Вимоги до шлакових матеріалів
Опалення, водопостачання, каналізація
Щебінь та пісок можна готувати зі шлаків будь-якої активності. Але при виборі шлакового щебеню для дорожнього будівництва слід враховувати його властивість. Так, при будівництві основ із щебеневих сумішей важливе значення має наявність в'яжучих властивостей у шлаків. Їх прояв у процесі експлуатації основи підвищує здатність шару, що несе. За активністю шлаки повинні відповідати вимогам, наведеним нижче:
Високоактивні шлаки найчастіше краще використовувати для приготування в'яжучого або застосовувати як в'яжучий, наприклад, при розклинці щебеневих основ.
Щебінь із шлаків для дорожнього будівництва поділяють на 5(3) -10, 10-20, 20-40, 40-70 і 70-120 мм. Це основні стандартні фракції, прийняті у нерудній промисловості та будівництві. За згодою споживача з виробником допускається випуск суміші фракцій, а також щебеню фракцій 5-15, 10-15 і 15-20 мм, які необхідні для приготування асфальтобетону та улаштування поверхневих обробок.
Щебінь із шлаку має бути чистим, не містити сторонніх домішок та включень. Особливо це стосується щебеню, що отримується з відвальних шлаків, де зустрічається будівельне сміття, ґрунт, дерев'яні залишки.
Вміст домішок, що визначаються відмучуванням, у щебені із слабоактивних та неактивних шлаків не повинен перевищувати 3% за масою. У щебені з активних та високоактивних шлаків кількість домішок не нормують, оскільки ці шлаки в основному використовують з урахуванням їх в'яжучих властивостей.
Вміст глини в грудках має бути більше 0,25% за масою щебеню незалежно від активності шлаку. До грудок глини відносять зцементовані глинисті частинки крупністю від 1,25 мм до максимального розміру зерен.щебеню даної фракції або суміші фракцій.
Форму зерен щебеню з активних та високоактивних шлаків не нормують.
Щебінь із шлаків, як і з гірських порід, характеризують маркою міцності, яка визначається за показником дроблення в циліндрі. При цьому показники подрібнення для однієї і тієї ж марки, але для різних шлаків не однакові. Це структурними особливостями шлаків різного походження, коли за однієї й тієї ж міцності при стисканні шлаки можуть мати різні характеристики подрібнення при дробленні в циліндрі. Враховуючи складні умови роботи матеріалів у дорожньому одязі, марку міцності прийнято визначати на матеріалах у водонасиченому стані.
Поняття слабкого зерна для щебеню із шлаків не аналогічне для щебеню із природних гірських порід. Для щебеню з 1 шлаків чорної металургії до поняття слабкого зерна входить бій вогнетривкої цегли. В цілому ж по всіх шлаках до слабких зерен відносять пористі зерна, які виділяють із загальної маси за допомогою важких рідин.
Нормування вмісту слабких зерен у зв'язку з марками міцності пояснюється необхідністю застосування щебеню. Чим нижче марка, тим менш відповідальних спорудах застосовується матеріал і у ньому може бути більше слабких зерен. У щебені марки 300, який в основному призначається для нижніх шарів щебеневих основ або для основ з укріплених в'яжучими матеріалами, показники міцності основної маси щебеню практично зближуються з показниками міцності слабких зерен.
Морозостійкість щебеню із шлаків визначають безпосереднім заморожуванням. Використання прискорених методів, заснованих на застосуванні хімічних речовин, у цьому випадку призводить до сильних спотворень через взаємодію шлаків із цими речовинами.
Щебінь із шлаків неповинен містити металу, який можна відібрати вручну, понад 5% за масою.
До пісків із шлаків висувають ті ж вимоги, що й до пісків із природних гірських порід. Насамперед це стосується пісків, які отримують при дробленні шлаків або при розсіві відвальних шлаків.
Якщо пісок за модулем крупності відноситься до однієї групи, а по повному залишку на ситі № 063 - до іншої, то визначення групи піску здійснюють за модулем крупності Мк із зазначенням відхилення значення повного залишку на сіті № 063 від норми для піску цієї групи.
Вміст у піску із слабоактивних та неактивних шлаків зерен крупністю понад 5, 10 та 20 мм, а також зерен менше 0,16 мм залежно від крупності пісків має відповідати вимогам табл. 1.16.
У дорожньому будівництві дуже часто шлаки застосовують у вигляді сумішей щебеню та піску. До сумішей відносять матеріали, які містять щонайменше 15% щебеню. Водночас щебеню має бути не більше 90%. Набір сумішей охоплює практично весь діапазон потреб у подібному матеріалі. Суміші з максимальним розміром зерен понад 70 мм призначаються для нижніх та верхніх шарів основ, вони можуть бути використані для влаштування додаткових шарів. Суміші з максимальним зерном 40 мм можуть бути використані для влаштування щебеневих основ, але в основному призначаються для влаштування покриттів без застосування в'яжучих матеріалів. Вони можуть бути використані, зокрема, для будівництва дорожніх одягів у дві стадії. На першому етапі з цих сумішей споруджують щебеневе покриття, яке надалі працюватиме як основа, наприклад, під асфальтобетонним покриттям.
Суміші з максимальним розміром зерен 20 мм і менше призначені для щебеневих покриттів. Вони можуть бути використані як розклинювальнийматеріал, особливо якщо складаються з шлаків із високою активністю. Ці суміші як матеріал, що розклинює, можуть бути застосовані для щебеневих основ і покриттів із щебеню природних гірських порід.
У зв'язку з призначенням сумішей менш жорсткі вимоги пред'являють до допустимої якості зерен більшою ніж 0,16 мм. Для активних шлаків кількість цих зерен не нормують через те, що ці зерна є найбільш цінними для прояву матеріалом в'яжучих властивостей.
У сумішах з активних шлаків можуть бути конгломерати, розміри яких не перевищують максимального розміру зерен даної суміші. До 15% таких конгломератів не впливають на густину сумішей у готовому стані.
При оцінці якості матеріалів сумішей, щебеню та піску необхідно виходити з того, що ці матеріали повинні бути в повній відповідності до тих вимог, які були розглянуті вище. Однак умови роботи щебеню та піску в сумішах кращі за умови роботи щебеню в покритті або в підставах, що влаштовуються за способом заклинки. Тому деякі вимоги для щебеню суміші можуть бути пом'якшені. Для щебеню сумішей не висувають вимог до його форми. Щебінь з активних шлаків у сумішах може бути використаний будь-якої міцності та морозостійкості. В'яжучі властивості сумішей компенсують нестачу в міцності.
Пісок за зерновим складом, вміст забруднюючих домішок повинен відповідати описаним вище вимогам.
Щебінь і пісок із шлакової пемзи повною мірою задовольняють вимогам до пористих заповнювачів (ГОСТ 9760-75). За зерновим складом щебінь з пемзи поділяють на фракції 5-10, 10-20 і 20-40 мм. Зерен більше максимального та менше мінімального розмірів фракції має бути не більше 5%. Максимальний розмір зерен, який може бути присутнім у матеріалі,не повинен перевищувати подвоєного максимального розміру фракції. Таким чином, у фракції 5-10 мм можуть бути шматки не більше 20 мм, у фракції 10-20 мм шматки з розміром не більше 40 мм і у фракції 20-40 мм - шматки не більше 80 мм. Теплоізоляційні властивості щебеню з пемзи тим вищі, чим більша пористість пемзи. По насипної щільності та міцності при здавлюванні в циліндрі щебінь із пемзи поділяють на марки.
Щебінь із пемзи при випробуванні на силікатний розпад не повинен мати втрати більше 5%. Він повинен витримувати 15 циклів заморожування – відтавання. Втрати в масі не повинні перевищувати 8%.
Пісок із пемзи ділять на три види: рядовий - зерна розміром менше 5 мм; дрібний - зерна менше 1,25 мм і великий - 1,25-5 мм.
Пісок із пемзи, як і щебінь, поділяють на такі марки:
Брущатий камінь, отриманий з вогненно-рідких шлаків, повинен мати правильну форму зрізаної піраміди з прямокутними верхньою і нижньою основами, перпендикулярними до осі. Брущаті камені мають наступну висоту: високі - 16 см, середні - 13 і низькі - 10 см. Довжина верхньої грані високих і середніх бруківок 250 мм, ширина 125 мм. У низького бруківки ці розміри відповідно 200 і 100 мм. Проекція нижньої грані каміння має вписуватися в контур верхньої грані.
У зв'язку з тим, що брущаті камені, як правило, застосовують для влаштування покриттів, до поверхні верхньої грані пред'явлені вимоги щодо шорсткості. Поверхня повинна мати виступи та западини висотою або глибиною 2-3 мм. Такі параметри шорсткості можуть забезпечувати коефіцієнт зчеплення, що дорівнює 0,50-0,55.
При транспортуванні бруківки можуть бути допущені відхилення від основних розмірів і форми. Не допускається застосовувати брущаті камені з відбитими кутами на верхнійграні та якщо відбито більше одного кута на нижній грані. Висота, довжина та ширина не повинні відхилятися більш ніж на ±10 мм. Допускається відхилення від прямого кута суміжних ребер верхньої грані трохи більше 2 мм. Для влаштування покриттів брущаті камені застосовують і за наявності сколів на ребрах верхньої та бічних граней. Але сколів має бути трохи більше одного при довжині трохи більше 5 мм. Довжина сколу відбитих кутів по ребру має перевищувати 20 мм. За порушення цих допусків брусчастий камінь бракують.
Брущаті камені працюють у дорожньому покритті в умовах безпосереднього контакту з колесом автомобіля та впливу кліматичних факторів. Це вимагає від матеріалу бруківки підвищеної міцності, морозостійкості та зносостійкості. При цьому необхідно враховувати, що вода, що насичує бруківку, містить різні солі та інші домішки, що підвищують агресивність впливу знакозмінних температур. Брущаті камені зі шлаку (литі) повинні бути виготовлені з матеріалу з межею міцності при стисканні в повітряно-сухому стані не менше 120 МПа, з маркою по морозостійкості не менше Мрз 100 і стирання на колі не більше 0,5 г/см2. Солестойкость матеріалу повинна бути не менше 20. Солестойкость визначають як втрату обсягу зразків-циліндриків, випробуваних у розчині сірчанокислого натрію за методикою визначення морозостійкості щебеню за ГОСТ 8269-76.
Шлаки, що застосовуються для приготування бруківки, повинні бути стійкими проти всіх видів розпаду. Втрати при випробуванні на стійкість не повинні перевищувати 3%.