способ возведения дорожной одежды.

Формула изобретения

1. Способ возведения дорожной одежды, включающий измельчение грунта - основания дороги и введение в измельченный грунт портландцемента – связующего вещества, перемешивание и последующее уплотнение полученной смеси, отличающийся тем, что осуществляют измельчение замерзшего основания дороги из переувлажненного связного грунта в зимнее время при температуре воздуха от –5 до –20^оС методом фрезерования дорожной фрезой грунтообрабатывающей машины до размера фракций грунта 5-6 мм при глубине фрезерования грунта, по меньшей мере, 15 см за один проход и ширине обрабатываемой полосы, по меньшей мере, 250 см за один проход, при этом перемешивание полученного мерзлого грунтового гранулята со связующим веществом осуществляют одновременно с фрезерованием, а уплотнение производят с наступлением теплого времени года катками или колесами движущегося автотранспорта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что влажность гранулята регулируют путем естественного вымораживания из него воды на открытом воздухе, а скорость вымораживания регулируют за счет количества повторных проходов фрезерованием гранулята по одному следу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при возведении дорожных одежд в зимнее время.

Известен "Способ возведения покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов по описанию изобретения к а. с. СССР № 1636497, кл. МПК Е 01 С 3/04, опуб. в БИ № 11, 23.03.1991 г. (1).

Данный способ включает размельчение грунта, введение цемента, перемешивание грунта с цементом, введение в смесь воды, перемешивание получаемой смеси и ее уплотнение, выдерживание смеси на воздухе в естественных условиях, разрушение поверхности уплотненной смеси и ее окончательное уплотнение, при этом выдерживание укрепленного грунта на воздухе в естественных условиях осуществляют в течение 24-36 часов при температуре окружающего воздуха 21-23^оС, а перед размельчением уплотненный слой дополнительно обрабатывают водой в количестве 6-12 л/м², причем размельчение ведут до получения в смеси не менее 25% по массе частиц размером 1,250-0,315 мм.

Данный способ имеет ряд недостатков, заключающихся в том, что он весьма трудоемкий, кроме грунта и цемента требуется много воды, а также выдерживание укрепленного грунта необходимо проводить в естественных условиях в течение 24-36 часов при температуре окружающего воздуха 21-23^оС. А это не всегда возможно, то есть способ можно осуществлять лишь в теплое время года.

Целью предлагаемого способа возведения дорожной одежды является существенное снижение трудоемкости и материалоемкости, и соответственно стоимости возведения дорожного основания. При этом предлагается использовать лишь один дополнительный компонент - связующее вещество и возводить дорожную одежду в зимнее время. И этот способ целесообразно использовать при возведении дорог на переувлажненных связных грунтах.

Указанная цель реализуется следующим образом.

Предлагаемый способ заключается в том, что осуществляют измельчение замерзшего основания дороги из переувлажненного связного грунта в зимнее время при температуре воздуха от –5^оС до –20^оС методом фрезерования дорожной фрезой грунтообрабатывающей машины до размера фракций грунта 5-6 мм при глубине фрезерования грунта по меньшей мере 15 см за один проход и ширине обрабатываемой полосы по меньшей мере 250 см за один проход, при этом перемешивание полученного мерзлого грунтового гранулята со связующим веществом осуществляют одновременно с фрезерованием, а уплотнение производят с наступлением теплого времени года катками или колесами движущегося автотранспорта.

Влажность гранулята регулируют путем естественного вымораживания из него воды на открытом воздухе, а скорость вымораживания регулируют за счет количества повторных проходов фрезерованием гранулята по одному следу.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает минимальную трудоемкость и требуется лишь дополнительный компонент – связующее вещество для гранулята и в целом для дорожного основания.

В качестве ближайшего аналога предлагаемому способу можно принять "Способ возведения покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов" по а.с. СССР № 1636497 (1).

Общеизвестно, что перед укреплением вяжущим веществом грунт необходимо предварительно измельчать дорожными фрезами. На конечную прочность укрепленного грунта влияют такие основные показатели как агрегатный состав грунта, его прочность в момент измельчения и влажность. Агрегатный состав грунта, получаемый в результате измельчения, зависит от числа пластичности. Чем больше число пластичности, тем труднее получить требуемую степень измельчения грунтов, агрегаты которых не должны превышать 5-6 мм, при укреплении их, например, цементом.

Переувлажненные связные грунты при измельчении налипают на рабочие органы дорожных машин и их работа становится невозможной. Известно, что степень измельчения грунта зависит от плотности грунта в момент измельчения и должна быть равной 0,8-0,9 от плотности, определенной методом стандартного уплотнения.

Переувлажненные глинистые грунты с числом пластичности более 12 с влажностью на границе текучести не имеют необходимую прочность. Они обладают упруговязкими свойствами. Значительно повысить прочность глинистых грунтов возможно путем их высушивания, однако для этого требуются значительные затраты энергии.

С наступлением отрицательных температур связные, например, глинистые переувлажненные грунты превращаются в прочный хрупкий материал. Их прочность и хрупкость с понижением температуры до отрицательных значений повышается.

Например, образцы, изготовленные на малом приборе стандартного уплотнения СоюзДорНИИ, из суглинка тяжелого пылеватого с числом пластичности 17 имели влажность грунта от 15 до 21%. Испытание на прочность производили при температуре образцов –10^оС и –20^оС.

Результаты испытаний приведены ниже в таблице.

Влияние влажности грунта и температуры на прочность образцов приведены на прилагаемой к описанию диаграмме.

Из вышеизложенного видно, что наибольшей прочностью обладают образцы, изготовленные из грунта с оптимальной влажностью 19%. Например, предел прочности при сжатии образца с температурой – 20^оС составляет 9,66 МПа. Прочность такого грунта соответствует первому классу прочности укрепленного грунта.

Предлагаемый способ возведения дорожной одежды в зимнее время осуществляют следующим образом.

Осуществляют измельчение замерзшего основания дороги из переувлажненного связного грунта в зимнее время при температуре воздуха от –5^оС до –20^оС методом фрезерования дорожной фрезой грунтообрабатывающей машины до размера фракций грунта 5-6 мм при глубине фрезерования по меньшей мере 15 см за один проход и ширине обрабатываемой полосы по меньшей мере 250 см за один проход, при этом перемешивание полученного мерзлого грунтового гранулята со связующим веществом осуществляют одновременно с фрезерованием, а уплотнение производят с наступлением теплого времени года катками или колесами движущегося автотранспорта.

Влажность гранулята регулируют путем естественного вымораживания из него воды на открытом воздухе, а скорость вымораживания регулируют за счет количества повторных проходов фрезерованием гранулята по одному следу.

Таким образом, возведение дорожной одежды в зимнее время по предлагаемому способу является высокопроизводительным, малозатратным по вносимым материалам-компонентам, а именно вносится лишь связующее вещество в известной традиционной пропорции с грунтом, например 6-8%. А прочность укрепленного грунта соответствует первому классу прочности для укрепленных грунтов.

Литература

1. "Способ возведения покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов" по описанию изобретения к а.с. СССР № 1636497, кл. МПК Е 01 С 3/04, опубл. в БИ № 11, 23.03.1991 г.