ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ ЛЕСНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ИЗ МАЛОЦЕМЕНТНЫХ ВЯЖУЩИХ Лис Ю.Н.

DOI: 10Л2737/15533

Аннотация. В статье приведены материалы исследований композиционных малоцементных вяжущих, которые рекомендуются для исследования при строительстве лесных автомобильных дорог.

Ключевые слова: грунт, дорожная одежда, цемент, малоцементное вяжущее.

В настоящее время на долю автомобильного транспорта лесозаготовительных предприятий Республики Беларусь приходится свыше 85% общего объема всей вывозимой древесины, причем значительная часть этого объема вывозится по неустроенным грунтовым дорогам. Состояние грунтовых дорог зависит от погодно-климатических условий, что затрудняет проезжаемость лесотранспорта. Дорожная проблема является одной из острых, стоящих перед лесозаготовителями, так как дорожно-транспортной сети составляет 50% от оптимальной. В большинстве лесных районов отсутствуют дорожно-строительные материалы.

Одним из путей решения проблемы является использование в дорожном строительстве местных грунтов, укрепленных различными вяжущими материалами, как органическими, минеральными, так и отходами промышленных производств. Одним из наиболее часто применяемым в дорожном деле является цемент.

Применение цемента в качестве материала для укрепления дорожного грунта впервые началось в 1927 году. С этой целью в Ленинградском дорожно-исследовательском бюро были проведены соответствующие исследования, подтвердившие высокую эффективность грунтов укрепленных цементом, особенно по повышению их прочности. Технология укрепления грунта основана на смешивании цемента и грунтов до однородного состояния. При этом в процессе смешивания поддерживается определенный уровень влажности и выполняется уплотнение массы для придания ей необходимых характеристик: морозостойкости, плотности и прочности.

Цемент относится к минеральным вяжущим материалам водного твердения. Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее, полученное тонким помолом цементного клинкера, минеральных добавок и природного гипса. Основным свойством портландцемента является его способность затвердевать при растворении водой, превращаясь в камневидное тело. Это свойство зависит от состава добавок и тонкости помола клинкера.

В зависимости от активности и предела прочности при изгибе образцов из портландцемента он подразделяется на марки 400, 500, 550 и 600. Нарастание прочности происходит неравномерно: через 3 суток она достигает 50%, на 7-е сутки — 70% от прочности в 28-суточном возрасте. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец — не позднее 12 ч от начала затвердения для возможности производства строительных работ. Активность цемента снижается на 30% через 6 мес и на 40% через 12 мес.

Объемная масса насыпного портландцемента составляет 0,9... 1,3 т/мЗ, плотность — 3...3,2 т/мЗ. Применяется портландцемент при укреплении грунтов, устройстве бетонных дорожных оснований и покрытий.

Преимущества и недостатки ЦПР (цементо - песчаный раствор).

Преимущества:

> хорошая адгезия. Это свойство раствора входить в прочное соединение с разнородными материалами;

> устойчивый к внешним влияниям, морозостойкий и очень прочный материал;

> водонепроницаемость.

Недостатки:

> быстрое схватывание материала;

Многолетний опыт эксплуатации автомобильных дорог позволяет сделать вывод о высокой эффективности применения местных грунтов, укрепленных цементом.

Однако их широкое применение сдерживается несколькими причинами. К основным следует отнести значительный расход высокомарочного цемента и проблему защиты покрытий от износа, так как рекомендуемые защитные слои получают на основе битумов и других дефицитных материалов.

Проблема рационального использования цемента при строительстве лесных автомобильных дорог может быть решена с помощью разработки и применения композиционных вяжущих, а также путем совершенствования технологических приемов, обеспечивающих требуемые эксплуатационные свойства изделий на их основе. Применение смешанных вяжущих, наполнителей различного происхождения, химических и минеральных добавок, отходов промышленных производств, позволяет уменьшить расход цемента, получив грунто-цемент с требуемыми свойствами для дорожного строительства.

Уменьшение расхода цемента может быть достигнуто путем применения каменноугольной кислой золы-уноса, которая относится к числу наиболее распространенных и сравнительно хорошо изученных минеральных наполнителей. Большим преимуществом золы-уноса как наполнителя цементных бетонов является низкая водопотребность. Введение в цементогрунтовую смесь золы, в отличие от других активных минеральных добавок, как правило, не ухудшает, а улучшает удобство укладки.

Цемент-шлак. Применение данной технологии значительно снижает потребление щебня и гравия при строительстве лесных дорог. Это дает существенную экономию ценных нерудных материалов. Снижается также нагрузка на грунт, поскольку не требуется дополнительных перемещений грузового транспорта. Вдобавок он не загрязняет дорогу перевозкой заменителей грунта и каменных заполнителей. Достигается максимальный показатель предела прочности. Шлакопортландцемент представляет собой портландцемент (20— 85 %) с добавками шлаков (15—80 %). По свойствам похож на портландцемент, но является более дешевым. Выпускается трех марок: 300, 400 и 500. В результате частичной замены в

шлакопортландцементе клинкера шлаком (обычно в количестве 30-75%) стоимость этого цемента по сравнению с портландцементом снижается примерно на 13%. Его недостаток - более быстрая, чем у портландцемента, потеря прочности при хранении.

В настоящее время при строительстве лесных автомобильных дорог в Республике Беларусь применяется композиционное вяжущее.

Разработана линейка составов композиционного вяжущего с различными физико-механическими характеристиками, что позволяет рекомендовать их использование для различных конструктивных слоев дорожных одежд.

Композиционное малоцементное вяжущее состоит из 70 % - портланд цемент ,10 % -молотые отходы АЦИ, 20 % - гранитоидные отсевы. Молотые отходы АЦИ и гранитоидный отсев возможно заменить на 30 % золы-уноса из топок теплоэлектростанций. Применение малоцементного композиционного вяжущего позволяет уменьшить затраты на строительство лесных автомобильных дорог.

Лис Юлия Николаевна, магистрант факультета технологий и техники лесной промышленности У О «Белорусский государственный технологический университет», г. Минск, Белоруссия

Научный руководитель - Лыщик Петр Алексеевич, кандидат технических наук, профессор кафедры «Лесные дороги и организация вывозки древесины» У О «Белорусский государственный технологический университет», г. Минск, Белоруссия

УДК 470.3 : 674.2

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >