Дорожная одежда
Дорожная одежда включает дренажный слой, подстилающий бетонный слой, несущий бетонный слой и асфальтовое покрытие. Подстилающий слой выполнен из бетона класса по прочности на сжатие В7,5-В15 при соотношении компонентов портландцемента и заполнителя 1:5-1:6,5, несущий слой выполнен из бетона класса по прочности на сжатие В30-В35 при соотношении компонентов портландцемента и заполнителя 1:3-1:4. В качестве заполнителя бетон подстилающего и несущего слоев содержит обогащенный отход производства известнякового щебня следующего гранулометрического состава: фракция 5-10 мм 30-34%, фракция 0-5 мм 66-70%. Прочность при сжатии 40 МПа, растяжении при изгибе - до 6 МПа. 2 з.п.ф. 1 ил.
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.
В качестве известнякового заполнителя используют отходы следующего химического состава, %: СаСО3 82,89-97,59; MgCO3 0,74-2,66; Al2 O3 0,22-1,18; SiO2 0,48-3,23; Fe2O3 0,34-1,90; СаО-50,36-54,67; MgO 0,31-1,27; SO 3 0,07-0,27; ППП 41,77-43,36; W 0,04-0,21.
Глинистые включения 2,29-3,0%. Предел прочности при сжатии 400-600 кг/см 2. 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 |
1. Дорожная одежда, включающая дренажный слой, подстилающий слой, несущий бетонный слой и покрытие, отличающаяся 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 подстилающего и несущего слоев содержит обогащенный отход производства известнякового щебня следующего гранулометрического состава: фракция 5-10 мм 30-34%, фракция 0-5 мм 66-70%.
2. Дорожная одежда по п.1, отличающаяся тем, что заполнитель бетона содержит пылевидные и глинистые частицы не более 3% от общей массы заполнителя.
3. Дорожная одежда по п.1, отличающаяся тем, что заполнитель бетона несущего слоя дополнительно содержит природный песок в количестве не более половины массы заполнителя.
