Zemstroyplan.com

Труд строителя-дорожника на данный момент становится более значимым и ценным, чем 2 или 3 года назад.

Дорожник — это образ собирательный и включает в себя ученого-материаловеда, эколога, проектировщика, строителя, снабженца, маркетолога и эксплуатационника.

Основными направлениями экологического и социального развития Поволжского региона, и в частности Пензенской области, являются строительство и реконструкция автомобильных дорог. Это позволит связать областные центры с удаленными поселками и хуторами, наладить круглогодичное обеспечение продуктами и сырьем производственных артелей и объединений.

Строительство дорог на территории Пензенской области связано с разнообразием почвенно-грунтового покрова. Так, среди мезозойских осадков распространены глины, мергели, мел, пески и кремниевые глинистые песчаники. В основном преобладают глинистые средние пылевые грунты с числом пластичности 22 — 27.

Эти породы пригодны для строительства дорог, однако требуют укрепления. Основное решение, используемое традиционно строителями, — улучшение гранулометрии основания, повышение плотности за счет введения в основание каменных материалов.

Затраты, связанные с использованием гостируемых материалов, весьма значительны. В связи с этим наиболее рациональным является использование отходов металлургических предприятий, а также малопригодного доломитового щебня Иссинского карьера. Для дорог малопригоден щебень марки 300 — 400 за счет низких прочностных характеристик, истираемости и дробимости. В то же время использование его в дорожном строительстве технически возможно и экономически целесообразно.

В дорожном строительстве методами искусственного укрепления грунтов занимаются давно. Сущность этих методов заключается в цементации и известковании грунтов, комплексной обработке органическими минеральными вяжущими, в результате чего происходит коагуляция глинисто-коллоидных фракций с приобретением свойств, отвечающих требованиям по водостойкости. Увеличивается сцепление между частицами и агрегатами грунта, что, в свою очередь, приводит к повышению сил трения, прочности и морозостойкости грунта.

Предъявляя жесткие требования к основаниям, мы тем самым увеличиваем срок службы дороги, снижаем расходы на ремонтные работы и в то же время предотвращаем возможность миграции воды с нижних слоев основания к дорожной одежде.

Использование малопригодных пород Иссинского карьера из-за снижения прочности при увлажнении весьма проблематично, т.к. величина снижения достигает 6 — 8 %.

Так как в Пензенской области нет своих цементных заводов, высокопрочных каменных материалов, необходимо применять щебень доломитовых и известковых пород, а в качестве минерального вяжущего — известь, полученную из пород Иссинского месторождения.

Технология получения минерального бетона на легких песчаных суглинках с использованием доломитового щебня и извести дает положительный результат. Однако расход извести составляет 22 — 30 %. Все процессы по приготовлению бетона рассчитываются на заводское оформление. Такое решение в настоящий момент экономически неприемлемо. Исследование образцов минерального бетона на содержание извести показало, что через 200 суток хранения во влажных условиях оно уменьшается на 30 %. Оставшаяся часть извести является лишней в процессах структурообразования.

При измененном режиме формирования основания дорожного полотна дозировка минерального вяжущего снижается до 2 — 5 %. При этом содержание свободного СаО в образцах после хранения во влажных условиях в течение 200 суток не превышает 22 — 25 % от дозируемого количества.

Проведенные испытания грунтов, укрепленных доломитовым щебнем и известью в количестве 2 — 5 %, показали, что при такой дозировке минерального вяжущего образуются водостойкие смеси. Наилучшие результаты получаются при укреплении грунта следующего гранулометрического состава: песчаных частиц 47 — 53 %, пылеватых 36 — 40 %, глинистых 10 — 14 %.

Механизм твердения известковых растворов основан на процессах карбонизации СаО СО2 из воздуха и образования СаСО3. Механизм твердения известняков с малыми дозировками извести заключается в том, что известь выступает в роли катализатора перекристаллизации кальцита. И процессы карбонизации не сказываются на водостойкости укрепленных оснований. Выделение вторичной извести в щелочной среде на контактах частиц известняка оказывает связующее действие. Этот механизм и обеспечивает водостойкость образцов минерального бетона. Активно проявляется в этом случае влияние генезиса и химического состава исходных веществ (извести, известняков и доломитовых пород).

Исходя из результатов испытаний можно предположить, что использование малопригодных иссинских щебня и извести в количестве 2 — 5 % возможно для строительства оснований на дорогах 3 — 5 категорий и покрытий с защитными слоями износа.

Автор: И. Романенко, зав. кафедрой механизации и автоматизации производства Пензенской ГАСА