Стабилизация, укрепление и осушение грунта ant, аренда стабилизатора, строительство дорог, строительство грунтовых дорог и оснований от компании Флавиа

ТЕХНОЛОГИЯ УКРЕПЛЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ГРУНТОВ
 
Одной из актуальнейших задач развития дорожно-транспортного комплекса Российской Федерации является ускоренное развитие сети автомобильных дорог, в том числе соединение сельских населённых пунктов с дорогами общего пользования. Реализация этой программы требует от дорожных организаций нестандартного подхода. Отсутствие достаточного количества высокопрочных каменных материалов на строительном объекте – дороге, также снижение стоимости и сроков строительства дорог, заставило искать оригинальные пути решения этой задачи. Обзор современных технологий строительства автомобильных дорог во всём мире показывает растущую тенденцию применения технологии стабилизации и укрепления грунта с целью удешевления и сокращения сроков строительства. В качестве строительных материалов при укреплении и стабилизации грунта при строительстве оснований и покрытий дорог в первую очередь используются местные грунты, укрепленные и стабилизированные различными добавками. Для стабилизации и укрепления грунтов при строительстве дорог использовались цемент, известь негашеная, фосфорные шлаки, зола уноса и другие вяжущие. Однако отсутствие необходимой высокопроизводительной техники, а также невысокие показатели физико-механических свойств получаемых грунтосмесей не позволяли этой технологии занять достойное место при строительстве оснований и покрытий дорог. Разработанные в последнее время различные стабилизирующие добавки (стабилизаторы грунта) дали возможность при строительстве дорог устранить недостатки грунтов, укрепленных цементами, такие как низкая морозостойкость, высокое водопоглощение и практическое отсутствие прочности на разрыв при изгибе.
 

Рис.1. Стабилизация грунта с добавлением цемента.

Для строительства основания дороги – стабилизация и укрепление грунта во многих случаях является наиболее выгодным и оперативным способом решения вопроса по многим экономическим критериям. При строительстве дорог стабилизация и укрепление грунта вяжущими веществами с добавлением стабилизатора ANT помогает увеличить прочность местных грунтов, повысить их морозо - и водостойкость, кардинально улучшить физико-механические свойства основания дорог.
Применение технологий укрепления грунтов и холодной регенерации позволяет строить более прочное, более гибкое и водонепроницаемое основание с высокими показателями предела прочности на сжатие, на разрыв и на изгиб. Это все самые важные характеристики для дорожного строительства. Из любого местного грунта (при необходимости – корректировка гранулометрического состава) мы получаем микроармированную, эластичную, износостойкую плиту в качестве дорожного основания при строительстве дорог.
 
Представляем Вашему вниманию инновационную технологию укрепления грунтов с применением стабилизатора «ANT», разработанную ЗАО «АНТ-Инжиниринг» г. Волжский. Стандарт организации СТО 60929601.007-2014 . Патент на изобретение №2408615.

Основным элементом технологии укрепления и стабилизации грунта и регенерации асфальтобетонов является препарат «Стабилизатор грунтов и органоминеральных смесей «ANT» (далее по тексту стабилизатор «ANT»). ТУ 929151-001-60929601-2010. Стабилизатор «ANT» является поверхностно-активным веществом, полученным в результате катализа органических веществ с добавлением химических элементов. Его действие направлено на проведение в используемом материале (грунты или асфальтобетонный гранулят) окислительно-восстановительной реакции на молекулярном уровне. В грунтах (как в естественных, так и в техногенных), вследствие воздействия стабилизатора «ANT» происходит образование новых конгломератов с мощными кристаллическими связями, что ведёт к укреплению грунта. В асфальтобетонном грануляте, вследствие воздействия стабилизатора «ANT», происходит изменение структуры битума на молекулярном уровне, и битум приобретает новые физико-механические свойства, т.е. происходит его «омоложение».
 
Стабилизатор «ANT» используется в виде водного раствора. Расход Стабилизатора грунта «ANT» при укреплении грунтов составляет 0,0071% от массы сухого скелета грунтов или 1 л на 7,5 м3 укреплённого грунта. При регенерации асфальтобетонов расход стабилизатора грунта «ANT» составляет 0,01% от массы асфальтобетонного гранулята или 0,1 л на 1 т регенерированной асфальтобетонной смеси.

Физико-механические показатели укреплённых грунтов
  1. Укреплённые грунты при строительстве оснований и покрытий дорог в зависимости от их физико-механических свойств подразделяют на различные марки.
  2. Физико-механические показатели укреплённых грунтов различных марок должны соответствовать требованиям указанным в Таблице 1.
  3. Определение физико-механических показателей укреплённых грунтов в дорожном строительстве осуществляют в соответствии с требованиями Приложения А в возрасте 28 суток с момента изготовления.
  4. Разрешается производить определение физико-механических показателей укреплённых грунтов в возрасте 14 суток с момента приготовления с перерасчетом полученных данных на коэффициент 1,65. В возрасте 14 суток укреплённые грунты имеют показатели физико-механических свойств в диапазоне 40% - 60% от финальных (в возрасте 28 суток).
 
Наименование физико-механических показателей укреплённых грунтов Физико-механические показатели укреплённых грунтов
М20 М40 М60 М75 М100
Предел прочности на сжатие при естественной влажности, МПа (кг/см2) не менее: 2,0 (20) 4,0 (40) 6,0 (60) 7,5 (75) 10,0 (100)
Предел прочности на сжатие в водонасыщенном состоянии, в зависимости от типа водонасыщения, МПа (кг/см2), не менее: 1,0 (10)
(капилярное)
2,0 (20)
(капилярное)
3,0 (30)
(полное)
4,0 (40)
(полное)
5,0 (50)
(полное)
Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа (кг/см2) не менее: 0,4 (4) 0,8 (8) 1,2 (12) 1,5 (15) 2,0 (20)
Модуль упругости, МПа, не менее: 300 400 600 900 1200
Марка по морозостойкости F (в числителе) при температуре замораживания (в знаменателе), в зависимости от типа водонасыщения, не ниже:  F5 
- 20°C
(капил)
 F10 
- 20°C
(капил)
 F10 
- 20°C
(полное)
 F15 
- 20°C
(полное)
 F25 
- 20°C
(полное)

Таблица №1

Область применения укреплённых грунтов. Рекомендации по проектированию нежёстких дорожных одежд с использованием укреплённых грунтов.

Область применения укреплённых грунтов:

  • стабилизация грунтов рабочего слоя земляного полотна автомобильных дорог;
  • устройство слоёв основания дорог I - IV технической категории при строительстве дорог;
  • устройство слоёв покрытий автомобильных дорог IV - V технической категории.
  • Рекомендуемая область применения укреплённых грунтов приведена в Таблице 2.
Тип дорожной одежды
Минимальная проектная марка укреплённых грунтов
Покрытие с устройством слоя износа
Несущие слои
основания
Дополнительные слои основания, рабочий слой земляного полотна
Капитальный
М100
М75
М20
Облегченный
М75
М60
М20
Переходный
М60
М40
М20

Таблица №2

  • Устройство монолитных конструктивных слоев из укреплённых грунтов при строительстве основания дорог взамен слоев из минеральных зернистых материалов (каменные материалы, различные виды смесей, пески и т.д.) позволяет значительно улучшить физико-механические показатели конструкции дорожной одежды, создать более благоприятный водно-тепловой режим земляного полотна, что особенно важно для дорог в I - II дорожно-климатических зонах. Кроме того, уменьшается толщина дорожной одежды по сравнению с толщиной дорожной одежды со слоями из минеральных зернистых материалов.
  • Проектирование нежестких дорожных одежд с основаниями и покрытиями из укрепленных грунтов, при строительстве новых автомобильных дорог, производят в соответствии с требованиями ОДН 218.46-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд».
  • Минимальная толщина конструктивного слоя из укрепленного грунта при строительстве оснований и покрытий дорог должна составлять не менее 15см.
  • При проектировании конструктивных слоёв оснований и покрытий дорожных одежд из укреплённых грунтов предусматривать деформационные швы не требуется.
  • При разработке плана производства работ по строительству основания дорог и покрытий из укреплённых грунтов не требуется предусматривать уход за свежеуложенным конструктивным слоем с использованием плёнкообразующих материалов или других способов.
  • Движение транспорта по конструктивному слою из укрепленного грунта марок М60 и выше разрешается осуществлять сразу после уплотнения обработанного грунта.
  • Движение строительной техники по конструктивному слою из укрепленного грунта марок М40 и ниже разрешается осуществлять не ранее чем через 24 часа после уплотнения обработанного грунта.
  • Устройство вышележащих конструктивных слоев дорожной одежды или слоев износа поверх конструктивных слоев из укреплённых грунтов разрешается осуществлять не ранее чем через 12 часов с момента уплотнения укрепленного грунта.

Рекомендации по подбору составов укреплённых грунтов.
Требования к технологическому регламенту.

  1. Подбор составов грунтов и разработку технологического регламента необходимо производить непосредственно для каждого объекта проведения строительных работ.
  2. Проведение лабораторных работ осуществляется с использованием лаборатории укрепления грунта.
  3. При подборе составов укреплённых грунтов необходимо руководствоваться следующими принципами:
  • достижения требуемых физико-механических показателей укреплённых грунтов;
  • повышения экономической эффективности применения технологии укрепления грунтов.
  1. При подборе составов укреплённых грунтов при строительстве оснований дорог рекомендуется рассматривать к использованию не только грунты, имеющиеся непосредственно на объекте, но и естественные или техногенные грунты, имеющиеся в ближайших карьерах.
  2. Технологический регламент в обязательном порядке должен включать в себя следующие разделы:
  • физико-механические показатели используемых грунтов при строительстве дорог;
  • методику подбора составов укреплённых грунтов, физико-механические показатели укреплённых грунтов;
  • краткий проект производства работ по созданию конструктивных слоёв дорожной одежды из укреплённых грунтов;
  • ссылки на стандарты и техническую документацию.

При производстве работ предусмотрены следующие
технологические операции:

Рис.2. Последовательность работ.

  • снятие растительного грунта;
  • профилирование по заданным отметкам. При необходимости корректировка состава грунта;
  • распределение вяжущих материалов с помощью распределителя вяжущих (цемент или известь негашеная);
  • перемешивание грунта с неорганическими вяжущими с добавлением воды и стабилизатора «ANT» используя ресайклер;
  • уплотнение грунтовыми катками до коэффициента уплотнения не менее 0,98 от показателя максимальной плотности грунта. Масса катка 17-19 тонн.
  • профилирование по заданным отметкам;
  • укладка верхнего слоя асфальтобетона, либо устройство слоя износа в виде поверхностной обработки.
  • контроль качества (лаборатория укрепления грунта);

Рис. 3. Образец вырубки для лаборатории.

Сравнительный анализ

Строительство дорог IV технической категории. III климатическая зона.
 
Технология укрепления грунтов «ANT»
Общепринятая технология с использованием инертных материалов
Толщина конструктивного слоя из укреплённого грунта 0,2м
Толщина слоёв основания из инертных материалов 0,4м
Толщина слоя покрытия из асфальтобетона 4 см
Толщина слоёв покрытий из асфальтобетона 9 см
Объём используемых материалов на 1км (6000м2 покрытия):
Грунт – 1200 м3= 2 500 т
Стабилизатор «ANT» - 0,0071% = 160 л
Цемент М400 - 4% = 101 т
Плотный асфальтобетон – 583 т
Несущая нагрузка на ось автотранспорта – более 10 ТС (100 кН)
Объём используемых материалов на 1 км (6000 м2 покрытия)
Песок – 2310 т
Щебень – 2460 т
Пористый асфальтобетон – 705 т
Плотный асфальтобетон – 583 т
Несущая нагрузка на ось автотранспорта - 8 ТС (80кН)
Скорость проведения работ одним специализированным подразделением – менее 14 рабочих дней.
Скорость проведения работ одним специализированным подразделением – более 30 рабочих дней.
Расчётный срок эксплуатации 15 лет
Расчётный срок эксплуатации 10 лет
Сметная стоимость 1км < 8 млн.руб.
Сметная стоимость 1км > 15 млн.руб.
*данный расчёт преследует цель только показать приблизительный порядок расчёта стоимости дороги и не может быть расценен как коммерческое предложение.
 
Любая новая технология становится интересной, если она приносит преимущества перед ранее известными. Преимуществ много:
  • Преимущество предлагаемой технологии (в сравнении с основанием из песка и щебня) состоит в том, что укрепленный грунт не пропускает воду с поверхности покрытия к грунту земляного полотна, тем самым снижая вероятность его набухания и морозного пучения;
  • Основания из укрепленных грунтов (в сравнении с основанием из песка и щебня) характеризуются более высокой сдвигоустойчивостью и ровностью и во время эксплуатации не подвергаются колееобразованию и сдвигу;
  • Введение в укрепляемый грунт стабилизатора грунта «ANT» повышает трещиностойкость основания, что гарантирует отсутствие копирующихся трещин в асфальтобетонных покрытиях при строительстве дорог;
  • Более высокий модуль упругости укрепленных грунтов в сравнении со щебнем позволяет снизить толщину дорожной одежды;
  • Высокая скорость строительства либо капитального ремонта, до 3000 м2 в день;
  • Отсутствует необходимость в завозе большого количества инертных материалов, таких как песок и щебень при строительстве основания дорог;
  • Высокие физико-механические показатели укреплённых грунтов, полностью соответствующих требованиям Российских стандартов;
  • Толщина слоя асфальтобетона укладываемого поверх основания устроенного по технологии укрепления грунтов меньше до 50 %;
  • 100 % экологическая безопасность.

Рис.4. Стабилизированный грунт после прохода ресайклера Boomag МPH-125 перед профилированием и уплотнением

Область применения

  • Создание слоёв оснований автодорог I-III технической категории;
  • Создание нижних и верхних слоёв покрытий автодорог IV-V технической категории;
  • Строительство взлётно-посадочных полос и рулёжных полос аэродромов;
  • Строительство патрульных дорог по периметру охраняемых территорий;
  • Создание оснований под промышленные и гражданские объекты:
  • торговые центры, автостоянки, терминалы, складские и производственные территории и т.д.;
  • Создание оснований под устройство промышленных полов и укладку тротуарной плитки;
  • Строительство поселковых дорог в коттеджных посёлках и многое другое.
В заключении хочется сказать, что при подготовке объекта и производстве работ по технологии стабилизации и укрепления грунта исключительно важна и ответственна роль инженерно-технической и лабораторной служб подрядчика, а также проектировщиков и, конечно заказчика. Без профессионально грамотного и, в какой-то мере даже «придирчивого» контроля состава смеси и других показателей не возможен ожидаемый конечный результат и полагающаяся экономическая эффективность от строительства основания дорог, используя метод стабилизации и укрепления грунта.

 


НОРМАТИВНО-техническая ДОКУМЕНТАЦИЯ
Вы можете посмотреть и скачать норматино-техническую
документацию для проектирования.