства при отрицательных температурах воздуха следует обеспечить временную несмерзаемость шлакоминеральной смеси на период от приготовления вплоть до завершения ее уплотнения в слое. Дальнейшее замораживание и оттаивание шлакоминерального материала при естественных зимних температурах не оказывает отрицательного влияния, так как основное твердение материала происходит с наступлением теплого периода года.

7.33. Шлакоминеральные смеси оптимальной влажности смерзаются при температуре смеси минус 2-3°С. Уплотнение смесей до требуемой плотности (К_упл ≥ 0,98) при достижении указанных температур затруднительно.

7.34. Временная несмерзаемость шлакоминеральных смесей на основе шлаковых вяжущих при отрицательных температурах ниже минус 5°С обеспечивает: приготовлением смеси на подогретых заполнителях и воды, утеплением кузовов автосамосвалов или использованием противоморозных добавок.

7.35. В шлакоминеральные смеси на основе шлаковых вяжущих в качестве противоморозных добавок рекомендуется вводить хлористый натрий или хлористый кальций. Возможно также совместное их введение. В качестве противоморозных добавок допускается использования естественных рассолов озер и подземных вод, содержащих в своем составе указанные соли в сочетании с хлористым магнием.

Пример подбора рабочего раствора солей приведен в приложении 3.

Общее количество солей не должно превышать 1,5 % от массы сухой смеси.

7.36. Количество вводимых хлористых солей следует принимать в зависимости от величины отрицательной температуры воздуха согласно табл. 10.

Таблица 10

7.37. В зависимости от температуры воздуха, условий и дальности транспортирования смесей с учетом сохранения ими удобоуплотняемости и получения материала заданных свойств количество вводимых солей может быть откорректировано.

7.38. Шлакоминеральные смеси без солевых добавок следует готовить на смесительных установках, располагающихся в отапливаемом помещении с использованием подогретых заполнителя и воды, температура которых должна обеспечить получение смеси оптимальной температуры. Наибольшая допустимая температура подаваемой в смеситель воды + 80°С, заполнителя + 50°С.

7.39. Оптимальная температура отпускаемой с завода смеси при производстве работ без солей составляет 35°С÷40°С.

Температура смеси с противоморозными добавками по выходу из смесителя не должна быть ниже минус 5°С.

7.40. Транспортирование смеси должно производиться в утепленном и укрытом кузове автомобиля-самосвала, предохраняющем ее в пути от остывания и попадания атмосферных осадков. Рекомендуется предварительный прогрев кузова автосамосвала перед загрузкой смеси.

7.41. Время транспортирования шлакоминеральной смеси ограничивается с учетом предохранения ее от смерзания на период вплоть до ее укладки и уплотнения.

7.42. Укладку смеси следует производить быстро с разравниванием ее на всю ширину и толщину слоя. При этом не допускать смерзание слоя до завершения его уплотнения до требуемой плотности.

7.43. При перерывах в укладке кромка уложенного слоя выравнивается под углом 30-45° и прикатывается.

При возобновлении работ, в случае, когда укладываемая смесь соприкасается с уже холодным, уложенным ранее слоем, обогревать его не требуется; необходимо полностью удалять снег, иней и лед.

7.44. Уплотнение слоя из шлакоминерального материала следует начинать сразу вслед за укладкой одновременно по всей ширине уложенной полосы. Целесообразно организовать движение катков в шахматном порядке.

7.45. При уплотнении смесей (толщиной слоя 10-24 см) требуемое количество проходов тяжелого катка по одному следу ориентировочно назначается по табл. 11.

7.46. Слои из шлакоминеральных материалов, приготовленных из смесей с добавлением противоморозных добавок и без них, следует предохранять от вымораживания влаги с поверхностного их слоя, путем утепления. Утепление осуществляют засыпкой песком или супесью толщиной не менее 10 см или другими утеплителями.

Таблица 11

7.47. Для улучшения формирования структуры шлакоминерального материала предпочтительно устройство верхнего конструктивного слоя сразу после завершения его уплотнения.

7.48. Шлакоминеральные смеси (в том числе с добавками хлористых солей) недоуплотненных в процессе производства работ в связи с резким понижением температуры воздуха, допускается оставлять до оттаивания смеси, после чего следует доуплотнить до требуемой плотности с исправлением поверхности, при необходимости следует доувлажнить материал до оптимальной влажности. При этом снижение качества шлакоминерального материала не происходит.

7.49. При невозможности производства работ по законченной технологии строительства при отрицательных температурах воздуха допускается хранение готовых шлакоминеральных смесей в буртах высотой не более 2 м или в валике на дороге в течение всего периода отрицательных температур (до 5 месяцев). При температурах воздуха с переходом через 0°С до +5°С срок хранения смеси сокращается до 2 месяцев. Сухие шлакоминеральные смеси (влажность не более 3 %) допускается хранить в течение всего зимнего периода независимо от температуры воздуха.

7.50. С наступлением положительных температур шлакоминеральную смесь доставляют на дорогу (если смесь хранилась в буртах), определяют ее влажность, распределяют по ширине укладки, предварительно уплотняют 4-5 проходами катка по одному следу, доувлажняют при необходимости до оптимальной влажности и окончательно уплотняют до требуемой плотности.

8. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

8.1. Контроль за качеством строительства дорожных одежд из шлакоминеральных материалов заключается в контроле соответствия применяемых материалов требованиям, изложенным в разделе 2; к вяжущим и шлакоминеральным материалам - требованиям раздела 3 и 4, конструктивных требований - раздела 6 и технологии производства работ - раздела 7 настоящей "Инструкции".

Не реже одного раза в смену проверке подлежат следующие показатели:

- зерновой состав применяемых материалов;

- точность дозирования компонентов шлакоминеральной смеси при ее приготовлении;

- качество готовой смеси;

- влажность смеси в момент ее уплотнения;

- степень (коэффициент) уплотнения слоя;

- соответствие толщины, ширины, профиля и ровности уплотненного слоя проектному;

- соблюдение мероприятий по уходу за твердеющим слоем.

3.2. При производстве работ при отрицательных температурах воздуха кроме параметров контроля в летний период дополнительно контролируется:

- температура нагрева заполнителя, воды и приготовленной смеси;

- температура смеси, доставленной к месту укладки и перед началом укатки уложенного слоя;

- своевременность укатки и утепления свежеуложенного слоя.

8.3. Контроль за качеством готовой смеси следует осуществлять путем отбора проб смеси, изготовлением образцов, предварительного их выдерживания в нормальных условиях и испытания. Отбор проб для изготовления образцов в целях определения прочности при сжатии производят каждую смену, но не менее одного раза на каждых 250 м³ смеси. Для определения прочности на растяжение при сжатии (расколе) и морозостойкости - один раз на 1 км построенной дороги.

Для экспресс контроля используется ускоренный метод испытания, изложенный в п. 6.8 настоящей Инструкции.

9. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

9.1. При устройстве конструктивных слоев дорожных одежд из шлакоминеральных материалов следует руководствоваться соответствующими разделами СНиП III.4-80 и "Правилами техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог" (М., Транспорт, 1978).

9.2. При производстве работ должны соблюдаться общие требования по технике безопасности при устройстве дорожных одежд с использованием аналогичных неорганических вяжущих (цемента, извести и др.).

9.3. При производстве, погрузке, разгрузке и использовании молотых шлаков и вяжущих на их основа должны применять индивидуальные средства защиты по типовым отраслевым нормам.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СОСТАВОВ И РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ НА ПРИГОТОВЛЕНИЕ ШЛАКОМИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ СЛУЧАЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗДУШНО-СУХИХ МАТЕРИАЛОВ

Пример 1

Исходные данные:

1. Количество вяжущего в смеси. По таблице 6 для заданных условий находим - 10 %. С учетом способа производства работ по п. 4.4 "Инструкции..." следует увеличить расход вяжущего на 20 %. Окончательное количество вяжущего составит:

10·1,2 = 12 %

2. Состав сухой смеси выразится:

3. Содержание воды по таблице 6 находим - 8 % от массы сухой смеси.

4. Расчет расхода, материалов на 1м³ шлакоминерального материала в уплотненном состоянии при оптимальной влажности. Состав смеси выразится:

По таблице 6 находим плотность шлакоминерального материала - 2,25 т/м³.

Дальнейший расчет ведется из пропорции; 2,25 т - 108 %

(Сумму находят для проверки правильности расчета).

Расход песка принято выражать в м³ в рыхлом теле, для чего массу его следует разделить на насыпную плотность по лабораторным данным - 1,55 т/м³.

Расход песка в м³ составит  м³

Расход воды в м³ составит 0,17 м³.

5. Объем слоя при его площади 1000 м² составит 0,15(толщина слоя в м)·1000 = 150 м³.

6. Расход материалов на 1000 м² площади дорожной одежды составит:

Песок:

1,18 м³·150 = 177 м³

Вяжущее:

0,25 т·150 = 37,5 т

Вода:

0,17 м³·150 = 42,5 м³

Пример 2

Исходные данные

Минеральный материал - песчано-гравийная смесь по ГОСТ 25558-79 Насыпная плотность - 1,60 т/м³

Вяжущее - шлаковое, на основе молотого фосфорного шлака и извести.

Молотый шлак поставляет КДСМ.

Известь вводится при производстве работ способом смешение на месте.

Активность извести - 63 %

Класс прочности шлакоминерального материала - I

Расчетная величина модуля упругости - 800 МПа

Толщина слоя - 16 см.

1. Состав вяжущего

По п. 3.21 количество извести с активностью не менее 75 % в составе вяжущего должно быть 5 %.

Фактическая активность извести (по исходным данным) - 63 %, то есть на 12 % ниже минимальной, следовательно количество извести должно быть увеличено на 12:2 = 6 % и составит 5 + 6 = 11 %.

С учетом способа производства работ эта величина должна быть увеличена на 20 % и составит 11·1,2 = 13,2 %, соответственно, количество молотого шлака составит 86,8 %.

2. Количество вяжущего и воды в смеси По таблице 7 для нашего случая находим:

3. Состав смеси

С разбивкой вяжущего по компонентам:

4. Расход материалов на 1 м³ шлакоминерального материала определится из пропорции:

2,4 т - 107 % где 2,4 - плотность шлакоминерального материала по табл. 7.

Расход песчано-гравийной смеси в кубометрах составит

 м³

5. Расход материалов на 1000 м² дорожной одежды Объем слоя 0,16·1000=160 м³ Расход материалов:

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
УЧЕТ ВЛАЖНОСТИ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ РАСЧЕТАХ СОСТАВОВ ШЛАКОМИНЕРАЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

При применении влажных минеральных материалов для приготовления шлакоминеральных смесей необходимо корректировать рецептуру смесей с учетом количества воды, фактически содержащейся в минеральных материалах путем соответственного снижения количества воды затворения.

Пример

В условиях примера 1 по приложению 1 введено дополнительное условие: влажность песка на места производства работ составляет 3 %.

Количество воды в 1,83 т песка (необходимого для получения 1 м³ шлакоминерального материала) составит: 1,83·0,03 = 0,06 т

Следовательно массу песка следует увеличить на 0,06 т, она составит: 1,33 + 0,06 = 1,89 т. Количество воды затворения должно быть уменьшено на 0,06 т, оно составит 0,17т - 0,06т = 0,11 т. Соответствующие поправки должны быть внесены в расход материалов на 1000м² площади дорожной одежды. При применении минеральных материалов повышенной влажности, обеспечивающей достижение (или даже некоторое превышение) оптимальной влажности шлакоминеральных смесей с использованием шлаковых вяжущих вода затворения не вводится.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИMEP ПОДБОРА РАБОЧЕГО РАСТВОРА СОЛЕЙ

На приготовление 1 м³ смеси требуется 162 л воды. Расчетная температура воздуха минус 16°С. Необходимое количество солей принимаем 9 % NaCl+6 % CaCl₂. В заполнителе, идущем на приготовление 1 м³ смеси, содержится 31 л воды.

Порядок составления рабочего раствора солей следующий.

Определяем потребное количество безводных солей для приготовления рабочего раствора, идущего на затворение 1 м³ смеси.

Количество безводной соли NaCl составит 9 % потребного количества воды:

162·0,09 = 14,6 кг

Количество безводной соли CaCl₂ составит 6 % потребного количества воды:

162·0,06 = 9,7 кг

Определяем потребное количество растворов этих солей.

Хлористый натрий применяется в виде раствора плотностью 1,15 кг/м³, для получения которого на 1 л воды следует добавить 0,25 кг безводного NaCl (см. приложение 4 настоящей Инструкции). Отсюда общее количества раствора NaCl идущего на затворение 1 м³ смеси составляет

14,6:0,25=58,4 кг или, при переводе в объемную дозировку, 58,4:1,15=51,0 л

Хлористый кальций применяется в виде раствора плотностью 1,29 кг/м³, для получения которого на 1 л воды следует добавить 0,427 кг безводного CaCl₂ согласно приложения 5 настоящей "Инструкции". Следовательно, общая масса раствора, содержащего 9,7 кг безводного CaCl₂ составит:

9,7:0,427 = 22,6 кг

22,6:1,29 = 17,6 л

Определяем количество воды, вводимое с концентрированными растворами солей.

С раствором хлористого натрия вводится вода в количестве:

58,4 - 14,6 = 43,8 кг,

а с раствором хлористого кальция:

22,6 - 9,7 = 12,9 кг

Таким образом, общее количество воды, вводимое с солевыми растворами, идущими для приготовления 1 м³ смеси:

43,8 + 12,9 = 56,7 кг

Общее количество воды для затворения 1 м³ смеси с учетом содержания 31 л воды в заполнителе составит:

162 - 31 = 131 л

Отсюда количество воды, потребное для составления рабочего раствора солей на 1 м³ смеси:

131 - 56,7 = 74,3 л

Таким образом, на затворение 1 м³ смеси необходимо:

раствора NaCl (платность 1,15) - 51,0 л

раствора CaCl₂ (плотность 1,29) - 17,8 л

воды для разбавления - 74,3 л

Раздельное введение этих составляющих неудобно, поэтому их предварительно смешивают, а затем рабочий раствор обеих солей вводят в бетоносмеситель.

Объем раствора, идущего на затворение 1 м³ смеси:

51,0 + 17,8 + 74,3 = 143,1 л

Объем раствора, идущего на один замес, должен быть пропорционально изменен.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ В РАСТВОРАХ, ИХ ПЛОТНОСТЬ И ТЕМПЕРАТУРА ЗАМЕРЗАНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРИСТОГО КАЛЬЦИЯ В РАСТВОРАХ, ИХ ПЛОТНОСТЬ И ТЕМПЕРАТУРА ЗАМЕРЗАНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ИСТОЧНИКИ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ВЯЖУЩИХ И ДОБАВОК