22.Строительство оснований из грунтов, укрепленными минеральными вяжущими.

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 %. Также необходимо обес­печить точное дозирование добавок и равномерное перемешивание грун­та с вяжущим и добавками. Тяже­лые суглинки и глины без внесения соответствующих поверхностно-ак­тивных или других веществ во мно­гих случаях непригодны для укреп­ления цементом. В процессе изго­товления цементогрунтовой смеси, ее укладки и уплотнения нужно под­держивать оптимальную влажность.

Для. укрепления цементом наи­более пригодны пылеватые супесии 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, предъявляемым к укрепленным грунтам любыми вяжущими, помимо ме­ханической прочности, является их морозостойкость. Многолетний опыт показывает, что требование к моро­зостойкости всегда должно быть дифференцированным и изменяться в зависимости от климатических условий и категории дороги или клас­са аэродрома.

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. Каждый способ имеет преимущества и недостатки. До последнего вре­мени отдавали предпочтение сме­шиванию на дороге.

Целесообразно проводить укреп­ление доставленного на место добро­качественного грунта, преимущест­венно песчаного. При этом способе применяют дорожные фрезы различ­ной конструкции или однопроходные грунтосмесительные машины ДС-152 и профилировщики ДС-150. Работы состоят из последо­вательного выполнения следующих технологических операций: профи­лирование поверхности земляного по­лотна; уплотнение поверхности зем­ляного полотна пневмоколесными катками; доставка автомобилями-са­мосвалами грунта из резервов; рас­пределение грунта автогрейдерами на всю ширину основания; разбивка (установление ширины обрабатываемой полосы и толщины слоя); удаление из грунта посторонних включений (камней, палок, щепы); размельчение грунта (если он гли­нистый) фрезами; под­возка цемента цементовозами и его распределение распределителями це­мента (ДС-72); перемешивание грун­та с цементом фрезами или другими машинами; доставка воды и ее рас­пределение поливомоечными маши­нами; перемешивание сухой смеси с водой фрезами или однопроходными машинами; профилирование цементогрунтовой смеси автогрейдерами или профилировщиком ДС-150 с при­данием слою требуемого поперечного профиля; уплотнение смеси и грунта обочин пневмоколесными катками; проверка поперечного профиля и ка­чества уплотнения с исправлением отдельных мест; уход за уложенным слоем (укрытие песком с поливкой водой или розлив пленкообразующих материалов, жидкого битума, эмульсии или укрытие полимерной пленкой).

Длину сменной захватки назна­чают с учетом имеющихся машин, свойств укрепляемых грунтов и ши­рины основания; обычно она не пре­вышает 200—300 м.

При втором способе нашел при­менение планировщик основания ДС-97 из комплекта ДС-110.

При третьем способе цементогрунтовую смесь приготовляют в карьерах песка, гравийной смеси или в отвалах золошлаковой смеси, белитовых шламов или других отхо­дов, пригодных для обработки ми­неральным вяжущим, применяя грунтосмесительную установку ДС-50А. Готовую смесь доставляют на место укладки авто­мобилями-самосвалами и распреде­ляют щебне- или асфальтоукладчи­ком, уплотняют бетоноотделочной машиной или катками. Применение смесительных установок и бетоноукладочных машин удорожает про­изводство работ, однако при этом обеспечивается большая однород­ность и высокое качество цементо-грунтовой или другой смеси, ее уп­лотнение и соблюдение заданного по­перечного профиля.

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 бетоно-смесительных 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 два-три 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.