ДОРОЖНЫЕ ПОЛИМЕР ТЕХНОЛОГИИ (PPT: 2.104k)

Объединение Geoplus и TerraBest
представляет
ДОРОЖНЫЕ
ПОЛИМЕР ТЕХНОЛОГИИ
1 СТАБИЛИЗАЦИЯ
1.1 Что такое стабилизация ?
Процесс улучшения инженерных свойств природных грунтов ( таких как
несущая способность , сопротивление одноосному сжатию, фильтрационных
свойств и т.д. ) путём добавления небольшого количества ингридиентов
.
1.2 Как добиться стабилизации ?
* Обычно осуществляется непосредственно на
площадке
* Иногда в стабилизационном центре.
грунт
1
грунт+цемент
Грунт+цемент+полимер
1 СТАБИЛИЗАЦИЯ (Прод.#1)
1.3 Достоинства метода
* Минимальное использование химических добавок
* Эффективная и быстрая конструкция грунтового основания и дорожного
полотна
* Сокращение энергозатрат
* Сохранение окружающей среды
* Возможность использования местного природного материала и вторсырья
* Уменьшение чувствительности к изменению влажности ( потенциала
набухания устойчивости к эрозии и т.п. )
* Высокая изученость технологического процесса
2
2 ПOЛИМЕР
2.1 Что такое полимерная эмульсия ?
* Растворимая в воде молочно белая густая жидкость ,нетоксичная и нейтральная к
окружающей среде
• Химически полимерная эмульсия изготовлена на базе полимеров и сополимеров
• различного состава.
.
3
Некоторые физические свойства :
Точка кипения
100 C
Удельный вес @25C
1.00 – 1.02
Вязкость @25C
1,200 – 2,000 cps
Растворимость в воде
Легко растворим
Кислотность pH @25C
11.0 – 12.5
2 ПОЛИМЕР (Прод.#1)
2.2 Использование полимера
* Полимерная смесь испозьзуется как стабилизатор грунта
* Стабилизация грунта достигается посредством изменения его природных свойств
* Даёт возможность проектирования модулей эластичности и пластичности , прочностных
характеристик
* Опыт и новые разработки подтверждают преимущества модификатора стабилизиции грунта
перед использованием искуственных грунтов
4
2 ПОЛИМЕР (Прод.#2)
2.3 Недостатки традиционных химических стабилизаторов
* Цемент, гашеная и негашеная известь, зола и др. – таковы традиционные химические
стабилизаторы, обладающие цементирующими свойствами. В мировой практике дорожного
строительства цементирующие добавки используются с 1930-х годов.
Их применение позволяет существенно улучшить инженерно-эксплуатационные свойства
грунтовых материалов – такие как: плотность при уплотнении, сопротивление сжатию,
сопротивление сдвигу, снижение потенциала к набуханию и просадке.
* Однако , грунты, стабилизированные с применением традиционных химических
стабилизаторов, зачастую имеют низкие показатели упруго-эластичных свойств, высокую
водопроницаемость, склонность к трещинообразованию.
В частности, это справедливо в отношении наиболее распространенного класса смесей –
грунтово-цементных.
5
2 ПОЛИМЕР (Прод.#3)
2.4 Как Полимер осуществляет стабилизацию грунтов?
* Повышается модуль эластичности благодаря соединению покрытых цементом частиц грунта с
многочисленными полимерными цепочками
* Во время процесса используется свойство удерживать влагу
* Защищает грунтовый скелет от вредного влияния химических компонентов грунта, например
сульфатов.
* Предотвращает фильтрацию и перемещение капилярных вод
* Уменьшает эффект миграции воды – одной из основных причин изнашивания дорожных
покрытий
6
2 ПОЛИМЕР (Прод.#4)
Частицы грунта
Цемент
Полимерные “микро связки”
7
Частицы грунта
Химически активные елементы
Полимерная стяжка
2 ПОЛИМЕР (Прод.#5)
Нехватка воды при процессе конвенциональной стабилизации грунта
Грунтовоцементная смесь
Трещины !
ПГ- преодоление проблемы недостатка воды в грунте
Тонкая полимер
плёнка
8
Без
трещин !
2 ПОЛИМЕР (Прод.#6)
Свободное движение воды
Блокированное движение воды
PC-SoilsSurface
Soil-Cement Surface
Micro pores
Капилярное действие (просачивание) в
Грунтово – цементной смеси
9
Уменьшение просачивания в
PC-SOILS
2 ПОЛИМЕР (Прод.#7)
2.5 Что такое полимер-цемент модифициованный грунт ?
Добавление 5% полимера (от веса цемента) создает на строительной площадке смесь, которая
после уплотнения затвердеет и образует эластичную плиту с высоким модулем пластичности и
упругости , и в то же время обладающей улучшенными прочностными характеристиками ,
успешно выдерживающими критические режимы эксплуатации дорожных покрытий. “PC-SOILS”
Природный грунт
ПЦ-Грунт
Полимер (5-10%
От с.в. цемента)
= PC-SOILS
Используемые единицы
Расчет
Количество
1 м.куб.(уплотненый)
= 1 x 2,000
= 2,000 кг
Необходимое кол-во
цемента
5%
= 2,000 x 5/100
= 100 кг
Полимер
5%
= 100 x 5/100
= 5 литров
Сухой грунт
10
Цемент (3-7% от
с.в. Сухого грунта)
3
Этапы расчетов несущей полимер-грунтовой
подушки
START
Геотехнические изыскания&
Опробование грунтов
Лабораторные проверки *
Результаты
NO PEAT
DESIGN **
PEAT
END
* Необходимые проверки грунта :
1. Природная влажность
2.Гранулометрия
3.Пределы пластичности и
текучести
4.Содержание сульфатов
5.Содержание органического
материала
6.Максимальное уплотнение /
оптимальная влажность
(Modified Proctor Method)
7.Устойчивость к эрозии
8.Несущая способность
CONSTRUCTION
FINISH
11
** Design Method Used :
Метод эквивалентного слоя
(TA) - Pavement Design
4
ПРОЦЕДУРА СТАБИЛИЗАЦИИ ГРУНТОВОЙ
ПОДУШКИ ПЦ-ТЕХНОЛОГИЕЙ
Step 1 : Разметка для разброса цемента в
запланированном соотношении
Step 3 : Грубое перемешание цемента с
местным грунтом с помощью грейдеров
12
Step 2 : Разброс требуемого количества
цемента Portland
Step 4 : Однородное ( тонкое )
перемешивание грунта цементом
4
ПРОЦЕДУРА СТАБИЛИЗАЦИИ ГРУНТОВОЙ
ПОДУШКИ ПЦ-ТЕХНОЛОГИЕЙ (Прод.#1)
Step 5 : Распыление полимерной эмульсии
Step 7 : Уплотнение каждого слоя до
требуемой плотности
13
Step 6 : Перемешивание грунтомо цементной
смеси с полимерной эмульсией с помощью
грейдера
Step 8 : Уплотнение пневматическим шинным
катком и разглаживание с помощью
двухвальцового дорожного катка
5
ПРОЦЕДУРА ПОВТОРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
RECYCLING MACHINE
Step 1 : Разметка стабилизируемого участка
Step 3 :Повторная проходка RECYCLING
MACHINE
14
Step 2 : Загрузка цемент – полимерной смеси в stabilizer
machine
Step 4 : Перемешивание верхнего слоя
обработаного грунта с полимер-цементной смесью
на расчетную глубину
5
ПРОЦЕДУРА ПОВТОРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
RECYCLING MACHINE(Прод.#1)
Step 5 : Уплотнение каждого слоя до
требуемой плотности
Step 7 : Полотно после обработки
15
Step 6 : Увлажнение обработаной
поверхности в течение 3-7 дней
Step 8 : Проведение проверок на степень
уплотнения
6
ПРОЦЕДУРА СТАБИЛИЗАЦИИ С ПОМОЩЬЮ
ГРЕЙДЕРА
Step 1 : Вскрытие полотна на заданую глубину
Step 3 : Разброс требуемого количества
цемента
16
Step 2 : Разброс требуемого количества цемента
Step 4 : Грубое перемешание цемента с местным
грунтом с помощью грейдеров
6
ПРОЦЕДУРА СТАБИЛИЗАЦИИ С ПОМОЩЬЮ
ГРЕЙДЕРА(Прод.#1)
Step 5 : Распыление полимерной эмульсии.
Step 7 :Выравнивание поверхности грейдером
и уплотнение верхнего слоя
17
Step 6 : Перемешивание грунтово цементной
смеси с полимерной эмульсией
Step 8 :Обработаное полотно через день после
укатки
7
ПРОЦЕДУРА СТАБИЛИЗАЦИИ В ЗАВОДСКИХ
УСЛОВИЯХ
Step 1 : Поверхность строительной
площадки
Step 3 :Приготовление к погрузке готовой
цемент-полимер-грунтовой смеси.
18
Step 2 :Добавление полимерной
эмульсии .
Step 4 : Погрузка готовой цементполимер-грунтовой смеси
7
ПРОЦЕДУРА СТАБИЛИЗАЦИИ В ЗАВОДСКИХ
УСЛОВИЯХ(Прод.#1)
Step 5 :Выгрузка готовой смеси на
площадку
Step 7 :Уплотнение вибрационым катком
19
Step 6 :Выкладка готовой смеси на
поверхность площадки
Step 8 :Поверхность полотна после
укатки
7
1.
2.
3.
20
ВЫВОДЫ
Полимер-цементнтная стабилизация (или PC-SOIL) является эффективным,
хорошо изученым прцессом улучшения инженерных свойств природных
грунтов. По сути, модифицированый грунт представляет собой смесь
местного природного материала, полимерной добавки, цемента и воды,
которая, после уплотнения и процесса набора прочности , превращается в
прочный конструкционный материал.
Итенсивность трафика , увеличение обьёмов перевозок , появление тяжёлых
большегрузов с высокими осевыми нагрузками , повышение требований к
качеству дорожного покрытия делают применение технологии стабилизации
не только желательными , но и необходимыми
Этот метод подходит также для строительства тротуаров, восстановления
дорожного покрытия и утилизации некоторых промышленых отходов.
7
ВЫВОДЫ (Прод.#1)
4. Логистика оптимизации технологического процесса , проект технологического
регламента , проектирование основных инженерно – технических
характеристик ( несущей способности , модуля упругости , сопротивления
усталости и эрозии и т.п.), а также экономический эффект просчитывается
после проведения полномасштабных изыскательных работ
21
7
ВЫВОДЫ (Прод.#2)
5. Если частичная механизация, как более простой и доступный метод, является
более пригодной для cтроительства или восстановления дорожного полотна в
сельской местности или в отдаленных районах то при строительстве крупных
автомагистралей , взлетно-посадочных полос и т.п. структур, предпочтительна
полная механизация процесса , при которой за счет более эффективного процесса
смешивания достигается высокая однородность дорожного покрытия
22
8
24
PROJECT REFERENCE
Скоростная магистраль, Акапулько,
Мексика
Проект
Восстановление дорожного полотна
Расположение
Акапулько , Мексика
Цель проекта
Восстановление грунтовой подушки с последующим покрытием
асфальтным полотном
Площадь проведения работ
8,000 м2
Тип природного материала
Природная гравийная смесь
Тип грунтового наполнителя
Наполнитель не использован
Тип грунта перед полимерной добавкой
Природный местный грунт
Геометрия полотна
-Мощность цемент-полимер-грунтовой смеси 15 cм
-Толщина асфальтного покрытия 7 cм
Состав смеси грунтовой подушки
-Портланд цемент – 6 % от сухого веса грунта
-Полимерная эмульсия – 5 % от веса цемента
-Вода - 6 % от сухого веса грунта
Оборудование
-RS500B Reclaimer / Stabiliser
-10 тонный каток / Water Truck ( 2 )
-Motor Грейдер
Продолжительность проекта
1 месяц
8
Проект
Велосипедная дорожка
Расположение
Ekamai – Ramintra Toll way Road
Название проекта
Велосипедная дорожка 2,5 м шириной и протяженостью 24 км
Площадь проведения работ
25
PROJECT REFERENCE
Велосипедная дорожка, Таиланд
60,000 м2
Тип природного материала
Супесь
Тип грунтового наполнителя
Наполнитель не использован
Тип грунта перед полимерной добавкой
Природный местный грунт
Геометрия полотна
- Мощность цемент-полимер-грунтовой смеси 7 cм
- Толщина асфальтного покрытия 3 cм.
Состав смеси грунтовой подушки
- Портланд цемент – 5 % от сухого веса грунта
- Полимерная эмульсия – 5 % от веса цемента
- Вода - 10 % от сухого веса грунта
Оборудование
-10 тонный каток
-Грейдер
Продолжительность проекта
1 месяц
8
25
PROJECT REFERENCE
Стоянка для машин, Таиланд
Проект
Auto City Entertainment Center
Расположение
Rachadaphisek Road, Huay Kwuang, Бангкок
Название проекта
Стоянкя для машин и подъездная дорога
Площадь проведения работ
27,000 м2
Тип природного материала
Глина
Тип грунтового наполнителя
Латеритный щебень
Тип грунта перед полимерной добавкой
Tощая глина с латеритовым гравием
Геометрия полотна
- Мощность цемент-полимер-грунтовой смеси 10 cм
- Толщина бетоного покрытия 10 cм.
Состав смеси грунтовой подушки
- Портланд цемент – 7 % от сухого веса грунта
- Полимерная эмульсия – 5 % от веса цемента
- Вода - 10 % от сухого веса грунта
Оборудование
-10 тонный каток
-Грейдер
Продолжительность проекта
1 месяц
8
PROJECT REFERENCE
Cкоростная магистраль No.1003,
Таиланд
Проект
Polimer Soil-Cement Road at Phetchaburi
Managed by Public Works Department
Расположение
Highway No. 1003 Puploo-Thasalao–Huaykasem
Amphur Nongyaplong, Phetchaburi Province
26
Название проекта
Road Construction Project Comparing Between Polimer Technology
Road and Conventional Road
Площадь проведения работ
8,0 м шириной и протяженостью 18 км
Тип природного материала
Латерит
Тип грунтового наполнителя
Наполнитель не использован
Тип грунта перед полимерной добавкой
Латерит
Геометрия полотна
Мощность цемент-полимер-грунтовой смеси 20 cм
Состав смеси грунтовой подушки
- Портланд цемент – 5 % от сухого веса грунта
- Полимерная эмульсия – 5 % от веса цемента
- Вода - 10 % от сухого веса грунта
Оборудование
-10 тонный каток
-Грейдер
Продолжительность проекта
2 месяца
8
27
PROJECT REFERENCE
Восстановленная дорога, Бангкок
Проект
Road Rachadamnoenklang
Managed by Bangkok Metropolitan Authority
Расположение
Rachadamnoenklang Road, Бангкок
Название проекта
Settlement Course Demolition and renovation by Polimer Course with Overlaying
Asphalt Concrete
Площадь проведения работ
8,000 м2
Тип природного материала
Глина
Тип природного материала
Разрушеное асфальтное полотно и гравийная подушка
Тип грунта перед полимерной добавкой
Щебень
Геометрия полотна
- Мощность грунтовой подушки 15 см
- Мощность цемент-полимер-грунтовой смеси 30 cм
- Толщина асфальтного покрытия 5 cм.
Состав смеси грунтовой подушки
- Портланд цемент – 5 % от сухого веса грунта
- Полимерная эмульсия – 10 % от веса цемента
- Вода - 5 % от сухого веса грунта
Оборудование
-10 тонный каток
-Грейдер
-Бетономешалка
Продолжительность проекта
1 месяц
Себестоимость проекта
3,200,000 Бат
8
28
PROJECT REFERENCE
Cельская дорога, Малайзия
Проект
Сельская дорога
Расположение
Малайзия , провинция Кода
Название проекта
Сельская дорога
Площадь проведения работ
3,2 м шириной и протяженостью 4 км.
Тип природного материала
Латерит
Тип грунтового наполнителя
Наполнитель не использован
Тип грунта перед полимерной добавкой
Латерит
Геометрия полотна
Мощность цемент-полимер-грунтовой смеси 15 cм
Состав смеси грунтовой подушки
- Портланд цемент – 6,8 % от сухого веса грунта
Полимерная эмульсия – 5 % от веса цемента
Вода - 8 % от сухого веса грунта
Оборудование
-
Продолжительность проекта
0.5 месяца
10 тонный каток
Грейдер
Мобильная ёмкость для воды
8
29
PROJECT REFERENCE
Cельская дорога, Гана
Проект
Сельская дорога
Расположение
Гана
Название проекта
Сельская дорога
Площадь проведения работ
6 м шириной и протяженостью 300 м.
Тип природного материала
Латерит
Тип грунтового наполнителя
Наполнитель не использован
Тип грунта перед полимерной добавкой
Латерит
Геометрия полотна
Мощность цемент-полимер-грунтовой смеси 12 cм
Состав смеси грунтовой подушки
- Портланд цемент – 5 % от сухого веса грунта
- Полимерная эмульсия – 5 % от веса цемента
- Вода – 6.5 % от сухого веса грунта
Оборудование
-10 тонный каток
-Грейдер
-Мобильная ёмкость для воды
Продолжительность проекта
-