Битумогрунтовые и дегтегрунтовые смеси |
Для устройства дорожных покрытий и оснований на дорогах III и IV категорий в районах, бедным камнем, используют грунты, укрепленные органическими вяжущими. В зависимости от свойств грунтов и предъявляемым к смесям на их основе требований, грунты могут быть использованы как с добавками других каменных материалов, так и без них. В связи с этим битумо- и дегтегрунтовые смеси подразделяют на два вида: скелетные и нескелетные. Скелетные смеси приготавливают из грунтов со скелетными добавками (щебень, гравий или песок природный и искусственный). Отсюда название смесей: грунтощебеночные, грунтогравийные и грунтопесчаные. Эти смеси, как правило, приготавливают на жидких битумах, а также используют вязкие битумы и дегти. Лучшими физикомеханическими свойствами обладают смеси, изготовленные из супесчаных грунтов. При использовании песков необходима добавка пылеватых частиц к минеральной части смеси 25-30%. В связных грунтах имеет значение их агрегатность (наличие комочков, цементированных коллоидно-глинистым веществом). По температуре приготовления и укладки в покрытие они подразделяются на горячие и холодные. Нескелетные битумо- и дегтегрунтовые смеси приготавливают путем обработки грунтов органическими вяжущими. Горячие смеси с применением вязких битумов обладают более высокими физико-механическими свойствами и приближаются по свойствам к песчаному асфальтобетону. Их приготавливают из супесчаных и суглинистых грунтов содержащих не менее 10-15% и не более 60% пылеватых и глинистых частиц путем обработки жидким битумом или дегтем. Чем больше содержится пылеватых частиц, тем больше требуется вяжущего. Нескелетные смеси применяют в горячем состоянии для устройства оснований и в отдельных случаях для устройства врехних слоев покрытий облегченного типа. Обработку грунтов органическими вяжущими производят как в ста-ционарных и передвижных смесителях, так и путем смешивания материалов на дороге дорожными фрезами, автогрейдерами и специальными смесительными передвижными установками. Для смешивания на дороге вяжущее должно иметь вязкость, при которой обеспечивается хорошее сцепление и обволакивание минерального материала, содержащего значительное количество мелких и пылеватых частиц. Этим требованиям лучше всего удовлетворяют среднегустеющие (СГ) битумы, дегти и медленнораспадающиеся эмульсии. Скелетные смеси хорошо перемешиваются с более вязкими, а нескелетные – с более жидкими битумами и дегтями. Оптимальное содержание битума устанавливается опытным путем в лаборатории. Для этого готовятся смеси с различным содержанием мине-рального и вяжущего материала, а также воды, из них изготавливают образцы и испытывают. При испытании образцов определяют такие свойства как водонасыщение, набухание, водоустойчивость, предел прочности на сжатие при разных температурах. Для улучшения сцепления вяжущего с грунтом вводят поверхностно-активные вещества как в вяжущие, так и непосредственно в смесь. Получаемые при этом смеси имеют более высокие показатели физико-механических свойств. Так, грунты укрепленные битумными эмульсиями с добавками извести, в верхнем слое основания и покрытия должны отвечать следующим требованиям: - предел прочности при сжатии образцов: R20 не менее 1,5 МПа и R50 не менее 0,9 МПа; - предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов: Rв20 не менее 0,7 МПа; - набухание, % (по объему), не более 4; - коэффициент морозостойкости, не менее 0,7. Грунты, укрепленные жидкими битумами или дегтями с ПАВ и без них имеют несколько низшие показатели и применяют их в основном для устройства оснований. В летнее время после укладки основания и покрытия из битумо- и дегтегрунтовых смесей имеют незначительную прочность. Но по мере испарения легких фракций из битумов и дегтей и увеличения их вязкости прочность покрытий и оснований возрастает. Интенсивность нарастания прочности зависит от класса битума и погодно-климатических условий местности. На покрытиях из битумо- и дегтегрунтовых смесей необходимо устраивать защитный слой с помощью поверхностной обработки. |