МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ ФОСФОДИГИДРАТА
СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Москва 1989

СОДЕРЖАНИЕ

 

Указано, что материалы с фосфодигидратом сульфата кальция предназначены для устройства оснований дорожных одежд и производства бортовых камней.

Приведены требования к фосфодигидрату сульфата кальция (фосфогипсу дигидрату) текущего производства и из отвалов, фосфогипсовым вяжущим, комплексным минеральным вяжущим, полученным с использованием фосфогипса дигидрата, а также требования к материалам с фосфогипсом, применяемым для устройства дорожных одежд и производства бортовых камней. Даны технология производства работ, требования к технике безопасности и охране окружающей среды при использовании в дорожном строительстве фосфогипса дигидрата и продуктов его переработки.

Установлено, что экономический эффект от применения фосфогипса дигидрата зависит от дальности его транспортирования и составляет от 1 тыс. до 3 тыс. руб. на 1 км дороги; расход привозных щебеночных, гравийных и песчано-гравийных смесей сокращается на 30-40%; экономия цемента достигает 300 т, горюче-смазочных материалов - 200 л на 1 км дороги. Эффективная дальность возки фосфогипса дигидрата, - до 100 км.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Фосфодигидрат сульфата кальция (фосфогипс дигидрат) - одна из двух разновидностей фосфогипса. Ежегодный выход фосфогипса составляет, по данным Гипрохима Минудобрений СССР, 20 млн. т, а к 2000 г. достигнет 45 млн. т. Большая часть фосфогипса в настоящее время не используется и направляется в отвалы.

Настоящими Методическими рекомендациями можно руководствоваться при использовании фосфодигидрата сульфата кальция (текущего производства, частично обезвоженного, а также из отвалов) в качестве укрепляемого материала или компонента смесей для устройства оснований дорожных одежд и производства бортовых камней. Вяжущие, получаемые путем переработки фосфодигидрата сульфата кальция или содержащие его в своем составе, применяются для обработки грунтов и каменных материалов в основаниях дорожных одежд.

Фосфогипс дигидрат образуется при производстве экстракционной фосфорной кислоты из апатитов или фосфоритов одно - или двухстадийным способом.

Сведения об объемах фосфогипса дигидрата, пригодного для дорожного строительства, приведены в приложении к настоящим Методическим рекомендациям.

Фосфогипс дигидрат текущего производства - это порошок, имеющий влажность 27-30% и не обладающий вяжущими свойствами.

По химическому составу фосфогипс дигидрат представляет собой двуводный гипс с примесями веществ как растворимых (фосфорная и серная кислоты, моно-и дикальцийфосфат, фторсиликаты, соли натрия и калия), так и нерастворимых (кремнезем, сокристаллизованные фосфаты, нерастворимые фосфаты и фториды и др.).

Содержание примесей колеблется от 0,2 до 0,5% массы фосфогипса дигидрата в зависимости от применяемого сырья и особенностей технологического процесса.

Частично обезвоженный фосфогипс дигидрат получают удалением части свободной воды из фосфогипса дигидрата текущего производства путем сушки при механическом перемешивании на воздухе.

Для укрепления песчаных грунтов, каменных материалов и золошлаковых смесей рекомендуется применять β-полугидрат сульфата кальция (β-ПCK), который получают путем термической обработки фосфогипса при температуре 145-155°С на сушильных агрегатах отечественного производства и фирмы "Бобкок" (ФРГ). Фосфогипс из отвалов представляет собой также двуводный гипс с примесями, однако его свойства (влажность, степень уплотнения, крупность и прочность комков) зависят от способа транспортирования и складирования.

Из фосфогипса в зависимости от способа его обработки получают вяжущие с различными свойствами:

при термической обработке - материалы с различной степенью обезвоженности (в зависимости от температурного режима), близкие по свойствам к низкомарочным гипсовым вяжущим с короткими сроками схватывания;

при автоклавной обработке фосфогипса с добавками цемента, трепела и регулятора кристаллизации полугидрата сульфата кальция (способ ВНИИСТРОМа) - высокопрочное гипсовое вяжущее повышенной водостойкости.

При использовании фосфогипса дигидрата в качестве компонента комплексных минеральных вяжущих (разработка Казахского филиала Союздорнии) получают медленнотвердеющие гидравлические вяжущие марок 150-450.

Настоящие Методические рекомендации разработаны на основании исследований, выполненных Союздорнии, его Казахским, Среднеазиатским и Ленинградским филиалами, МАДИ, Госдорнии Миндорстроя УССР, ВНИИСТРОМом Минстройматериалов СССР, НИУИФ Минудобрений СССР, КНИИОКГ Минздрава УССР, а, также результатов экспериментального строительства, проведенного организациями Миндорстроя УССР во II-III дорожно-климатических зонах, минавтодоров КазССР, УзССР и ТССР в IV-V дорожно-климатических зонах. Всего построено более 70 км оснований дорожных одежд с применением фосфодигидрата сульфата кальция и вяжущих, получаемых путем переработки фосфогипса. В Методических рекомендациях использованы изобретения ^х).

______________________

^х) Авт.свид. № 1250605 и №887504.

Экономический эффект от применения фосфогипса дигидрата зависит от дальности его транспортирования и составляет от 1 тыс. до 3 тыс. руб. на 1 км дороги; расход привозных щебеночных, гравийных и песчано-гравийных смесей сокращается на 30-40%; экономия цемента достигает 300 т, горюче-смазочных материалов - 200 л.

Настоящие Методические рекомендации составил и кандидаты технических наук В.С. Исаев, В.С. Цветков, инженеры И.П. Степанова, Р.Г. Кочеткова, З.И. Рубцова (Союздорнии), кандидаты технических наук E.B. Kaгaнович, Б.А. Асматулаев, инженеры В.Б. Курапова, Р.Р. Ниязов (Казахский филиал Союздорнии), канд. техн. наук З.И. Негуляева, инженеры В.Г. Ни, И.М. Джаманазаров, Ю.А. Костин (Среднеазиатский филиал Союздорнии), канд. техн. наук А.О. Салль, инж. С.К. Зайцева (Ленинградский филиал Союздорнии), кандидаты технических наук М.И. Кучма, Т.А. Мельник (Госдорнии), канд. техн. наук В.П. Кожушко (Сумской облдорстрой), канд. техн. наук В.А. Терсин, инженеры М.А. Коротков, О.А. Юдавичега (НИУИФ), канд. техн. наук Л.В. Балкевич (ВНИИСТРОМ), канд. мед. наук Ю.Г. Пригода (КНИИОКГ).

Замечания и предложения по данной работе просьба направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха-6, Союздорнии.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Методические рекомендации предназначены для руководства при использовании фосфодигидрата сульфата кальция:

в качестве гранулометрической добавки к щебеночным и гравийным материалам при устройстве оснований дорожных одежд в IV-V дорожно-климатических зонах;

в качестве компонента комплексных минеральных вяжущих для обработки грунтов и каменных материалов в основаниях дорожных одежд во II-V дорожно-климатических зонах;

обработанного минеральными вяжущими, в том числе в смеси с грунтами или каменными материалами, - для устройства оснований дорожных одежд во II-V дорожно-климатических зонах;

обработанного карбамидоформальдегидной смолой, - для устройства оснований дорожных одежд во II-V дорожно-климатических зонах;

обработанного цементом или карбамидоформальдегидной смолой, в смеси с отсевами дробления гранита или известняка - для производства бортовых камней для дорог II-V дорожно-климатических зон.

Кроме того, Методическими рекомендациями можно руководствоваться при использовании фосфогипсовых вяжущих для обработки смесей грунта с фосфодигидратом сульфата кальция, а также каменных материалов и золошлаковых смесей в основаниях дорожных одежд во II-V дорожно-климатических зонах.

1.2. Материалы, указанные выше, следует применять для устройства верхних и нижних слоев оснований на дорогах III-V категорий под асфальтобетонные покрытия.

1.3. По химическому составу фосфогипс дигидрат (текущего производства, частично обезвоженный, а также из отвалов) должен удовлетворять требованиям ТУ 6-08-412-80 Минудобрений «Фосфогипс для сельского хозяйства»: массовая доля основного вещества (CaSO₄·2Н₂О) в пересчете на сухой двуводный гипс должна составлять не менее 80%, а водорастворимых фтористых соединений в пересчете на фтор - не более 0,5%.

Зерновой состав фосфогипса дигидрата не нормируется.

Химический состав фосфогипса дигидрата приведен в табл. 1.

1.4. Влажность фосфогипса дигидрата текущего производства и из отвалов не нормируется, а частично обезвоженного должна быть не более 6% (1-й сорт) и не более 20% (2-й сорт) в соответствии с ТУ 6-08-412-80;

1.5. В фосфогипсе дигидрате 1-го и 2-го сортов, а также в фосфогипсе из отвалов допускается наличие комков размером до 30 см, легко раздавливаемых в руке; более крупные комки должны рассыпаться после свободного падения с высоты, 1 м на твердую горизонтальную поверхность.

1.6. При строительстве оснований из материалов, указанных в п. 1.1 (за исключением карбамидоформальдегидных смол, применяемых в качестве вяжущих), необходимо принимать меры по защите от грунтовых и длительно стоящих поверхностных вод в соответствии с п. 7.29 СНиП 2.05.02-85.

Кроме того, из указанных материалов рекомендуется устраивать поверхностную обработку слоев оснований путем розлива низковязких дегтей, сырых каменноугольных смол или жидких нефтяных битумов и высоковязких нефтей из расчета 1-1,2 л/м². При использовании битумов и нефтей для повышения эффекта гидроизоляции рекомендуется вводить в них кубовые остатки синтетических жирных кислот (ОСТ 38.01182-80 «Остаток кубовый производства СЖК») в количестве 1-3% массы вяжущего.

Таблица 1

1.7. Устройство оснований дорожных одежд и контроль качества работ рекомендуется осуществлять согласно СНиП 3.06.03-85 с учетом следующих особенностей:

при использовании в основаниях фосфогипса дигидрата (в том числе в смеси с песчаными грунтами), укрепленного минеральными вяжущими, рекомендуется устраивать шероховатую поверхность слоя основания для улучшения сцепления его с покрытием. Для этого по недоуплотненному слою основания распределяют щебень в количестве 13-15 кг/м² и уплотняют;

при применении в основаниях смесей фосфогипса дигидрата с грунтом (каменными материалами или золошлаковыми смесями), обработанных фосфогипсовым вяжущим, карбамидоформальдегидной смолой, влажный уход за готовым слоем основания не требуется. Не нужен влажный уход и при обработке перечисленных материалов цементом, если содержание фосфогипса дигидрата превышает 30% массы сухой смеси.

1.8. Приготовление фосфогипса дигидрата, обработанного карбамидоформальдегидными смолами марок КФЖ и КФ-МС, следует осуществлять в грунтосмесительных установках типа ДС-50А и ДС-50Б.

1.9. Требуемую влажность фосфогипса дигидрата определяют исходя из оптимальной влажности смеси с учетом естественной влажности песка и воды, присутствующей в смоле.

При использовании фосфогипса дигидрата текущего производства или из отвалов с влажностью, превышающей требуемую, его необходимо предварительно подсушить, выдерживая на воздухе и периодически перемешивая.

Обрабатывать карбамидоформальдегидной смолой допускается смеси с влажностью, превышающей оптимальную не более чем на 2%.

1.10. Для введения смолы в смеситель следует использовать систему подачи битума. Если вязкость смолы не превышает 18 с по вискозиметру ВЗ-1 (при температуре не ниже 15°С для смолы, содержащей более 30% воды, и не ниже 20°С для смолы, содержащей менее 30% воды), то можно применять систему подачи воды.

Смолу вводят в смесительное отделение непосредственно в фосфогипс, добавляя при необходимости во время перемешивания требуемое количество воды.

1.11. По окончании работ дозатор смолы и насосы промывают водой, смеситель очищают от оставшейся смеси и также промывают водой.

1.12. Приготовленная смесь доставляется к месту укладки автомобилями-самосвалами. Время транспортирования не должно превышать 2 ч.

1.13. При использовании для обработки каменных материалов и золошлаковых смесей β-ПСК следует применять добавки-замедлители схватывания.

Введение добавок-замедлителей позволяет увеличить сроки начала схватывания до 2-4 ч. Технология работ не отличается от применяемой при устройстве основания из грунтов и каменных материалов, обработанных минеральными вяжущими.

Технология устройства конструктивных слоев способом "сухих смесей" включает следующие основные операции:

приготовление сухой смеси минерального материала и вяжущего (обычная технология);

распределение вывезенного материала по ширине проезжей части и планировка поверхности навесным шаблоном-планировщиком;

предварительное уплотнение смеси катком на пневматических шинах (3-5 проходов по одному следу);

поливка водой или раствором замедлителя схватывания за 2-3 приема; влажность смеси при этом не должна превышать 20% массы фосфогипсового вяжущего;

уплотнение слоя с последующей прикаткой 5-7-тонным гладковальцовым катком.

1.14. В случае устройства конструктивных слоев дорожной одежды путем смешения на дороге минеральный материал вывозят, оформляют в валик, устраивают в нем лоток, в который сбрасывают самосвалами фосфогипсовое вяжущее, и все перемешивают. Однородность смеси оценивается визуально. Остальные операции аналогичны операциям, выполняемым при устройстве слоев способом "сухих смесей".

1.15. Работы с фосфогипсовыми вяжущими допускается производить при температуре воздуха выше минус 4°С.

1.16. Устраивать вышележащий слой рекомендуется через сутки. Перед укладкой слоя покрытия обязательно производят его подгрунтовку жидким вяжущим (дегтем, битумом, каменноугольной смолой) из расчета 1 л/м².

1.17. При использовании фосфогипсовых вяжущих для обработки смесей, включающих фосфогипс дигидрат (текущего производства, из отвалов и частично обезвоженный), применение добавок-замедлителей схватывания не требуется, так как допустимый технологический разрыв в этом случае составляет не менее 8 ч.

1.18. Фосфогипс дигидрат перевозят в автомобилях-самосвалах, предусматривая меры по защите фосфогипса дигидрата 1-го и 2-го сортов от атмосферных осадков.

1.19. При транспортировании фосфогипса дигидрата необходимо учитывать следующее:

при влажности более 20% материал обладает способностью к разжижению под действием вибрации;

при влажности 6% фосфогипс дигидрат начинает смерзаться при температуре минус 30°С, 20% - при минус 6°С.

1.20. Фосфогипс дигидрат текущего производства хранят в штабелях. Сроки хранения не ограничены. Применение частично обезвоженного фосфогипса дигидрата 1-го и 2-го сортов рекомендуется при такой организации работ, которая исключает его длительное хранение.

1.21. Фосфогипсовые вяжущие транспортируют и хранят, как цемент. Срок хранения не более 6 мес.

1.22. При использовании высокопрочного гипсового вяжущего повышенной водостойкости, а также β-ПСК следует проверять соответствие их свойств требованиям настоящих Методических рекомендаций (см. п.п. 6.7 и 6.3) и ГОСТ 23769-79, ГОСТ 125-79 сразу при поступлении партии и после 6 мес хранения.

1.23. При применении термообработанного фосфогипса Гомельского химического комбината (или полученного по упрощенной технологии) следует контролировать содержание кристаллизационной воды сразу при поступлении партии и после 6 мес хранения по ГОСТ 9552-76.

1.24. Влажность фосфогипса дигидрата, а также смесей, содержащих фосфогипс дигидрат и фосфогипсовые вяжущие, рекомендуется определять высушиванием пробы до постоянной массы при температуре 65-70°С.

2. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСА ДИГИДРАТА В КАЧЕСТВЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОЙ ДОБАВКИ К ЩЕБЕНОЧНЫМ И ГРАВИЙНЫМ МАТЕРИАЛАМ

2.1. Применение фосфогипса дигидрата в качестве гранулометрической добавки к щебеночным и гравийным материалам в целях повышения их плотности рекомендуется при устройстве оснований дорожных одежд в V дорожно-климатической зоне. Допускается также применение фосфогипса дигидрата в качестве добавки к мелким однородным (барханным) пескам при устройстве защитных (технологических) слоев оснований на земляном полотне из указанных песков.

2.2. Щебеночные, песчано-щебеночные, песчано-гравийно-щебеночные и песчано-гравийные смеси должны удовлетворять требованиям ГОСТ 25607-83.

2.3. Содержание добавки фосфогипса дигидрата к щебеночным и гравийным материалам составляет 20-30% массы сухой смеси, к барханным пескам - не менее 15%.

2.4. Оптимальную влажность и максимальную плотность щебеночных и гравийных материалов с добавкой фосфогипса дигидрата определяют по ГОСТ 22733-77.

Ориентировочно оптимальная влажность должна составлять 6-10%.

2.5. Расчетный модуль упругости слоя основания из щебеночных и гравийных материалов с добавкой фосфогипса дигидрата должен быть равен 300-450 МПа.

3. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСА ДИГИДРАТА; ОБРАБОТАННОГО МИНЕРАЛЬНЫМИ ВЯЖУЩИМИ, В ТОМ ЧИСЛЕ В СМЕСИ С ГРУНТАМИ И КАМЕННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ, ДЛЯ УСТРОЙСТВА ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСА ДИГИДРАТА, ОБРАБОТАННОГО МИНЕРАЛЬНЫМИ ВЯЖУЩИМИ

3.1. Фосфогипс дигидрат, обработанный минеральными вяжущими, рекомендуется применять для устройства оснований в IV-V дорожно-климатических зонах.

3.2. В качестве минеральных вяжущих рекомендуются:

портландцемент (ГОСТ 10178-85);

цементная пыль (ТУ 21-20-33-78);

шлаковое вяжущее, включающее 90% фосфорного гранулированного шлака (ГОСТ 3476-74) и 10% цементной пыли (ТУ 21-20-33-78);

известково-зольное вяжущее, включающее 90% золы гидроудаления (ГОСТ 25818-83) и 10% (в пересчете на активные CaO+MgO,) извести строительной гидратной (ГОСТ 9179-77).

3.3. Грунты крупнообломочные и песчаные в соответствии с классификацией по ГОСТ 25100-82 допускается применять без ограничений зернового состава.

Рекомендуемые составы смесей, класс прочности обработанных материалов и их расчетные характеристики приведены в табл. 2.

Таблица 2

Примечания:

1. Режим испытаний принимают в соответствии с табл. 40 СНиП 2.05.02-85.

2. Методика испытаний должна соответствовать приведенной в СН 25-74. Хранение образцов влажное, срок хранения - 28 сут.

3.4. Требуемые дозировки вяжущих, a также оптимальную влажность смесей определяют методом подбора на цилиндрических образцах, отформованных на прессе под нагрузкой 15 МПа. Ориентировочно оптимальная влажность должна составлять 6-12%.

ПРИМЕНЕНИЕ СМЕСЕЙ ФОСФОГИПCA ДИГИДРАТА С КАМЕННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ, ОБРАБОТАННЫХ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОМ

3.5. Смеси фосфогипса дигидрата с крупнообломочными и песчаными грунтами, обработанные цементом, рекомендуется применять для устройства оснований во II-V дорожно-климатических зонах.

3.6. Добавка фосфогипса дигидрата к каменным материалам (отсевам дробления гранита или известняка), обработанным цементом, в целях экономии вяжущего и привозных каменных материалов рекомендуется при устройстве оснований дорожных одежд во II-V дорожно-климатических зонах.

3.7. Отсевы дробления гранита должны удовлетворять требованиям ГОСТ 26193-84, известняка - ГОСТ 26873-86.

3.8. В качестве вяжущего рекомендуется портландцемент марки 400 (ГОСТ 10178-85).

3.9. Рекомендуемые составы смесей, требования к обработанным материалам и их расчетные характеристики приведены в табл. 3.

3.10. Оптимальную влажность и максимальную плотность смесей определяют в соответствии с "Инструкцией по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов" СН 25-74 (М.:Стройиздат, 1975). Ориентировочно оптимальную влажность принимают равной 16-18%.

3.11. Изготовление и испытание образцов при лабораторном подборе составов смесей следует производить в соответствии с ГОСТ 23558-79. Морозостойкость определяют также по ГОСТ 23558-79.

Таблица 3

4. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСА ДИГИДРАТА, ОБРАБОТАННОГО КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛОЙ

4.1. Фосфогипс дигидрат, обработанный карбамидоформальдегидной смолой, рекомендуется применять для устройства оснований дорожных одежд во II-V дорожно-климатических зонах.

4.2. Карбамидоформальдегидные смолы рекомендуются марок КФЖ (по ГОСТ 14231-78) и КФ-МС (по ТУ 6-05-211-1377-84 Минхимпрома СССР).

4.3. В качестве заполнителя к фосфогипсу, обработанному карбамидоформальдегидной смолой, следует использовать песчаные грунты различного зернового состава, в том числе однородные (по ГОСТ 25100-82).

4.4. Подбор составов смесей, изготовление, хранение и испытание образцов следует осуществлять в соответствии с СН 25-74.

Кроме того, следует учитывать, что при обработке карбамидоформальдегидной смолой фосфогипса дигидрата в чистом виде или в смеси с песком дополнительного введения отвердителя не требуется, так как фосфогипс содержит кислоту и сам является отвердителем.

4.5. Рекомендуемые составы смесей, требования к обработанным материалам и расчетные характеристики приведены в табл. 4.

Таблица 4

Примечание. Вместо фосфогипса дигидрата может быть использован свежий фосфополугидрат сульфата кальция, удовлетворяющий требованиям «Методических рекомендаций по устройству оснований дорожных одежд с использованием свежего фосфополугидрата сульфата кальция» (Союздорнии. М., 1987). При этом прочностные характеристики увеличиваются на 20-30% без повышения дозировки смолы.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСА ДИГИДРАТА В КАЧЕСТВЕ КОМПОНЕНТА КОМПЛЕКСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВ

5.1. Материалы, обработанные комплексными минеральными вяжущими, содержащими фосфогипс дигидрат, рекомендуется применять для устройства верхних и нижних слоев оснований на дорогах III-IV категорий, а также однослойных покрытий со слоем износа на дорогах IV-V категорий в III-V дорожно-климатических зонах.

5.2. Комплексными минеральными вяжущими, содержащими фосфогипс, рекомендуется обрабатывать:

песчано-гравийные, песчано-гравийно-щебеночные и песчано-щебеночные смеси (по ГОСТ 23558-79);

пески крупные, средние, мелкие и очень мелкие (по ГОСТ 8736-85);

грунты крупнообломочные, песчаные, супеси легкие и пылеватые, суглинки легкие и легкие пылеватые (по ГОСТ 25100-82 и табл. 2 прил. 2 к СНиП 2.05.02-85).

5.3. Для производства комплексных минеральных вяжущих используют следующие материалы:

шлам бокситовый (по ТУ 48-2853-3-86);

известь строительную гашеную и негашеную (по ГОСТ 9179-77);

фосфорный гранулированный шлак (по ГОСТ 3476-74);

цементную пыль (по ТУ 21-70-33-78) (наличие посторонних примесей и комков не допускается);

золу уноса сухого отбора (по ГОСТ 25818-83) и золу гидроудаления (по ГОСТ 25592-83) с удельной поверхностью не менее 1500 см²/г;

фосфогипс дигидрат текущего производства или из отвалов удовлетворяющий требованиям п.п. 1.3-1.5 настоящих Методических рекомендаций.

Таблица 5

^х) Марка вяжущего состава № 1 может быть повышена до 300 при использовании фосфогипса, пропущенного через сушильный агрегат асфальтосмесительной установки при температуре 250°С.

Таблица 6

5.4. Рекомендуемые составы комплексных вяжущих приведены в табл. 5.

5.5. Вяжущие готовят путем совместного помола компонентов или смешением уже молотых. Тонкость помола должна обеспечивать прохождение через сито № 008 не менее 85% массы пробы вяжущего. Совместный помол компонентов позволяет повысить прочностные показатели вяжущего на 80-90%.

СОСТАВЫ СМЕСЕЙ И ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТАННЫМ МАТЕРИАЛАМ

5.6. Щебеночные, гравийные и песчаные материалы, обработанные комплексными минеральными вяжущими, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23558-79 и табл. 34 СНиП 2.05.02-85.

5.7. Грунты, укрепленные комплексными минеральными вяжущими, должны отвечать требованиям табл. 35 СНиП 2.05.02-85. Режим испытаний на морозостойкость, а также степень водонасыщения принимают по табл. 40 СНиП 2.05.02-85 для IV-V дорожно-климатических зон.

5.8. Рекомендуемые дозировки вяжущих и их расчетные характеристики приведены в табл. 6.

6. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ЗОЛОШЛАКОВ И СМЕСЕЙ ГРУНТОВ С ФОСФОГИПСОМ ДИГИДРАТОМ В ОСНОВАНИЯХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

ПРИМЕНЕНИЕ β-ПСК ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЗОЛОШЛАКОВЫХ СМЕСЕЙ

6.1. Каменные материалы и золошлаковые смеси, обработанные фосфогипсовыми вяжущими, получаемыми путем обезвоживания фосфогипса дигидрата до полугидрата сульфата кальция β-модификации (β-ПСК), рекомендуется применять для устройства оснований на дорогах III-V категорий в III-V дорожно-климатических зонах.

6.2. В качестве укрепляемых материалов допускается применять песок (по ГОСТ 8736-85), щебеночно (гравийно) - песчаные смеси (по ГОСТ 25607-83), отсевы дробления гранита (по ГОСТ 26193-84), золошлаковые смеси (по ГОСТ 25592-83).

Зерновой состав смесей должен вписываться в кривые плотных смесей с коэффициентом сбега 0,6-0,8.

6.3. В качестве вяжущего применяют β-ПСК, получаемый путем термической обработки фосфогипса дигидрата текущего производства или из отвалов при температуре 145-155°С.

Свойства β-ПСК должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23789-79: марка - не ниже Г3; начало схватывания - через 6-20 мин, конец - через 15-20 мин.

Таблица 7

^х) Наиболее эффективные добавки-замедлители схватывания фосфогипсового вяжущего.

6.4. В связи с тем что рекомендуемое вяжущее имеет короткие сроки схватывания, необходимо применять добавки-замедлители (табл. 7).

6.5. Дозировка вяжущего, рекомендуемая для обработки различных материалов, а также свойства и расчетные характеристики обработанных материалов приведены в табл. 8.

ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СМЕСЕЙ ГРУНТОВ С ФОСФОГИПСОМ ДИГИДРАТОМ

6.6. Смеси грунтов с фосфогипсом дигидратом, обработанные фосфогипсовыми вяжущими, рекомендуется применять для устройства оснований во II-V дорожно-климатических зонах.

6.7. Высокопрочное гипсовое вяжущее (ВГВ) повышенной водостойкости должно соответствовать требованиям ТУ 21-34-10-82 Минстройматериалов СССР:

Удельная поверхность, см²/г                                                  4000-5000

Стандартная консистенция гипсового теста, %                       35-40

Предел прочности при сжатии образцов из теста стандартной консистенции, МПа:

твердевших 2 ч                                                                         7-10

высушенных до постоянной массы                                        25-30

Сроки схватывания вяжущего в данном случае не нормируются, так как при использовании его в смеси с сырым фосфогипсом дигидратом допустимый технологический разрыв составляет не менее 6 ч.

6.8. Термообработанный фосфогипс, рекомендуемый в качестве вяжушего, получают в виде промежуточного продукта в процессе сушки и грануляции фосфогипса, отмывки его от примесей, нейтрализации известковым молоком, обжига при температуре 200-750°С и помола. Сроки схватывания не нормируются (см. п. 6.7).

Таблица 8

Однако для дорожного строительства наиболее пригоден термообработанный фосфогипс с содержанием кристаллизационной воды не более 3%, приготовляемый по упрощенной технологии - путем обезвоживания фосфогипса дигидрата в сушильном барабане при температуре 200-260°С (предварительная отмывка, нейтрализация, а также помол не требуются). Получаемый материал имеет мелкокомковатую структуру, комки разрушаются при увлажнении и перемешивании смеси.

6.9. ВГВ рекомендуется для обработки крупнообломочных и песчаных грунтов, кроме мелких однородных песков (по классификации ГОСТ 25100-82). При использовании термообработанного фосфогипса зерновой состав грунтов не регламентируется.

6.10. Рекомендуемые составы смесей, требования к обработанным материалам и их расчетные характеристики приведены в табл. 9.

6.11. Лабораторный подбор составов смесей и определение оптимальной влажности следует осуществлять в соответствии с п. 3.4 настоящих Методических рекомендаций. Ориентировочно значения оптимальной влажности составляют 6-9% при использовании ВГВ и 10 - 15% - термообработанного фосфогипса.

При применении в качестве вяжущего термообработанного фосфогипса оптимальную влажность W_о(%) можно приближенно рассчитать по формуле

W_о = 0,01 аВ + К,

где а - количество воды, необходимое для гидратации вяжущего, % массы вяжущего;

В - количество вяжущего, % массы смеси;

К - поправочный коэффициент; К =4÷6.

Таблица 9

6.12. Изготовление, хранение и испытание образцов осуществляют в соответствии с СН 25-74.

7. ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОДИГИДРАТА СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ С ОТСЕВАМИ ДРОБЛЕНИЯ ГРАНИТА ИЛИ ИЗВЕСТНЯКА, ОБРАБОТАННОГО ЦЕМЕНТОМ ИЛИ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛОЙ, ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БОРТОВЫХ КАМНЕЙ

ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСА С ОТСЕВАМИ ДРОБЛЕНИЯ ГРАНИТА ИЛИ ИЗВЕСТНЯКА, ОБРАБОТАННОГО ЦЕМЕНТОМ

7.1. Для обработки фосфогипса дигидрата, предназначенного для производства бортовых камней, рекомендуется использовать портландцемент (по ГОСТ 10178-85),

отсевы дробления осадочных пород (по ГОСТ 26873-86), отсевы дробления изверженных горных пород (по ГОСТ 26193-84).

7.2. Влажность применяемого фосфодигидрата контролируется лабораторией. При влажности более 20% рекомендуется подсушка фосфодигидрата в естественных условиях.

7.3. Ориентировочные составы смесей фосфогипса с отсевами гранита или известняка, обработанных цементом, а также марки получаемых материалов по прочности и морозостойкости представлены в табл. 10.

Приведенные составы смесей необходимо контролировать при лабораторном подборе.

Таблица 10

7.4. Производство бортовых камней на основе фосфодигидрата с добавками отсевов гранита или известняка, обработанного цементом, осуществляется по традиционной технологии, применяемой на заводах ЖБИ, по поточно-агрегатному или конвейерному способу с учетом следующих дополнений:

укладку и уплотнение смеси фосфогипса, цемента и отсевов дробления производят бетоноукладчиком СМ-858 за четыре прохода;

после формования изделия направляют в камеры твердения. Общий цикл гидротермальной обработки - 13 ч: I зона - подогрев 2 ч до 20 и 50°С воздухом, подаваемым из зоны охлаждения; II зона - термовлажностная выдержка при температуре 85°С 9 ч; III зона - охлаждение 2 ч;

после пропаривания формы направляют на распалубку;

готовые изделия после проверки ОТК отгружают на склад;

время на приготовление и укладку в формы смеси из фосфогипса с добавками отсевов гранита или известняка, обработанного цементом, не должно превышать 45 мин;

дозирование компонентов смеси производят с точностью до 1,5% массы смеси. Правильность дозирования проверяют не менее 2 раз в смену;

прогиб поддонов и бортов форм после заполнен и я их смесью не должен превышать +5 мм;

формы загружают смесью симметрично и по возможности равномерно для быстрого и хорошего уплотнения изделия вибрированием;

прочность изделия перед распалубкой, а также при изготовлении их в холодный период года должна составлять не менее 90% проектной;

лицевые поверхности камней должны соответствовать категории А6 по ГОСТ 13015-75.

ПРИМЕНЕНИЕ ФОСФОГИПСА, ОБРАБОТАННОГО КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛОЙ

7.5. Требования к исходным материалам предъявляются те же, что и в п.п. 1.4, 4.2 и 4.3.

7.6. В целях повышения эстетических свойств бортовых камней рекомендуется для их окраски использовать цветостойкие минеральные пигменты, не снижающие физико-механических показателей изделий: красный редоксайд (МРТУ 6-10-667-67 Минхимпрома СССР), зеленую окись хрома (ГОСТ 2912-79).

7.7. Ориентировочные составы смесей для бортовых камней из фосфогипса, обработанного карбамидоформальдегидной смолой, а также марки получаемых материалов по прочности и морозостойкости (табл. 11) уточняются при лабораторном подборе смесей.

Таблица 11

Примечание. При использовании смесей, содержащих 30-50% щебня, расход смолы может быть уменьшен на 30%.

7.8. Бортовые камни изготавливают по следующей технологии:

фосфогипс из приемного бункера ленточным транспортером подают в смесительную установку. В случае пере увлажнения фосфогипс предварительно подсушивается;

смолу подают в дозатор насосами;

смесь перемешивают до однородного состава. В процессе перемешивания можно добавлять красители;

приготовленную полимерфосфогипсовую смесь выгружают в формы, установленные на виброплощадке. Формование и уплотнение смеси длятся не более 15 мин;

термообработка изделий в пропарочной камере длится 2-4 ч при температуре 80-90°С;

после термообработки производят разборку форм на специальном посту;

изделия складируют и выдерживают 1-2 сут, после чего их можно отправлять потребителям.

7.9. Дозатор после смолы необходимо промывать водой.

7.10. Чистку и смазку форм производят на посту распалубки.

7.11. Качество бортовых камней из фосфогипса, обработанного смолой, должно отвечать требованиям, приведенным в п. 7.4 настоящих Методических рекомендаций.

8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

8.1. При производстве работ по устройству оснований дорожных одежд с использованием фосфогипса, дигидрата и вяжущих на его основе следует руководствоваться «Правилами техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» (М.: Транспорт, 1979) и указаниями СНиП III-4-80.

8.2. По степени токсичности фосфогипс дигидрат и вяжущие на его основе относятся к веществам IV класса опасности. Следует иметь в виду, что при получении фосфогипса дигидрата непосредственно с технологической линии отмечается выделение значительных количеств кислотосодержащих паров. Поэтому работы с фосфогипсом следует производить в спецодежде из пылезащитной ткани, резиновых сапогах, брезентовых рукавицах, респираторах и противопыльных защитных очках и щитках.

8.3. Карбамидоформальдегидные смолы представляют собой водную суспензию, негорючую, невзрывоопасную. Токсичность смолы обусловлена наличием в ней свободного формальдегида, оказывающего раздражающее действие на слизистые оболочки глаз, носа, верхних дыхательных путей и вызывающего дерматит. Меры безопасности при работе с карбамидоформальдегидными смолами аналогичны указанным в п. 8.1.

8.4. При применении фосфогипса предельные концентрации вредных химических веществ в воздухе над проезжей частью: дорог не превышают допустимых норм.

8.5. Ввиду незначительного содержания водорастворимых соединений в фосфогипсе основания дорог, устраиваемые с его использованием, практически не будут являться источником загрязнения водных объектов и почвы.

8.6. При использовании фосфогипса в основаниях дорог, пересекающих посевы овощных и зернобобовых культур, необходимо предусматривать вдоль трассы полосы отчуждения шириной не менее 1 м.

8.7. В целях снижения активности фтора в первый год эксплуатации дороги рекомендуется вносить в почву на полосе отчуждения углекислый кальций в количестве 0,3-0,5 кг/м².

8.8. При наличии на участке прокладки трассы источников питьевого водоснабжения необходимо предварительно получить в районной СЭС сведения об изменении концентраций фтора в воде данного района.

Приложение

ОБЪЕМЫ ФОСФОГИПСА ДИГИДРАТА, ПРИГОДНОГО ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА