Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Ворсина Марина Сергеевна

Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА
<
Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Ворсина Марина Сергеевна. Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05.- Белгород, 2005.- 183 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/2679

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса 10

1.1. Бетоны в дорожном строительстве 10

1.2. Управление структурообразованием в дорожных бетонах 18

1.2.1. Использование добавок в дорожных бетонах 19

1.2.2. Влияние на процесс структурообразования бетона высокожелезистых песков и вяжущих на их основе 23

1.3. Особенности использования укатываемого бетона 25

1.3.1. Требования к крупному и мелкому заполнителям 27

1.3.2. Требования к вяжущему 29

1.3.3. Требования к бетонным смесям и свойства укатываемого бетона 31

1.4. Анализ технологии строительства дорог с использованием укатываемого бетона 33

1.4.1. Приготовление и транспортировка бетонной смеси 35

1.4.2. Устройство покрытий и оснований автомобильных дорог из укатываемого бетона 36

Выводы к главе 1 39

2. Методы исследований и применяемые материалы 41

2.1. Методика отбора проб из хвостохранилища 41

2.2. Методы исследований 42

2.2.1. Рентгенофазовый анализ 42

2.2.2. Дифференциальный термический анализ 43

2.2.3. Электронно-микроскопический анализ 43

2.2.4. Изучение свойств мелкодисперсных материалов бетона. 44

2.2.5. Изучение свойств бетонных смесей 48

2.2.6. Метод акустополярископии 50

2.3. Применяемые материалы 53

2.4. Выбор пластифицирующей добавки 58

Выводы к главе 2 59

3. Особенности процессов структурообразования при твердении укатываемого бетона 60

3.1. Разработка многокомпонентных вяжущих и анализ системы «клинкерные минералы-наполнитель» 60

3.2. Регулирование процессов структурообразования бетона 66

3.3. Анализ новообразований и строения цементного камня и бетона 78

3.4. Анализ свойств укатываемого бетона на термообработанных отходах ММС железистых кварцитов 82

3.5. Активация бетона с помощью магнитной обработки 85

Выводы к главе 3 89

4. Разработка состава бетона для нижнего слоя покрытий автомобильных дорог 92

4.1. Требования к бетонным смесям и свойствам укатываемого бетона для нижнего слоя покрытий автомобильных дорог 92

4.2. Проектирование состава бетона для нижнего слоя покрытий автомобильных дорог 94

4.2.1. Расчет состава мелкозернистого бетона на портландцементе и отходах ММС железистых кварцитов 97

4.2.2. Расчет состава мелкозернистого бетона на ВНВ и отходах ММС железистых кварцитов 99

4.3. Влияние отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов на свойства вяжущих и бетонной смеси 101

4.4. Исследование свойств мелкозернистого укатываемого бетона 104

4.5. Исследование свойств бетона на ВНВ на основе отходов ММС железистых кварцитов 106

4.5.1. Морозостойкость укатываемого МЗБ на ВНВ на основе отходов ММС железистых кварцитов 108

4.5.2. Влияние В/Ц отношения на плотность и прочность бетона... 111

Выводы к главе 4 114

5. Разработка высокопрочного бетона для верхнего слоя автомобильных дорог 116

5.1. Требования к бетонным смесям и свойствам укатываемого бетона для верхнего слоя покрытий автомобильных дорог 116

5.2. Проектирование состава бетона для верхнего слоя покрытий автомобильных дорог 119

5.2.1. Расчет состава бетона традиционным методом 119

5.2.2. Расчет плотнейшей упаковки мелкого заполнителя на основе отсева дробления кварцитопесчаника 122

5.3. Исследование свойств бетонной смеси 127

5.4. Исследование свойств высокопрочного укатываемого бетона... 130

5.4.1. Влияние зернового состава заполнителей на свойства высокопрочного дорожного бетона 130

5.4.2. Зависимость степени уплотнения и прочности высокопрочного бетона от способа формования 133

5.5. Деформативные свойства высокопрочного дорожного бетона на основе кварцитопесчаника 135

Выводы к главе 5 137

6. Расчетно-теоретическое обоснование получения покрытий автомобильных дорог из укатываемого бетона 140

6.1. Технология устройства покрытий автомобильной дороги с использованием укатываемого бетона 140

6.2. Устройство оснований и покрытий из укатываемого бетона бетоноукладочными машинами со скользящими формами 144

6.3. Анализ парка оборудования дорожно-строительных организаций Белгородской области и возможность реализации результатов работы 148

6.4. Технико-экономическое сравнение и расчет вариантов дорожной одежды 153

6.4.1 Расчет экономии материальных затрат при использовании укатываемого бетона на основе ММС железистых кварцитов и отсева дробления кварцитопесчаника 154

Выводы к главе 6 161

Основные выводы 162

Список использованной литературы 164

Приложение

Введение к работе

Одним из критериев уровня развития стран является состояние дорожной сети. В настоящее время транспортно-эксплуатационные характеристики большинства отечественных автомобильных дорог отстают от мирового уровня. Только за последнее десятилетие автомобильный парк России вырос в три раза. На некоторых дорогах интенсивность движения в 1,5-3 раза превышает допустимую для данной категории дороги. Возрастающим требованиям движения, как показывает отечественный и мировой опыт, в наибольшей степени отвечают дорожные одежды жесткого типа.

Предпосылкой получения эффективных дорожных цементобетонов является снижение водопотребности бетонной смеси, расхода вяжущего и повышение его активности, а также снижение себестоимости бетона. Поэтому наиболее целесообразным является применение особо жестких, укатываемых бетонов с меньшим расходом цемента по сравнению с традиционными составами, техногенных отходов и многокомпонентных вяжущих веществ.

На территории КМА наиболее крупнотоннажными являются отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов (ММС). Последние представляют собой техногенный песок и отличаются от традиционно применяемого песка полиминеральным составом, а также наличием кварца различных генетических типов. Поэтому использование данных отходов в качестве кремнеземистого компонента ВНВ и мелкого заполнителя укатываемого бетона позволит обеспечить высокую плотность и качество цементного камня, а, следовательно, и бетонов на их основе и снизить себестоимость дорожных одежд.

Цель и задачи работы.

Разработка эффективного дорожного укатываемого бетона с использованием вяжущих низкой водопотребности и отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

-исследование особенностей процессов структурообразования при твердении укатываемого бетона с использованием ВНВ и отходов ММС железистых кварцитов;

- разработка составов укатываемого бетона для верхнего и нижнего слоев покрытий автомобильных дорог;

-подготовка нормативных документов для реализации теоретических и экспериментальных исследований в промышленных условиях.

Научная новизна. Установлен характер процессов структурообразования при твердении жесткой бетонной смеси на сонове ВНВ и отходов ММС железистых кварцитов. Показано, что при затворении водой ВНВ с использованием полиминеральных отходов ММС неупорядоченный регионально-метаморфизованный халцедоновидный кварц, частично аморфизованный в процессе генезиса, дробления и помола при обогащении железистых кварцитов, а также при производстве ВНВ, интенсифицирует процесс гидратации клинкерных минералов, выступая в качестве подложки при синтезе новообразований и связывая Са(ОН)г в мелкокристаллические нерастворимые гидросиликаты кальция различной основности.

Выявлен характер распределений частиц по размерам ВНВ на основе Вольского песка и отходов ММС. Кривая гранулометрического состава ВНВ на отходах ММС имеет более прерывистый характер за счет полиминерального состава, а также наличия слабоупорядоченного кварца, интенсифицирующих помол, что оказывает положительное влияние на формирование микроструктуры цементного камня вследствие более плотной пространственной укладки частиц и, следовательно, получения более плотного цементного камня.

Установлена закономерность влияния магнитной обработки на бетонные растворы с использованием отходов ММС, заключающаяся в снижении анизотропии и повышении прочности бетона.

Предложена математическая модель зависимости в системе «наполнитель - частица цемента - мелкий заполнитель - крупный заполнитель», заключающаяся в подборе плотнейшей упаковки минеральных составляющих укатываемого бетона, реализация которой позволяет повысить прочность бетона на ВНВ на 40-50%.

Практическое значение работы.

Предложены составы многокомпонентных вяжущих, позволяющие использовать крупнотоннажные отходы железорудных месторождений - отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, а также практические пути управления свойствами отходов ММС.

Произведен подбор составов бетона для верхнего и нижнего слоев покрытий автомобильных дорог II -IV категории.

На основе ВНВ получены укатываемые мелкозернистые бетоны и высокопрочные бетоны с высокоплотным составом заполнителя на основе кварци-топесчаника.

Произведена корректировка существующей технологии с учетом разработанных составов.

Внедрение результатов исследований.

Результаты работы внедрены при строительстве внутризаводских автомобильных дорог на ЗАО «Белгородский цемент». Проведенные опытные испытания дорожных покрытий которые подтвердили эффективность данной технологии.

Теоретические положения диссертационной работы, а также результаты экспериментальных лабораторных исследований используются в учебном процессе при подготовке инженеров по специальностям 29.06 и 29.10.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы представлены на: Международном студенческом форуме: «Образование. Наука. Производство» (г. Белгород, 2002); Международной научно-технической конференции «Композици онные строительные материалы. Теория и практика» (г. Пенза, 2003.); Международной научно-практической конференции «Дорожно - транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура» (г. Омск, 2003); Восьмых академических чтениях отделения строительных наук РААСН «Современное состояние и перспектива развития строительного материаловедения» (г. Самара, 2004).

На защиту выносятся;

-результаты исследований характера кривых распределения частиц по размерам ВНВ на основе Вольского песка и на отходах ММС;

-результаты исследования особенностей минерального состава и гранулометрии термообработанных отходов ММС железистых кварцитов, а также ВНВ на их основе;

-анализ результатов по обработке в магнитном поле бетонных растворов на отходах ММС железистых кварцитов;

-свойства мелкозернистых бетонных смесей на основе отходов ММС железистых кварцитов и бетонных смесей с высокоплотной упаковкой заполнителя на основе кварцитопесчаника;

-оптимальные составы для покрытий автомобильных дорог II -IV категории;

-результаты внедрения.

Публикации.

По результатам работы опубликовано 13 научных работ.

Объем и структура работы:

Диссертация состоит из введения, _6_глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, включающего _44_ таблиц, _30_ рисунков и фотографий, списка литературы из 189 наименований, _2_приложений.

Управление структурообразованием в дорожных бетонах

Большинство используемых добавок - органические ПАВ. По механизму действия добавки ПАВ делятся на гидрофилизующие и гидрофобизирующие [75].

Бетон является капиллярно-пористым конгломератом, при этом все поры можно классифицировать на поры цементного камня, поры заполнителя и поры на контакте цементного камня и заполнителя [76-80]. Одним из важных параметров пористости бетона является воздушная фаза, определяющая в значительной степени его морозостойкость.

Основным фактором образования резервной воздушной фазы в бетоне является воздухововлекающее действие специальных химических добавок-микропенообразователей (гидрофобизирующих) ПАВ. Такие ПАВ уменьшают смачиваемость стенок пор и капилляров, а также повышают связность (нерасслаиваемость) и подвижность бетонной смеси. Для них характерна не только физическая адсорбция, но и хемосорбция [81].

При изготовлении дорожных бетонов для увеличения их морозостойкости широко применяются такие добавки, как добавка СНВ - смола нейтрализованная воздухововлекающая, добавка СДО, представляющая собой омыленную древесную смолу, которую получают при пиролизе древесины, и добавка СВП (смола воздухововлекающая пековая), которая несколько менее эффективна, чем СНВ [82,83].

Возможно использование и других воздухововлекающих добавок, таких как газообразующие. В процессе химического взаимодействия этих добавок с гидрооксидом кальция выделяется водород, пузырьки которого создают в бетоне систему условно-замкнутых пор с гидрофобизированными стенками. Образующаяся воздушная фаза снижает прочность бетона, поэтому для снижения расхода цемента наряду с воздухововлекающими используют пластифицирующие добавки [84].

В литературе отмечается, что отличительной особенностью жесткой мелкозернистой бетонной смеси является тот факт, что в ней и без введения воздухововлекающей добавки формируется устойчивая воздушная фаза, преобразующаяся в бетоне в систему резервных условно-закрытых пор, повышающих морозостойкость. Поэтому комплексные добавки типа ЛСТ + СНВ в жестких мелкозернистых смесях применяют, прежде всего, с целью снижения водопотребности смеси. И только в случае формирования недостаточно морозостойкой структуры мелкозернистого бетона (по результатам испытания бетона на морозостойкость) для дополнительной модификации воздушной пористости и гидрофобизации стенок пор и капилляров вводят комплексные добавки ПАВ [85,86,87].

Основная задача технологии приготовления бетона заключается в достижении в самом начале структурообразования цементных систем высокой однородности приготавливаемой смеси с минимальной вязкостью или

максимальной текучестью при минимально возможном содержании дисперсионной среды (воды), близкой к теоретически необходимому. Этой воды должно быть достаточно для превращения высококонцентрированного цементного теста и бетонной смеси на ее основе в плотный, прочный и долговечный камень.

Появление во второй половине 80-х годов эффективных добавок в бетоны, называемых суперпластификаторами, позволило существенно улучшить физико-механические свойства бетонов и технологические характеристики бетонных смесей. Уже тогда появилась возможность резко увеличить прочностные характеристики бетонов, широко применить для бетонирования особо сложных конструкций литье.

Эти химические добавки (гидрофилизирующие ПАВ) при их оптимальных дозировках, в зависимости от химико-минералогического состава применяемого цемента, способны снизить расход воды затворения на 20-25% при сохранении заданной консистенции цементного теста и бетонной смеси и повысить прочность цементных композиций в 1,3-1,5 раза [88].

Кроме того, при снижении водопотребности улучшается структура бетона, уменьшается объем капиллярных пор и под влиянием ПАВ модифицируется микроструктура цементного камня.

К наиболее широко применяемым в дорожных бетонах и эффективным пластификаторам относятся добавки на основе лигносульфонатов, представляющие соли лигносульфоновых кислот. Эти добавки обладают и небольшим воздухововлекающим действием (2...3 %).

В качестве добавок суперпластификаторов для дорожного бетона изучены суперпластификатор С-3 по ТУ 6-14-625-80 и диспергатор НФ марки А по ГОСТ 6848-79 на нафталинформальдегидной основе [89-90].

Электронно-микроскопический анализ

Дериватограммы образцов были получены на дериватографе Q-1500-D. Программный нагрев печей осуществлялся электронным термонагревателем от 20 до 1000С со скоростью 10С/мин. Температура (Т) измерялась платиновой термопарой с точностью ±5С. Регистрация сигнала осуществлялась на бумаге четырехканальным самописцем со скоростью развертки 2,5 мм/мин. Разность температур (AT) между изучаемым веществом и эталоном, пропорциональная тепловому эффекту, записывалась в виде кривой ДТА (чувствительность 500 мкВ). Одновременно с ДТА кривой шла запись кривой потери веса (ТГ) и ее производной (ДТГ) (чувствительность 500 мкВ). Вес проб - 400 мг. Точность взвешивания составляла ±0,05 мг.

Количественный анализ микроструктур по плоским РЭМ изображениям производился с помощью пакета прикладных программ "СТИМАН" и (РЭМ)-800 фирмы HITACHI (Япония). Изображение получено в режиме вторичной электронной эмиссии. Для качественного изображения в РЭМ применялась методика термического напыления образцов в вакууме. Напыление проводилось золотом. Толщина напыленной пленки 10 нм., позволяющая оценивать параметры микроструктур по серии разномасштабных изображений, включающих весь диапазон изменения размеров структурных элементов, имеющихся в грунте. Программа статистической обработки позволяет строить гистограммы распределения структурных элементов по различным параметрам, благодаря которым можно получать различные зависимости, выделять на графиках отдельные категории пор и оценивать их вклад в общую пористость.

Одним из возможных методов определения количества бренстедовских активных кислотных центров является определение обменной ёмкости по отношению к ионам кальция.

Предварительно готовится насыщенный раствор Са(ОН)2, путём перемешивания негашёной извести с дистиллированной водой в течение нескольких дней (7-10) в стеклянном герметично закрытом сосуде. Готовность раствора определяется его стабильной активностью, которая не изменяется при титровании в течение 2-3 дней. Хранить раствор рекомендуется в стеклянной герметично закрытой таре в сухом прохладном месте. При нагревании и хранении раствора в незакупоренной таре он теряет активность (карбонизуется). Для титрования готовится 0,1 Н раствор соляной кислоты.

Для проведения испытания навеску материала 20 г помещают в коническую колбу, туда же заливают 20 мл насыщенного раствора Са(ОН)2. Колбы плотно закрывают притёртыми пробками, чтобы исключить проникновение воздуха. Полученную суспензию перемешивают на встряхивающем столике в течение 2-4 часов. Время перемешивания может изменяться в зависимости от скорости реакции обмена и дисперсности материала.

После перемешивания раствор аналитически оделяется от минерального материала, (трижды промывается дистиллированной водой и фильтруется) в полученные водные вытяжки общим объёмом около 100 мл добавляют метиловый оранжевый и титруют 0,1 Н раствором соляной кислоты, до перемены окраски индикатора с жёлтой на розовую. Разность объёмов кислоты, пошедшей на титрование насыщенного раствора Са(ОН)2 и раствора после взаимодействия с минеральным материалом, показывает степень активности поверхности.

Обработка результатов производится по нижеприведённой формуле: где Vj - объём кислоты, пошедший на титрование 20 мл исходного раствора Са(ОН)г («холостой» опыт), мл; V2 - объём кислоты, пошедший на титрование раствора, после взаимодействия с минеральным материалом, мл; m - масса навески минерального материала, г б). Определение удельной поверхности

Удельную поверхность цемента, вяжущих низкой водопотребности и минеральных добавок измеряли, согласно ГОСТ 310.2-81, с использованием прибора ПМЦ-500, работающего по принципу воздухопроницаемости слоя уплотнённого материала.

Разработка многокомпонентных вяжущих и анализ системы «клинкерные минералы-наполнитель»

Структура оказывает решающее влияние на прочностные и деформатив-ные характеристики бетона. Она грубо неоднородна и формируется в виде пространственной решетки из цементного камня, который заполнен зернами крупных и мелких заполнителей и пронизан многочисленными дефектами в виде микротрещин, микропорами и капиллярами, содержащими химически несвязанную воду, водяные пары и воздух.

В отличие от подвижных смесей в жестких бетонных смесях под укатку наблюдается дефицит жидкой фазы, где почти вся вода затворения уходит на смачивание поверхности компонентов жесткой бетонной смеси. Минимальное содержание цемента и воды создает условия для образования структур с малыми количеством и прочностью контактов цементного теста между собой и с заполнителем. Поэтому для повышения эффективности таких бетонов необходима разработка комплекса мероприятий по обеспечению высокой плотности и прочности композитов на их основе.

Структура цементного камня в бетоне сложна и неоднородна. Взаимодействие твердой кристаллической части цементного камня с его пластичной ге-левой частью оказывает определяющее влияние на прочность бетона. Во времени гелевая составляющая уменьшается, а кристаллическая - увеличивается. Характер зародышеобразования и кристаллизации новой фазы при твердении вяжущих определяется величиной площади поверхности раздела фаз, удельной поверхностью материала. Соотношение во времени между двумя составляющими цементного камня в основном зависит от марки цемента и тонкости помола. Чем тоньше помол цемента, тем быстрее рост твердой кристаллической части[169]. Последнее объясняется также и тем, что концентрация дефектов на поверхности частичек цемента экспоненциально растет с уменьшением размера кристалла, поэтому высокие скорости гидратации тонких фракций цемента связаны не только с их высокой удельной поверхностью, но и с более высокой концентрацией дефектов на поверхности.

Отсюда очевидно, что важнейшей характеристикой вяжущего является величина площади удельной поверхности, связанная с гранулометрическим составом. Изучение гранулометрического состава, который оказывает определённое влияние на водопотребность, темпы набора прочности, активность вяжущих, позволяет нам расширить представления о материалах, заглянув «внутрь» мелкодисперсных систем.

.Анализ результатов проведенного сравнения гранулометрического соста-ва у белгородского и старооскольского цементов ПЦ500 ДО (8уд=300 м /кг) показал, что кривые распределения частиц по размерам одномодальные и имеют различия, несмотря на одинаковую удельную поверхность цементов (рис.3.1). Так наибольшее количество частиц у обоих цементов соответствует размерам 44,5-66,4 мкм, но частиц данного размера у старооскольского цемента на 2,5% больше. Белгородский цемент отличается от старооскольского еще и смещением в интервале размеров 150-600 мкм в сторону больших значений. Это предопределяет более высокую водопотребность у второго. Наличие несколько большего количества мельчайших частиц размеров от 8 до 1 мкм у белгородского ПЦ500 ДО позволяет предполагать более ранние сроки схватывания. В интервале же от 1 до 0,2 мкм количество частиц примерно выравнивается. Очевидно, что повышение водопотребности вяжущего приедет к увеличению водопотребности бетона на его основе. Что является отрицательным фактором.

В целом, исходя из данных анализа, можно сказать, что старооскльский цемент имеет более мелкодисперсный состав, несмотря на одинаковую удельную поверхность двух цементов, что предопределяет его большую активность.

Поэтому необходимо не только добиваться увеличения удельной поверхности вяжущих, но и стараться обеспечить оптимальный грансостав с помощью введения различных наполнителей.

Снижение водопотребности бетонной смеси и повышение активности вяжущего является предпосылкой получения высококачественных бетонов. С этой точки зрения актуальным направлением в технологии бетона является применение многокомпонентных вяжущих веществ с удельной поверхностью 400-550 м2/кг. Это позволит обеспечить высокую плотность и качество цементного камня или твердой фазы, получаемой за счет гидратации цемента совместно с наполнителями структуры, и сохранить резерв непрогидратирован-ного цемента для заживления случайных дефектов, которые возникают при воздействии внешних факторов.

Природа и свойства наполнителя оказывают существенное влияние на качество смешанного вяжущего.

Требования к бетонным смесям и свойствам укатываемого бетона для нижнего слоя покрытий автомобильных дорог

Технологические свойства бетонной смеси должны соответствовать механизированным средствам ее уплотнения и формования в покрытии (основании). К технологическим свойствам дорожной бетонной смеси относятся, прежде всего, удобоукладываемость, а также удобообрабатываемость (отделываемость), седиментационная устойчивость, связность (нерасслаиваемость) при технологической переработке, деформативная устойчивость после прохода скользящей опалубки.

Удобоукладываемость отражает способность бетонной смеси к уплотнению принятыми средствами уплотнения и характеризуется подвижностью и жесткостью (табл.4.1).

Жесткость песчаной цементобетонной смеси должна быть не менее 30 с, а щебенистой - не менее 90 с. При принятых технологических приемах укладки и уплотнения смесей требования к укладываемости факультативны.

Бетонные смеси для устройства цементобетонных покрытий характеризуются также объемом вовлеченного воздуха, формирующем в бетоне систему условно-замкнутых пор, обеспечивающих его морозостойкость. Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси для однослойных и верхнего слоя двухслойных покрытий должен составлять 5...6 %, для нижнего слоя двухслойных покрытий — 3,5...4,5%. [34]

Показатель расслаиваемости бетонной смеси по ГОСТ 10181-2000 не должен превышать 5 %.

Для цементобетонных покрытий следует применять бетоны тяжелый и мелкозернистый по ГОСТ 25192-82.

При проектировании щебеночных гравийных покрытий из плотных смесей применяемые материалы должны отвечать требованиям ГОСТ 25607-83 (смеси №3 и 5).

В щебне из изверженных и метаморфических пород марок 800 и выше и осадочных пород марок 600 и выше для щебеночных покрытий дорог IV, V категорий содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм не должно превышать 15% по массе.

Щебень (гравий) для щебеночных и гравийных покрытий по водостойкости должен быть 1-й марки.

При проектировании состава укатываемого бетона необходимо руководствоваться общими положениями проектирования цементобетонных смесей с учетом особенностей технологии строительства. При этом должны быть заданы: - средний уровень прочности получаемого бетона, принимаемый в соответствии с ГОСТ 18105-86 , п. 2.2 и ГОСТ 27006-86, с учетом фактической однородности бетона и планируемых мероприятий по ее повышению; - требуемая марка по морозостойкости; - требуемая жесткость бетонной смеси для принятой технологии укладки и уплотнения. Жесткость смеси назначается при выходе из смесителя и на месте укладки с учетом времени транспортировки; - вид и крупность заполнителей; - вид и марка цемента.

Компоненты бетонной смеси должны быть испытаны по стандартным методикам для определения показателей их качества и соответствия их требованиям ГОСТ 26633-91 . Водоцементное отношение в укатываемых бетонах должно определяться расчетным путем в зависимости от требуемой прочности бетона и активности цемента. Коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя раствором при проектировании состава следует назначать в пределах 1,3-1,5 для бетона класса В15 и до 1,8 для бетонов класса менее В15.

Расходы цемента определяются расчетом с учетом п. 1.4.7 ГОСТ 26633-91\ В США Военно-инженерный корпус проектирует укатываемую бетонную смесь по методу, изложенному в руководстве АСІ 207.5R. Согласно этому документу смесь рекомендуют подбирать по консистенции, пробным испытаниям, на основании которых подбирается оптимальное соотношение заполнителя и вяжущего материала, и наличию необходимого уплотняющего оборудования.

Для оценки консистенций бетонной смеси применяется модифицированный прибор Вебе. Эффективная укладка при помощи асфальтоукладчика достигается при жесткости укатываемой бетонной смеси по модифицированному прибору Вебе 45-60 с.

Похожие диссертации на Укатываемые бетоны для дорожного строительства на основе отходов КМА