Уплотнение цементно-песчаных смесей. Как правильно укладывать тротуарную плитку на песчаное основание Коэффициент уплотнения пескоцементной смеси

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Технологическая карта предназначена для использования при разработке проекта производства работ и организации труда на строительном объекте.

Настоящая технологическая карта применяется при устройстве пескоцементного основания с помощью распределителя бетона ДС-99, оборудованного вибробрусом. Пескоцементную смесь приготовляют в высокопроизводительных установках. Такой способ дает возможность устраивать основания с ровными кромками и вертикальными боковыми гранями, что является непременным условием при строительстве оснований и покрытий аэродромов.

В технологической карте принята производительность распределителя за смену 650 м основания шириной 7,5 м и толщиной 0,2 м.

До устройства пескоцементного основания нижележащие конструктивные слои основания принимают представители технической инспекции. Кроме того, для распределителя устанавливают копирные струны с обеих сторон ряда в соответствии с указаниями технологической карты «Установка копирных струн при устройстве оснований и покрытий аэродромов», М., Оргтрансстрой, 1978.

При изменении условий, принятых в технологической карте, необходима корректировка и привязка карты к конкретным условиям производства работ.

II. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

Распределитель ДС-90 предназначен для распределения бетона, а также грунтов, укрепленных цементом. Имеет три рабочих органа: выдвижной транспортер для приема смеси из автомобиля - самосвала и подачи ее на основание; фрезо-шнековый рабочий орган для распределения смеси; отвал для разравнивания смеси слоем заданной толщины.

В передней части рамы распределителя расположен вибробрус для обрушения и предварительного разравнивания выгруженной смеси. С боков машина оборудована скользящей опалубкой. Для предварительного дозирования смесей в передней части распределителя находится прицепной инвентарный бункер - дозатор на пневмоходу, а сзади подвешен вибробрус для ее уплотнения (рис. 1).

Рис. 1. Технологическая схема устройства пескоцементного основания:

1 - автосамосвал; 2 - распределитель; 3 - распределитель пленкообразующих материалов ДС-105; 4 - струна; 5 - вибробрус; 6 - бункер - дозатор; 7 - скользящая опалубка

Техническая характеристика распределителя бетона ДС-99

Мощность двигателя, л.с................................................................................ 235

Тип привода.......................................................................................... Гидравлический

Емкость бака для топлива, л.......................................................................... 460

Ширина укладки основания, м.................................................................. 7,3 - 8,5

Масса машины, т.............................................................................................. 40

Скорость (вперед и назад), м/мин............................................................... 0 - 72

Минимальный радиус поворота, м............................................................... 45,5

В связи с этим боковая опалубка распределителя должна быть удлинена так, чтобы ее концы выходили за пределы вибробруса и предохраняли грани уложенного слоя от обрушения при виброуплотнении.

Пескоцементное основание устраивают рядами, первыми делают маячные ряды. После того как пескоцемент в этих рядах наберет прочность, достаточную для прохода распределителя, устраивают пескоцементное основание на промежуточных рядах. При этом гусеницы распределителя проходят по затвердевшему пескобетону маячных рядов (рис. 2).

Рис. 2. Схема работы распределителя при укладке пескоцементной смеси на промежуточном ряде:

1 - распределитель; 2 - гусеница; 3 - вибробрус; 4 - пескоцементное основание промежуточного ряда; 5 - затвердевшее пескоцементное основание маячных рядов

Приготовленную в установке пескоцементную смесь к месту укладки доставляют автомобилями - самосвалами.

Количество смеси, необходимое для устройства основания в каждую смену, ориентировочно определяют по формуле:

Q = lbhk у k п ,

где Q - количество смеси в рыхлом состоянии, м 3 ;

l - длина захватки, м;

b - ширина ряда, м;

h - толщина основания в плотном теле, м;

k у - коэффициент уплотнения смеси;

k п - коэффициент потери при транспортировке и укладке.

Ориентировочно коэффициент уплотнения пескоцементной смеси k у = 1,3 - 1,4, а коэффициент потери смеси k п = 1,03. Величину этих коэффициентов уточняют в процессе укладки смеси.

При устройстве пескоцементного основания выполняют следующие работы: подготовку распределителя, распределение и уплотнение пескоцементной смеси, а также пленкообразующих материалов для ухода за основанием. При этом разгрузку пескоцементной смеси производят либо в дозировочный бункер, расположенный впереди распределителей, либо в приемный бункер выдвижного транспортера, который находится сбоку. Первый способ применяется в случаях, когда на подстилающие слои ряда допускается заезд самосвалов, подвозящих смесь. Это дает возможность значительно повысить темпы работ и улучшить качество поверхности пескоцементного основания.

Подготовка распределителя к работе

При подготовке с него демонтируют выдвижной транспортер, устанавливают машину в начале ряда и ориентируют относительно продольной оси ряда. По шнуру, натянутому между нижними гранями боковых стенок распределителя, выравнивают фрезо-шнековый рабочий орган и отвал. В таком положении стрелки индикаторов должны показывать ноль.

Впереди на распределителе монтируют прицепной приемный бункер - дозатор на пневмоходу, а сзади навешивают вибробрус. Боковую удлиненную скользящую опалубку устанавливают так, чтобы зазор между нижними гранями опалубки и основанием (нижележащим конструктивным слоем) примерно был равен 1 см.

После этого рабочие органы распределителя устанавливают в следующее положение (рис. 3): отвал - выше проектной отметки верха пескоцементного основания на (7 - 8 см) величину запаса для уплотнения; фрезо-шнековый рабочий орган на 5 см ниже режущей кромки отвала; вибробрус гидроцилиндрами поднимают в верхнее положение.

Рис. 3. Схема установки рабочих органов распределителя при укладке пескоцементной смеси:

1 - задняя стенка дозировочного бункера; 2 - фреза - шнек; 3 - отвал; 4 - вибробрус; h - толщина основания в плотном теле; h 1 - толщина слоя рыхлой смеси; δ - запас на уплотнение

Заднюю стенку прицепного бункера гидроцилиндрами поднимают на такую высоту, при которой площадь поперечного сечения призмы пескоцементной смеси, укладываемой бункером, была бы равна площади поперечного сечения пескоцементного основания.

Пример .

Площадь поперечного сечения пескоцементного основания в рыхлом слое равна 7,5×0,28 = 2,10 м 2 .

Площадь призмы смеси, образуемой бункером (рис. 4) при высоте подъема задней стенки над основанием 0,39 м, равна

Рис. 4. Поперечное сечение призмы пескоцементной смеси, укладываемой дозировочным бункером

Следовательно, заднюю стенку бункера необходимо поднять над основанием (нижележащим слоем) на 39 см.

На укосины устанавливают датчики уровня и выдерживания курса, регулируют их и копирные стержни соприкасают со струнами.

Распределение и уплотнение пескоцементной смеси

Распределитель устанавливают так, чтобы задняя стенка приемного бункера находилась на расстоянии метра от начала ряда.

Автосамосвал подают задним ходом до упора колес в упорные валики на бункере и выгружают смесь через бункер на основание (так как бункер не имеет днища).

Распределитель пускают в работу. Задняя стенка бункера дозирует пескоцементную смесь по объему, фрезо-шнековый рабочий орган распределяет смесь по всей ширине ряда, а отвал выравнивает поверхность слоя под проектную отметку с запасом на уплотнение.

Когда вибробрус подходит к началу уложенного слоя, его опускают и включают в работу. Скорость движения распределителя устанавливают 1 - 1,5 м/мин и при этом достигают требуемой степени уплотнения смеси (0,98).

Вначале смесь укладывают на участке протяжением 10 - 15 м и проверяют качество работы: толщину и ширину слоя, ровность поверхности, поперечный уклон, степень уплотнения. На основе этой проверки окончательно регулируют положение рабочих органов распределителя и уточняют необходимую рабочую скорость.

Если толщина уложенного слоя при хорошем уплотнении смеси окажется больше проектной, несколько опускают заднюю стенку бункера и отвал распределителя. При меньшей толщине слоя эти рабочие органы поднимают.

В процессе работы выдерживают равномерную заданную скорость движения распределителя, так как нарушение этого требования приведет к неравномерному уплотнению смеси вибробрусом и образованию неровной поверхности пескоцементного основания. При вынужденных остановках вибробрус выключают и поднимают.

В некоторых случаях на поверхность отделанного пескоцементного основания попадают комочки смеси. Это указывает на излишне высокую скорость вращения фрезо-шнекового органа распределителя.

Для образования ровной поверхности уложенного слоя перед отвалом распределителя поддерживают непрерывный по длине отвала валик смеси. Для этого следят за тем, чтобы приемный бункер постоянно был заполнен смесью. Машинист не укладывает всю смесь из бункера, а часть ее оставляет до подхода очередного автосамосвала со смесью.

Копирными струнами пользуются только при устройстве пескоцементного основания на маячных рядах.

При устройстве основания на промежуточных рядах боковую скользящую опалубку снимают и копирные струны не устанавливают. Вместо них указателем уровня служит уложенное основание маячных рядов, а указателем курса - грани этих рядов. Поэтому для датчиков уровня на вилках ног закрепляют стержни с вилками и к ним подключают копирные стержни.

Для выдерживания курса на передней гусенице устанавливают копирную вилку, а на задней - специальный копирный диск (рис. 5).

В конце устраивают рабочий шов. Поперек ряда устанавливают доски и закрепляют их штырями. Укладку смеси ведут до доски. Перед доской вибробрус поднимают, а примыкание уложенного слоя с доской обрабатывают вручную. Когда работы по укладке смеси возобновляют, доску снимают.

Рис. 5. Установка копир-датчиков на гусеницы распределителя при укладке смеси на промежуточных рядах:

а) крепление датчика на передней гусенице; б) крепление датчика на задней гусенице; 1 - пескоцементное основание маячных рядов; 2 - боковые грани основания маячного ряда; 3 - копирные стержни; 4 - передняя гусеница; 5 - задняя гусеница; 6 - диск; 7 - кронштейн с пружиной; 8 - кронштейн для крепления копир-датчика

Распределение пленкообразующих материалов для ухода за пескоцементным основанием

Пленкообразующие материалы, например помароль ПМ-100АМ, распределяют машиной ДС-105, входящей в комплект бетоноукладочных машин.

В начале смены машину готовят к работе, устанавливают ее в начале участка и ориентируют относительно оси уложенного основания. Затем устанавливают и регулируют датчики выдерживания курса и контактные вилочки (копиры) вводят в соприкосновение с внутренней стороной копирной струны.

Баки заправляют пленкообразующими материалами. Подбирают и устанавливают необходимые по размеру отверстий сопла, а раму с распределительной системой опускают так, чтобы расстояние от сопел до поверхности пескоцементного основания (высота факела) было равно 45 - 50 см.

К распределению пленкообразующих материалов приступают после того, как будут уложены первые 30 - 50 м основания.

Давление в распределительной системе поднимают до 4 - 6 кгс/см 2 . Распределение пленкообразующих материалов проводят в два приема. За первый прием распределяют половину нормы 0,4 - 0,5 л/м 2 . Машину возвращают к началу участка и, спустя 30 - 60 мин, производят второе распределение при той же норме розлива.

Рабочая скорость машины при распределении пленкообразующих материалов должна быть при норме розлива 0,4 л/м 2 - 14 - 16 м/мин; при норме розлива 0,5 л/м 2 - 9 - 11 м/мин.

В процессе работы контролируют фактическую норму розлива и, если необходимо, меняют скорость движения машины. В баке периодически пленкообразующие материалы перемешивают.

В конце работы машину перемещают за пределы готового основания, прочищают сопла и моют их керосином, очищают распределительную систему и моют машину. Устройство следующего конструктивного слоя основания или покрытия разрешается не ранее чем через 14 дней.

Выполнение работ по способу разгрузки смеси в бункер выдвижного транспортера

Этот способ применяют в тех случаях, когда по основанию ряда запрещено движение автосамосвалов (слабое основание, наличие изолирующего слоя).

Для распределения пескоцементной смеси распределитель устанавливают в начале участка, ориентируют его относительно продольной оси ряда и устанавливают рабочие органы в следующее положение: отвал на отметку верха пескоцементного основания с учетом припуска на уплотнение смеси; фрезу - шнек на 5 см ниже режущей кромки отвала (считая относительно зубьев фрезы).

Распределение смеси и уплотнение ее вибробрусом производят в такой последовательности. Машинист выдвигает транспортер и принимает смесь поочередно от двух автосамосвалов, затем убирает транспортер, распределяет смесь фрезой - шнеком на рабочей скорости движения распределителя 1 - 1,5 м/мин и уплотняет ее вибробрусом. Такие рабочие циклы машинист повторяет непрерывно.

Частые остановки распределителя для приема смеси снижают темп работ. Для повышения темпа укладки смеси применяют такой прием: впереди распределителя со смежного ряда выгружают смесь на основание, принимая меры сохранения кромок смежного ряда от разрушения колесами автомобилей - самосвалов. Выдвижным транспортером подают смесь до полного объема.

В остальном работы по распределению смеси, уплотнению ее вибробрусом и распределение пленкообразующих материалов выполняют в такой же последовательности и теми же приемами, как и при способе разгрузки смеси впереди в дозировочный бункер.

Указания по качеству работ

Качество работ должно отвечать требованиям «Указаний по производству и приемке аэродромно-строительных работ», СН 121-73, М., Стройиздат, 1974, а также требованиям «Инструкции по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов», СН 25-74, Госстрой СССР, М., Стройиздат, 1975.

При операционном контроле качества работ руководствуются картой технологии операционного контроля качества работ ().

Указания по технике безопасности

При устройстве пескоцементного основания следует выполнять требования «Правил техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог», М., «Транспорт»,1969.

При работе с пленкообразующими материалами необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. Во время работы машинист распределителя пленкообразующих материалов обязан быть в комбинезоне, брезентовых рукавицах, головном уборе и защитных очках.

3. В жаркую погоду в бочках с пленкообразующими материалами создается повышенное давление, поэтому при их открывании следует соблюдать осторожность.

4. При попадании пленкообразующих материалов на кожу рук следует немедленно смыть их керосином, а затем вымыть руки теплой водой с мылом и насухо вытереть.

III. УКАЗАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА

До начала работ по устройству пескоцементного основания выполняют следующее:

освобождают полосу для работы распределителя от посторонних предметов, материалов;

устанавливают копирные струны (для маячных рядов);

закладывают временные водопропускные трубы в пониженных местах для выпуска воды из промежуточных рядов;

собирают на участке работ необходимые машины, оборудование, инструмент, материалы (см. «Материально-технические ресурсы»);

ограждают участок шлагбаумами и сигнальными знаками;

подготавливают и содержат в исправном состоянии пути для подвоза пескоцементной смеси. В сухую и жаркую погоду их периодически поливают для уменьшения пыли и создания безопасной работы автотранспорта;

участок работ обеспечивают передвижными средствами вагон - контора, - кладовая, - душевая, столовая), питьевой водой и водой для технических целей, передвижными санузлами, медицинской аптечкой.

Работы по устройству пескоцементного основания ведут, как правило, в две смены при этом для каждой назначают захватку длиной 650 м.

Для работы в каждую смену организуют звено рабочих, в которое входит машинист распределителя 6 разр. - 1; помощник машиниста 5 разр. - 1; машинист ДС-105 для распределения пленкообразующих материалов 5 разр. - 1; дорожные рабочие: 4 разр. - 1, 3 разр. - 2, 2 разр. - 1.

Машинист распределителя и его помощник в начале смены, готовят машину к работе, устанавливают датчики и ставят копирные стержни на струну.

В процессе работы машинист управляет распределителем, приемным бункером и вибробрусом, а помощник машиниста, следуя за машиной, контролирует качество работы (ровность поверхности основания, поперечный уклон, толщина слоя и с лаборантом - качество уплотнения).

Машинист ДС-105 распределяет пленкообразующие материалы по готовому пескоцементному основанию.

Дорожный рабочий 3 разр., перемещаясь впереди распределителя, опускает струну для въезда автосамосвалов, руководит движением этих машин, ведет учет поступающей смеси. По мере приближения распределителя поднимает струну и навешивает ее на кронштейны стоек.

Дорожный рабочий 2 разр. принимает смесь в бункер, очищает кузов автосамосвала, в необходимых случаях, лопатой перебрасывает смесь к вибробрусу.

Дорожные рабочие 4 и 3 разр. следуют за распределителем и устраняют мелкие дефекты на основании перед распределением пленкообразующих материалов - исправляют обрушения кромки, устанавливают временную опалубку, заделывают швы на стыках рядов.

В конце работы дорожные рабочие участвуют в очистке распределителя и его агрегатов.

IV. ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ПО УСТРОЙСТВУ ПЕСКОЦЕМЕНТНОГО ОСНОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕМ ДС-99, ОБОРУДОВАННЫМ ВИБРОБРУСОМ (СМЕННАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ - 650 м ОСНОВАНИЯ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЗА ДВЕ СМЕНЫ - 1300 м РЯДА ИЛИ 9750 м 2)

Примечание . На графике дробью указано: числитель - число рабочих, знаменатель - продолжительность операции в минутах.

V. КАЛЬКУЛЯЦИЯ ЗАТРАТ ТРУДА НА УСТРОЙСТВО ПЕСКОЦЕМЕНТНОГО ОСНОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕМ ДС-99, ОБОРУДОВАННЫМ ВИБРОБРУСОМ (НА СМЕННУЮ ЗАХВАТКУ - 650 м ОСНОВАНИЯ или 4875 м 2)

Шифр норм и расценок	Описание работ	Состав звена	Единица измерения	Объем работ	Норма времени, чел-ч	Расценка, руб.-коп.	Нормативное время на полный объем работ, чел-ч	Стоимость затрат труда на полный объем работ, руб.-коп.
ВНиР-57, § В-57-5, § 1	А. Устройство пескоцементного основания
	Прием пескоцементной смеси в дозировочный бункер с очисткой кузова автосамосвала. Перестановка указателей въезда на основание. Разравнивание и уплотнение смеси, отделка кромок и поверхности основания распределителем. Откидка смеси от боковой опалубки вручную. Исправление небольших дефектов основания. Устройство рабочего шва. Перестановка распределителя на другой ряд	Машинист распределителя 6 разр. - 1 Помощник машиниста 5 разр. - 1 Дорожные рабочие: 4 разр. - 1 3 » - 2 2 » - 1	1000 м 2	4,875	11,4	7-38	55,58	35-98
ВНиР-57, § В-57-5, № 2	Б. Уход за пескоцементным основанием
		Машинист распределителя пленкообразующих материалов 5 разр. - 1		4,875		1-33	9,26	6-48
	Итого на сменную захватку 4875 м 2						64,84	42-46
	На 1000 м 2						13,3	8-71

VI. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Наименование показателей	Единица измерения	По калькуляции А	По графику Б	На сколько процентов показатель по графику больше (+) или меньше (-), чем по калькуляции
Трудоемкость работ на 1000 м 2 пескоцементного основания	чел-ч	13,3	11,49	13,6
Средний разряд рабочих
Среднедневная заработная плата рабочего	руб.-коп.	5-24	6-07	15,8

Коэффициент использования распределителя ДС-99 по времени втечение смены k в = 0,92.

VII. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

А. Основные материалы

Примечание . Количество материалов определено для следующих условий:

коэффициент уплотнения пескоцементной смеси - 1,4;

потери смеси при транспортировке и укладке - 3 %;

норма распределения помароля 1 л/м 2 , потери 0,5 %;

При других условиях укладки смеси и ухода за основанием количество материалов следует пересчитывать.

Б. Машины, оборудование, инструменты, инвентарь

Наименование	Марка, ГОСТ	Количество
Распределитель, оборудованный дозировочным бункером и вибробрусом	ДС-99
Машина для распределения пленкообразующих материалов	ДС-105
Прицеп двухосный для бочек с помаролем
Автомобили - самосвалы для вывозки пескоцементной смеси		по расчету
Прицеп двухосный с емкостью для воды (для технических целей)
Нивелир с треногой
Рейки нивелирные	11158-76
Рулетка измерительная металлическая, 20 м
Шнур льнопеньковый крученый, 20 м	5107-70
Линейка деревянная 80 см	17435-72
Лопаты стальные строительные	3620-76
Кувалда кузнечная тупоносая	11401-75
Капроновые щетки на длинных ручках
Лейки для распределения помароля вручную
Прибор Ковалева для измерения степени уплотнения смеси
Мерник толщины слоя
Рейка трехметровая для замера ровности поверхности
Комплект сигнальных знаков ограждения участка работ
Вагон для мастера и кладовой	ВО-8
Вагон - столовая	ВО-8
Вагон - душевая	ВО-8

Примечание . В потребности инвентаря не учтены копирные струны и принадлежности для их установки. Количество этого инвентаря определяют по фактической потребности.

VIII. КАРТА ОПЕРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАБОТ ПРИ УСТРОЙСТВЕ АЭРОДРОМНОГО ОСНОВАНИЯ ИЗ ПЕСКОЦЕМЕНТНОЙ СМЕСИ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ДС-99, ОБОРУДОВАННОГО ВИБРОБРУСОМ

Поперечный уклон

Δ 4 = +0,002

Ровность поверхности (допускаемый просвет под 3-метровой рейкой), мм

Δ 5 = 5

Схема конструкции основания с указанием предельных отклонений

Примечания . 1. Коэффициент плотности основания должен быть не менее 0,98 значения максимальной стандартной плотности.

2. Равномерность распределения пленкообразующего материала контролируют розливом по пленке раствора фенолфталеина или соляной кислоты. Количество точек вспенивания или покраснения на площади 100 см 2 должно быть не более двух.

	Основные операции, подлежащие контролю	Распределение и уплотнение смеси распределителем		Распределение пленкообразующих материалов
	Состав контроля	Ширина основания Толщина слоя Ровность поверхности Поперечный уклон Отметки по оси Плотность основания		Равномерность распределения пленкообразующего материала по основанию
	Метод и средства контроля	Измерительный, лабораторный, рулетка стальная, линейка стальная, мерник толщины, рейка и клин, нивелир. Метод режущих колец: плотномер - влагомер конструкции Ковалева, радиометрический прибор ПГП-2		Визуальный, измерительный, раствором фенолфталеина или соляной кислоты
	Режим и объем контроля	В начале и середине смены На поперечниках через 40 м Через каждые 100 м Не менее двух раз на каждые 400 м 2		Одно испытание в смену
	Лицо, контролирующее операцию	Мастер, лаборант		Мастер
	Лицо, ответственное за организацию и осуществление контроля	Прораб
	Привлекаемые для контроля подразделения	Лаборатория
VIII	Где регистрируются результаты контроля	Общий журнал работ, журнал лабораторных работ		Общий журнал работ, журнал лабораторных работ, акт приемки



К инертным строительным грузам относится большое количество наименований, марок и разновидностей материалов, которые употребляются в различных отраслях строительства. Инертные строительные материалы включают: песок, гравий, песчано- гравийную смесь, щебень различных сортов и другие виды продукции.

Песок мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая не менее чем на 50 % из зерен кварца, полевых шпатов и других минералов и горных пород размерами 0,052,0 мм и более. Песок бывает речным, горным, овражным, морским. В песке могут быть примеси пылевидных и глинистых частиц, обломки горных пород. Речной песок самый чистый, морской загрязнен солями и требует промывки чистой пресной водой. Горный и овражный часто загрязнен глиной, что снижает прочность строительных растворов. В речном песке, добываемом в русле высохших рек, сочетаются два редко встречающиеся вместе свойства: крупность до 2,6 мм и высокая очистка от посторонних включений, глинистых примесей, органических остатков - это делает его универсальным строительным материалом. Гранулометрический состав включает четыре группы песка в зависимости от размеров отдельных частиц: песок пылевидный с частицами размером до 0,05 мм; мелкий от 0,05 до 0,25 мм; средний 0,250,5 мм; крупный 0,52,0 мм и более. Сыпучесть песка зависит от влажности. Наибольших значений угол естественного откоса (около 40°) достигает при влажности песка 510 %. Дальнейшее увеличение влажности снижает величину угла естественного откоса до 2025°. Влажность различных по высоте слоев песка неодинакова и возрастает с понижением уровня слоя от поверхности. Стойкость к химическому воздействию щелочей цемента необходимо учитывать для песка, предназначенного в качестве заполнителя при производстве бетона. Стойкость песка определяется по минеральнопетрографическому составу и содержанию вредных компонентов и примесей. Песок строительный природный предназначен для применения в качестве заполнителя тяжелых, мелкозернистых, ячеистых и других видов бетона, строительных растворов, приготовления сухих смесей для устройств покрытия автомобильных дорог и аэродромов.

Песок из отсевов дробления горных пород, имеющий истинную плотность зерен более 2,8 т/м 3 или содержащий зерна пород и минералов, относимых к вредным компонентам, в количестве, превышающем допустимое их содержание, или содержащий несколько различных вредных компонентов, выпускают для конкретных видов строительных работ по техническим документам, разработанным в установленном порядке и согласованным со специализированными в области коррозии лабораториями. Перевозят песок насыпью на открытом подвижном составе.

Гравий природный представляет собой образовавшуюся в результате выветривания горных пород рыхлую смесь зерен различных материалов (крупностью 5150 мм), входящих в состав изверженных (реже осадочных) горных пород. Существует специально изготовленный искусственный гравий, получаемый путем дробления твердых горных пород. По условию залегания гравий разделяют на речной, морской и горный (овражный). Зерна речного и морского гравия истираются при переносе водой и имеют округлую форму. Зерна горного гравия остроугольные. Речной и морской гравий обычно более чистый, содержит меньше глинистых и органических примесей, чем овражный. В морском гравии имеются примеси известняковых зерен и обломков раковин. Гравий с размером 20-40 мм называется галькой.

К особым свойствам гравия относятся прочность и морозостойкость. Прочность характеризуется маркой, определяемой по дробимости гравия при сжатии (раздавливании) при специальных испытаниях и характеризуется потерей массы зерен в процентах (пыль отсеивается). Морозостойкость гравия характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, при которой потери в процентах по массе гравия или щебня не превышают установленных значений. Гравий должен быть стойким к воздействию окружающей среды. Стойкость гравия определяют по минерально-петрографическому составу исходной горной породы и содержанию вредных компонентов и примесей, снижающих долговечность бетона и вызывающих коррозию арматуры железобетонных изделий и конструкций. Гравий перевозят на открытом подвижном составе (в полувагонах), с обязательным применением мер, исключающих потери этих грузов от выдувания и просыпания в щели и дефекты кузова вагона или в хоппер - дозаторах. Щебень используют в строительстве как в чистом виде (например, для отсыпки дорожного полотна), так и в качестве наполнителя при производстве бетона и асфальтобетона. Щебень из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью более 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

Щебень является одним из основных материалов, который применяется для строительства, реконструкции, ремонта и содержания автомобильных и железных дорог. От качественных характеристик щебня в значительной мере зависят потребительские свойства (ровность, коэффициент сцепления и т.д.) и долговечность автомобильных дорог. Особенно это относится к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды (кубовидный щебень), непосредственно воспринимающих высокие механические нагрузки от движущегося транспорта и находящихся под воздействием природных факторов (переменный температурно - влажностный режим, многократное замораживание - оттаивание, действие солнечной радиации и т.д.) и антигололедных химических средств. Основными свойствами щебня. как и всех минерально-строительных грузов, рассмотренных выше являются: прочность, морозостойкость, истираемость, форма зерна, водопоглощение, радиоактивность, адгезия, содержание загрязняющих и химических вредных примесей. Прочность щебня характеризуется пределом прочности исходной горной породы при сжатии, дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре, и износом в полочном барабане. Эти показатели имитируют сопротивление каменного материала при воздействии проходящих по дороге транспортных средств и механические воздействия в процессе строительства дорожных конструкций (укладка и уплотнение катками). В зависимости от марки по прочности щебень делят на группы: высокопрочный Ml , прочный М, средней прочности М600800, слабой прочности М300600, очень слабой прочности М200. Наибольшим спросом пользуется гранитный щебень прочностью М1200, а так же используется высокопрочный щебень из твердых горных пород (состоящих из других структурных минералов), в том числе базальтовый щебень с маркой прочности М В основном он используется в производстве тяжелых высокопрочных бетонов, в несущих мостовых конструкциях, ответственных фундаментах. Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания. Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. Лещадность. В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой (термин происходит от породы рыбы лещ, т.е. «лещадный щебень» означает «плоский как лещ») и игловатой форм. К зернам пластинчатой и игловатой форм относят такие зерна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. По форме зерен щебень подразделяют на четыре группы (содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе): кубовидная до 15 %; улучшенная от 15 % до 25 %; обычная от 25 % до 35 %; обычная от 35 % до 50 %. Наличие в щебне зерен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь приводит к увеличению расхода связующего компонента, что влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зерна обладают большей прочностью, чем зерна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее, например, при производстве бетонов позволяет существенно снизить расход цемента, а в дорожном строительстве позволяет уменьшить на 50 % время и трудозатраты по укладке асфальтобетонного покрытия; приближает коэффициент уплотнения асфальтобетонной смеси к единице, что обеспечивает не только долговечность дорожного покрытия, но и повышает его морозостойкость. Радиоактивность щебня. При производстве щебня и гравия должна производится радиационно-гигиеническая оценка, по результатам которой определяют класс щебня по радиоактивности и виды работ для которых его можно использовать. Первый класс по радиоактивности используется для вновь строящихся жилых и производственных зданий и сооружений. Второй класс для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки. Третий класс для дорожного строительства вне населенных пунктов.

Адгезия это одна из специфических характеристик щебня. Она отражает оценку качества сцепления битумных вяжущих с поверхностью щебня. Щебень перевозится в специализированных открытых думпкарах, хоппер - дозаторах или полувагонах.

При использовании цемента марок 300 и 500 указанное в табл. 8 количество следует изменить, пользуясь коэффициентами 1,2 и 0,9 соответственно.

При применении шлаковых и зольных вяжущих по марок по прочности 50, 100, 150 их количество нужно увеличивать в 3; 2; 1,5 раза по сравнению с данными табл. 6.

Шлаки, золы и шламы активностью не менее 5 МПа в возрасте 80 сут можно применять в качестве самостоятельного вяжущего.

Чтобы увеличить прочность обработанной части слоя на 10 - 30 % или снизить расход цемента на 10 - 20 %, в смесь целесообразно вводить СДБ в количестве 0,5 - 1 % массы цемента.

5.8. Пескоцемент наибольшей прочности при данном содержании цемента можно получить при оптимальном количестве в смеси воды (ориентировочно 7 - 10 % массы сухой смеси), устанавливаемом экспериментально при подборе состава смеси.

Количество воды (т) для приготовления пескоцемента при устройстве основания методом перемешивания или вдавливания кулачковым катком следует рассчитывать по формулам:

где l, b - длина и ширина участка соответственно, м;

h1 - толщина верхней, обработанной части слоя, м;

ρпц - плотность пескоцементной смеси, т/м3;

Оптимальное содержание воды в пескоцементной смеси, доли единицы;

Qпц - количество пескоцементной смеси, т.

При устройстве основания виброкатками или катками на пневматических шинах количество воды в пескоцементной смеси для хорошего проникания ее в щебень должно быть на 3 - 5 % меньше или больше оптимального рассчитанного по формулам (9).

5.9. Чтобы получить максимальную прочность слоя из обработанного пескоцементом щебня, перед распределением пескоцемента щебень следует увлажнять для создания смеси оптимальной влажности (ориентировочно 7 - 9 % массы смеси).

Ориентировочное количество воды для полива щебня (т) при устройстве основания методом перемешивания и вдавливания кулачковыми катками следует рассчитывать по формуле

где - оптимальнее содержание воды в смеси щебня с пескоцементом, т,

а при устройстве основания методом пропитки с использованием виброкатков или катков на пневматических шинах - по формуле

5.10. Количество вводимой в щебень пескоцементной смеси Qпц или других вяжущих можно определять по пустотности щебня и заданной глубине обработки (толщине обработанного слоя основания) ориентировочно по формулам

где ρ1 - плотность (объемная масса) зерен щебня, т/м3;

ρ2 - насыпная плотность (объемная насыпная масса) щебня в уплотненном состоянии, т/м3;

Кр - коэффициент раздвижки зерен щебня, Кр = 1 ÷ 1,15;

vпщ - пустотность щебня, доли единицы;

Кп - коэффициент потерь, Кп = 1,03.

Величину ρ2 можно определить путем уплотнения 10 кг щебня в стальном цилиндре диаметром и высотой 234 мм с пригрузом 10 кг на вибростоле при частоте вибрации 3000 об/мин, амплитуде 0,4 мм в течение 30 с.

5.11. При устройстве основания методом пропитки-вдавливания с учетом глубины обработки фракционированный щебень следует обрабатывать 35 - 40 % пескоцементной смеси, что соответствует пустотности укладываемого материала.

Щебень фракции 5 - 40 мм при устройстве основания методом перемешивания с учетом глубины обработки целесообразно обрабатывать пескоцементной смесью в количестве 20 %, что также соответствует пустотности смеси. Допускается при технико-экономическом обосновании обрабатывать щебень 35 - 40 и 50 % пескоцементной смеси.

Перед началом работ для уточнения расхода пескоцементной смеси следует определять пустотность применяемых материалов и пользоваться формулами (12).

Ориентировочный расход пескоцементной смеси для устройства 100 м2 основания при различной глубине обработки щебня с учетом поверхностного слоя из пескоцемента толщиной 1,5 см приведен в табл. 7 настоящих «Методических рекомендаций».

Таблица 7

5.12. После установления лабораторного состава пескоцемента следует рассчитать потребность в материалах на единицу площади основания.

Потребное количество щебня (м3) можно определять по формулам:

где Кущ - коэффициент уплотнения щебня.

5.18. Количество песка (м3) для приготовления пескоцементной смеси следует определять по формулам:

ρнп - насыпная плотность песка, т/м3.

5.14. Количество цемента Qц (т) для приготовления пескоцемента можно определять по формулам:

5.15. При производстве работ в рассчитанный состав материалов должны быть внесены поправки, учитывающие реальную влажность материалов, по формулам:

где Wп,Wщ - влажность песка и щебня соответственно, доли единицы;

Количество воды, необходимое для приготовления пескоцементной смеси на влажном песке, т;

Оптимальное содержание воды в пескоцементной смеси, т;

Количество воды, необходимое для приготовления смеси на влажном щебне, т.

6. Технология строительства оснований методом перемешивания

6.1. При строительстве оснований методом перемешивания на подготовленный подстилающий слой вывозят щебень, количество которого следует устанавливать с учетом проектной толщины основания и коэффициента уплотнения.

В зимнее время щебень можно вывозить на промежуточные притрассовые склады в район планируемого строительства.

6.2. Предварительно распределяют щебень бульдозером или автогрейдером, а окончательно на проектную толщину основания с учетом коэффициента уплотнения - профилировщиком типа ДС-108 или другими распределителями за один проход.

При распределении щебня профилировщиком фрезу и отвал фрезы поднимают. Отвал шнека устанавливают на проектную отметку с запасом на уплотнение. Шнек поднимают на 2 - 2,5 см выше режущей кромки отвала.

6.3. После распределения щебень при необходимости перед обработкой пескоцементом следует увлажнить для получения в последующем смеси щебня с пескоцементом оптимальной влажности (ориентировочный расход воды - до 10 л на 1 м2) и прикатать для проезда строительного транспорта (два-три прохода катка по одному следу).

8.4. Пескоцементную смесь, предназначенную для обработки верхней части щебеночного слоя, нужно приготавливать в смесительных установках типа СБ-78 или ДС-50А. Чтобы обеспечить качественный состав смеси, необходима точность подачи песка не менее ±5 %, цемента и воды ±2 % массы подаваемого материала.

8.5. Транспортировать смесь следует автомобилями-самосвалами или другими транспортными средствами при соответствующем технико-экономическом обосновании.

8.6. Пескоцементную смесь нужно предварительно распределять автогрейдером, а окончательно укладывать по поверхности распределенного щебня профилировщиком или другими распределителями. Расход пескоцемента определяют с учетом заданной глубины обработки слоя щебня и соотношения между щебнем и пескоцементом в обработанной части слоя.

Пескоцементную смесь планируют профилировщиком за один проход на рабочей скорости 10 - 15 м/мин. При планировке шнек и отвал поднимают на толщину слоя распределяемой смеси, а фрезу и отвал фрезы - в транспортное положение.

8.7. По окончании распределения пескоцементную смесь необходимо перемешать с уложенным щебнем на расчетную (требуемую) глубину. Максимальная глубина перемешивания для профилировщика не должна превышать 15 см. Перемешивание выполняют на рабочей скорости 5 м/мин фрезой при максимальном числе оборотов и шнеком; при этом отвалы поднимают в транспортное положение, а фрезу и шнек устанавливают на отметку глубины обработки.

При необходимости полученную смесь доувлажняют, чтобы смесь имела оптимальную влажность, и вторично перемешивают одним или двумя проходами профилировщика.

По окончании перемешивания планируют основание за один проход профилировщика. Рабочие органы устанавливают так же, как и при планировке щебня. Рабочая скорость 7 - 8 м/мин.

6.8. Основание сразу после перемешивания следует уплотнить за 12 - 16 проходов катка на пневматических шинах по одному следу. При этом коэффициент уплотнения на глубине 5 - 20 см должен быть не менее 0,98. Уплотнение начинают от краев основания к середине.

6.9. Уплотнение должно быть закончено в течение 3 ч с момента приготовления пескоцементной смеси, включая время на транспортирование готовой пескоцементной смеси на строящийся участок дороги, ее распределение и уплотнение.

Технологический разрыв между приготовлением и уплотнением пескошлаковой смеси на основе измельченного шлака или недробленого шлака с добавкой активатора - цемента не должен превышать 4 - 5 ч. При обработке щебня недробленым гранулированным доменным шлаком без активатора - цемента или бокситовым и нефелиновым шламами технологический разрыв может быть увеличен до 6 - 8 ч.

6.10. По окончании уплотнения следует произвести чистовую отделку основания профилировщиком и окончательно уплотнить поверхностный слой тяжелым гладковальцовым катком за один-два прохода по одному следу.

При чистовой планировке фрезу и отвал фрезы поднимают; отвал шнека устанавливают на проектную отметку; шнек поднимают на 1 - 2 см выше режущей кромки отвала.

6.11. По окончании чистовой планировки необходимо осуществлять уход за основанием одним из общепринятых методов, применяемых при уходе за цементобетоном, в соответствии со СНиП III-40-78. Допускается в день устройства основания укладывать покрытие; в этом случае уход за основанием исключается.

6.12. Открывать движение транспорта по основанию, устроенному с использованием цемента, следует после набора 70 % проектной прочности основания, но не ранее чем через 7 сут после окончания работ.

7. Технология строительства оснований методом пропитки-вдавливания

7.1. Суть обработки слоя щебня пескоцементной смесью заключается в заполнении смесью пустот щебеночного слоя под действием собственного веса и вдавливания при укатке (механического воздействия), несколькими способами:

вибрацией с использованием виброплит укладочных машин;

вибрацией и давлением - вибрационными катками;

глубинным давлением - кулачковыми катками;

поверхностным давлением - катками на пневматических шинах.

7.2. Щебень перед обработкой пескоцементом следует тщательно спланировать автогрейдером и полить водой в количестве 3 - 10 л на 1 м2.

При необходимости обеспечить проезд строительного транспорта щебень прикатывают легким катком двумя-четырьмя проходами по одному следу согласно СНиП III-40-78.

7.3. Приготовленную в установке пескоцементную смесь необходимо распределить по поверхности слоя щебня профилировщиком или автогрейдером.

Расход пескоцемента определяют в зависимости от пустотности щебня и глубины обработки слоя. Время технологического разрыва между приготовлением смеси и окончанием уплотнения рекомендуется принимать в соответствии с п. 6.9 настоящих «Методических рекомендаций».

7.4. Для обработки щебня вибрацией пескоцементную смесь рекомендуется распределять укладчиками типа ДС-97, ДС-108, Д-345, оснащенными вибрационными уплотняющими органами. В этом случае одновременно за один проход укладчика происходит распределение и проникание в щебеночный слой пескоцементной смеси.

7.5. Для обработки слоя щебня вибрацией и давлением следует использовать виброкаток типа ДУ-54, вибрационный валец которого способствует прониканию распределенной пескоцементной смеси в пустоты щебеночного слоя за три-четыре прохода по одному следу.

7.6. Для обработки слоя щебня методом глубинного давления целесообразно использовать кулачковый каток, который в процессе работы увеличивает зазоры между отдельными щебенками, обеспечивая увеличение глубины проникания пескоцементной смеси в щебеночный слой.

7.7. В зависимости от требуемой толщины обработанного монолитного слоя основания вдавливание можно осуществлять двумя способами. При требуемой толщине монолитного слоя не более 13 см вдавливать пескоцементную смесь или другое вяжущее в щебень рекомендуется последовательными проходами кулачкового катка, а при толщине свыше 13 см - чередуя проходы кулачкового и пневмо- или гладковальцового катков через каждый проход. Ориентировочное число проходов кулачкового катка может быть назначено в соответствии с табл. 8 настоящих «Методических рекомендаций» и уточнено по результатам пробного вдавливания в начале работ.