| КОМПЛЕКС АРХИТЕКТУРЫ СТРОИТЕЛЬСТВА, РАЗВИТИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДА УПРАВЛЕНИЕ
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ, НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПРОМЫШЛЕННОЙ ПОЛИТИКИ МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СК 6117 АЛЬБОМ
КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД МОСКВА 2000 РАЗРАБОТАН: ГУП НИИМОССТРОЙ Директор института, д.т.н.____________________________________ Е.Д. Белоусов Заведующий лабораторией____________________________________ Л.В. Городецкий Заведующий сектором, д.т.н.__________________________________ В.Н. Кононов Заведующий сектором, к.т.н.__________________________________ Р.И. Бега НИИ МК МАДИ (ТУ) Директор института, к.т.н.____________________________________ Э.В. Котлярский Заместитель директора, к.т.н._________________________________ Ю.Э. Васильев Введен в действие указанием по институту Мосинжпроект № 29/49 от 23.02.2001 г. Альбом конструкций дорожных одежд с использованием продуктов переработки промышленных и строительных материалов разработан институтами ГУП НИИМосстрой и НИИ МК МАДИ (ТУ) по заданию Управления экономической, научно-технической и промышленной политики в строительной отрасли Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города. Альбом согласован с институтом «Мосинжпроект», ОАО «Гордорстрой», дорожно-строительной фирмой ООО «ТОЗА». Альбом разработан впервые и предусматривает широкое использование в дорожном строительстве отходов бетонных и железобетонных конструкций, асфальтобетонов, изношенных шин, металлургических шлаков, базальтовых материалов. Альбом разработан: ГУП «НИИМосстрой» (к.т.н. Городецкий Л.В. - руководитель работы, к.т.н. Бега Р.И., Демин В.Ф., д.т.н. Кононов В.Н., Клейман М.И.). НИИ МК МАДИ (ТУ) (к.т.н. Котлярский Э.В. - руководитель работы, к.т.н. Васильев Ю.Э). Мосинжпроект (главный инженер института Тимофеев Л.К., главный инженер проекта (Щепин Л.П.). СОДЕРЖАНИЕ 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАПродукты переработки бетона, железобетона и асфальтобетона рекомендуются наряду с природными материалами в определенных соотношениях, для использования в нижних конструктивных слоях магистральных улиц, улиц и дорог местного значения при устройстве земляного полотна, подстилающих слоев, оснований, а также в качестве заполнителей для бетона класса по прочности на сжатие В15, малоцементного укатываемого бетона классов В7,5 - В15. Продукты переработки от снятия и фрезерования асфальтобетона используются для приготовления асфальтобетонных смесей, которые применяются при укладке основного слоя асфальтобетонного покрытия, устраиваемого по основаниям из малоцементных укатываемых бетонов и щебеночных оснований или при капитальном ремонте асфальтобетонного покрытия. Применение регенерируемых смесей определяется типом смеси и назначением улиц. Отсевы дробления (фрезерования) асфальтобетона могут использоваться частично с основными компонентами в качестве добавки при приготовлении асфальтобетонных смесей различных марок. Использование продуктов переработки цементобетонов и асфальтобетонов определяется в каждом конкретном случае в зависимости от наличия материалов, их качества, физико-механических показателей и требований к приготавливаемым смесям. Требования, предъявляемые к материалам от переработки вторичного сырья рекомендуемым для применения в дорожном строительстве, направлены на обеспечение качества дорожных сооружений не ниже чем в случае применения материалов первичного использования, и на снижение стоимости строительства. Применение продуктов переработки цементо- и асфальтобетона в дорожных конструкциях нормируется следующими нормативными документами: - «Технические рекомендации по применению новых материалов и конструкций с повышенными свойствами по эксплуатационной надежности и декоративности», вошедших в альбомы типовых проектов дорожных одежд СК 6101 1997 г, ТР 105-98; - «Инструкция по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» ТР 103-00, - «Инструкция по применению укатываемого малоцементного бетона в конструкциях дорожных одежд» ВСН 16-95. Одним из перспективных направлений применения материалов промышленной переработки является резиновая крошка различных фракций. Использование резиновой крошки в покрытиях магистральных улиц и дорог, спортивных сооружений, открытых теннисных кортов, различных площадок, дорожек и др. дорожных сооружений улучшает деформационные свойства бетонов и асфальтобетонов, их фильтрующую способность, увеличивает коэффициент сцепления и коэффициент безопасности покрытий. Использование резиновой крошки при приготовлении бетонных смесей для дорожных сооружений регламентируется следующими нормативными документами: - «Смеси цементобетонные дорожные с использованием отходов переработки автопокрышек. Технические условия», ТУ 5745-005-02066517-99; - «Технический регламент производства цементобетонных смесей с использованием отходов переработки автопокрышек»; - «Технические рекомендации по строительству монолитных дорожных конструкций из бетонных смесей, модифицированных резиновой крошкой или мукой» ТР 109-99. Модифицированный резиновыми добавками бетон применяется для различных типов улиц и дорог при двухстадийном их строительстве в районах жилой застройки и одностадийном при благоустроительных работах в жилых комплексах, у детских и учебных заведений, на остановках общественного транспорта и перекрестках. Металлургические шлаки, горелая формовочная земля, а также золошлаки ТЭС в дорожном строительстве в г. Москве в ограниченных объемах используются, в основном, при засыпке выемок, вертикальной планировке, частично при устройстве насыпей дорожного полотна, устройстве дренирующих слоев. Широкое применение этих материалов ограничивается несоответствием их качества требованиям нормативных документов, предъявляемым к материалам для использования при строительстве дорожных сооружений. «Указаниями по применению металлургических шлаков и горелой формовочной земли московских заводов в дорожном строительстве», ВСН 118-85 определены основные требования к металлургическим шлакам, вяжущим их них, гранулируемому шлаку, используемому в качестве песка, щебню из шлака для приготовления цементобетонных, асфальтобетонных смесей, а также требования к горелой формовочной земле, используемой для устройства дренирующих слоев, вертикальной планировки, приготовления спецсмесей на органическом и минеральном вяжущем. К заполнителям предъявляются жесткие требования по гранулометрическому составу: модуль крупности песка должен составлять 2,0-2,2. В крупном заполнителе ограничивается содержание слабых зерен 5-10 % по массе, а содержание зерен лещадной формы должно соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93. Горелая формовочная земля, используемая для устройства дренирующих слоев, должна иметь коэффициент фильтрации более 3 м/сутки, содержание глинистых, пылеватых и других мелких частиц, определяемых методом отмучивания, недопустимо более 3 %; при использовании земли для вертикальной планировки местности и отсыпки насыпей коэффициент фильтрации ее не должен быть менее 3 м/сутки, а общее содержание мелких частиц - не должно быть более 5 %. В соответствии с требованиями «Руководства по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из необработанных и обработанных в верхней части неорганическими вяжущими гравийно-щебеночных материалов и отходов промышленности» (СОЮЗдорНИИ) в дорожном строительстве могут использоваться шлаки и золошлаки имеющие зерновой состав 0-40 мм, прочность 300 кгс/см2, морозостойкость МРЗ 25. В соответствии с требованием ГОСТ 9128-97 «Смеси асфальтобетонные, дорожные, аэродромные и асфальтобетон» золы могут использоваться в качестве минерального порошка. При этом в золе должно быть не менее 45 % частиц мельче 0,071 мм. Перспективным направлением для совершенствования дорожных конструкций является введение в цементо- и асфальтобетонные смеси для дорожных одежд армирующих элементов из базальта - сеток и фибры. Заводом ОАО «Судогодское стекловолокно» освоено производство базальтового и стеклянного ровинга, сеток стеклянных и базальтовых с специальной пропиткой для применения в дорожном строительстве, фибры базальтовой. Дорожные сетки из базальтового волокна могут применяться при армировании покрытий как в новом строительстве, так и при усилении дорожных одежд в процессе ремонта; при укреплении обочин, откосов, оснований земляного полотна; укреплении различных слоев дорожных одежд; стабилизации временных дорожных одежд; подъездных путей, водоотводных сооружений и др. Базальтовые волокна диаметром 80-400 мк (из однокомпонентного расплава базальта) конечной длины 1 (1/d = 100-150) могут применяться для приготовления базальтофибробетонной смеси при изготовлении конструкций и изделий для дорожного строительства как в монолитном, так и в сборном варианте, а также для приготовления модифицированных асфальтобетонов. Ориентировочное содержание базальтовых фибр при приготовлении литых (ОК 14-18 см) базальтофибробетонных смесей для монолитных и сборных конструкций составляет 10-25 % от массы цемента. При приготовлении модифицированных асфальтобетонов, в зависимости от их вида и типа оптимальное содержание фибр находится в пределах 1,5-3,5 % по массе. Базальтовые материалы обладают рядом преимуществ - имеют широкую сырьевую базу, более стойкие в среде твердеющего цемента, чем стеклянные волокна и 1,5-2 раза прочнее. Выбор материалов дорожной конструкции осуществляется на основании исходных данных, к которым относятся: категория дороги или улицы, расчетная интенсивность движения транспорта на одну полосу движения, приведенная к расчетному автомобилю по схеме Н-30, гидрологические и геологические условия, характер рельефа и окружающего ландшафта, требования к экологическим показателям и декоративности поверхности. КАТЕГОРИИ И НАЗНАЧЕНИЕ ГОРОДСКИХ УЛИЦ И ДОРОГ
2. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ БЕТОННЫХ, ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, АСФАЛЬТОБЕТОНОВМатериалы, полученные от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций, наряду с натуральными материалами рекомендуется использовать в нижних конструктивных дорожных слоях как магистральных, так и улицах и дорогах местного значения с покрытием из цементобетона, в том числе с декоративной поверхностью. Щебень и песок, полученные от переработки бетонов при разборке зданий, сооружений и дорожных асфальтобетонных конструкций, рекомендуется использовать при устройстве оснований, подстилающих слоев, а также в качестве заполнителей для бетона класса по прочности на сжатие В15 и малоцементного укатываемого бетона класса В7,5 (марка 2). Смеси укатываемого бетона делятся на четыре марки. Выбор марок укатываемого бетона для конструктивных слоев дорожных одежд различных типов должен быть обоснован проектом и соответствовать данным, приведенным в таблице.
Марка укатываемого бетона для основания по морозостойкости должна быть не ниже 50 для марки 1 и не ниже 100 для марок 2, 3, 4. Ориентировочные составы малоцементных укатываемых бетонов
Ориентировочные составы бетонных смесей класса В15
Принципиальные схемы конструкций магистральных дорог и улиц местного значения с цементобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых бетонных смесей. 1. Покрытие из цементобетона класса В25 - В30; 2. Основание из укатываемого бетона с частичной или полной заменой щебня и песка на материалы от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций; 3. Основание из щебня, полученного от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций; 4. Подстилающий слой из песка, полученного от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций; 5. Полиэтиленовая пленка, пергамин. Расстояния между швами сжатия в метрах
Расстояния между швами расширения в метрах
Рекомендуемые толщины конструктивных слоев магистральных улиц и дорог
Рекомендуемые толщины конструктивных слоев улиц и дорог местного значения
Марку тип и вид асфальтового бетона рекомендуется принимать в соответствии с таблицей, в зависимости от категории улиц и дорог и от назначения конструктивных слоев. Рекомендуемая область применения асфальтобетонных смесей с учетом принятой классификации улично-дорожной сети города
Асфальтобетонная смесь приготавливается путем смешения в смесительных установках в нагретом состоянии минеральных материалов различной крупности и нефтяного дорожного битума в рационально подобранных соотношениях. В необходимых случаях в смесь вводят добавки ПАВ, полимеров, серы, отсевов дробления (фрезерования) асфальтобетона. Отсевы дробления старого асфальта рекомендуется применять при приготовлении смесей для категорий улиц, отмеченных звездочкой *.
Принципиальные схемы конструкций дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых бетонных смесей: а - конструкция для строительства на улицах и дорогах местного значения; б - конструкция для строительства на магистральных улицах; в, г - конструкции для стадийного строительства одежд в районах массовой жилой застройки; 1 - асфальтобетон высокоплотный, плотный; 2 - асфальтобетон плотный, пористый; 3, 3а, 3б - цементобетон из укатываемых смесей марок 2, 3, 4 соответственно; 4 - щебень М400; 5 - песчано-гравийная смесь; 6 - цементобетон марки 1 или цементогрунт; 7 - песок. Ориентировочные толщины конструктивных слоев дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых бетонных смесей
3. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ШИНХарактеристика резиновой крошки и муки
Модифицированные составы бетонных смесей
Характеристика дорожных бетонов с отходами от переработки автопокрышек
Расстояния между швами расширения в конструкциях из бетонов, модифицированных резиновой крошкой или мукой
Принципиальные схемы конструкций дорог, тротуаров, площадок с использованием модифицированных резиновыми добавками бетонов: а, б - конструкции магистральных дорог районного значения и внутриквартальных проездов, устраиваемых в две стадии; в - покрытия тротуаров, площадок, отмосток, устраиваемых в одну стадию; г - конструкции дорог на благоустраиваемых территориях у детских садов, школ, больниц, жилых зданий, устраиваемых в одну стадию 1, 2, 3, 9 - цементобетон В30 (М400), В27,5 (М350), В25 (М200), В15 (М200); 5 - песок; 6, 7 - плотный, пористый асфальтобетон; 4 - полиэтиленовая пленка; 8 - высокоплотный, плотный асфальтобетон. Ориентировочные толщины конструктивных слоев дорожных одежд с использованием модифицированных резиновыми добавками бетонов
ТИПЫ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ И РЕЗИНОБИТУМНЫХ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ ПЛОЩАДОК
Ориентировочные толщины слоев
Состав покрытий I. Асфальторезиновые
II. Резинобитумные
4. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ, ГОРЕЛОЙ ФОРМОВОЧНОЙ ЗЕМЛИОсновные требования к металлургическим шлакам, применяемым в дорожном строительстве
Зерновой состав фракций или смеси нескольких фракций щебня
Требования к щебню из шлака для приготовления цементобетонных и асфальтобетонных смесей
Показатели морозостойкости щебня при испытании непосредственным замораживанием или в растворе сернокислого натрия должны соответствовать показателям, указанным в таблице.
Ориентировочные составы спецсмесей из горелой формовочной земли (ГФЗ)
Ориентировочный состав бетонных смесей с использованием металлургических шлаков
Зерновой состав золошлаковой смеси для тяжелых цементобетонов
Влажность смеси не должна быть более 20 %. Насыпная плотность золошлаковой смеси не должна быть менее 1300 кг/м3 при влажности не более 20 %. Содержание SO2 должно составлять не менее 40 %, содержание сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SО3 не должно превышать 3 % по массе (в том числе сульфидной серы в пересчете на SO3 не более 1 %) При применении золошлаковых смесей в асфальтовом бетоне они должны удовлетворять следующим требованиям.
СХЕМЫ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШЛАКОВ
1 - цементобетон В30. 2 - укатываемый цементобетон В7,5 на золошлаковых заполнителях. 3 - песок по проекту. 4 - асфальтобетон высокоплотный, плотный (мелкозернистый). 5 - асфальтобетон плотный, пористый (крупнозернистый). 6 - цементобетон В15 на золошлаковых заполнителях. 7 - укрепленная золошлаковая смесь (цемент 8-10 % по массе). 8 - железобетонные предварительно-напряженные плиты марки 1П60.18, 1ПБ60.18. 9 - железобетонные предварительно напряженные плиты марки 2П60.18, 2П30.18. 10 - железобетонные, бетонные сборные элементы (в т.ч. ЭДД). 11 - сухая цементопесчаная смесь Ориентировочные толщины конструктивных слоев дорожных одежд при использовании шлаков и золошлаковых заполнителей
Дорожные конструкции применяемые при отрицательной температуре воздуха: I - работы, выполняемые при отрицательной температуре воздуха; II - работы, выполняемые при положительной температуре воздуха. 1 - песчаный подстилающий слой; 2 - технологический слой; 3 - основания из пластичного, литого, укатываемого малоцементного бетона и уплотняемых щебеночных смесей; 4 - нижний слой покрытия из асфальтобетона; 5 - верхний слой покрытия из асфальтобетона; 6 - сухая цементно-песчаная смесь; 7 - покрытие из штучных элементов; 8 - покрытие из железобетонных плит; 9 - пергамин или полиэтиленовая пленка (при укладке литых бетонных смесей); 10 - бетонное покрытие; 11 - укрытие бетонного покрытия от промерзания; 12 - укрытие бетонного основания от промерзания; 13 - дорнит. Глубина промерзания грунта в Московской области
Толщина слоя утеплителя в зависимости от времени производства работ
Коэффициенты, зависящие от вида грунта и материала утеплителя
Расчет толщины утепляемого слоя Глубина промерзания неутепленного грунта через 7 дней после начала зимнего периода определяется по формуле B.C. Лукьянова:
где Hz - глубина промерзания неутепленного грунта через z дней после начала зимнего периода, м; Нм - максимальная глубина промерзания для данного грунта в местных метеорологических условиях, м; qz - сумма град.-дн. за срок; Qm - сумма град.-дн. за весь зимний период. Глубина промерзания грунта, поверхность которого имеет теплозащиту, определяется по формуле: Нут = Hz - (K1h1 + K2h2 + ... + Knhn), где Hz - глубина неутепленного грунта, м; Нут - глубина утепленного грунта, м; h1, h2,… hn - толщина отдельных слоев теплозащиты, м; К1, К2... Кп - коэффициенты, зависящие от вида грунта и материала утеплителя (см. табл.). При однослойном утеплителе из заданного материала толщина слоя последнего определяется по формуле:
Если утеплитель состоит из нескольких слоев, то задаются толщины всех, кроме одного (hn), который определяется по формуле:
5. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗАЛЬТОВЫХ МАТЕРИАЛОВФизико-механические показатели сетки стеклянной нитепрошивной пропитанной ССНП (ТУ 2296-041-00204949-96)
Физико-механические показатели аналогичной сетки из базальтового волокна в 1,5-2 раза выше. Изготовление сеток может производиться с ячейками в диапазоне от 1 до 40 мм на различные разрывные нагрузки. Для армирования бетонных и асфальтобетонных смесей производится рубленое стекловолокно. ОАО «Судогодское стекловолокно» производит рубленое базальтовое волокно (фибру) по ТУ 5952-034-00204949-96. Микронаж, размеры, вид замасливателя при изготовлении фибры могут быть выполнены по требованию потребителя. Ориентировочное содержание базальтовых фибр при изготовлении литых (ОК 14-18 см) базальто-фибробетонных смесей для монолитных и сборных дорожных конструкций составляет 10-25 % от массы цемента. При приготовлении модифицированных асфальтобетонов, в зависимости от их вида и типа, оптимальное содержание фибр находится в пределах 1,5-3,5 % по массе. Рекомендуемый размер ячеек геосеток под верхний слой покрытий дорожных одежд дол жен быть 25´25 мм. Геосетки рекомендуются для укрепления откосов, насыпей и выемок с уклоном не более 45°. При этом сетки укрепляются шпильками, металлическими скобами и др. с последующим высевом трав специальных сортов.
Принципиальные схемы конструкций дорог, тротуаров с использованием базальтовых материалов. 1 - литой цементобетон В30, В27,5, В25; 2 - щебень; 3 - укатываемый бетон В7,5; 4 - песок; 5 - геосетки из базальтового или стекловолокна; 6 - песчано-гравийная, щебеночная смесь; 7 - укрепленная золошлаковая смесь (цемент 8-10 % по массе); 8 - сухая цементо-песчаная смесь; 9 - базальтофибробетонные сборные элементы (в т.ч. ЭДД); 10 - полиэтиленовая пленка. Примечание: Укладка покрытия из литого цементобетона производится непосредственно после подготовки технологического слоя и укладки геосетки без заезда автотранспорта. Ориентировочные толщины конструктивных слоев дорожных одежд с использованием базальтовых материалов (цементобетонное покрытие)
Варианты конструкций дорожных одежд с применением базальтовых материалов в асфальтобетонных покрытиях. I - двухслойное покрытие на основании из бетона марки 200, верхний слой из базальтофиброармированного асфальтобетона. II - двухслойное покрытие на основании из укатываемого бетона В7,5, верхний слой из базальтофиброармированного асфальтобетона, под нижний слой покрытия заложена геосетка. III - двухслойное, верхний слой (слой износа) из базальтофиброармированного асфальтобетона, нижний (основной) слой выполняет функции основания, уложен по щебеночному (технологическому) слою.
1 - верхний слой покрытия из асфальтобетона, армированного фибрами из базальтового волокна (толщина слоя 3 см на 1 см меньше, чем у базовой конструкции без армирования); 2 - нижний слой покрытия из асфальтобетона по ГОСТ 9128-97; 3 - песчаный подстилающий слой; 4 - пластичный цементобетон марки 200 модифицированный резиновыми добавками; 4 - основание из укатываемого бетона В7,5; 5 - основной слой из асфальтобетона для монолитных покрытий по ТУ-400/24-107-91х; 6 - технологический слой из уплотняемых щебеночных смесей; 7 - геосетка из базальтового или стекловолокна. Ориентировочные толщины
конструктивных слоев дорожных одежд
ПРИЛОЖЕНИЕ 1Перечень |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
