КОМПЛЕКС АРХИТЕКТУРЫ СТРОИТЕЛЬСТВА, РАЗВИТИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДА

УПРАВЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ, НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПРОМЫШЛЕННОЙ ПОЛИТИКИ
В СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ
ГУП НИИМОССТРОЙ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ

СК 6117

АЛЬБОМ КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(БАЗАЛЬТОВЫХ, ОТХОДОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ, АСФАЛЬТОБЕТОНОВ, ИЗНОШЕННЫХ ШИН,
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ, ГОРЕЛОЙ
ФОРМОВОЧНОЙ ЗЕМЛИ)

МОСКВА 2000

РАЗРАБОТАН:

ГУП НИИМОССТРОЙ

Директор института, д.т.н.____________________________________ Е.Д. Белоусов

Заведующий лабораторией____________________________________ Л.В. Городецкий

Заведующий сектором, д.т.н.__________________________________ В.Н. Кононов

Заведующий сектором, к.т.н.__________________________________ Р.И. Бега

НИИ МК МАДИ (ТУ)

Директор института, к.т.н.____________________________________ Э.В. Котлярский

Заместитель директора, к.т.н._________________________________ Ю.Э. Васильев

Введен в действие указанием по институту Мосинжпроект № 29/49 от 23.02.2001 г.

Альбом конструкций дорожных одежд с использованием продуктов переработки промышленных и строительных материалов разработан институтами ГУП НИИМосстрой и НИИ МК МАДИ (ТУ) по заданию Управления экономической, научно-технической и промышленной политики в строительной отрасли Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города.

Альбом согласован с институтом «Мосинжпроект», ОАО «Гордорстрой», дорожно-строительной фирмой ООО «ТОЗА».

Альбом разработан впервые и предусматривает широкое использование в дорожном строительстве отходов бетонных и железобетонных конструкций, асфальтобетонов, изношенных шин, металлургических шлаков, базальтовых материалов.

Альбом разработан:

ГУП «НИИМосстрой» (к.т.н. Городецкий Л.В. - руководитель работы, к.т.н. Бега Р.И., Демин В.Ф., д.т.н. Кононов В.Н., Клейман М.И.).

НИИ МК МАДИ (ТУ) (к.т.н. Котлярский Э.В. - руководитель работы, к.т.н. Васильев Ю.Э).

Мосинжпроект (главный инженер института Тимофеев Л.К., главный инженер проекта (Щепин Л.П.).

СОДЕРЖАНИЕ

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Продукты переработки бетона, железобетона и асфальтобетона рекомендуются наряду с природными материалами в определенных соотношениях, для использования в нижних конструктивных слоях магистральных улиц, улиц и дорог местного значения при устройстве земляного полотна, подстилающих слоев, оснований, а также в качестве заполнителей для бетона класса по прочности на сжатие В15, малоцементного укатываемого бетона классов В7,5 - В15.

Продукты переработки от снятия и фрезерования асфальтобетона используются для приготовления асфальтобетонных смесей, которые применяются при укладке основного слоя асфальтобетонного покрытия, устраиваемого по основаниям из малоцементных укатываемых бетонов и щебеночных оснований или при капитальном ремонте асфальтобетонного покрытия. Применение регенерируемых смесей определяется типом смеси и назначением улиц. Отсевы дробления (фрезерования) асфальтобетона могут использоваться частично с основными компонентами в качестве добавки при приготовлении асфальтобетонных смесей различных марок.

Использование продуктов переработки цементобетонов и асфальтобетонов определяется в каждом конкретном случае в зависимости от наличия материалов, их качества, физико-механических показателей и требований к приготавливаемым смесям. Требования, предъявляемые к материалам от переработки вторичного сырья рекомендуемым для применения в дорожном строительстве, направлены на обеспечение качества дорожных сооружений не ниже чем в случае применения материалов первичного использования, и на снижение стоимости строительства.

Применение продуктов переработки цементо- и асфальтобетона в дорожных конструкциях нормируется следующими нормативными документами:

- «Технические рекомендации по применению новых материалов и конструкций с повышенными свойствами по эксплуатационной надежности и декоративности», вошедших в альбомы типовых проектов дорожных одежд СК 6101 1997 г, ТР 105-98;

- «Инструкция по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий» ТР 103-00,

- «Инструкция по применению укатываемого малоцементного бетона в конструкциях дорожных одежд» ВСН 16-95.

Одним из перспективных направлений применения материалов промышленной переработки является резиновая крошка различных фракций. Использование резиновой крошки в покрытиях магистральных улиц и дорог, спортивных сооружений, открытых теннисных кортов, различных площадок, дорожек и др. дорожных сооружений улучшает деформационные свойства бетонов и асфальтобетонов, их фильтрующую способность, увеличивает коэффициент сцепления и коэффициент безопасности покрытий.

Использование резиновой крошки при приготовлении бетонных смесей для дорожных сооружений регламентируется следующими нормативными документами:

- «Смеси цементобетонные дорожные с использованием отходов переработки автопокрышек. Технические условия», ТУ 5745-005-02066517-99;

- «Технический регламент производства цементобетонных смесей с использованием отходов переработки автопокрышек»;

- «Технические рекомендации по строительству монолитных дорожных конструкций из бетонных смесей, модифицированных резиновой крошкой или мукой» ТР 109-99.

Модифицированный резиновыми добавками бетон применяется для различных типов улиц и дорог при двухстадийном их строительстве в районах жилой застройки и одностадийном при благоустроительных работах в жилых комплексах, у детских и учебных заведений, на остановках общественного транспорта и перекрестках.

Металлургические шлаки, горелая формовочная земля, а также золошлаки ТЭС в дорожном строительстве в г. Москве в ограниченных объемах используются, в основном, при засыпке выемок, вертикальной планировке, частично при устройстве насыпей дорожного полотна, устройстве дренирующих слоев. Широкое применение этих материалов ограничивается несоответствием их качества требованиям нормативных документов, предъявляемым к материалам для использования при строительстве дорожных сооружений.

«Указаниями по применению металлургических шлаков и горелой формовочной земли московских заводов в дорожном строительстве», ВСН 118-85 определены основные требования к металлургическим шлакам, вяжущим их них, гранулируемому шлаку, используемому в качестве песка, щебню из шлака для приготовления цементобетонных, асфальтобетонных смесей, а также требования к горелой формовочной земле, используемой для устройства дренирующих слоев, вертикальной планировки, приготовления спецсмесей на органическом и минеральном вяжущем.

К заполнителям предъявляются жесткие требования по гранулометрическому составу: модуль крупности песка должен составлять 2,0-2,2. В крупном заполнителе ограничивается содержание слабых зерен 5-10 % по массе, а содержание зерен лещадной формы должно соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93.

Горелая формовочная земля, используемая для устройства дренирующих слоев, должна иметь коэффициент фильтрации более 3 м/сутки, содержание глинистых, пылеватых и других мелких частиц, определяемых методом отмучивания, недопустимо более 3 %; при использовании земли для вертикальной планировки местности и отсыпки насыпей коэффициент фильтрации ее не должен быть менее 3 м/сутки, а общее содержание мелких частиц - не должно быть более 5 %.

В соответствии с требованиями «Руководства по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из необработанных и обработанных в верхней части неорганическими вяжущими гравийно-щебеночных материалов и отходов промышленности» (СОЮЗдорНИИ) в дорожном строительстве могут использоваться шлаки и золошлаки имеющие зерновой состав 0-40 мм, прочность 300 кгс/см², морозостойкость МРЗ 25. В соответствии с требованием ГОСТ 9128-97 «Смеси асфальтобетонные, дорожные, аэродромные и асфальтобетон» золы могут использоваться в качестве минерального порошка. При этом в золе должно быть не менее 45 % частиц мельче 0,071 мм.

Перспективным направлением для совершенствования дорожных конструкций является введение в цементо- и асфальтобетонные смеси для дорожных одежд армирующих элементов из базальта - сеток и фибры. Заводом ОАО «Судогодское стекловолокно» освоено производство базальтового и стеклянного ровинга, сеток стеклянных и базальтовых с специальной пропиткой для применения в дорожном строительстве, фибры базальтовой.

Дорожные сетки из базальтового волокна могут применяться при армировании покрытий как в новом строительстве, так и при усилении дорожных одежд в процессе ремонта; при укреплении обочин, откосов, оснований земляного полотна; укреплении различных слоев дорожных одежд; стабилизации временных дорожных одежд; подъездных путей, водоотводных сооружений и др.

Базальтовые волокна диаметром 80-400 мк (из однокомпонентного расплава базальта) конечной длины 1 (1/d = 100-150) могут применяться для приготовления базальтофибробетонной смеси при изготовлении конструкций и изделий для дорожного строительства как в монолитном, так и в сборном варианте, а также для приготовления модифицированных асфальтобетонов. Ориентировочное содержание базальтовых фибр при приготовлении литых (ОК 14-18 см) базальтофибробетонных смесей для монолитных и сборных конструкций составляет 10-25 % от массы цемента. При приготовлении модифицированных асфальтобетонов, в зависимости от их вида и типа оптимальное содержание фибр находится в пределах 1,5-3,5 % по массе.

Базальтовые материалы обладают рядом преимуществ - имеют широкую сырьевую базу, более стойкие в среде твердеющего цемента, чем стеклянные волокна и 1,5-2 раза прочнее.

Выбор материалов дорожной конструкции осуществляется на основании исходных данных, к которым относятся: категория дороги или улицы, расчетная интенсивность движения транспорта на одну полосу движения, приведенная к расчетному автомобилю по схеме Н-30, гидрологические и геологические условия, характер рельефа и окружающего ландшафта, требования к экологическим показателям и декоративности поверхности.

КАТЕГОРИИ И НАЗНАЧЕНИЕ ГОРОДСКИХ УЛИЦ И ДОРОГ

2. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ БЕТОННЫХ, ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, АСФАЛЬТОБЕТОНОВ

Материалы, полученные от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций, наряду с натуральными материалами рекомендуется использовать в нижних конструктивных дорожных слоях как магистральных, так и улицах и дорогах местного значения с покрытием из цементобетона, в том числе с декоративной поверхностью.

Щебень и песок, полученные от переработки бетонов при разборке зданий, сооружений и дорожных асфальтобетонных конструкций, рекомендуется использовать при устройстве оснований, подстилающих слоев, а также в качестве заполнителей для бетона класса по прочности на сжатие В15 и малоцементного укатываемого бетона класса В7,5 (марка 2).

Смеси укатываемого бетона делятся на четыре марки. Выбор марок укатываемого бетона для конструктивных слоев дорожных одежд различных типов должен быть обоснован проектом и соответствовать данным, приведенным в таблице.

Марка укатываемого бетона для основания по морозостойкости должна быть не ниже 50 для марки 1 и не ниже 100 для марок 2, 3, 4.

Ориентировочные составы малоцементных укатываемых бетонов

Ориентировочные составы бетонных смесей класса В15

Принципиальные схемы конструкций магистральных дорог и улиц местного значения с цементобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых бетонных смесей.

1. Покрытие из цементобетона класса В25 - В30;

2. Основание из укатываемого бетона с частичной или полной заменой щебня и песка на материалы от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций;

3. Основание из щебня, полученного от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций;

4. Подстилающий слой из песка, полученного от переработки цементо- и асфальтобетонных конструкций;

5. Полиэтиленовая пленка, пергамин.

Расстояния между швами сжатия в метрах

Расстояния между швами расширения в метрах

Рекомендуемые толщины конструктивных слоев магистральных улиц и дорог

Рекомендуемые толщины конструктивных слоев улиц и дорог местного значения

Марку тип и вид асфальтового бетона рекомендуется принимать в соответствии с таблицей, в зависимости от категории улиц и дорог и от назначения конструктивных слоев.

Рекомендуемая область применения асфальтобетонных смесей с учетом принятой классификации улично-дорожной сети города

Асфальтобетонная смесь приготавливается путем смешения в смесительных установках в нагретом состоянии минеральных материалов различной крупности и нефтяного дорожного битума в рационально подобранных соотношениях. В необходимых случаях в смесь вводят добавки ПАВ, полимеров, серы, отсевов дробления (фрезерования) асфальтобетона. Отсевы дробления старого асфальта рекомендуется применять при приготовлении смесей для категорий улиц, отмеченных звездочкой *.

Принципиальные схемы конструкций дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых бетонных смесей:

а - конструкция для строительства на улицах и дорогах местного значения;

б - конструкция для строительства на магистральных улицах;

в, г - конструкции для стадийного строительства одежд в районах массовой жилой застройки;

1 - асфальтобетон высокоплотный, плотный; 2 - асфальтобетон плотный, пористый; 3, 3а, 3б - цементобетон из укатываемых смесей марок 2, 3, 4 соответственно; 4 - щебень М400; 5 - песчано-гравийная смесь; 6 - цементобетон марки 1 или цементогрунт; 7 - песок.

Ориентировочные толщины конструктивных слоев дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых бетонных смесей

3. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕРИАЛОВ И ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ШИН

Характеристика резиновой крошки и муки

Модифицированные составы бетонных смесей

Характеристика дорожных бетонов с отходами от переработки автопокрышек

Расстояния между швами расширения в конструкциях из бетонов, модифицированных резиновой крошкой или мукой

Принципиальные схемы конструкций дорог, тротуаров, площадок с использованием модифицированных резиновыми добавками бетонов:

а, б - конструкции магистральных дорог районного значения и внутриквартальных проездов, устраиваемых в две стадии;

в - покрытия тротуаров, площадок, отмосток, устраиваемых в одну стадию;

г - конструкции дорог на благоустраиваемых территориях у детских садов, школ, больниц, жилых зданий, устраиваемых в одну стадию

1, 2, 3, 9 - цементобетон В30 (М400), В27,5 (М350), В25 (М200), В15 (М200); 5 - песок; 6, 7 - плотный, пористый асфальтобетон; 4 - полиэтиленовая пленка; 8 - высокоплотный, плотный асфальтобетон.

Ориентировочные толщины конструктивных слоев дорожных одежд с использованием модифицированных резиновыми добавками бетонов

ТИПЫ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ И РЕЗИНОБИТУМНЫХ ПОКРЫТИЙ СПОРТИВНЫХ ПЛОЩАДОК

Ориентировочные толщины слоев

Состав покрытий

I. Асфальторезиновые

II. Резинобитумные

4. КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ, ГОРЕЛОЙ ФОРМОВОЧНОЙ ЗЕМЛИ

Основные требования к металлургическим шлакам, применяемым в дорожном строительстве

Зерновой состав фракций или смеси нескольких фракций щебня

Требования к щебню из шлака для приготовления цементобетонных и асфальтобетонных смесей