Минеральные бетоны из скальных пород КМА для оснований автомобильных дорог

• Автор: Шаповалов, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 230 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Эволюция конструкций дорожных одежд.

1.1.1 Развитие дорожного строительства в России

1.1.2 Современный этап дорожного строительства.

1.2 Технология устройства щебеночных оснований

1.2.1 Особенности устройства щебеночных оснований и покрытий в зимних условиях

1.2.2 Технология виброуплотнения щебеночного основания из анизотропных горных пород.

1.2.3 Особенность смешения щебеночных материалов в установках

1.2.4 Укрепление вяжущими веществами

1.2.5 Существующие методы оценки состояния дорожных конструкций
1.3 Минеральный бетон для устройства щебеночных оснований
1.3.1 Проектирование состава минерального бетона
1.3.2 Геохметрическая модель для щебня и гравия.
1.3.3 Определение максимальной плотности упаковки дисперсных материалов
1.4 Анализ использования техногенных отходов КМА для производства минерального бетона
1.5 Выводы.
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Методика отбора проб.
2.2 Методы исследований
2.2.1 Рентгенофазовый анализ
2.2.2 Дифференциальный термический анализ.
2.2.3 Электронномикроскопический анализ.
2.2.4 Определение удельной поверхности
2.2.5 Определение гранулометрии веществ.
2.2.6 Методы исследований характеристик применяемых материалов
2.3 Выводы
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
МИНЕРАЛЬНЫХ БЕТОНОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ОСНОВАНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
3.1 Характеристика материалов, принятых для исследований
3.2 Расчет состава минерального бетона.
3.2.1 Теоретические основы подбора состава минеральной
3.2.2 Минеральный бетон на основе щебня из пород сланцевой толщи .
3.2.3 Минеральный бетон на основе щебня из гранита
3.2.4 Минеральный бетон на основе щебня из кварцитоиесчанника.
3.3 Рациональные составы минеральной смеси, в зависимости от минералопетрографических характеристик пород.
3.4 Выводы.
4 ПУСТОТНОСТЬ И МОДУЛЬ УПРУГОСТИ МИНЕРАЛЬНОЙ СМЕСИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА И СВОЙСТВ ЩЕБНЯ
И ПАРАМЕТРОВ УПЛОТНЕНИЯ.
4.1 Определение необходимого количества проходов катка для уплотнения минеральной щебеночной смеси.
4.2 Определение пустотности подобранной минеральной смеси, на основе пород сланцевой толщи и кварцитопесчаника,
4.3 Определение модуля упругости минеральной смеси с помощью установки динамического нагружения ДИНА ЗМ
4.4 Выводы . .
5 ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДОРОЖНЫХ
ОСНОВАНИЙ, УКРЕПЛЕННЫХ СМЕСЯМИ С ВЫСОКОЙ ПРОНИКАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ.
5.1 Характеристика материалов, принятых для исследований
5.1.1 Портландцемент
5.1.2 Отходы мокрой магнитной сепарации.
5.1.3 Энергия техногенного воздействия и кристаллохимические характеристики кварца отходов ММС.
5.2 Энергоемкость помола и водопотребность ТМЦ
5.3 Технология производства вяжущих с использованием отходов
ммс 1зз
5.4 Требования к материалам, используемым для строительства автомобильных дорог.
5.4.1 Выбор пластифицирующей добавки.
5.4.2 Общие требования к материалам.
5.5 Определение проникающей способности.
5.6 Свойства оснований автомобильных дорог, укрепленных смесями с высокой проникающей способностью.
5.7 Выводы
6 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И УСТРОЙСТВА
ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО БЕТОНА
6.1 Приготовление минеральной смеси в стационарных установках
6.2 Мобильные установки
6.3 Технология устройства оснований дорожных одежд из минерального бетона.
6.3.1 Минеральные щебеночные основания
6.3.2 Минеральные щебеночные основания, укрепленные смесями с высокой проникающей способностью
6.4 Выводы.
7 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО БЕТОНА ДЛЯ ОСНОВАНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ.
7.1 Расчт затрат на НИР.
7.2 Расчет экономии материальных затрат при использовании минеральной смеси на основе щебня КМА для устройства основания автомобильных дорог
7.3 Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Коренным отличием асфальтобетона от щебня, обработанного вяжущим, явилось обязательное наличие в его составе тонкого минерального порошка крупностью менее 0,1 мм. На первом этапе проектирования составов асфальтобетона ему предписывалась роль заполнения пор между песчаными частицами, откуда и родилось его первоначальное наименование заполнитель, впоследствии замененное термином минеральный порошок. В зависимости от соотношения минерального порошка и вяжущего покрытие оказывалось слишком хрупким или слишком пластичным, особенно в жаркую погоду, когда на нем оставались следы от колес и возникали сдвиги при торможении. Одежды с малым содержанием вяжущего быстро разрушались. Для последнего летия характерна устойчивая тенденция к поискам путей уменьшения стоимости дорожного строительства. Выход ищут в применении широкого круга отходов промышленности. В ФРГ широко используют для возведения земляного полотна золошлаки от печей, в которых сжигают в городах бытовые отбросы. Широко развивается повторное употребление материалов перестраиваемых дорожных одежд, например, щебня от дробления бетона старых дорожных покрытий. Ведутся попытки использования искусственных каменных материалов укладка в нижний слой одежд керамзита, обработанного битумом Польша, и искусственного щебня из обожженной до спекания глины керамдора. Временное возрастание цен на битум заставило изменить отношение к старому асфальтобетону. Применяют самую различную технологию его повторного использования от полного удаления старых покрытий с их переработкой на заводах для последующей укладки в покрытие до частичного разрыхления верхнего слоя на неполную толщину, добавления к нему нового материала и укладки на старое место при ремонтных работах и утолщении. Разрыхление выполняют как с предварительным разогреванием, так и в холодном состоянии. В верхних слоях покрытий получает распространение сильнопористый дренирующий асфальтобетон, который, обладая хорошей шероховатостью, обеспечивает высокий коэффициент сцепления с шинами, предотвращая аквапланирование быстрым отводом из зоны контакта с покрытием водяной пленки, вдавливаемой в поры покрытия. Таким образом, проведенный анализ развития дорожной сети показал, что с течением времени и расширением базы строительных материалов совершенствовались и конструкции дорожных одежд. И если первоначально при строительстве дорог необходимо было учитывать дефицит материалов и техники, то дальнейшее развитие требований к дорожной сети диктовалось ускоряющимся научнотехническим погрессом, ростом городов и развитием промышленности. Следовательно, можно заметить, что с ростом и совершенствованием автомобильного парка, развитием инфраструктуры структуры городов и промышленности возникла потребность и совершенствованию самих дорожностроительных материалов. Очевидно, что все больший интерес проявляется к расширению базы дорожностроительных материалов, расширяется область применения и активно ведутся работы по их укреплению органическими и неорганическими вяжущими. Щебеночное основание наиболее распространенный тип дорожного основания, которому в настоящее время придан статус несущего слоя дорожной одежды. Технологический процесс устройства щебеночных оснований и покрытий включает следующие операции при устройстве нижнего слоя основания вывозку щебня и 0 0 мм автомобилямисамосвалами, распределение его самоходным распределителем и уплотнение с поливкой водой. При устройстве верхнего слоя основания или покрытия добавляются такие операции вывозка щебня 5 , мм и распределение его навесными распределителями с последующим разметанием щетками уплотнение с поливкой водой вывозка при необходимости щебня для расклинивания более мелких фракций, распределение его навесными распределителями и окончательное уплотнение с поливкой водой. Для выполнения работ по устройству слоя щебеночного основания или покрытия на каждую смену намечают захватки первая для вывозки и распределения щебня, вторая для его уплотнения. Длину их назначают из условия максимальной загрузки самоходного распределителя щебня 0 0 м.