Повышение эффективности шлакового вяжущего при укреплении асфальтогранулобетоных смесей для дорожного строительства
Введение
Уровень транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог влияет не только на безопасность дорожного движения, но и на качество и стоимость грузовых и пассажирских перевозок. Конструктивные слои дорожной одежды автомобильных дорог составляют наиболее дорогую и ответственную часть общей конструкции дороги.
В последнее время, в связи с увеличением интенсивности дорожного движения и осевых нагрузок на автомобильную дорогу, возникают различные деформации и разрушения дорожных одежд, что отражается на транспортно-эксплуатационном состоянии автомобильных дорог и приводит к увеличению затрат на работы по их восстановлению и ремонту.
Укрепление основания дорожной одежды при строительстве автомобильных дорог – эффективный подход к решению проблемы возникновения различных видов дефектов конструктивных слоев автомобильной дороги, который может предусматривать использование взамен дорогих каменных материалов, местного сырья при строительстве дорожных одежд [1].
Содержание
Введение …………………………………………………………………...7
1. Состояние вопроса………………………………………………….9
1.1. Новые стандарты контроля качества, приготовления и устройства слоев дорожной одежды на основе асфальтогранулобетонных смесей ……...9
1.2. Современные добавки, органического и неорганического происхождения для устройства слоев на основе асфальтогранулобетонных смесей……………………………………………….……………………………13
1.1.1. Минеральные добавки и вяжущие вещества……………………..13
1.1.2. Добавки органического происхождения. Стабилизаторы……….23
1.3. Использование шлаков при укреплении конструктивных слоев дорожных одежд…………………………………………………………………15
2. Объекты и методы исследования……………………..…………...21
2.1. Характеристика исходных материалов……………………………21
2.2. Методы исследования предела прочности при сжатии..….………………………………………………………………………..23
2.3. Метод испытания на морозостойкость…………………………...27
2.4. Метод испытания на определение динамического модуля упругости…………………………………………………………………………29
2.5. Метод испытаний на определение физико-механических свойств по ОДМ 218.6.1.005-2021………………………………………………………..33
3. Экспериментальные методы исследования………………………30
3.1. Определение физико-механических свойств по ГОСТ 23558-94………………………………………………………………………………….30
3.2. Определение морозостойкости……………………………………31
3.3. Определение модуля упругости…………………………………..33
3.4. Определение физико-механических свойств по ОДМ 218.6.1.005.2021………………………….………………………………………66
4. Технико-экономическое обоснование………………………………..…………………………………….48
Заключение
Список литературы
Список литературы
1. Пинаев И.Н. Стабилизация дорожного покрытия переходного типа // Дороги и мосты, 2013, №24 – 28 с.
2. ОДМ 218.6.1.005-2021 «Методических рекомендаций по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации». – Взамен «Методических рекомендаций по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации», утвержденных распоряжением Росавтодора № ОС-568-р от 27.06.2002. : введ. 2021-02-17. – М.: Изд-во стандартов, 2021. – 24 с.
3. ГОСТ 23558-94 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия. [Текст] - Введ. 01.01.1995. – М: СтандарИнформ: Изд-во стандартов, 2005. – 8 с.
4. ОДМ 218.3.084-2020 Рекомендации по приготовлению и применению органоминеральных смесей при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд капитального и облегченного типов. : введ. 2020-08-13. – М.: Изд-во стандартов, 2020. – 73 с.
5. ГОСТ 30491-2012 «Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия» : введ. 2012-12-27. – М.: Изд-во Росстандарт, 2020. – 19 с.
6. Модификатор ДорЦем [Электронный ресурс] URL: http://www.delovoiiran.ru/data/files/313/prezent_dorcem_2016_k.pdf.
На сегодняшний день использование шлаков в дорожном строительстве является целесообразным методом как с экономической точки зрения, так и с практической. Использование шлаков прописано во многих нормативных документах, таких как: ОДМ 218.3.084-2020 [4], ОДМ 218.6.1.005-2021 [2],
ГОСТ 23558-94 [3], ниже изучены работы в которых используется шлак при укреплении конструктивных слоев дорожных одежд.
Металлургические шлаки или граншлаки имеют сложное химическое строение, включающее в себя множество соединений и компонентов таких как: переохлажденные расплавы силикатов и алюмосиликатов, алюминатов и других компонентов различного химической и минералогической структуры. Состояние таких техногенных продуктов характеризуется как нестабильное в плане температурной устойчивости, имеющее огромный запас незадействованной энергии. При правильном подборе химически оптимальной среды, шлаки могут быть чрезвычайно активными со способностью выступать в качестве вяжущих материалов. Проявление гидравлической активности металлургических шлаков обуславливается их уникальным химическим составом структурно-фазного типа, включающая в себя стекловидную, кристаллическую и метастабильную фазу. Присутствие в составе структуры металлургических шлаков нескольких химических фаз характеризует их высокой дисперсностью, пониженным удельным весом (плотностью) и хаотичной компоновкой элементов структуры. При использовании металлургических шлаков в составе композиционных вяжущих материалах или как отдельный компонент стоит учитывать один факт – фаза твердения граншлаков происходит медленно. Такая особенность имеет ряд технологических и технических преимуществ в сравнении с имеющимися гидравлическими вяжущими: