ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА

Полезная модель относится к области дорожного строительства и может быть использовано для устройства дорожных полотен на бетонном основании.
Известна конструкция дорожной одежды, включающая дренажные слои и несущий слой /1/.
Известна конструкция дорожной одежды с несущим слоем из монолитного мелкозернистого бетона /2/.
Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция дорожной одежды, включающая дренажные песчаные слои, подстилающий слой (нижний), несущий слой (средний) и слой покрытия (верхний). Нижний, средний и верхний слои выполнены из монолитного армированного цементобетона /3/.
Недостатками известных конструкций является высокая трудоемкость и стоимость устройства дорожных полотен из-за высокой стоимости компонентов для бетона и необходимости его армирования для получения заданных характеристик по прочности и морозостойкости. Для получения заданных классов бетона используют как правило фракционированный гранитный щебень.
Техническая задача заключается в снижении себестоимости конструкции дорожной одежды при обеспечении прочности несущего и подстилающего бетонных слоев, расширении технологических возможностей выбора сырьевой базы и утилизации отходов.
Поставленная задача решается таким образом, что в дорожной одежде, включающей дренажный слой, подстилающий слой, несущий бетонный слои и покрытие, согласно полезной модели, подстилающий слой выполнен из бетона класса по прочности на сжатие В7,5-В15 при соотношении компонентов портландцемента и заполнителя 1:5-1:6,5, а
несущий слой выполнен из бетона класса по прочности на сжатие В30-В35 при соотношении компонентов портландцемента и заполнителя 1:3-1:4, при этом, в качестве заполнителя бетон содержит обогащенный отход производства известнякового щебня следующего гранулометрического состава': фракция 5-10 мм 30-34%, фракция 0-5 мм 66-70%. При этом, заполнитель бетона содержит пылевидные и глинистые частицы не более 3% от общей массы заполнителя. Причем, заполнитель бетона несущего слоя дополнительно содержит природный песок в количестве не более половины массы заполнителя.
Технический результат - получение высокопрочного несущего бетонного слоя при снижении себестоимости дорожного покрытия за счет использования отхода производства известнякового щебня предлагаемой гранулометрии с допустимым по нормам содержанием пылевидных и глинистых примесей.
Предлагаемая конструкция отличается от известной тем, что подстилающий слой выполнен из бетона класса по прочности на сжатие В7,5-В15 при соотношении компонентов портландцемента и заполнителя 1:5-1:6,5, а несущий слой выполнен из бетона класса по прочности на сжатие В30-В35 при соотношении компонентов портландцемента и заполнителя 1:3-1:4, при этом, в качестве заполнителя бетон содержит обогащенный отход производства известнякового щебня следующего гранулометрического состава: фракция 5-10 мм 30-34%, фракция 0-5 мм 66-70%. При этом, заполнитель бетона содержит пылевидные и глинистые частицы не более 3%. Предлагаемая гранулометрия заполнителя обеспечивает плотную упаковку компонентов бетонной смеси, повышение прочности и морозостойкости до нормированных для дорожных конструкций значений.
Предлагаемый бетон для подстилающего и несущего слоев на известняковом заполнителе указанного гранулометрического состава обеспечивает получение дорожной одежды с заданными эксплуатационными свойствами, при этом за счет использования отходов производства и расширения доступной сырьевой базы значительно сократить себестоимость конструкции дорожной одежды.
На чертеже представлена дорожная одежда, которая состоит из уложенных на грунтовое основание дренажных слоев песка и гравия 1 и 2, подстилающего бетонного слоя 3, несущего бетонного слоя 4 и асфальтового покрытия 5, толщиной 3-4 см.
3
3
2
3
2
2
3
3
В качестве известнякового заполнителя используют отходы следующего химического состава, %: СаСО 82,89-97,59; MgCO 0,74-2,66; AlO 0,22-1,18; SiO 0,48-3,23; FeO 0,34-1,90; СаО-50,36-54,67; MgO 0,31-1,27; SO 0,07-0,27; ППП 41,77-43,36; W 0,04-0,21.
2
Глинистые включения 2,29-3,0%. Предел прочности при сжатии 400-600 кг/см. Морозостойкость F50.
Пример.
На подготовленное основание укладывают дренажные слои песка и гравия 1 и 2, на которые последовательно укладывают подстилающий бетонный слой, несущий бетонный слой и слой асфальта 5 толщиной 3-4 см. Бетон для подстилающего слоя 3 и несущего слоя 4 готовят традиционным способом путем перемешивания компонентов портландцемента, заполнителя и воды. Заполнитель используют Лавского карьера Липецкой области. Гранулометрический состав заполнителя приведен в таблице 1.
Таблица №1
Размер отверстий сит, мм
10.0
5.0
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
Менее 0.16
Частный остаток(%)
2.4
30.6
58.7
3,0
0.9
1.66
2.2
0.54
Полный остаток (%)
2.4
33.0
91.7
94.7
95.6
97.26
99.46
100
Используют также природный песок с модулем крупности 2,5, портландцемент Себряковского цементного завода М500 Д-0. Результаты испытаний образцов бетона несущего и подстилающего слоев дорожной одежды приведены в таблице №2.
В составе №9 использован известняковый заполнитель с заданной гранулометрией пополам с природным песком. Все образцы выдержали испытания на морозостойкость в соответствии с ГОСТ 10060.1.
Как видно из таблицы №2 полученные результаты по прочности и морозостойкости обосновывают возможность использования материалов для изготовления предлагаемого бетона подстилающего и несущего слоев дорожной одежды.
Источники информации:
1. Патент РФ №2233934, кл. Е01С 3/00, публ.
2. Патент РФ №2149851, кл. С04В 28/02, публ. 27.05.2000 г.
3. Патент РФ №2248425, кл. Е01С 3/00, публ. 27.09.2004 г.
Таблица №2
№№ состава
Состав бетонной смеси кг/м^3
O.K. см
Прочность, МПа
Цемент
Песок
Заполнитель
В/Ц (Вода, л)
ЛСТ, % от массы цемента
1 сутки
28 дней
Rсж
Rсж
Rри
1
515
-
1700
0.35 (180)
0,3
3
15,0
40,6
6,1
2
470
-
1775
0,35 (165)
0.5
4
14,8
39,4
5,9
3
525
-
1615
0,40 (210)
-
3
16,0
36,4
5,2
4
450
-
1755
0,40 (180)
0,3
2
12,0
37,9
5,4
5
400
-
1850
0,40 (160)
0,5
4
10,4
36,1
5,2
6
400
-
1795
0,45 (180)
0.3
4
10,0
32,1
4,7
7
355
-
1885
0,45 (160)
0.5
2
8,0
33,3
4,9
8
300
-
1880
0,60 (180)
0,5
2
8,1
27,1
3,6
9
450
655
1100
0,40 (180)
0,2
4
13,8
37,4
5,0