6.5 Материалы для ухода за основанием из укрепленных материалов

1. Материалы для ухода за основанием из укрепленных материалов должны удовлетворять требованиям ТКП 45-3.03-43 и настоящего технического кодекса.

2. Допускается применение для ухода за свежеуложенным основанием других видов пленкообразующих материалов на органических растворителях и водных эмульсий. Пленкообразующие материалы должны:

- хорошо распределяться по поверхности основания, создавая сплошную влагоудерживающую пленку;

• не влиять отрицательно на процессы твердения и долговечность основания;

• обладать водостойкостью пленки не менее, чем материалы по 6.5.1;

• обладать вязкостью в момент нанесения не более 20 с по вискозиметру ВЗ-246;

• иметь период формирования пленки при температуре воздуха плюс 20°С не более 5 ч;

- образовывать на устроенном основании пленку, предпочтительно светлого цвета.

7 Подбор составов укрепленных смесей и методы лабораторных испытаний

7.1 Подбор составов укрепленных смесей следует осуществлять с целью установления оптимального количества неорганических вяжущих, необходимости введения химических, гранулометрических и щелочных добавок с учетом требований, предъявляемых к укрепленным материалам в конструкции дорожной одежды.

2. Подобранные составы укрепленных смесей должны обеспечивать проектные марки укрепленных материалов по прочности и морозостойкости и удовлетворять требованиям СТБ 1521.

3. Подбор составов укрепленных смесей должен выполняться лабораторией предприятия-изготовителя по утвержденному заданию, разработанному технологической службой предприятия с учетом требований проектной документации на устройство основания на конкретном объекте.

Допускается осуществлять подбор составов укрепленных смесей в центральных лабораториях, научно-исследовательских институтах и других организациях.

7.4 Задание на подбор составов укрепленных смесей должно включать:

- нормируемые показатели укрепленного материала по прочности, морозостойкости и водопоглощению в соответствии с СТБ 1521;

- ограничения по зерновому составу укрепленного материала, виду и составу неорганических вяжущих, установленные СТБ 1521 и настоящим техническим кодексом;

- способ приготовления укрепленных смесей и устройства оснований.

7.5 Подбор составов укрепленных смесей, как правило, должен включать:

• выбор, отбор проб и определение характеристик исходных материалов;

• корректировку зернового состава исходных материалов (при необходимости);

• выбор начального состава укрепленных смесей с ориентировочным содержанием вяжущего;

• определение оптимального содержания воды в начальном составе укрепленных смесей - оптимальной влажности, обеспечивающей достижение их максимальной плотности;

- определение оптимальной влажности дополнительных составов укрепленных смесей, отличающихся по количеству вяжущего, принятого в начальном составе, в большую и меньшую стороны;

• приготовление укрепленных смесей начального и дополнительных составов, изготовление образцов и испытание их по всем нормируемым показателям качества;

• обработку полученных результатов с установлением зависимости нормируемых показателей качества укрепленных материалов от содержания вяжущего, необходимой для назначения номинального состава укрепленных смесей, а также назначения и корректировки рабочих составов;

- назначение номинального состава укрепленных смесей, обеспечивающего получение укрепленных материалов требуемого качества при минимальном расходе вяжущего;

- передачу в производство рабочих дозировок материалов.

6. Выбор неорганического вяжущего следует осуществлять в зависимости от свойств укрепляемых материалов, а также условий работы укрепленных материалов в конструкции дорожной одежды согласно требованиям СТБ 1521 и настоящего технического кодекса.

7. Пробы исходных материалов отбирают в объеме, необходимом для подбора составов укрепленных смесей, с учетом размеров изготовляемых образцов и их количества.

Отобранные пробы исходных материалов высушивают до воздушно-сухого состояния и отсеивают от песков и глинистых грунтов зерна крупнее 5 мм, от щебня и гравия - крупнее 40 мм. Песчано-глинистую составляющую грунтов предварительно измельчают до крупности зерен 2 мм.

8. Активность цемента при подборе составов укрепленных смесей допускается принимать по паспортным данным завода-изготовителя равной его гарантированной марке.

9. Ориентировочный расход неорганических вяжущих для выбора начального состава укрепленных смесей следует назначать в зависимости от марки (для цемента), тонкости помола по удельной поверхности и активности (для золы уноса), марки (активности) - для гидравлических вяжущих на основе металлургических шлаков и активаторов твердения.

7.10 Ориентировочные расходы портландцемента М400 принимают в соответствии с таблицей 6 и уточняют после проведения испытаний. При применении портландцемента М300 следует к величинам расхода цемента, указанным в таблице 6, ввести поправочный коэффициент 1,12, при применении портландцемента М500 - 0,87.

11. Ориентировочные расходы активных зол уноса и гидравлических вяжущих на основе металлургического шлака и активаторов твердения назначают в 1,5-2,5 раза больше, чем расходы портландцемента, указанные в таблице 6.

12. Ориентировочные дозировки химических и органических вяжущих добавок, применяемых с целью улучшения физико-механических свойств укрепленных материалов, назначают в соответствии с таблицей 7.

7.13 Оптимальный расход неорганических вяжущих следует определять экспериментально по результатам оценки показателей физико-механических свойств образцов. Для этого изготавливают образцы из укрепленных смесей каждого пробного состава для испытания на прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе, морозостойкость и водопоглощение. Образцы формуют и испытывают в соответствии с СТБ 1521.

Всего приготавливают не менее трех составов укрепленных смесей, различающихся содержанием вяжущего от принятого по 7.10 - 7.11 в меньшую и большую стороны на 15-30 %. При определении процентного содержания вяжущих за 100 % принимают массу смеси укрепляемых материалов и вяжущих.

Таблица 6

Укрепляемый материал	Расход цемента, % массы укрепленных смесей, для получения укрепленных материалов марки по прочности
	М20	М40	М60	М75	М100
Щебеночно-песчаные смеси оптимального зернового состава	не применяют	5-6	6-7	8-9	9-10
Щебеночно-песчаные смеси неоптимального зернового состава	5-6	6-7	7-8	9-10	не применяют
Гравийно-песчаные и щебеночно-гравийно-песчаные смеси оптимального зернового состава	не применяют	8-9	9-10	11 -12	13-14

Окончание таблицы 6

Укрепляемый материал	Расход цемента, % массы укрепленных смесей, для получения укрепленных материалов марки по прочности
	М20	М40	М60	М75	М100
Гравийно-песчаные и щебеночно-гравийно-песчаные смеси неоптимального зернового состава, пески гравелистые, очень крупные, повышенной крупности и крупные	6-7	8-9	9-10	11 -12	не применяют
Пески мелкие, очень мелкие, тонкие, очень тонкие и пылеватые, супеси и суглинки с числом пластичности не более 12	8-9	10-11	12-13	не применяют	то же

Таблица 7

Наименование добавки	Символ, условное обозначение	Дозировка добавки, % массы цемента
Лигносульфонаты технические (модифицированные)	ЛСТ (ЛСТМ)	0,25 - 0,5
Смола древесная омыленная	СДО	0,015-0,025
Пластификатор С-3	С-3	0,5-0,8
Добавка СПС	СПС	0,6-1,0
Побочный продукт производства капролактама ЩСПК (ЩСПК-м)	ЩСПК (ЩСПК-м)	0,1-0,4
Жидкий битум	ЖБ	1,0-3,0
Эмульсии битумные анионные	ЭБ	2,0 - 6,0
Хлорид кальция	ХК	0,5-1,5
Сульфат железа	СЖ	то же

Окончание таблицы 7

Наименование добавки	Символ, условное обозначение	Дозировка добавки, % массы цемента
Сульфат натрия (натрий сернокислый)	СН	0,5-1,0
Едкий натр (каустическая сода)	ЕН	0,5-2,0
Нитрат кальция	НК	0,5-1,5
Полиметаллический водный концентрат	ПВК	то же

7.14 Необходимое количество укрепленной смеси на один замес определяют по формуле

m_cm = 1,2 * ρ_вл * V * n = 1,2 * ρ_ck (1 + 0,01W₀) * V * n , (1)

где т_см - масса укрепленной смеси, г (кг);

ρ_вл - максимальная плотность влажной укрепленной смеси, г/см³ (кг/м³);

V - объем образца, см³ (м³);

п - количество образцов в серии, необходимое для определенияфизико-механических показателей;

ρ_ck - максимальная плотность сухой укрепленной смеси (скелет), г/см³ (кг/м³);

W₀ - оптимальная влажность укрепленной смеси, % массы.

7.15 Расход воды следует назначать с учетом оптимальной влажности укрепленных смесей. Ориентировочное значение оптимальной влажности укрепленных смесей принимают по значениям оптимальной влажности укрепляемых материалов в соответствии с таблицей 8 и уточняют для укрепленных смесей с неорганическими вяжущими, химическими и органическими вяжущими добавками.

16. Оптимальную влажность и максимальную плотность укрепленных смесей следует определять по ГОСТ 22733 с учетом требований СТБ 1521.

17. При необходимости улучшения зернового состава исходных материалов в состав укрепленных смесей вводят гранулометрические добавки (песок, гравий, щебень, песок из отсевов дробления и другие).

При приготовлении укрепленных смесей сначала осуществляют предварительное смешение исходных материалов с указанными гранулометрическими добавками, после чего добавляют воду.

Таблица 8

Укрепляемый материал	Значение оптимальной влажности, %
Щебеночно-песчаная смесь Гравийно-песчаная смесь Щебеночно-гравийно-песчаная смесь	3-5 4-8 3-4
Пески: очень крупные и повышенной крупности крупные средние мелкие, очень мелкие тонкие, очень тонкие	4-6 6-8 7-9 8-10 9-11
Супеси	8-14
Суглинки легкие	12-16

7.18 Водорастворимые добавки следует вводить в укрепленные смеси в виде раствора с водой затворения. Количество воды в растворе добавки учитывают в общем объеме влаги, вводимой в укрепленные смеси.

Характеристики водных растворов наиболее часто применяемых химических добавок приведены в таблицах А.1 - А.6 (приложение А).

7.19 При подборе укрепленных смесей с добавками жидкого битума сначала перемешивают укрепляемые материалы с неорганическими вяжущими, затем их смеси увлажняют до влажности не менее чем 0,5 от оптимальной, учитывая количество вводимого битума как жидкую фазу, смесь перемешивают до однородного состояния, вводят добавку жидкого битума, снова перемешивают и, при необходимости, доувлажняют укрепленную смесь до оптимальной влажности.

7.20 Материалы при лабораторном подборе составов укрепленных смесей следует дозировать по массе с погрешностью не более 1,0 %.

Воду и водные растворы химических добавок дозируют по массе или объему.

7.21 Укрепленные смеси при подборе состава следует приготавливать в лабораторных смесителях с принудительным перемешиванием компонентов. Время перемешивания назначают до получения однородной окраски укрепленной смеси, ориентировочно 3-6 мин.

Допускается приготавливать укрепленные смеси объемом до 10 л вручную на предварительно увлажненном противне.

7.22 Перемешанные по 7.21 укрепленные смеси на основе цемента при изготовлении образцов перед уплотнением следует выдержать в течение 1,0 ч в герметически закрытом сосуде, а на основе активных зол уноса - в течение 4,0 ч.

Укрепленные смеси на основе гидравлических вяжущих из металлургических шлаков и активаторов твердения следует перед изготовлением образцов выдержать с учетом требований действующих ТНПА, но не менее 1,0 ч.

23. Образцы из укрепленных смесей необходимо изготавливать способами и по режимам, указанным в СТБ 1521.

24. Твердение образцов должно происходить в нормальных условиях по ГОСТ 10180 при температуре (20 ± 3) °С и относительной влажности воздуха (95 ± 5) %. Образцы, изготовленные с применением золы уноса от сжигания горючих сланцев и неорганических вяжущих, имеющих склонность к расширению, с целью предотвращения разуплотнения их структуры в процессе твердения, первые 28 суток следует выдержать в формах, помещенных в камеру нормально влажностного твердения.

23. Изготовленные образцы до испытаний должны храниться по 7.24 в течение:

• 26 сут - при применении в качестве вяжущего цемента;

• 88 сут - при применении вяжущих на основе техногенных отходов.

7.26 По истечении указанных в 7.25 сроков образцы подвергают водонасыщению и испытывают на прочность по ГОСТ 10180 с учетом требований СТБ 1521.

27. По результатам испытаний образцов по 7.26 необходимо построить график зависимости прочности на сжатие укрепленных материалов от расхода вяжущего. График используют в дальнейшем для назначения и корректировки рабочих составов укрепленных смесей.

28. По графику должен быть определен расход вяжущего, соответствующий прочности на сжатие укрепленных материалов, указанной в задании на подбор состава. Исходя из установленного количества вяжущего, проверяют соответствие укрепленных материалов всем другим нормируемым показателям.

При положительных результатах испытаний подобранный состав укрепленных смесей принимают за номинальный и выполняют расчет рабочего состава (приложение Б).

29. На морозостойкость образцы следует испытывать после достижения проектного возраста первым методом по ГОСТ 10060.0 - ГОСТ 10060.1 с учетом требований СТБ 1521.

7.30 В случаях, когда подобранный состав укрепленных смесей отвечает требованиям задания на подбор состава по прочности и не отвечает требованиям задания по морозостойкости, следует осуществить новый подбор состава укрепленных

смесей с применением технологических приемов, обеспечивающих получение всех требуемых показателей качества, преимущественно без увеличения расхода цемента (введение химических добавок, улучшение зернового состава укрепляемых материалов и другие).

31. Назначение нового рабочего состава укрепленных смесей выполняют, если по данным входного контроля установлено изменение фактической активности поступившего вяжущего более чем на 10 % по сравнению с применявшимся ранее.

32. При подборе составов материалов, укрепленных активной золой уноса на основе складируемых смесей, необходимо соблюдать дополнительные требования: сухие компоненты смеси дозируют и перемешивают в лабораторном смесителе в течение 1-2 мин, после чего их смесь увлажняют до влажности 2 – 4 % и тщательно перемешивают до однородного состояния.

Приготовленную таким образом в необходимом количестве укрепленную смесь следует поместить в полиэтиленовый мешок, который должен храниться в течение 60 суток в морозильной камере при температуре минус (5 ± 2) °С, после чего смесь оттаивают при комнатной температуре, не выгружая из мешка.

После оттаивания укрепленную смесь выгружают из мешка и доувлажняют до оптимальной влажности растворами солей. Количество вводимых солей назначают по 8.3.15.

Из приготовленной укрепленной смеси изготавливают образцы, которые хранят по 7.24-7.25.

7.33 Порядок подбора составов укрепленных смесей для строительства оснований в зимних условиях аналогичен порядку подбора составов смесей в обычных условиях со следующими дополнениями.

При подборе составов укрепленных смесей следует определить количество противоморозных добавок, которые должны обеспечивать набор 70 % проектной прочности укрепленных материалов до замерзания.

При проектировании составов укрепленных смесей, приготавливаемых с подогревом воды и, при необходимости, щебня (гравия) или песка, назначают температуру подогрева воды, обеспечивающую требуемый технологический процесс укладки. Наибольшая допустимая температура воды и минеральных материалов не должна превышать значений по 8.2.87.

Расход воды в укрепленной смеси, учитывая пластифицирующие свойства растворов солей, следует уменьшить на 8-10% по сравнению с оптимальной влажностью.

7.34 Ориентировочные расходы химических добавок в зависимости от температуры воздуха при производстве работ следует назначать в соответствии с таблицей 9. Температуру замерзания растворов, определяемую по их плотности, принимают по таблицам А.5 и А.6 (приложение А). Порядок и примеры расчета растворов химических добавок приведены в приложении В.

Таблица 9

Температура воздуха при производстве работ, °С	Добавка (символ, условное обозначение)	Дозировка вводимой добавки, % массы воды
От 0 до плюс 5	ХН ХК	2 - 3 1,5 - 2
От 0 до минус 5	ХК ХН ХК+ХН	3 - 4 4 - 6 1,5-2 + 3-3,5
От минус 5 до минус 10	ХК+ХН ХН	2-3 + 7-8 8 - 10
От минус 10 до минус 15	ХК+ХН ХК	4-5 + 9-10 10,5 - 11,5

7.35 Образцы должны твердеть в условиях, аналогичных условиям производства работ. Температуру твердения образцов принимают по среднемесячной температуре воздуха в районе строительства в соответствии с СНБ 2.04.02.

7.36 Определение величины прочности укрепленных цементом материалов с добавками - растворами хлористых солей, равной 70 % от требуемой, выполняется экспериментально с учетом таблицы 10.

Таблица 10

Температура твердения, °С	Прочность укрепленного материала, %, не менее, в возрасте, сут
	7	14	28	90
До минус 5 До минус 10 До минус 15	35 25 15	65 35 25	80 45 35	100 70 50

7.37 При подборе составов укрепленных смесей для строительства оснований из переувлажненных грунтов в укрепляемый грунт сначала необходимо ввести осушающую добавку в количестве, обеспечивающем достижение оптимальной влажности, смесь перемешать, выдержать не менее 10-12 ч, после чего добавить основное неорганическое вяжущее и, при необходимости, химические добавки. Образцы следует формовать и испытывать по 7.22-7.26.

7.38 В качестве осушающих добавок следует применять порошкообразную негашеную известь по ГОСТ 9179 или активную золу уноса по действующим ТНПА с содержанием свободного оксида кальция не менее 8 %. Ориентировочные расходы

добавок извести приведены в таблице 11. Количество золы уноса назначают в 3,0 раза больше расходов извести, указанных в таблице 11.

Таблица 11

Тип грунта	Расход* извести, % массы грунта при влажности его в относительных единицах от оптимальной
	1,4Wопт	1,6 Wопт
Пески пылеватые и супеси пылеватые	0,5	1,0
Суглинки легкие	0,5	1,5
* Расход извести приведен в пересчете на СаО+ МgО

7.39 Допускается укреплять переувлажненные грунты при увеличенных в сравнении с 7.10-7.11 расходах неорганических вяжущих. Ориентировочное дополнительное количество неорганических вяжущих для связывания в грунтах избыточной воды назначают в соответствии с таблицей 12.

Таблица 12

Тип грунта	Дополнительное количество вяжущих, % массы грунта при его влажности в относительных единицах от оптимальной
	1,4Wопт	1,6 Wопт
Пески пылеватые и супеси пылеватые	1,5	3,0
Суглинки легкие	1,5	4,5