Файл: Обеспыливание автомобильных дорог и аэродромов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Цй%

w

Рис. 33. Изменение влажности верхнего слоя грунта на опытных участках дороги во времени:

1 — грунт, обработанный обеспыливающей эмульсией;

2 — раствором

МКС;

3 — раствором

НКМ;

4 — необработанный

грунт;

5 — грунт, обработанный ФАС

 

и анилином с

соотношением

1:2

при

норме 1,5

кг/м2

и 30-про­

центными растворами гигроскопических солей: МКС**, НКМ* и обеспыливающей эмульсии'при норме 0,75 кг/м2 сухого продукта.

Перед обеспыливанием грунтовую дорогу (из мелкой супеси) тщательно планировали автогрейдером и уплотняли до плотности 0,95 от стандартной. Химические материалы разливали при по­ мощи поливо-моечной машины КПМ-2. Кинетика изменения влаж­ ности грунта в зависимости от погодных условий во время экс­ плуатации показана на рис. 38.

Результаты опытов показывают, что наилучшей влагоудержи­ вающей способностью обладает грунт, обработанный обеспыли­ вающей эмульсией. Влажность его в течение 44 дней сохранялась в пределах 50% от оптимальной (Й7ОПТ=10) и была в 1,5 раза выше максимальной гигроскопической. Влажность грунта, обра­ ботанного ФАС вследствие гидрофобное™, была в пределах мак­ симальной гигроскопической и не увеличилась в период выпаде­ ния осадков.

Испытание опытных участков проводилось через 44 суток пос­ ле обеспыливания грунта путем определения концентрации пыли, образуемой при проезде автомобилей (ЯАЗ-210г с прицепами). При испытаниях использовали аспирационные приборы ЭА-12 и фильтры АФА-В-18. Держатели с фильтрами устанавливали на высоте 1 и 2 ж от поверхности дороги с наветренной боковой сто­ роны на расстоянии 1 м от испытуемого участка. В момент дости­ жения пылевым облаком фильтров включался аспиратор. Запы-

*НКМ •— нитрат кальция мочевины, комплексная соль белого цвета, хорошо растворимая в воде.

**МКС — кристаллогидрат НКМ.

1114


ленный воздух отбирали со скоростью 3 л/мин до тех пор, пока существовало пылевое облако.

Результаты испытаний (табл. 31) свидетельствуют о высокой и длительной обеспыливающей способности ФАС. Так, концентра­ ция пыли в воздухе после прохода машин была в этом случае в 1,5—7 раз меньше концентрации пыли, имевшейся на участках с грунтом, обработанным гигроскопическими солями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

31

 

 

 

 

 

 

К

о н

ц е н

т

р

а

ц и я

гп /ы мл 3и

,

 

 

 

 

О б е с п ы л

и в а ю щ и й м

а т е р

и а л

в ы

с

о 1т ме

Н

а

в

ы

с о

т ме

2 С

р е

д

н

е е

з н а

ч е н и е

 

 

Н

а

ФАС

 

 

0

, 3

6

 

 

0

, 2

4

 

 

 

 

0

, 3

0

 

Обеспыливающая эмульсия

 

0

, 5

1

 

 

0

,

4

1

 

 

 

 

0

, 4

6

 

м кс

 

 

2

, 4 2

 

 

1 , 7 9

 

 

 

 

2

, 1 0

 

н и

 

 

1.S8

 

 

0

,

7

8

 

 

 

 

1

, 3

3

 

Необработанный грунт

 

3

, 3

4

 

 

2

, 5

0

 

 

 

 

2

, 9

2

 

Спустя

год после

весеннего

 

просыхания

грунта

на

участках,

где отсутствовало движение гусеничных машин покрытие почти полностью сохранилось.

На основании проведенных работ можно сделать предвари­ тельные выводы о том, что поверхностный слой грунта, обрабо­ танный ФАС при норме 1,5 л/м12, обладает достаточно высокой из­ носостойкостью. Этот слой имеет прочное сцепление с остальным грунтом и от него не отслаивается.

Все производственные процессы по пропитке грунта ФАС мо­ гут быть полностью механизированы. Они отличаются простотой II малой трудоемкостью. Розлив составляющих необходимо про­ изводить лишь после /тщательного уплотнения и выравнивания поверхностного слоя грунта.

§ 17. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Синтетические смолы промышленного производства, а также получаемые на месте работ непосредственно из мономеров можно применять для обработки дорог и аэродромов с грунтовыми и не­ усовершенствованными покрытиями. Обеспыливающий эффект достигается при этом за счет образования высокопрочного и изно­ соустойчивого защитного слоя или верхнего слоя покрытия.'

Для обеспыливания могут использоваться карбамидные, фур- фурол-анилиновые, резорциновые, полиэфирные и другие смолы холодного отверждения, а также их модификации, применяемые для укрепления грунтов. Для обеспечения требуемой износоустой­ чивости верхних конструктивных или защитных слоев дорожных и аэродромных покрытий расход реагентов по сравнению с сущест­ вующими рекомендациями по укреплению грунтов увеличивается в 2—6 раз

1 При расчете в процентах от веса обрабатываемого материала.

8 * — 4 0 9

115


Синтетические смолы холодного отверждения применяют в со­

 

ответствии с общими правилами, изложенными в инструкциях,

 

технических руководствах и строительных нормах по обеспылива­

 

нию и укреплению грунтов и скелетных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ниже

 

приводятся рекомендации

по

применению мочевино-

 

формальдегидных смол, получаемых из мономеров и карбамидных

 

смол промышленного производства с добавками тиомочевины и

 

сернокислого окисного железа, правила использования которых

 

существующими положениями не регламентированы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мочевино-формальдегидные и карбамидные смолы с добавка­

 

ми тиомочевины и сернокислого железа предназначены для улуч­

 

шения дорог и аэродромов с грунтовыми

(песчаные, супесчаные и

 

суглинистые грунты), а также с каменными покрытиями из раз­

 

личных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При использовании мочевино-формальдегидкых смол, получае­

 

мых из мономеров на месте работ, вначале в материал покрытия

 

вносят раствор мочевины и тиомочевины в формалине, а затем

 

катализатор — отвердитель сульфат окиси железа. Возможно вне­

 

сение всех компонентов и последовательно.

При

использовании

 

карібамидных смол промышленного производства наилучший по­

 

рядок внесения реагентов следующий: вначале в материал по­

 

крытия вносят сернокислое окисное железо, затем смолу, в кото­

 

рой предварительно растворяют тиомочевииу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При обработке сухих глин и суглинков к грунтам необходимо

 

добавлять некоторое количество воды так, чтобы после добавле­

 

ния смолы грунт имел оптимальную влажность. После внесения

 

каждого компонента или смеси компонентов их перемешивают с

 

укрепляемым материалом. Заключительной операцией является

 

распределение

смеси под шаблон и уплотнение покрытия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

у

м

м

а

р

н

ы

й

О б р а б а

т

ы

в

а

е

м

ы

е

г р у н т ы

 

 

 

 

 

 

р

а

с

х

о

д

 

м

а

т е

В и д

с м о л ы

С о о

т н о ш

е н

и е

р е а г ре ин

ат

ло ов в %,

о т

 

и

м

а

т

е

р и

а

л

ы

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в е с

а

 

о

б р

*

а

б а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в а е

м

о г

о

г

р

у н

Песчаный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Карбимидная

смола:

 

 

7—S

 

 

 

 

Супесчаный

 

 

 

 

 

 

Карбамидная,

 

 

8

-

1

 

0

 

 

Суглинистый

 

 

 

 

 

тиомочевшіа=і1 : 0,15

 

1

0

- 1

 

2

 

 

Грунтощебеночиые

 

промышленного

 

 

 

 

 

 

 

8 —

 

1 2

 

 

смеси

 

 

 

 

 

 

 

 

производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Песчаный

 

 

 

 

 

 

 

Мочевино-формаль-

Формалин: мочеви-

 

 

4

-

6

 

 

 

 

Супесчаный

 

 

 

 

 

 

на+тиомочевина =

 

 

4

-

8

;

 

 

 

Суглинистый

 

 

 

 

 

дегидная,

получае-

= 0 ' , 4

3 : 0 , 5

7

 

 

 

 

8

1 0

 

 

Грунтощебеночиые

 

мая из мономеров

 

 

 

 

 

 

 

6

 

1 0

 

 

смеси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я . 1. Для всех смол в качестве катализатора и отвердителя используется Fe2 (S0 4)3 в количестве 1% от веса обрабатываемого материала.

2.Расчет произведен без учета воды в формалине. С учетом влаги в фор­ малине указанные величины надо увеличить в ,2,5 раза.

3.Количество тиомочевины берется 45% от веса мочевины.

116


Применяемые

химические

реагенты

должны

удовлетворять

требованиям:

мочевина — ГОСТ

2081—63,

формалин —

ГОСТ 1625—61,

тиомочевина — ГОСТ

6344—52, сульфат окиси

железа — ГОСТ

4148—48,

карбамидная смола

М-19-62 —

МРТУ 1306-4-464.

Рекомендуемые соотношения и нормы расхода реагентов при обработке материала покрытия путем смешения приведены в табл. 32.

Глава 7 ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ РАЗВЕВАЕМЫХ ПЕСКОВ

§ 1S. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Развеваемые сыпучие пески распространены главным образом на территориях южных пустынь, но встречаются также и в север­ ных района«, где они образуют прибрежные дюны. В Советском Союзе несвязные пески занимают около 77 млн. га. На террито­ риях арабских стран Северной Африки и Среднего Востока они занимают около 30% площади, что составляет приблизительно 800 мли. га.

В большинстве случаев развеваемые пески содержат 80—90% чистого и ожелезненного кварца, но встречаются и пески, содер­ жащие известняковые зерна. Пески пустынь обычно хорошо от­ сортированы, и преобладающие фракции составляют более 75% общего состава. По гранулометрическому составу чаще всего встречаются пески средней крупности.

В пустынях большое распространение имеют грядовые пески, барханы и дюны, высота которых достигает 200 м.

Скорости ветра в песчаных пустынях достигают 25—30 м/сек на высоте 2 м от поверхности, что вызывает перенос больших ко­ личеств песка и образование барханов и дюн. Так, например, во время бури' с 28 по 30 апреля 1952 г. в пустыне Кара-Кум при скорости ветра до 29 м/сек был снесен слой песка 35 см, что со­ ответствовало уносу 6000 тс I га.

Переносимый песок может погребать под собой сельскохозяй­ ственные угодья, дороги, железнодорожные пути, аэродромные покрытия, заносить здания и сооружения.

Всвязи с этим проблема закрепления поверхности развевае­ мых песков в районах их распространения является одной из са­ мых актуальных народнохозяйственных задач, без решения кото­ рой невозможно интенсивное освоение территории пустынь и развитие современных форм хозяйства и транспорта.

Внастоящей главе приводятся данные о современных и пер­

спективных способах закрепления поверхности развеваемых пес­ ков, оіпублиіков'аеиых в работах В. В. Звонкова [31], Н. П. Ивле­ ва, М. Е. Баірам, Н. Н. Раба [37, 38], А. В. Ревута, А. П. Певзнера,

8**

117


И. А. Романова, А. А. Коротковой [79], Т. И. Фазилова, В. М. Палагишвили, В. П. Корецкого, Т. А. Гогнчашвили, Д. С. Полумордяинова [90, 92, 91], X. М. Янни, И. И. Черкасова и Д. А. Пуляевбской [96, 103] и др

В настоящее время при анализе процесса ветровой эрозии несвязного песка [31] выделяются четыре характерные скорости ветра:

т'ні — скорость, при которой начинается разгон частиц; Ок2— скорость, при которой заканчивается разгон и начинается

полет;

.. і»кз — скорость, при которой полет заканчивается и начинается тормозной путь;

©к4 — скорость, при которой прекращается движение частиц. іПо В. В. Звонкову:

©к1 •= 1,414 | / Г-^-(1 ± |sin|<p) (0,66 т d + Po) k3 ;

t-K2 = 1.414 1/

— • L ± №

(0,66 T d 4- p 0) К ,

 

 

 

 

 

V

?

ligl “

 

 

 

 

 

 

где X— общий коэффициент

сопротивления

движению

частиц

по поверхности земли по графику

Звонкова;

ср — угол

наклона

воздушного

потока к

поверхности;

р — плотность воздуха

(при

/°=а0° р—0,00123 г/см3)-,

у — удельный

вес частиц, г/см-сек2-,

d

расчетный

диаметр

частиц,

см;

ро — атмосферное

давление

1,01310е г/см-сек2;

k3—коэффициент

защиты

поверхности

(для

раздельно

зернистых

грунтов &3—1);

а — угол атаки

ветрового

потока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интенсивная эрозия начинается при переходе к полету частиц, т. е. при скорости ок2. Для песков средней крупности при горизон­ тальной поверхности и параллельном направлении потока ветра эта скорость колеблется от 6 до 10 м/сек. Активную силу ветра, стремящуюся оторвать частицу от поверхности, можно найти из следующих выражений (по В. В. Звонкову):

сила ветра, направленная параллельно грунтовой поверхности,

Pg= 0,392 X0pd2v2 г-см/сек2;

подъемная сила ветра

Рп = 0,392 Х9|tg| а р d2 V2 г- см/сек2,

где

Х? — коэффициент обтекания частиц песка,

зависящий от их

формы. Для

песков среднеазиатских

пустынь ср —0,42—0,75; а —

угол

атаки,

принимаемый в среднем

а —32°30';

ѵ — действитель­

ная

скорость ветра, м/сек;

 

 

вес частицы, противодействующий подъемной силе,

118