23.Строительство оснований из грунтов, укрепленных органическими вяжущими.

Основания из грунтов, укреплен­ных органическими вяжущими, при­меняют в тех районах, где отсутствуют крупнозернистые минераль­ные материалы.

Наилучшие результаты получают при укреплении органическими вяжу­щими супесчаных и легкосуглини­стых грунтов карбонатных разновид­ностей, содержащих гипс не более 10 % и легкорастворимые соли не более 1 % и имеющих нейтральную среду (рН до 7). Нецелесообразно укрепление тяжелых суглинков и глин без внесения добавок извести, цемента или поверхностно-активных веществ, так как они обладают вы­сокой гидрофильностью, плохо под­вергаются обработке, их очень труд­но измельчить до состояния, при ко­тором можно успешно перемешать с вяжущим.

Песчаные грунты с незаполнен­ными порами, лишенные сцепления, требуют большого расхода вяжуще­го, основания из них не обладают требуемой сопротивляемостью сдви­гу и сжатию. Для увеличения плот­ности песков вводят отходы от камне дробления или другие минеральные добавки.

Укрепление чернозема дает хо­рошие результаты, если массовая доля гумуса в нем не превышает 4 % Грунты, не удовлетворяющие требованиям плотных смесей, перед обработкой органическими вяжущи­ми улучшают минеральными добав­ками, суглинки и глины отощают песком.

Слабые горные породы в измель­ченном виде, особенно кремнистые известняки, ракушечники, благодаря большей однородности, чем грунты, дают лучшие результаты.

Для укрепления грунтов приме­няют медленно- и среднегустеющие жидкие битумы, дегти каменноуголь­ные Д-3, Д-4 и сланцевые С-3, С-4, С-5, вязкие битумы в виде эмульсий. Такие вяжущие легко перемешива­ются с частицами грунта, обладают необходимым сцеплением для со­здания хорошей связи зерен и частиц грунта между собой.

Наилучшим является вяжущее, которое будет достаточно жидким при смешении, а после уплотнения смеси быстро набирает вяжущие свойства. Таким условиям лучше всего удовлетворяют медленно рас­падающиеся эмульсии и жидкие би­тумы, густеющие со средней ско­ростью.

Водостойкость укрепленного грунта достигается заполнением его пор вяжущими. Необходимое для этого количество вяжущего зависит от пористости грунта.

Лабораторными исследованиями и производственными работами ус­тановлена положительная роль воды при обработке грунтов органическими вяжущими. Оптимальное коли­чество воды в битумогрунтовой смеси так же необходимо, как и при ук­реплении грунтов цементом или из­вестью. Однако количество воды и ее роль иные, чем при укреплении грунтов минеральными вяжущими.

При укреплении сухого грунта битумом в смеси остается много свободной поверхностной энергии, которая способствует прониканию в поры уплотненной битумогрунто­вой смеси воды как в парообразном, так и в жидком состоянии. Для при­дания грунту водостойкости необхо­димо в период перемешивания обес­печить такую влажность, при кото­рой в нем погашается избыточная поверхностная энергия. Наличие связанной воды на поверхности частиц грунта также способствует улучшению обволакивания битумом. Такое положительное свойство сор­бированной воды присуще связным грунтам (суглинкам, глинам), в ко­торых молекулы воды прочно удерживаются на поверхности частиц. Положительное действие связанной воды проявляется также в том, что облегчается уплотнение смеси, уменьшаются затраты работы для достижения наибольшей плотности.

Укрепление грунтов битумными эмульсиями является наиболее про­грессивным способом. Наиболее при­годны для этих целей эмульсии пря­мого типа и медленнораспадающиеся. Кроме технологических преи­муществ, битумные эмульсии прида­ют грунтам лучшие свойства, чем жидкие битумы.

Битумные эмульсии пригодны лишь для укрепления несвязных супесчаных и легкосуглинистых грун­тов. Наиболее широко применяют битумные эмульсии для укрепления мелких и пылеватых песчаных грун­тов. Тяжелосуглинистые грунты пе­ред обработкой эмульсией улучша­ют, смешивая с крупнозернистыми песками или с другими минераль­ными материалами.

Работы по укреплению грунтов эмульсиями проводят, начиная с ранней весны и в любую погоду ле­том (за исключением проливных дождей). Осенью, при наступлении дождливой погоды, укрепляют толь­ко легкие (песчаные и супесчаные) грунты. Защитные слои или после­дующие слои дорожной одежды на основаниях из грунта, укрепленного эмульсией, укладывают через 10— 15 сут. сухой и теплой погоды.

При применении битумных эмуль­сий технология работ состоит из сле­дующих операций:

на I захватке — профилирование поверхности земляного полотна и устройство съездов (въездов); уп­лотнение поверхности земляного по­лотна катками;

на II захватке — доставка авто­мобилями-самосвалами грунта из резервов и распределение его буль­дозерами или автогрейдерами с бульдозерным отвалом на всю ши­рину основания;

на III захватке — разбивка (ус­тановление ширины обрабатываемой полосы и толщины слоя); удаление из грунта посторонних включений; измельчение фрезами грунта на по­лосе основания;

на IV захватке — добавка в грунт (если необходимо) крупнозернистых минеральных и активных материа­лов; перемешивание грунта с допол­нительными материалами; добавка воды (при недостаточной влажности грунта) или гидрофобизирующих ве­ществ; перемешивание грунта с до­бавками;

на V захватке — розлив эмуль­сии; перемешивание фрезой грунта с эмульсией; уплотнение битумогрунта пневмоколесными катками; про­верка поперечного профиля и каче­ства уплотнения с исправлением от­дельных мест.

Смесь можно приготавливать в стационарных смесительных установ­ках, расположенных в карьере (сме­ситель ДС-50А или любой тип асфальтосмесителя) и укладывать ее на готовое земляное полотно.

Для приготовления смеси непо­средственно на дороге однопроход­ными машинами применяют пере­движные смесители, которые за один проход осуществляют размельчение обрабатываемого грунта, дозирова­ние вяжущего и воды, их переме­шивание с грунтом и частичное уп­лотнение. Земляное полотно при этом уплотняют не менее как до 0,95 требуемой плотности во избе­жание последующей просадки до­рожной одежды.