Грунт как дорожно-строительный материал, страница 8

В качестве улучшающих крупноскелетных добавок к связным грунтам могут быть использованы щебень и обломочный материал горных осыпей, гравий, жерства, битый кирпич, металлургические и котельные шлаки, отходы каменных карьеров и другие местные материалы, не требующие предварительной переработки.

Крупноскелетные добавки существенно повышают сдвигоустойчивость связного грунта, благодаря чему прочность покрытия заменю повышается уже при введении в грунт 20 - 30% этих добавок. Наибольшую прочность покрытие имеет при соответствии объема связного грунта в смеси объему пор уплотненною крупноскелетного материала. При этом крупноскелетные частицы в слое взаимно соприкасаются и частично заклиниваются, образуя несущую решетку слоя, а грунт, заполняя оставшиеся пустоты, обеспечивает связность и водонепроницаемость уплотненной смеси. Для получения такой структуры слоя покрытия объем крупноскелетных материалов должен составлять около 60% объема смеси. При меньшем количестве крупноскелетного материала его отдельные частицы при действии нагрузок взаимодействуют преимущественно через грунт, в результате чего при избыточном увлажнении грунта смесь становится пластичной Практически в зависимости от грунтово-гидрологических условий района, интенсивности движения и прочности крупноскелетного материала его объем может составлять от 40 до 60% объема смеси.

Если в качестве крупноскелетного материала, используют щебень или гравий, объем которых составляет 50 — 60% объема смеси, покрытие называют          грунтощебеночным или грунтогравийным.

Крупноскелетные материалы, используемые для улучшения грунтовых покрытий, должны удовлетворять следующим основным требованиям.

При использовании щебня прочных и средней прочности каменных пород и кислых или нейтральных металлургических шлаков размер отдельных щебенок не должен превышать для нижнего слоя 80 мм и для верхнего — 70 мм. Щебень по возможности должен быть разномерным.

При использовании щебня слабых местных каменных пород, а также кирпичного боя, горелых пород и котельного шлака в нижнем слое можно допускать наличие зерен размером до 100 мм, а в верхнем - до 80 мм. К этим пределам должны приближаться размеры большинства зерен, поскольку при уплотнении они дробятся, образуя значительное количество мелочи.

При использовании крупного гравийного материала количество частиц крупнее 2 — 3 мм должно превышать 40%, среднего — 35%. При другом составе гравийного материала он подлежит грохочению непосредственно на месте его добычи.

При использовании продуктов физико-химического выветривания (естественного щебня, жерствы, хряща) требования к ним отличаются в зависимости от местных особенностей и исходных каменных материалов. Лучшим естественным щебнем является материал, полученный при выветривании гранитов, гранитогнейсов и кварцевых диоритов. Более слабым является естественный щебень основных изверженных и осадочных пород. Естественный щебень часто имеет гранулометрический состав, близкий к оптимальной смеси. Качество жерствы определяется степенью ее выветрелости.

При использовании ракушки необходимо учитывать ее быструю измельчаемость, допускающую введение ее в смесь только по способу перемешивания. Это же относится и к горелым породам, сланцевой золе и другим легкодробимым материалам.

Улучшение грунтовых дорог крупноскелетными добавками может производиться двумя способами:

постепенным! за несколько приемов, насыщением верхнего слоя полотна добавками на всю ширину полотна или только на ширину проезжей части;

созданием путем смешения устойчивого слоя достаточной толщины за один прием.

Преимуществом первого способа является возможность укреплять проезжую часть постепенно, по мере необходимости, без расхода материалов в тех местах, где дорожное полотно не требует усиления. Это дает экономию скелетных добавок.

Преимуществом второго способа является создание сразу же достаточно надежного слоя, не требующего систематического возобновления и связанных с этим потерь материалов и затруднений для проезда во влажные периоды года, а также возможность использования в качестве добавок малопрочных, легкодробимых материалов.