Щебень — это неорганический, зернистый, сыпучий материал с зёрнами размером свыше 5 мм.
Плотность щебня — 1300. 1400 кг/м3 (таблица).
Толщина слоя щебня зависит от пирога дорожного покрытия.
— калькулятор расчета площади автомобильной дороги
— калькулятор расчета расхода асфальта на м2
— калькулятор расчета расхода песка на м2
Быстро выполнить эту простейшую математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.
Вы можете заказать нашим инженерам расчет расхода щебня для любой поверхности. На этой странице представлен онлайн калькулятор для расчета расхода щебня в зависимости от площади поверхности и количества слоев.
15 октября 2019
Норма расхода щебня
Нормирование потребления щебня применяется во всех видах строительства — дорожное, жилое, промышленное и регулируется ГОСТом. Однако принципы расчета везде практически одинаковы – главное в полной мере учесть все имеющиеся параметры.
Для того чтобы рассчитать количество щебеночного материала, необходимого при укладке одного квадратного метра дорожного основания/покрытия и исключить неприятный момент его нехватки на завершающем этапе производственных работ, необходимо знать и учитывать следующие параметры:
— толщину дорожного основания/ покрытия
— удельный вес щебня (его можно уточнить по техническому паспорту на конкретную партию и, как правило, данное значение числа находится в пределах от 1,3 до 1,47 т/м3, в зависимости от типа щебня)
Расход щебня на 1 м2 дорожного покрытия высчитывается по формуле = толщина слоя Х ширина слоя Х длина слоя Х 1,47 т/м3 (удельный вес щебня) Х 1,3 (коэффициент уплотнения для гранитного щебня)
Во время дорожно-строительных работ асфальтовое дорожное полотно укатывается в несколько слоев. Соответственно и уровень использования щебня возрастает в разы. Поэтому расчет потребления должен производиться заранее, учитывая плотность используемого стройматериала, толщину каждого слоя, размеры фракции каждого слоя. Чаще всего базовый слой имеет расход 28-30 кг/м2, второй 22-24 кг/м2, а третий, если это необходимо, 14-16 кг/м2, при плотности дорожного щебня 800-1000.
Надеемся, что знание расчета точного количества необходимых стройматериалов позволит вам сэкономить время на дополнительную закупку при нехватке щебня или избежать проблем с утилизацией излишка.
Наш гранит — Ваша стабильность!
Инструкция предназначена для руководства при проектировании и строительстве дорожных покрытий и оснований из каменных материалов, обработанных органическими вяжущими по способам пропитки, смешения на дороге, и из черного щебня, а также слоев износа по способу поверхностной пропитки.
Согласована с Госстроем СССР
декабрь 1974 г. Утверждена
Министерством транспортного строительства СССР
22 марта 1977 г.
ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ ПОКРЫТИЙ
И ОСНОВАНИЙ ИЗ ЩЕБЕНОЧНЫХ,
ГРАВИЙНЫХ И ПЕСЧАНЫХ
МАТЕРИАЛОВ, ОБРАБОТАННЫХ
ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ
ВСН 123-77
Минтрансстрой СССР
Инструкция
предназначена для руководства при проектировании и строительстве дорожных
покрытий и оснований из каменных материалов, обработанных органическими
вяжущими по способам пропитки, смешения на дороге и из черного щебня, а также
слоев износа по способу поверхностной обработки.
В Инструкции
изложены требования к материалам, применяемым при строительстве таких покрытий,
оснований и слоев износа, а также правила производства работ.
Инструкция не
содержит требований к материалам и правила производства работ с применением
эмульсий. Эти требования и правила приведены во вновь изданных «Технических
указаниях по приготовлению и применению дорожных эмульсий» (ВСН
115-75).
При разработке
Инструкции учтены результаты исследований последних лет, а также отечественный
и зарубежный опыт строительства подобных покрытий.
Инструкция
составлена сотрудниками Ленинградского филиала Союздорнии: заслуженным деятелем
науки и техники РСФСР, д-ром техн. наук, проф. Калертом, канд. техн. наук И. Филипповым, инж. Ценюгой, а также канд. техн. наук Э. Казарновской (Союздорнии).
Рис. 1, табл. 17, прилож.
Министерство транспортного строительства
СССР
Ведомственные строительные нормы
ВСН 123-77Минтрансстрой СССР
Инструкция по устройству покрытий и
оснований из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных
органическими вяжущими
Взамен
«Инструкции по устройству покрытий и оснований из щебня (гравия),
обработанного органическими вяжущими» (ВСН 123-65)
Внесена
Государственным всесоюзным дорожным научно-исследовательским институтом
(Союздорнии)
Утверждена
Министерством транспортного строительства СССР
22 марта 1977 г
Срок введения
1 марта 1978 г.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Покрытия,
основания и слои износа из щебеночных (гравийных) и песчаных материалов,
обработанных органическими вяжущими, разделяют на четыре вида:
слои износа, устроенные по способу
поверхностной обработки;
покрытия и основания из
фракционированного щебня с пропиткой или полупропиткой вяжущим;
покрытия и основания из песчаных,
гравийных, щебеночных холодных смесей, приготовленных по способу смешения на
дороге;
покрытия и основания из горячего, теплого
или холодного фракционированного щебня, обработанного вяжущим в установке
(черный щебень).
К конструкциям дорожных одежд,
устраиваемых предлагаемыми способами, предъявляют следующие требования:
соответствие всей дорожной конструкции требуемой прочности; соответствие вида
покрытия перспективному движению и климатическим условиям; соответствие
требованиям к составу и свойствам материалов покрытия и основания;
экономичность при наибольшем использовании местных каменных и вяжущих
материалов; возможность комплексной механизации и автоматизации работ с учетом
местных условий; обеспечение требуемой ровности и шероховатости покрытий.
При выборе
вида покрытия (табл. 1) или основания (табл. 2) учитывают интенсивность
движения и состав транспортных средств, категорию дороги, климатические
условия, обеспеченность каменными материалами, особенности технологии и механизации работ, местные
производственные и экономические условия.
Рекомендуемые виды покрытия
в зависимости от категории автомобильной дороги и дорожно-климатической зоны
Дорожно-климатическая
зона
Категория автомобильной дороги
III
IV
I
Покрытие
из горячего черного щебня, из фракционированного щебня с пропиткой
Покрытие
из теплого черного щебня
II и III
Покрытие
из горячего черного щебня, из фракционированного щебня с пропиткой
Покрытие из горячего, теплого и холодного
черного щебня
Покрытие из смесей, приготовленных по способу
смешения на дороге
Покрытие из фракционированного щебня с
пропиткой
IV, V
Покрытие из смесей, приготовленных по способу
смешения на дороге
Покрытие из фракционированного щебня с
пропиткой
Слои износа по способу двойной или тройной
поверхностной обработки
Примечания 1. Покрытия,
указанные в табл. 1, на дорогах IV
категории не допускаются, если элементы плана и продольного профиля не
соответствуют скорости движения автомобилей: 80 км/ч — в равнинной, 60 км/ч —
в пересеченной и 40 км/ч — в горной местности. При реконструкции дорог V категории рекомендуется
устраивать покрытия из смесей, приготовленных по способу смешения на дороге с
использованием медленно густеющих жидких битумов, или слои износа по способу
двойной или тройной поверхностной обработки. Целесообразность устройства
таких покрытий должна быть обоснована технико-экономическим расчетом.
Рекомендуемые виды оснований
в зависимости от категории автомобильных дорог и дорожно-климатической зоны
Дорожно-климатическая
зона
Категория
автомобильной дороги
I — II
III — IV
I
Основание из
теплого черного щебня
Основание из
теплого черного щебня
II и III
Основание из
горячего или теплого черного щебня, из фракционированного щебня с пропиткой
Основание из
горячего или теплого черного щебня, из фракционированного щебня с пропиткой
IV, V
Основания из
горячего черного щебня, из фракционированного щебня с пропиткой
Основание из
горячего черного щебня
Основание из
смеси, приготовленной смешением на дороге (при стадийном строительстве)
Основание из
фракционированного щебня с пропиткой
При выборе основания дополнительно следует
учитывать вид покрытия и конструкцию нижележащих слоев дорожной одежды.
В основаниях
недопустимы слои, значительно отличающиеся от покрытий по жесткости, например,
покрытие, построенное с применением вязких битумов, а основание — из холодных
смесей на медленногустеющих битумах, что возможно только при стадийном
строительстве.
Покрытия на
основаниях из материалов, обработанных эмульсиями, устраивают с учетом срока
формирования таких оснований.
В I и II
дорожно-климатических зонах покрытия и основания устраивают преимущественно из
черного щебня или из асфальтобетонных смесей.
При
строительстве асфальтобетонных или цементобетонных покрытий в основании, как
правило, применяют смеси, приготавливаемые в установке; в отдельных случаях
основания устраивают из черного щебня или из смесей, приготовленных по способу
смешения на дороге. При реконструкции и капитальном ремонте дорог в качестве
основания могут быть использованы существующие покрытия.
Перед
устройством покрытия основание должно быть сформированным, плотным, ровным и
чистым; его поперечный уклон должен быть равен поперечному уклону покрытия.
Покрытия,
используемые в качестве оснований, должны быть плотными, недеформированными,
сухими, очищенными от пыли. При необходимости их следует отремонтировать.
Покрытия
по способу пропитки, смешения на дороге или из черного щебня устраивают на
основаниях без применения вяжущих или из материалов, укрепленных цементом,
местными вяжущими (золы уноса, гранулированные шлаки и др. ), и на старых
покрытиях всех видов. На этих же основаниях могут быть устроены слои износа
способом поверхностной обработки.
При стадийном
строительстве покрытия из черного щебня допускается устраивать на основаниях из
смесей, приготовленных по способу смешения на дороге и по способу пропитки.
Наименьшие толщины покрытий
и оснований, допускаемые по технологическим условиям
Материал слоя
Наименьшая толщина слоя, см
покрытий
оснований
Щебень, обработанный по способу пропитки
8
8
Щебень, обработанный по способу полупропитки
4
4
Щебеночные (гравийные) и песчаные смеси,
приготовленные способом смешения на дороге
8
8
Черный щебень
5
5
Примечание. При реконструкции толщина
покрытия, устраиваемого по способу смешения на дороге, может быть уменьшена
до 5 см. Это должно быть обосновано технико-экономическим расчетом.
Во II и III дорожно-климатических зонах
поверхностная обработка обязательна на покрытиях из черного щебня и из смесей,
приготовленных по способу смешения на дороге.
В IV и V
дорожно-климатических зонах поверхностная обработка обязательна на покрытиях,
построенных по способу смешения на дороге из крупно-зернистых смесей. На
участках с продольными уклонами более 50 ‰ независимо от вида покрытия
необходима поверхностная обработка повышенной шероховатости.
Минимальная толщина покрытия и основания зависит от наибольшего размера зерен
материала, технологии и требуемой прочности дорожной одежды (табл.
При
стадийном строительстве дорожных одежд основания устраивают: способом пропитки,
из смесей, приготовленных по способу смешения на дороге, из черного щебня.
ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ПОКРЫТИЙ
И ОСНОВАНИЙ
Для
устройства всех трех видов (см. 1) покрытий и оснований и слоя
износа следует применять щебень, полученный дроблением горных пород или
валунного камня, щебень из гравия, щебень из металлургических шлаков устойчивой
структуры, гравий, отвечающие требованиям ГОСТ
8267-75, ГОСТ 10260-74, ГОСТ
3344-73, ГОСТ 8268-74 и
пп. 3
и 2. 7
настоящей Инструкции.
В качестве
каменного материала можно применять искусственный керамический щебень (гравий)
— керамдор, который по показателям дробимости, износа и морозостойкости должен
соответствовать требованиям ГОСТ
8267-75 или ГОСТ 8268-74 и
пп. 3
— 2. 6
Инструкции.
Марку щебня (гравия) выбирают по табл.
В
соответствии с ГОСТ
8267-75, ГОСТ 8268-74 и
ГОСТ 10260-74 количество зерен слабых и выветрелых горных пород не должно
превышать (по массе):
в щебне марок
1400, 1200 — 5 %;
в щебне марок
1000, 800, 600, 400, в гравии и щебне из гравия марок Др 8, Др 12, Др 16 — 10
%;
в щебне марок
300, 200, в гравии и щебне из гравия марки Др 24 — 15 %.
В щебне, применяемом для устройства
покрытий по способу смешения на дороге, не должно быть больше 35 % зерен пластинчатой (лещадной) формы, а для
покрытий других видов — 25 % (по массе).
Требования к щебню (гравию) для устройства покрытий,
оснований и слоев износа
Показатели
Щебень для слоев, устраиваемых способом
поверхностной обработки
Щебень для покрытий, устраиваемых способом
пропитки
Холодные смеси, приготовленные способом
смешения на дороге
Черный щебень (горячий, теплый и холодный)
Примечания: 1. При
испытании гравия на морозостойкость количество циклов может быть уменьшено до
15. Суровые климатические условия характеризуются среднемесячной
температурой наиболее холодного месяца ниже -15 °С; умеренные — от -5 до -15
°С, мягкие — до -5 °С.
Пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемых отмучиванием, должно быть:
в щебне из
изверженных и метаморфических пород — не более 1 %, из осадочных пород марок от
600 до 1200 — не более 2 %, марок от 200 до 400 — не более 3 % по массе;
в щебне из гравия марок по дробимости Др 8, Др 12,
Др 16 более 1 %, марки Др 24 не более 2 % (по массе);
в гравии марок
Др 8, Др 12, Др 16 — не более 1 %, марки Др 24 не более 3 % (по массе).
Содержание глины в комках во всех
указанных материалах не должно быть более 0,25 %, а в гравии марки Др 24 — не
более 0,5 % (по массе).
В районах, где
встречаются засоленные гравийные материалы, содержание водорастворимых солей
перед обработкой вяжущими не должно превышать пределов, указанных в табл.
Содержание водорастворимых солей в гравийных
(щебеночных) смесях
Вяжущее
Порода преобладающих зерен гравия
Содержание
водорастворимых солей (кроме гипса), % (по массе), не более
В том числе
Допускаемое
содержание гипса, %, не более
NaCl
Na2SO4, MgSO4
Na2CO3, NaHCO3
Жидкие
битумы и дегти
Карбонатные
(известняковые, доломитовые)
1,0
До 0,7
До 0,2
До 0,1
1,5
Некарбонатные
2,0
До 1,5
До 0,4
До 0,1
3,0
Вязкие
битумы
Карбонатные
(известняковые, доломитовые)
1,8
До 1,5
До 0,2
До 0,1
1,5
Некарбонатные
3,6
До 3,0
До 0,5
До 0,1
3,0
Щебень (гравий) кислых и окремненных пород (граниты, кварцевые диориты,
песчаники, порфиры, липариты, кварциты и др. ) проверяют на сцепление с битумом
по ГОСТ
12801-71.
В смесях для устройства покрытий по
способу смешения на дороге используют пески природные или дробленые с модулем
крупности не менее 2, фракционированные и обогащенные, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-67.
Мелкий песок (с
модулем крупности 1 — 2) применяют при условии обогащения его добавками
крупного песка (природного или дробленого), количество которых устанавливается
так, чтобы зерновой состав смеси щебня (гравия), песка и минерального порошка
соответствовал требованиям п.
Дробленый
песок получают дроблением невыветрелых изверженных и метаморфических горных
пород марки по прочности не ниже 800, осадочных — не ниже 400, гравия — не ниже
марки Др 16.
В смесях
со щебнем (гравием) марка по дробимости исходной горной породы дробленого песка
должна быть не ниже марки щебня (гравия).
Пылевидных, илистых и глинистых частиц, определяемых отмучиванием в природном
песке, должно быть не более 3 %, в том числе глины не более 0,5 %.
В смесях
для устройства покрытия по способу смешения на дороге в качестве минерального
порошка применяют отходы асбоцементного производства, золу уноса,
фильтрпрессные отходы, пыль уноса цементных заводов, пылеватые грунты с числом
пластичности не более 10. Частиц мельче 0,071 мм в минеральном порошке должно
быть не менее 60 %.
Пористость при уплотнении под нагрузкой 400 кгс/см2 должна быть не
более 45 % по объему для золы уноса (для частиц мельче 0,315 мм) и пыли уноса
цементных заводов и шлаков, для прочих порошков не более 35 %.
Водорастворимых
соединений должно быть не более: в пыли уноса цементных заводов — 8 %; в
промышленных отходах — 0,5 %, в грунтах с содержанием солей Na2SO4 и MgSO4 — 0,25 % и солей Na2CO3 и NaHCO3 — 0,1 %, в золах уноса ТЭЦ
— 1 % (по массе).
Кроме того,
золы уноса ТЭЦ должны содержать не более 3 % СаО. Его содержание определяют по
методике, изложенной в «Инструкции» ВСН 59-68; потери при прокаливании зол
уноса ТЭЦ должны быть не более 20 %.
Органические
вяжущие материалы и разжижители
При
устройстве покрытий и оснований применяют следующие органические вяжущие:
Вид и
марка органического вяжущего назначаются в зависимости от вида покрытия,
категории дороги, назначения конструктивного слоя, способа работ и
дорожно-климатической зоны (табл.
Вяжущие материалы,
рекомендуемые для устройства покрытий и оснований
Способы устройства покрытия и основания
Марки вяжущих, рекомендуемые в
дорожно-климатических зонах
Примечание. Битумы марок БНД могут быть
заменены битумами марок БН с той же вязкостью.
На дорогах, проходящих через города и
населенные пункты, в верхнем слое покрытия запрещается применять
каменно-угольные дегти и сланцевые битумы как в чистом виде, так и в смеси с
нефтяными битумами или гудронами.
Нефтяные
жидкие и вязкие битумы могут быть приготовлены на нефтеперерабатывающих заводах
без добавки или с добавкой ПАВ. Последние вводят в битум, если он не
выдерживает испытания на сцепление со стандартным каменным материалом.
При содержании
ПАВ к наименованию марки битума добавляется индекс «п», например, БНДп — 40/60,
СГп — 40/70.
В исключительных случаях, когда отсутствуют
готовые битумы марок БНД-200/300, БНД-130/200, СГ-130/200, МГ-130/200,
СГ-70/130 и МГ-70/130, их заменяют битумами, полученными разжижением битумов
марок БНД-40/60, БНД-60/90, БНД-90/130 разжижителями (нефтяным гудроном,
нефтью, мазутом, жидкими битумами марок МГ-25/40 и МГ-40/70, каменноугольным
дегтем или маслом, сланцевым маслом, керосином).
Вязкость
разжиженных битумов доводят до вязкости той марки, которую они заменяют. По
фракционному составу жидкие битумы могут не соответствовать требованиям ГОСТ
11955-74. Вязкие битумы могут не соответствовать требованиям ГОСТ
22245-66 по глубине проникания при 0 °С, температуре разжижения, по
свойствам остатка после прогрева и температуре вспышки. Разжижители должны
отвечать следующим требованиям: мазут — ГОСТ 10565-75; жидкие битумы марок
МГ-25/40 и МГ-40/70 — ГОСТ 11955-74;
каменноугольные дегти — ГОСТ
4641-74; нефтяной гудрон — ТУ 101154-71; каменноугольное масло — ГОСТ
2770-74; ТУ-584; керосин — ГОСТ 4753-68; сланцевое масло — ГОСТ
4806-66.
Мазут, жидкие
битумы, дегти, гудрон, а также нефть относятся к тяжелым разжижителям;
каменноугольное и сланцевое масла, керосин — к легким. Тяжелые разжижители
применяют для получения медленногустеющих жидких битумов, легкие — для жидких
битумов, густеющих со средней скоростью, а также битумов с глубиной проникания
130 — 200 или 200 — 300.
Соотношение
битума и разжижителя устанавливает лаборатория. Ориентировочное количество
разжижителя устанавливают по приложению 3. При использовании в
качестве разжижителя керосина его максимальное количество, добавляемое к
битуму, не должно превышать 10 %.
При
необходимости нефтяные битумы могут быть заменены нефтяными гудронами или
нефтяными гудронами в смеси с вязкими сланцевыми битумами. По вязкости нефтяные
гудроны или их смеси с вязкими сланцевыми битумами должны соответствовать марке
нефтяного битума, рекомендуемой для конкретных условий строительства (см. табл. Максимальное количество вязкого сланцевого битума в смеси с нефтяным гудроном
не должно превышать 40 %. Свойства нефтяного гудрона, предназначенного для
замены битума, должны соответствовать требованиям стандарта на
медленногустеющие жидкие нефтяные битумы. Свойства вязких сланцевых битумов
должны соответствовать РСТ ЭССР 82-72 (приложение 4).
Для
улучшения прилипания вяжущего к влажным каменным материалам и увеличения
начальной прочности покрытий рекомендуется применять составленные
битумно-дегтевые материалы. Их используют при обработке влажных каменных
материалов, например при способе смешения на дороге и пропитке. Соотношение
битума и дегтя устанавливают по показателю требуемой вязкости вяжущего для
принятого способа работ. В составленной битумно-дегтевой смеси не должно быть
выпадения осадка после прогрева в термостате в течение 10 ч при температуре 120
°С.
Поверхностно-активные
вещества и активаторы
Весной,
осенью, а также летом (в условиях повышенной влажности) при обработке каменных
материалов органическим вяжущим рекомендуется применять ПАВ и активаторы.
Добавки ПАВ
назначают с целью:
улучшения
сцепления вяжущих с сухой и влажной поверхностью каменных материалов, входящих
в состав смесей, если показатели их сцепления без ПАВ ниже оценки «хорошо»;
улучшения
технологических показателей при обработке каменных материалов (снижение
температуры и времени их нагрева, увеличение степени обволакивания вяжущим,
сокращение времени перемешивания);
улучшения
транспортабельности, удобоукладываемости и уплотняемость обработанных
материалов;
ускорения
формирования покрытия, устраиваемого с вяжущим малой вязкости.
Активаторы
поверхности каменных материалов применяют для подготовки материалов кислых
пород к взаимодействию с битумом, для улучшения технологического процесса
приготовления смесей с влажными каменными материалами.
ПАВ и
активаторы применяют в соответствии с Инструкцией ВСН 59-68.
Состав смесей подбирают при устройстве покрытий и оснований по способу смешения
на дороге.
Щебеночно-песчаные (гравийно-песчаные) смеси составляют из щебня (гравия),
песка и минерального порошка; песчаные — из песка и минерального порошка. Допускается использовать природные щебеночно-песчаные (гравийно-песчаные) и
песчаные смеси, если их зерновой состав соответствует требованиям п. 27,
физико-механические показатели зерен крупнее 5 мм — требованиям пп. 3 — 2. 6, а
частиц мельче 5 мм — требованиям п. 9 и п.
Покрытия и
основания по способу смешения на дороге целесообразно устраивать из местных
песчано-гравийных смесей с добавлением минерального порошка или без него.
В
зависимости от наибольшего размера частиц каменного материала смеси
подразделяют на: крупнозернистые — до 40 мм; среднезернистые — до 20 (25) мм;
мелкозернистые — до 15 (10) мм; песчаные — до 5 мм.
Подбор
состава смесей преследует цель определения в данных конкретных условиях состава
смеси, имеющего соотношение исходных материалов — каменных и вяжущих,
отвечающее требованиям Инструкции (табл. Окончательную норму расхода
вяжущего уточняют лабораторным подбором.
Зерновой состав каменных материалов для смесей следует подбирать по принципу
непрерывного зернового состава (см. табл. 8 и рис. При этом кривая зернового
состава должна располагаться в зоне, ограниченной предельными кривыми, и не
иметь резких переломов.
Свойства
холодных смесей, приготовленных по способу смешения на дороге, должны
соответствовать требованиям табл.
Качество
смесей может быть улучшено введением ПАВ и активаторов.
Для гравийных
смесей с содержанием дробленых зерен менее 35 % с целью повысить их прочность и
сдвигоустойчивость рекомендуется использовать вяжущее с максимально допустимой
вязкостью и увеличить содержание минерального порошка в рекомендуемых пределах.
Физико-механические свойства
холодных смесей, приготовленных способом смешения на дороге
Показатели
Нормы
Остаточная
пористость, % по объему
3 — 9
Водонасыщение,
% по объему
3 — 8
Набухание,
% по объему, не более
3
Предел
прочности при сжатии R20 при температуре +20 °С, кгс/см2,
не менее
8
Коэффициент
водоустойчивости, не менее
0,5
Коэффициент
длительной водоустойчивости, не менее
0,4
Примечания: 1. Предел
прочности R20
дан для образцов из мелкозернистых смесей с высотой h и диаметром d, равными 71,4 мм; для образцов из песчаных смесей с h = d = 50,5
мм требования должны быть увеличены на 20 %, а для образцов из крупно- и
среднезернистых смесей с h = d = 101,5 мм
— уменьшены на 20 %. Показатели физико-механических свойств смесей с битумами и дегтями определяют
в соответствии с ГОСТ 12801-71.
Для увеличения прочности покрытий в
песчано-гравийные смеси добавляют дробленые зерна в количестве 25 — 45 % общего
объема гравийного материала с зернами крупнее 5 мм.
Состав каменных материалов для смесей,
приготавливаемых способом смешения на дороге, и содержание в них битума
Вид смесей
Содержание зерен каменного материала, % по
массе, мельче данного размера, мм
Содержание
битума, % по массе
Гравийные, песчано-гравийные смеси
рекомендуется пропускать через дробилку, если получаемые при этом смеси будут
содержать не менее 40 % дробленых зерен крупнее 5 мм.
Содержание вяжущего в смесях должно быть оптимальным, обеспечивающим
допускаемую остаточную пористость и наибольшую прочность покрытия при данном
каменном материале.
Составы
смесей подбирают из материалов, свойства которых соответствуют установленным. При подборе составов смесей определяют:
соотношение в
смеси каменных материалов — щебня (гравия), песка и минерального порошка,
обеспечивающее ее оптимальную плотность;
оптимальное
количество вяжущего в смеси, обеспечивающее максимальную прочность и
оптимальную остаточную пористость покрытия.
Качество
каменных материалов и вяжущего должно соответствовать требованиям, изложенным в
разделе 2
настоящей Инструкции.
Расчет
состава каменных материалов
Массовую долю щебня
(гравия), песка и минерального порошка рассчитывают, исходя из зернового
состава каждого из этих материалов и требуемого зернового состава смеси,
выбранного в зависимости от ее вида (см. табл. 8 и рис.
В соответствии с требованием табл. 8
содержание минерального порошка в смесях рекомендуется принимать: для
щебеночно-песчаных — близкое к минимальному количеству; для гравийно-песчаных —
близкое к среднему количеству.
При несоответствии свойств подобранной
смеси требованиям табл. 7 содержание порошка увеличивают.
Определение оптимального
содержания вяжущего в смеси
Оптимальное
количество вяжущего рассчитывают, исходя из фактической пористости минеральной
части лабораторных образцов смеси и заданной остаточной пористости смеси в
соответствии с требованиям табл. Три образца
изготовляют из смеси, в которой количество вяжущего принимают на 0,3 — 0,5 %
меньше нижнего предела табл. Определяют
объемную массу образцов, плотность смеси каменных материалов, входящих в состав
смеси, и рассчитывают требуемое количество битума по формуле:
где Vоnop — пористость
смеси каменных материалов испытанных образцов;
Vnop-
заданная остаточная пористость смеси при 20 °С, %;
gуб —
плотность битума при 20 °С, г/см3;
gо —
объемная масса смеси каменных материалов испытанных образцов, г/см3.
С количеством битума, полученным
расчетом, приготовляют контрольную смесь, формуют из нее три образца и
определяют остаточную пористость. При соответствии остаточной пористости
образцов, требуемой для данного вида смеси, приготовляют смесь такого же
состава, из которой формуют и уплотняют необходимое для определения всех
показателей физико-механических свойств (см. табл. 7) количество образцов.
Состав смеси можно считать подобранным в
том случае, если остаточная пористость находится в требуемых пределах, а
показатели физико-механических свойств удовлетворяют требованиям табл.
Если остаточная пористость контрольной
смеси больше требуемой, то приготовляют вторую смесь с увеличенным количеством
битума, а если остаточная пористость меньше требуемой, то в повторной смеси
количество битума уменьшают. Если смеси имеют требуемую остаточную пористость,
но по другим показателям физико-механических свойств не отвечают установленным
требованиям, следует несколько изменить зерновой состав минеральной части (как
правило, за счет увеличения количества минерального порошка в установленных
пределах) и повторить расчет оптимального количества вяжущего. При поступлении битума из
другого нефтеперерабатывающего завода оптимальное количество битума определяют
вновь.
Пример
подбора состава смеси
Необходимо
подобрать состав мелкозернистой смеси для покрытия. Имеются следующие
материалы: битум МГ-70/130, гравий, песок, местный грунт (заполнитель) —
супесь, свойства которых соответствуют техническим требованиям, а зерновой
состав приведен в табл.
Расчет
состава каменных материалов. Определяют соотношение массы гравия, песка и
минерального порошка, при котором зерновой состав их смеси удовлетворяет
требованиям табл. 8, а его графическое изображение представляет
собой плавную кривую, лежащую в заданных пределах (см. рис.
Расчет
количества гравия. По кривым (см. рис. 1) или по табл. 8 устанавливают, что частиц
гравия крупнее 5 мм в смеси должно быть 15 — 37 % (через сито с размером
отверстий 5 мм должно проходить 63 — 85 % материала). Принимают требуемое
содержание гравия крупнее 5 мм — 35 %. В гравии количество зерен крупнее 5 мм
равно 92 % (в песке и минеральном порошке зерен крупнее 5 мм нет), поэтому
гравия требуется
Полученное
значение вносят в табл. 9 и рассчитывают содержание в смеси каждой фракции
гравия (берется 38 % от процента содержания в гравии каждой фракции).
Расчет
количества песка и минерального порошка. По рис. 1 или табл. 8
определяют, что количество частиц мельче 0,071 мм в каменных материалах смеси
должно быть 10 — 25 %. Принимается для расчета 13 %. В минеральном порошке
содержится 78 % частиц мельче 0,071 мм, отсюда количество его в смеси должно
быть:
Пример
расчета зернового состава
Каменный материал
Содержание зерен, % по массе, мельче данного
размера, мм
Вместе с тем в песке также содержится некоторое
количество частиц мельче 0,071 мм, поэтому принимают содержание минерального
порошка 15 %. Это количество записывают в табл. 9 и далее рассчитывают
содержание в смеси каждой фракции минерального порошка (берется 15 % от
процента содержания в минеральном порошке каждой фракции).
Количество
песка в смеси составит:
П =
100 — (Гр. + МП) = 100 — (38 + 15) = 47 %.
Определение
оптимального количества вяжущего. Примерное количество вяжущего определяют расчетом. С
этой целью гравий, песок и минеральный порошок в выбранных соотношениях
смешивают с вяжущим, количество которого принимают на 0,3 % меньше нижнего предела,
указанного в табл. Из полученной смеси уплотняют три образца
диаметром и высотой 71,4 мм. Через сутки определяют их объемную массу,
вычисляют плотность скелета смеси без вяжущего
и на основании этих данных находят объемную массу gо и
пористость Vопор
минеральной части образцов. Зная
плотность вяжущего gуб и требуемую согласно табл. 7 остаточную пористость образцов
Vпор,
рассчитывают ориентировочное
количество вяжущего по формуле (п. 37).
Например, объемная масса пробных образцов
смеси при содержании вяжущего 6,2 % (сверх 100 % минеральной части) —
2,30 г/см3; плотность скелета минеральной части смеси — 2,69 г/см3;
плотность вяжущего — 1 г/см3, заданная остаточная пористость смеси 5
%. Тогда
С полученным количеством вяжущего — 6,7 %
— изготовляют контрольную смесь, из нее уплотняют три образца и определяют
остаточную пористость смеси. Если она будет в требуемых пределах (3 — 9 %),
уплотняют девять образцов, которые испытывают. Полученные показатели
физико-механических свойств образцов должны удовлетворять требованиям табл.
ПРИЕМ, ХРАНЕНИЕ И ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛОВ
Размещение баз по приготовлению черного щебня и
вяжущих
Базы по приготовлению горячего,
теплого и холодного черного щебня (АБЗ) размещают у железнодорожных и водных
путей или у строящейся автомобильной дороги. При использовании местных
материалов базы, как правило, располагаются в притрассовом карьере. Удаленность
базы от места укладки щебня определяют допускаемой продолжительностью его
транспортирования. Для горячего черного щебня при температуре воздуха не ниже
+10 °С эта продолжительность должна быть не более 1,5 ч.
Продолжительность транспортирования
теплого черного щебня при температуре воздуха +10 °С должна быть не более 2,5
ч. Максимальную дальность возки холодного черного щебня определяют на основе
экономических расчетов.
Базы по приготовлению вяжущего
размещают так же, как базы по приготовлению черного щебня.
Количество смесительных машин,
установок для приготовления вяжущего и другого технологического оборудования
назначают, исходя из потребности той или иной разновидности щебня или вяжущего
для планируемого объема работ с учетом среднегодовой производительности этих
машин, установок и технологического оборудования и продолжительности
строительного сезона.
При сооружении баз следует
руководствоваться типовыми проектами, предусматривающими автоматизацию
управления всеми агрегатами с одного пульта.
Правила приемки и хранения
материалов
Щебень (гравий), щебеночно
(гравийно)-песчаные смеси, песок, минеральный порошок поставляют на
асфальтобетонные заводы или прирельсовые склады в готовом виде со
специализированных или притрассовых предприятий и принимают с учетом требований
ГОСТ
8267-75, ГОСТ 10260-74, ГОСТ
3344-73, ГОСТ 17060- 71, ГОСТ 8268-74, ГОСТ
8735-75. Для устройства покрытий и оснований из смеси, приготовленной
способом смешения на дороге или способом пропитки, а также для способа
поверхностной обработки каменные материалы можно доставлять на место
производства работ.
Щебень (гравий), щебеночно
(гравийно)-песчаные смеси и песок разной крупности хранят в отдельных штабелях
по фракциям. Минеральный порошок следует хранить в закрытом складе.
Органические вяжущие поступают на
прирельсовую базу в железнодорожных цистернах или бункерных полувагонах; их
сливают в хранилище временного или постоянного типа.
Нефтяные битумы, приготовляемые на
нефтеперерабатывающих заводах и специальных базах, на расстояние не более 300
км рекомендуется доставлять автобитумовозами или автогудронаторами и сливать
непосредственно в расходные емкости (цистерны, баки и т. Транспортирование
вяжущих с прирельсовых баз к месту работы осуществляется автогудронаторами или
автобитумовозами.
При подаче цистерн и бункерных
полувагонов под разгрузку следует соблюдать правильную расстановку их по фронту
слива в соответствии с видами поступивших вяжущих материалов. Обязательно
проверяют соответствие поданных транспортных средств полученным документам,
наличие паспортов на получаемые материалы, наличие пломб, сохранности оттисков
на них, соответствие дат оттисков датам отправочных документов, отсутствие
утечки вяжущих через заглушки сливных приборов. После осмотра транспортных
средств составляют ведомость приемки вяжущих и отбирают пробы для лабораторных
испытаний согласно п.
Бункерные полувагоны разгружают
после прогрева паровой рубашки и разогрева примыкающего к рубашке слоя вяжущего
материала. К паровой рубашке подают пар из парообразователя, присоединяя к
нижнему штуцеру бункера шланг. Через 10 — 15 мин пуск пара прекращают, после
чего шланги отсоединяют и выгружают вяжущее.
В цистернах, оборудованных
змеевиками, вяжущее разогревают паром до жидкого состояния, присоединяя шланг
от парообразователя к патрубку змеевика цистерны. Продолжительность подогрева
зависит от вязкости и температуры вяжущего, температуры воздуха. Слив надо
начинать после подогрева вяжущего во всей цистерне. Сливной прибор перед
открытием клапана должен быть прогрет.
В цистерны, не оборудованные
подогревательным устройством, для подогрева вяжущих через горловину вводят
систему змеевиков или электрогрелок. В крайнем случае допускается подогрев
острым паром только тех материалов, в которых содержится некоторое количество
воды (например, сырые дегти).
Вяжущее из цистерны должно быть
слито полностью. По окончании слива сливные приборы, крышки люков и бункеров
закрывают и закрепляют болтами. Вагоны после разгрузки тарных материалов или
песка должны быть полностью очищены.
Хранение вяжущих должно быть
организовано так, чтобы была исключена их потеря, загрязнение и обводнение. Битумы, густеющие со средней скоростью, и эмульсии хранят в металлических
емкостях (цистерны, баки большой емкости — 30 т и более и др. ), снабженных
плотно закрывающимися крышками, а также в бетонированных ямах крытого типа,
разделенных на секции для битумов различных марок и составов.
Битумы и дегтевые материалы хранят в
хранилищах постоянного или временного типа.
Вяжущие, поступившие в штучной таре
(например, в бочках), хранят в сараях или под навесом в штабелях в два яруса,
стоймя или на ребро, пробками вверх, с прокладками из досок. Пек, поступивший
навалом, следует хранить в сараях или под навесом.
Для вязких битумов устраивают
постоянные или временные хранилища непосредственно в грунте: ямного, полуямного
или наземного типа. Дно и стенки хранилищ постоянного типа укрепляют кирпичной
или каменной кладкой на тощем цементном растворе. В хранилищах временного типа
дно и стенки укрепляют цементным или песчано-глинистым раствором, лоскутами и
т. Хранилища всех типов следует устраивать крытыми во избежание обводнения
вяжущих.
Независимо от типа хранилищ в них
обязательно должны быть предусмотрены все необходимые меры техники безопасности
и пожарной безопасности (пп. 26 — 9. 28).
Хранилища вязких и жидких битумов и
дегтей должны иметь оборудование для подогрева вяжущего. Подогревательные
устройства представляют собой систему труб, по которым пропускают пар, горячие
газы, горячую воду, или систему электрогрелок.
Для жидких вяжущих подогревательными
устройствами оборудуют, как правило, только зону подогрева. Для бесперебойного
поступления в зону подогрева твердых вяжущих подогревательными устройствами
оборудуют также и хранилище.
Зона подогрева в хранилищах для
битумов, дегтей и жидких битумов должна быть устроена так, чтобы имелась
возможность ее полного освобождения для очистки и ремонта. Подогревательные
устройства должны быть выполнены в виде отдельных секций таким образом, чтобы
была возможность подъема и извлечения их для осмотра и ремонта.
Катионактивные вещества,
доставляемые в специальной таре, хранят в закрытых помещениях.
Жидкие анионактивные вещества (окисленный
рисайкл, мазутные полукоксовые фенолы), доставляемые в цистернах, после слива
хранят в водонепроницаемых емкостях, защищенных от попадания в них влаги и от
засорения.
Вязкие и твердые анионактивные вещества
(окисленный петролатум, окисленный парафин, синтетические жирные кислоты,
второй жировой гудрон и др. ), доставляемые в железнодорожных цистернах с
теплоизоляцией, следует хранить в оборудованных подогревом крытых хранилищах
для предохранения от засорения и влаги. Анионактивные вещества, доставляемые в
бочках, следует хранить в крытом помещении или под навесом (с теневой стороны).
Древесные,
газогенераторные и сухоперегонные, а также торфяные и сланцевые смолы хранят в
водонепроницаемых емкостях, оборудованных подогревом, исключающих утечку
материала и защищающих его от попадания влаги. Хлорное железо, доставляемое в
железных барабанах, хранят в крытом помещении или под навесом.
Известь,
цемент и сланцевую золу следует хранить в закрытых помещениях, предотвращающих
их увлажнение и засорение примесями.
Щебень
(гравий), щебеночные (гравийные) смеси, пески, предназначенные для обработки
способами смешения на дороге или в установке и не соответствующие рекомендуемым
составам, улучшают дополнительной сортировкой, мойкой, добавлением недостающих
фракций.
Минеральный
порошок поступает на базу в готовом виде или может быть приготовлен на базе
помолом в шаровых мельницах сухого известняка, основного металлургического
шлака, ракушечника и других карбонатных горных пород.
Вяжущие
следует нагревать до температуры, указанной в табл.
Нагрев вяжущего
выше рабочей температуры не допускается.
Все
органические вяжущие, рабочая температура которых выше +100 °С или обезвоживание
которых по условиям работы обязательно, приготовляют:
в специальных
битумоплавильных установках непрерывного действия с газовым или электрическим
подогревом (автоматизированные установки), где воду из вяжущего выпаривают в
«тонком слое»;
в битумных
котлах периодического действия объемом от 6000 до 15000 л, объединенных в
батареи из трех котлов с обмуровкой кирпичной кладкой или без нее, с каналами
для горячих газов.
Все установки
для приготовления вяжущих обязательно должны иметь огнетушители и ящики с песком.
Вяжущие с
рабочей температурой нагрева ниже +100 °С, обезвоживание которых по условиям
производства работ не требуется, можно
нагреть до рабочих температур в зонах подогрева хранилищ (см. табл. 10).
Подготовку вяжущего в котлах ведут
по двухступенчатому циклу: в одних котлах вяжущее нагревают и при необходимости
обезвоживают, затем перекачивают в другие (расходные) котлы, где нагревают его
до рабочей температуры.
Вяжущие в котлах нагревают только после
заполнения ими 1/3 или 1/3 объема котла так, чтобы жаровые трубы или нижние
боковые каналы были покрыты вяжущим. Затем по мере нагрева вяжущее подают
небольшими порциями до заполнения объема котла на 2/3. При нагреве температура
приготовляемого материала не должна превышать +105 °С, если вяжущее обводнено. Нагрев продолжается до полного обезвоживания вяжущего. Во время нагрева вяжущий
материал необходимо тщательно перемешивать. Вяжущее можно считать готовым
только после того, как прекратится вспенивание и оно нагреется до рабочей
температуры (см. табл. 10). Температуру нагреваемого вяжущего следует
измерять через каждые 2 ч, для чего на плавильных установках, котлах и
расходных (рабочих) емкостях должны быть термометры или другие приборы для
измерения температуры.
Температура нагрева битумов и дегтей
Марки вяжущего
Температура
вяжущих, °С
без
добавки ПАВ
с
добавкой ПАВ
Битумы нефтяные жидкие:
СГ-25/40
60 — 70
—
МГ-25/40
60 — 70
—
СГ-40/70
70 — 80
—
МГ-40/70
70 — 80
—
СГ-70/130
80 — 90
80 — 90
МГ-70/130
80 — 90
80 — 90
СГ-130/200
90 — 100
90 — 100
МГ-130/200
90 — 100
90 — 100
Битумы нефтяные вязкие:
БНД-200/300
90 — 100
90 — 100
БНД-130/200
100 — 120
90 — 100
БНД-90/130
100 — 120
90 — 100
БНД-60/90
130 — 150
110 — 130
БНД-40/60
130 — 150
110 — 130
Битумы сланцевые жидкие:
С-20/35
50 — 60
—
С-35/70
60 — 70
—
С-70/130
70 — 80
—
С-130/200
80 — 90
—
Дегти каменноугольные жидкие:
Д-3, Д-4, ДС-4, ДС-5
80 — 90
—
Д-5, ДС-6, ДС-7
80 — 100
—
Д-6
90 — 120
—
Продолжительность выдерживания вяжущего при рабочей температуре не должна
превышать: для вязких битумов 5 ч, для сланцевых — 4 ч, для среднегустеющих
жидких битумов — 2 ч, для медленногустеющих жидких битумов и дегтей — марок Д-3
— Д-6 — 4 ч.
Температуру вязких битумов разрешается
поддерживать не выше 80 °С, жидких — не выше 60 °С, не более 12 ч.
Дегти и сланцевые битумы можно хранить не
более 12 ч при температуре их на 10 — 15 °С ниже рабочей.
При необходимости дорожные дегти
требуемых марок приготовляют из песка и каменноугольного масла или сырого
каменноугольного дегтя. Для приготовления составленного дегтя в котлы сначала
загружают каменноугольный пек и нагревают его до 180 °С. Когда пек расплавлен,
нагрев прекращают и в котлы вливают небольшими дозами (при непрерывном
перемешивании) каменноугольное масло или сырой деготь без их подогрева. При
этом температура материала понижается до 110 — 120 °С. Пек загружают по массе,
а масло — по объему с учетом его плотности. Соотношение компонентов
устанавливают в лаборатории.
Если деготь приготавливают из пека и
сырого дегтя, последний предварительно должен быть обезвожен. В случае
приготовления дорожных дегтей менее вязких марок в обезвоженный сырой деготь
можно добавлять пек небольшими порциями, в кусках без предварительного его
расплавления. Температуру смеси надо поддерживать в пределах 105 — 120 °С. Вязкость приготовленного дегтя проверяют в лаборатории.
Смешанный деготь приготовляют на
месте из низкотемпературного пека или отогнанного дегтя и разжижителя
(высокотемпературного
дегтя марок Д-1, Д-2 или антраценового масла). Низкотемпературный пек или
отогнанный деготь нагревают не выше +130 °С. Соотношение компонентов
устанавливают в лаборатории.
При отсутствии
готовых жидких битумов класса МГ и СГ и вязких битумов марок БНД-200/300 и
БНД-130/200 может быть приготовлен составленный битум с аналогичной вязкостью
путем разжижения более вязких битумов.
При
приготовлении жидкого битума класса МГ предназначенный для разжижения вязкий
битум обезвоживают, после чего нагрев прекращают, а в котел добавляют
разжижитель небольшими порциями с тщательным перемешиванием. В качестве
разжижителей в этом случае применяют жидкие битумы, мазут, нефть (непарафинистую). До рабочих температур составленный битум подогревают после того, как закончено
добавление разжижителя. Соотношение компонентов устанавливают в лаборатории.
Для
приготовления жидких битумов класса СГ вязкий битум следует разжижать в
отдельном котле, оборудованном паронагревом, так как применяемые для этой цели
разжижители (лигроин, керосин) легко воспламеняются и потому весьма опасны. Работы с легкими разжижителями следует выполнять по указаниям, согласованным с
местными органами пожарного надзора. В котел перекачивают расплавленный и
выпаренный вязкий битум, температура которого не должна превышать 90 — 100 °С,
а затем в него небольшими порциями подают разжижитель при постоянном
перемешивании. Соотношение компонентов устанавливают в лаборатории.
При
обезвоживании битума, дегтя, пека во избежание ценообразования следует
применять противопенные химические препараты: полисилоксановый каучук СКТН-1
или МКТ-1. В битум, деготь или пек, нагретые до 85 — 95 °С, вводят 2 — 3 капли
СКТН-1 или 4 — 6 капель МКТ-1 на 10 т, после чего вяжущее тщательно
перемешивают и продолжают нагревать без перерыва до полного обезвоживания и
достижения рабочей температуры. В случае появления пены вторично добавляют
противопенные препараты.
