Обсуждаются методы стабилизации грунта для строительства дорожных покрытий с использованием таких материалов, как цемент, известь, известково-зольная зола, асфальт и контроль их качества.
Контроль качества необходим для обеспечения того, что конечный продукт будет соответствовать своему назначению. Он также должен гарантировать, что подрядчик выполнил работы в соответствии с планами и спецификацией, поскольку это является основанием для оплаты.
Методы стабилизации грунта для дорожных покрытий
1. Цементная стабилизация грунта для тротуаров
Наиболее важными с точки зрения контроля качества цементной стабилизации являются следующие факторы: измельчение, содержание цемента, содержание влаги, равномерность смешивания, временная последовательность операций, уплотнение и твердение. Они подробно описаны ниже.
a. Пульверизация. Пульверизация обычно не является проблемой при строительстве на цементе, если только не стабилизируются глинистые или илистые почвы. В процессе пульверизации проводится ситовой анализ грунта.
при этом в качестве контроля используется сито № 4. Затем процент измельчения может быть определен расчетным путем. Правильный контроль влажности также необходим для достижения требуемой степени измельчения.
b. Содержание цемента. Содержание цемента обычно выражается по объему или сухому весу. Полевой персонал должен знать количество цемента, необходимое на линейный фут или квадратный ярд дорожной одежды.
тротуара. Чтобы убедиться в том, что применяется надлежащее количество цемента, можно использовать выборочный контроль, используя полотно известной площади или, в качестве общей проверки, площадь, на которую была распределена известная тонна цемента.
c. Содержание влаги. Оптимальное содержание влаги, определенное в лаборатории, используется в качестве начального ориентира при начале строительства. В начале строительства необходимо учесть влажность почвы на месте. Затем можно установить оптимальную влажность и максимальную плотность для контроля в полевых условиях. Потребность в воде для затворения может быть определена на сыром грунте или на грунтоцементной смеси до добавления воды для затворения. Для определения содержания влаги на момент начала строительства и в процессе обработки можно использовать ядерные методы.
d. Равномерность смешивания. Визуальный осмотр проводится для обеспечения однородности смеси
по всей обрабатываемой глубине. Однородность должна быть проверена по всей ширине дорожного покрытия и на требуемую глубину обработки. Можно выкопать траншеи, а затем провести визуальный осмотр. Удовлетворительная смесь будет иметь равномерный цвет по всей поверхности, в то время как полосатый вид свидетельствует об отсутствии равномерности смеси. Особое внимание следует уделить краям тротуара.
e. Уплотнение. Для уплотнения используется то же оборудование, что и при отсутствии цемента в почве.
и поэтому зависит от типа почвы. Несколько методов могут быть использованы для
определения плотности уплотнения: песчаный конус, шарик, масло и ядерный метод. Важно определить глубину уплотнения, и особое внимание следует уделить уплотнению по краям.
f. Отверждение. Для обеспечения надлежащего отверждения битумная мембрана часто наносится на большие площади. Поверхность грунтового цемента должна быть свободна от сухого рыхлого материала и находиться во влажном состоянии. Важно
Важно, чтобы почвенно-цементная смесь оставалась постоянно влажной до нанесения мембраны. Рекомендуемая норма нанесения составляет 0,15-0,30 галлонов на квадратный ярд.
2. Известковая стабилизация почвы для тротуаров
Наиболее важными факторами, которые необходимо контролировать во время строительства на почвенно-известковом грунте, являются измельчение и скарификация, содержание извести, равномерность смешивания, временная последовательность операций, уплотнение и твердение.
a. Пульверизация и скарификация. Перед внесением извести почва подвергается скарификации и пульверизации.
Чтобы убедиться в адекватности этого этапа строительства, проводится ситовой анализ. Большинство спецификаций основаны на определенном количестве материала, прошедшего через сита № 1 дюйма и № 4. Глубина скарификации или пульверизации также имеет значение, поскольку она связана с заданной глубиной обработки известью.
Для тяжелых глин достаточная степень измельчения может быть достигнута путем предварительной обработки известью, но при использовании этого метода могут появиться агломерированные фракции почвы и извести. Эти фракции могут быть легко разрушены простым разминанием и не обязательно свидетельствуют о неправильном измельчении.
b. Содержание извести. Когда известь вносится в измельченную почву, норму ее внесения можно определить, положив на землю холст известной площади и взвесив известь на холсте после ее внесения. В распоряжении полевого персонала могут быть графики, позволяющие определить, является ли данная норма внесения удовлетворительной для указанного содержания извести.
Для точного определения, является ли данная норма внесения удовлетворительной для указанного содержания извести. Для точного определения количества известкового раствора, необходимого для обеспечения требуемого количества твердых частиц извести, необходимо количество известкового раствора, необходимое для обеспечения требуемого количества твердых частиц извести, необходимо знать состав раствора. Это можно сделать, проверив удельный вес суспензии либо с помощью гидрометра, либо объемно-весовым методом.
c. Равномерность смешивания. Основной проблемой является получение равномерного содержания извести по всей глубине обрабатываемой почвы. Это один из самых сложных факторов для контроля в полевых условиях. Сообщалось, что смешанная почва с известью имеет более или менее такой же внешний вид, как и смешанная почва без извести.
Для контроля в полевых условиях рекомендуется использовать раствор индикатора фенолфталеина. Этот метод, хотя и не является достаточно сложным для точного измерения содержания извести на глубину обработки, дает представление о наличии минимального содержания извести, необходимого для обработки почвы. При опрыскивании индикаторным раствором почва приобретает красновато-розовый цвет, что указывает на наличие свободной извести в почве (pH = 12,4).
d. Уплотнение. В первую очередь важно правильно контролировать плотность влажности. Для определения плотности уплотненных почвенно-известковых смесей используются традиционные методы, такие как песчаный конус, резиновый шар и ядерный метод.
Содержание влаги может быть определено либо методом высушивания в печи, либо ядерным методом. Было доказано, что влияние времени между смешиванием и уплотнением оказывает выраженное воздействие на свойства обработанной почвы. Уплотнение должно начинаться как можно скорее после окончательного смешивания.
Национальная известковая ассоциация рекомендует абсолютную максимальную задержку в одну неделю. Для контроля содержания извести также рекомендуется использовать индикаторный раствор фенолфталеина. С помощью этого раствора можно отличить участки, которые были обработаны должным образом, от тех, которые получили лишь незначительное запыление поверхности под действием ветра. Это поможет определить участки, на которых следует взять пробы на плотность.
e. Отверждение. Твердение необходимо для того, чтобы гарантировать, что почвенно-известковая смесь достигнет желаемых конечных свойств. Твердение осуществляется одним из двух методов: влажное твердение, включающее легкое разбрызгивание воды и укатывание; или мембранное твердение, включающее уплотнение уплотненного слоя битумным герметизирующим слоем.
Независимо от используемого метода, весь уплотненный слой должен быть надлежащим образом защищен, чтобы известь не стала неактивной из-за карбонизации. Ненадлежащее дождевание, позволяющее поверхности стабилизированной почвы высохнуть, будет способствовать карбонизации.
3. Известково-зольная зола (LF) и известково-цементно-зольная зола (LCF)
Природа известково-зольной и известково-цементно-зольной летучей золы аналогична стабилизации только извести. Следовательно, те же факторы, задействованные для контроля качества.
4. Битумная стабилизация почвы
Факторы, которые представляются наиболее важными для контроля при строительстве с битумной стабилизацией, – это содержание влаги на поверхности, вязкость асфальта, содержание асфальта, равномерность смешивания, аэрация, уплотнение и отверждение.
a. Содержание поверхностной влаги. Поверхностная влажность почвы, подлежащей стабилизации, имеет важное значение. Поверхностная влажность может быть определена традиционными методами, например, высушиванием в печи, или ядерными методами. Институт асфальта рекомендует поверхностную влажность до трех процентов или более для
для использования эмульгированного асфальта и влажность менее трех процентов для срезанного асфальта. Градация заполнителя имеет большое значение для содержания влаги. При использовании плотных смесей больше воды требуется для смешивания, чем для уплотнения.
Как правило, слишком высокое содержание влаги на поверхности задерживает уплотнение смеси. Грунты с более высоким индексом пластичности требуют более высокого содержания влаги.
b. Вязкость асфальта. Институт асфальта рекомендует не проводить работы по холодному смешиванию при температуре ниже 50 градусов F. Асфальт быстро достигнет температуры заполнителя, на который он наносится, и при более низкой температуре возникнут трудности при смешивании.
В некоторых случаях для асфальтов с резаным покрытием необходим некоторый подогрев, чтобы обеспечить тщательное покрытие частиц грунтового заполнителя.
c. Содержание асфальта. Полевому персоналу может быть предоставлена информация, которая позволит ему
Определить удовлетворительную норму внесения. Содержание асфальта должно поддерживаться на оптимальном уровне или чуть ниже для данной смеси. Чрезмерное количество асфальта может вызвать трудности при уплотнении и привести к пластической деформации при эксплуатации в жаркую погоду.
d. Равномерность смешивания. Для определения однородности смеси можно использовать визуальный контроль. При использовании эмульгированных асфальтов изменение цвета от коричневого до черного указывает на разрушение эмульсии.
Институт асфальтобетона рекомендует контролировать три переменные для обеспечения однородности при строительстве на месте: скорость движения оборудования для нанесения, объем обрабатываемого заполнителя и скорость потока (объем в единицу времени) наносимого эмульгированного асфальта. Во многих случаях для обеспечения равномерного смешивания необходимо содержание асфальта выше проектного.
e. Аэрация. Перед уплотнением необходимо дать испариться разбавителям, которые способствовали работе холодной смеси. Если смесь недостаточно аэрирована, она не может быть уплотнена до приемлемых пределов.
Институт асфальта определил, что смесь достаточно аэрирована, когда она становится липкой и как бы “ползет”. В основном аэрация происходит на этапе смешивания и распределения, но иногда требуется дополнительная обработка дорожного полотна.
Институт асфальта сообщил, что чрезмерное смешивание в смесях на центральном заводе может привести к раннему разрушению эмульгированных асфальтов, в результате чего смесь становится труднообрабатываемой в полевых условиях.
f. Уплотнение. Уплотнение следует начинать после завершения аэрации смеси. Асфальтовый
Институт асфальта рекомендует начинать укатку, когда эмульгированная асфальтовая смесь начинает разрушаться (цвет меняется с коричневого на черный). Раннее уплотнение может вызвать излишнюю колейность или толчки смеси из-за перенапряжения под катком. Плотность стабилизированных эмульсией оснований часто оказывается выше, чем плотность нестабилизированных оснований при одинаковых усилиях уплотнения.
g. Затвердевание. Затвердевание представляет собой самую большую проблему при стабилизации асфальтового грунта. Институт асфальта определил, что скорость затвердевания зависит от многих переменных: количества нанесенного асфальта, преобладающей влажности и ветра, количества дождя и температуры окружающей среды.
Для обеспечения работы уплотняющего оборудования необходимо предусмотреть начальное отверждение. Это начальное отверждение, испарение разбавителей, происходит на этапе аэрации. Если уплотнение начинается слишком рано, дорожное покрытие уплотняется, задерживая обезвоживание, что увеличивает время до достижения проектной прочности.
Дневная жара может привести к размягчению смеси, что не позволит оборудованию укладывать последующие подъемы до следующего дня. Это подчеркивает необходимость обеспечения достаточного времени твердения при строительстве с подъемом.
Институт асфальта рекомендует при хороших условиях от 2 до 5 дней отверждения при устройстве эмульгированных оснований. Для ускорения затвердевания используется цемент.
Читать далее:
Виды инструментов и машин для выемки грунта в строительстве
Методы стабилизации грунта с помощью различных материалов
Факторы, влияющие на уплотнение грунта, и их влияние на различные грунты
Каковы причины разрушения фундаментов зданий?
- Виды разрушений в гибких дорожных покрытиях, их причины и методы ремонта.
- Методы стабилизации грунта с помощью различных материалов.
- Известковый бетон – пропорции смеси, применение и свойства.
- Строительная известь – свойства извести, преимущества и применение в строительстве.
- Классификация извести как строительного материала для использования в строительстве.
- Электрокинетическая стабилизация грунта с применением и преимуществами.
- Асфальт, битум и гудрон – виды, различие и сравнение.