1167

долго. Резино-гудроновое вяжущее, нагретое до рабочей температуры, может храниться при этой температуре в течение 3-х суток.

Резино-гудроновое вяжущее транспортируют в автобитумовозах, бункерных полувагонах.

Резиновый порошок транспортируют в автоили железнодорожных цементовозах при соблюдении действующих мер противопожарной безопасности.

При работе с резиновым порошком обслуживающий персонал должен быть обеспечен защитными очками и респиратором.

Складские площадки и склады должны быть оснащены стационарными системами пожаротушения. Запрещается применение всех видов открытого огня.

Гарантии изготовителя

Изготовитель гарантирует соответствие резино-гудронового вяжущего требованиям настоящих технических условий при соблюдении условий транспортирования и хранения.

Технологией производства гарантируется сцепление резино-гудронового вяжущего с эталонным мрамором по образцу № 2 по ГОСТ 11508-74 методом А.

Гарантийный срок хранения – 1 год со дня изготовления. По истечении гарантийного срока хранения резино-гудроновое вяжущее перед применением

должно быть проверено на соответствие требованиям настоящих технических условий.

3.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ НА ВЫПУСК ОПЫТНОЙ ПАРТИИ РЕЗИНО-ГУДРОНОВОГО ВЯЖУЩЕГО

Общая характеристика производства

Настоящий технологический регламент распространяется на выпуск опытной партии резино-гудронового вяжущего, используемого в дорожном и аэродромном строительстве при устройстве оснований и покрытий из укрепленных грунтов.

61

Характеристика производимой продукции

РГВ выпускается согласно техническим условиям ТУ на опытную партию и

должно соответствовать нормам, указанным в таблице 3.2.

Требования к компонентам

Для получения резино-гудронового вяжущего применяют:

–нефтяной гудрон, отвечающий требованиям СТП 401107-96 (Сырье для битумного производства);

–глицериновый гудрон (ТУ 18-2/49-83). Опытно-промышленная партия на 10000 т.;

–резиновый порошок, представляющий собой тонко измельченную в дезинтеграторе резиновую крошку. Исходная резиновая крошка должна удовлетворять требованиям ТУ 38105378-77 (Резиновая крошка из вулканизированных отходов резинотехнических изделий).

Технологический процесс получения

резино-гудронового вяжущего

Описание процесса

Производится смешение подогретого до температуры 150°С 79,4%

нефтяного гудрона с 20% механоактивированным резиновым порошком и

0,6% глицеринового гудрона.

Стадии технологического процесса

Предварительно должен быть получен резиновый порошок путем измельчения

62

резиновой крошки в дезинтеграторе. Для этого резиновую крошку необходи-

мо выдержать в заранее приготовленном ПГ растворе в течение 6-7 часов.

Основные стадии измельчения резиновой крошки в дезинтеграторе

1.Включение первого электродвигателя (ближайшего от загрузочного патрубка). Скорость вращения электродвигателя должна обеспечить линейную скорость размольного диска не менее 80 м/с.

2.Включение второго электродвигателя (удаленного от загрузочного патрубка). Скорость вращения электродвигателя должна обеспечить линейную скорость размольного диска не более 60 м/с.

3.Подача резиновой крошки в приемный патрубок.

4.Складирование готового резинового порошка.

Основные стадии получения гудроно-резинового вяжущего

1.Разогрев нефтяного гудрона до температуры 150ОС.

2.Подача в нефтяной гудрон глицеринового гудрона.

3.Подача в нефтяной гудрон резинового порошка.

4.Перемешивание компонентов смеси.

5.Подача готового вяжущего в битумохранилище.

Технологическая схема получения резино-гудронового вяжущего приведена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Технологическая схема получения резино-гудронового вяжущего

63

Изготовление РГВ

Производство РГВ с использованием дезинтегратора является периоди-

ческим процессом. Периодичность процесса задается временем выдерживания резиновой крошки в ПГ растворе, а также временем термостатирования. Для обеспечения высокой производительности производства необходимо учитывать, что на выполнение данных стадий требуется значительное время, превышающее время на выполнение всех оставшихся стадии.

Нормы расхода основных видов материалов

Спецификация на основе технологического

оборудования

1.Бункер для резиновой крошки.

2.Емкость для воды.

3.Емкость для ПГ.

4.Емкость для НГ.

5.Смеситель.

6.Дозаторы для воды, НГ, ПГ, резиновой крошки.

7.Дезинтегратор.

8.Емкость для выдерживания резиновой крошки в ПГ растворе.

9.Термо-смесительная камера.

64

10.Трубопроводы.

11.Битумные нагреватели.

12.Емкость для готового РГВ.

Контроль производства

Контроль производства осуществляется ОТК согласно нормативной документации по ГОСТам: 11501-78, 11505-75, 11506-78, 11507-78, 4333-87, 18180-72, 11508-74. Контролю подлежат:

Изменение температуры размягчения после прогрева. Вычисляют как разность температур размягчения, определенных по ГОСТ 11506-73 до и после испытания на прогрев по ГОСТ 18180-72.

Изменение массы после прогрева. Определяют как разность масс резиногудронового вяжущего до и после прогрева по ГОСТ 18180-72, выраженную в процентах от массы вяжущего до прогрева.

Основные правила безопасности

эксплуатации производства

Должны выполняться общие требования, указанные в ГОСТах по технике безопасности. Необходимо контролировать запыленность (ГОСТ 12.1.005-88) и выделение вредных веществ при нагревании основных составляющих РГВ (ГОСТ 12.1.014-84).

Пожарно-взрывобезопасные и токсичные свойства

сырья и готовой продукции

Резино-гудроновое вяжущее является горючим веществом с температурой вспышки выше 200°С и температуры самовоспламенения 365°С по ГОСТ 12.1.0044-89.

По степени воздействия на организм человека резино-гудроновое вяжущее относится к третьему классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

Требования безопасности и охраны окружающей среды по ГОСТ 22245-90.

65

4.РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРИМЕНЕНИЮ РГВ

ВДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Применение КОВ не только расширит ассортимент органических вяжущих, но и позволит повысить качество и увеличить срок службы дорожных покрытий, в первую очередь за счет улучшения их трещиностойкости, сдвигоустойчивости, водо- и морозостойкости, устойчивости к динамическим воздействиям. Одновременно использование КОВ оптимальных составов обеспечит возможность регулировать свойства органических вяжущих в широких пределах в зависимости от наличия исходных компонентов для их приготовления на месте строительства и условий эксплуатации конструкций с их применением, позволит значительно повысить производительность работ по приготовлению вяжущих, уменьшить энергозатраты, получить материалы с требуемыми в данных условиях свойствами, ускорить строительство дорог с твердым покрытием, особенно в сельскохозяйственных и вновь осваиваемых районах Севера и Сибири.

4.1.СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

ВДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Перед тем, как показать влияние резино-гудронового вяжущего на свойства грунтов, рассмотрим основные достоинства и недостатки современных методов их укрепления.

Одним из основных вопросов, возникающих в процессе строительства автомобильных дорог, является уменьшение их стоимости, сокращение дефицита материалов и повышение производительности труда. Как доказано многочисленными исследованиями, выполненных как у нас в стране, так и за рубежом, наиболее надежным путем решения данных задач является применение местных грунтов как основных материалов, заменяющих в конструктивных слоях

дорожных одежд дорогостоящие каменные материалы. Анализ наблюдений за слоями из материалов, обработанных вяжущими веществами, показал их существенные преимущества перед дорожными одеждами из зернистых материалов. Преимущества эти заключаются в более длительном сохранении

66

ровности покрытия, особенно при морозном пучении грунтов земляного полотна, существенное улучшение его водно-теплового режима. Плотные укрепленные материалы характеризуются низкой остаточной пористостью и поэтому не служат аккумулятором поверхностных вод.

С учетом более высоких прочностных показателей укрепленных материалов по сравнению с зернистыми, общая толщина дорожной одежды может быть снижена на 20–50%, что позволяет снизить расход дорогостоящих кондиционных материалов (песка, щебня) на 15–45%, соответственно снизить потребность в транспорте в 1,5–2 раза, затрат труда в 1,2–2 раза.

Основания из укрепленных грунтов не требуют устройства швов, что также является технологическим преимуществом. Укрепленные слои могут быть временно использованы для проезда транспорта. Это позволяет в некоторых случаях вводить автодороги в эксплуатацию в две стадии.

В настоящее время в связи со спецификой строительства и эксплуатационными требованиями различных видов сооружений сложилась дифференциация технической мелиорации грунтов на отдельные ее разделы, которые схематически представлены на рис. 4.1 [20].

Для дорожного строительства наибольший практический интерес представляют методы поверхностного укрепления, которые, как правило, связаны с нарушением естественной структуры и сложения грунта, с тщательным измельчением

агрегатов и принудительным перемешиванием с вяжущими и другими реагентами. Важная особенность методов поверхностного укрепления грунтов – обязательное максимальное уплотнение готовых смесей при соответствующей оптимальной влажности. Эти методы хорошо апробированы как в теоретическом, так и в практическом плане, что позволило в зависимости от характера воздействия на грунт тех или иных химических реагентов поверхностные методы укрепления классифицировать согласно рис. 4.2 [20].

В настоящее время сформулированы основные требования к материалам на основе укрепленных грунтов и конструктивным слоям из них [21, 22, 23, 24]:

1.Простота укладки и приготовления материала;

2.Максимальное использование местных сырьевых ресурсов;

3.Возможность доуплотнения под движением;

4.Простота ремонта конструкций из таких материалов (ремонтопригодность);

67

5.Достаточно высокие механические свойства, не ниже 3,0 МПа;

6.Достаточно высокие деформационные свойства, не ниже 90 МПа;

7.Коэффициенты водо-, тепло- и морозостойкости не ниже 0,70;

Инженерная геология

↓

Грунтоведение

↓

Рис. 4.2. Классификация способов поверхностного укрепления грунтов

вяжущими веществами.

68

4.1.1. Укрепление грунтов минеральными вяжущими

веществами (цементом)

Эффективность укрепления грунтов цементом подтверждена отечественными исследователями: В.В. Аскалоновым и А.Н. Токиным, В.М. Безруком, Л.В. Гончаровой, А.С. Еленовичем, Л.А. Марковым, П.А. Ребиндером, И.И. Черкасовым, В.А. Шильниковым, В.М. Могилевичем и др.; за рубежом: Ф. Рейнхольдом, И.И. Дамблетоном, С.А. Хогентоглером, Р.С. Шевордом, Х.Ф. Винтеркорном и др.

Р.С. Шеворд, в частности, при исследовании более шестидесяти различных стабилизирующих веществ, пригодных для укрепления грунтов, пришел к выводу, что все исследованные им вещества значительно уступают по техникоэкономическим показателям цементу. Аналогичные выводы были сделаны и И.И. Черкасовым.

ВРоссии первые исследования, начатые в г. Москве М.М. Филатовым и в

г.Ленинграде В.В. Охотиным с целью улучшении природных свойств грунтов и их использования в дорожном строительстве, относятся к 1925 году. С 1939 года, после постройки основания подъездов к ВДНХ из цементогрунта, началось широкое применение этого материала в дорожном строительстве в масштабе страны. Можно отметить, что опыт строительства городских

автомагистралей с цементогрунтовыми основаниями в г. Москве повторялся

затем неоднократно.

Впериод с конца 40-х годов до середины 50-х годов были построены дорожные одежды с основаниями из цементогрунта на таких дорогах, как Москва — Харьков, Москва — Ленинград, Москва — Рязань. В 60-е годы Гушосдором Минавтодора РСФСР на автомобильных дорогах Челябинск — Омск — Новосибирск — Иркутск —Улан-Удэ — Забайкальск были построены опытно-производственные участки дорожных одежд с цементогрунтовыми основаниями. Общая длина этих участков составила около 1500 км.

Внастоящее время грунты, укрепленные цементом, применяются в дорожных одеждах чаще всего в качестве оснований под различные типы покрытий. Имеются также примеры использования цементогрунта при устройстве обочин и откосов земляного полотна автомобильных дорог [25].

69

Более чем полувековой опыт строительства и эксплуатации автомобильных дорог с конструктивными слоями из цементогрунта позволил наряду с положительными свойствами отметить и ряд существенных недостатков.

Так, исследования, выполненные под руководством д.т.н., профессора Ю.М. Васильева показали, что в цементогрунтах при твердении развиваются усадочные деформации, которые вызывают интенсивное растрескивание материала, приводящее в итоге к преждевременному выходу из строя дорожной одежды.

Другим, на наш взгляд, существенным недостатком укрепленных цементом грунтов является их высокая неоднородность по прочности. Данный недостаток, как отмечается в работе [26], приводит к тому, что дорожные одежды с основаниями из укрепленных цементом грунтов по прочности, по длине дороги более неоднородны, чем дорожные одежды из щебня. Детальные исследования [27] показали, что специфически высокая для цементогрунта неоднородность физико-механических свойств обусловлена главным образом влиянием рецептурных и технологических факторов. Поэтому преимущества укрепленных материалов в сравнении с дискретными реализуются полностью лишь при условии выполнения работ по заданной технологии и при использовании специализированных отрядов, включающих грунтосмесительные, уплотняющие и другие машины, а так же при строгом соблюдении производственной дисциплины, т.е. при высоком уровне культуры производства.

Возможно поэтому проведенные в Тюменской области исследования Б.П. Елькина показали, что в современных экономических условиях цементогрунтовые основания по стоимости равнозначны обычным щебеночным. А поскольку устройство последних менее трудоемко, то им и отдается в конечном итоге предпочтение.

В связи с этим возникает актуальность проблемы использования в дорожном строительстве грунтов, укрепленных битумами или комплексными вяжущими веществами.

4.1.2. Укрепление грунтов

органическими вяжущими веществами

Основы методов укрепления грунтов различного минералогического, гранулометрического и химического составов добавками органических веществ

70