22. Строительство оснований из грунтов, укрепленных минеральными вяжущими.

ТКП 059 – «Правила производства работ»

ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ» (ТУ)

Для укрепления грунтов применяют различные цементы, известь, тонко молотые шлаки, активные золы уноса, а также белитовые и бокситовые шламы. Для получения качественного цементогрунта, обладающего заданной прочностью и достаточными морозо- и водостойкостью, нужно соблюдать ряд требований.

При укреплении глинистых грунтов необходимо предварительно обеспечить тщательное измельчение комков глинистого грунта до такой степени, чтобы массовая доля комков крупнее 5 мм была не более 25 %. В том числе содержание комков более 10 мм допускается не более 10 %. В процессе изготовления цементогрунтовой смеси, ее укладки и уплотнения нужно поддерживать оптимальную влажность.

Для. укрепления цементом наиболее пригодны пылеватые супеси и песчано-глинистые грунты оптимального состава.

Все виды цементов и извести или других вяжущих при соответствующем правильном подборе смесей грунта могут найти эффективное применение в различных конструктивных слоях дорожных и аэродромных одежд.

Укрепленные грунты должны обладать техническими показателями, установленными с учетом требований движения и условий работы слоев укрепленного грунта в дорожной одежде. К наиболее важным показателям относят механическую прочность, водо- и морозостойкость.

Для устройства верхних и нижних слоев оснований, покрытий облегченного типа с устройством слоя износа, а также морозозащитных слоев применяют грунты, укрепленные минеральными вяжущими.

Очень важным требованием является их морозостойкость.

В отличие от цементобетона, в котором цемент твердеет главным образом в продуктах его гидролиза, в цементогрунте твердение протекает в активной среде тонкодисперсного грунта различного минерального и химического состава, что меняет обычный процесс твердения цемента. При этом влияет не только марка, минеральный и химический составы цемента, но также состав грунта, его кислотность, содержание в нем гумуса и солей.

Грунты под влиянием цемента, извести или других вяжущих коренным образом меняют свои первоначальные свойства, становятся менее восприимчивы к воздействию воды, приобретают большую прочность и жесткость, но все же по своим характеристикам не приближаются к цементобетону.

При отсутствии портландцемента грунт укрепляют шлако- или золо-щелочным вяжущим, благодаря чему снижается стоимость строительства и удлиняется строительный сезон, так как можно работать с переувлажненными грунтами. Работы состоят в смешивании мелкого песка, легкого суглинка или пылеватой супеси с тонкомолотым доменным шлаком или активной золой уноса и затворении смеси 15 %-ным раствором соды или щелочными отходами промышленности с последующими профилированием и уплотнением смеси.

При строительстве оснований из грунтов, укрепленных минеральными вяжущими, необходимо учитывать, что смесь можно приготовлять из привозного песчаного или песчано-гравийного грунта или из глинистого грунта, слагающего верхний слой земляного полотна. В первом случае нужно доставлять несвязный грунт и распределять его по земляному полотну, во втором — предварительно разрыхлять и измельчать грунтовые комки (агрегаты) связного (глинистого) грунта, слагающего земляное полотно.

Различают три способа приготовления и укладки цементогрунтовой или другой смеси:

1) укрепление грунта земляного полотна смешиванием на дороге с использованием многопроходных машин, автогрейдеров и дорожных фрез;

2) доставка на земляное полотно доброкачественного грунта и смешение фрезами, а лучше автоматизированными машинами комплекта ДС-110 или ДС-150;

3) приготовление смеси в стационарных или полустационарных установках в грунтовом карьере с доставкой готовой смеси автомобилями-самосвалами и распределением ее профилирующими машинами любого типа.

Работы состоят из последовательного выполнения следующих технологических операций:

1) профилирование поверхности земляного полотна; уплотнение поверхности земляного полотна пневмоколесными катками;

2) доставка автомобилями-самосвалами грунта из резервов;

3) распределение грунта автогрейдерами на всю ширину основания;

4) разбивка (установление ширины обрабатываемой полосы и толщины слоя);

5) удаление из грунта посторонних включений (камней, палок, щепы);

6) размельчение грунта (если он глинистый) фрезами;

7) подвозка цемента цементовозами и его распределение распределителями цемента (ДС-72);

8) перемешивание грунта с цементом фрезами или другими машинами;

9) доставка воды и ее распределение поливомоечными машинами;

10) перемешивание сухой смеси с водой фрезами или однопроходными машинами; профилирование цементогрунтовой смеси автогрейдерами или профилировщиком ДС-150 с приданием слою требуемого поперечного профиля;

11) уплотнение смеси и грунта обочин пневмоколесными катками;

12) проверка поперечного профиля и качества уплотнения с исправлением отдельных мест;

13) уход за уложенным слоем (укрытие песком с поливкой водой или розлив пленкообразующих материалов, жидкого битума, эмульсии или укрытие полимерной пленкой).

При производстве работ в карьере или притрассовом резерве добывают исходный грунт и приготовляют из него смесь с золой уноса, цементом или битумом и другими добавками путем смешивания их в грунтосмесительных установках ДС-50А, ДС-50Б и в любых бетоносмесительных установках.

Готовую смесь доставляют на подготовленное основание, профилируют автогрейдерами и уплотняют пневмоколесными катками. При укреплении грунта с применением золы уноса и смешиванием на дороге число процессов увеличивается.

Обрабатываемый грунт, если он не является слагающим земляное полотно, или минеральный материал, подвергаемый обработке, доставляют на подготовленное земляное полотно на первой захватке. На второй захватке планируют грунт автогрейдерами и уплотняют превмоколесными катками.

На третьей захватке по слою спрофилированного грунта распределяют необходимое количество доставленной с ТЭС золы уноса с применением распределителя цемента. Производят смешивание фрезой за два-три прохода по одному следу и уплотнение пневмоколесными катками до 0,8—0,85 наибольшей плотности.

На четвертой захватке распределителем цемента распределяют цемент или известь и перемешивают их с ранее подготовленной смесью грунта с золой уноса фрезой за 2-3 прохода. Затем смесь увлажняют до оптимальной влажности через распределитель фрезы, перемешивают за два-три прохода фрезы, профилируют и уплотняют готовый слой.

Схватывание смесей из грунтов, укрепленных золами уноса, наступает после увлажнения смеси до оптимальной влажности значительно позже, чем для цементогрунтов. Это позволяет несколько удлинить технологический процесс.