Файл: Обеспыливание автомобильных дорог и аэродромов..pdf

растений и создавались хорошие условия для развития дернины. Однако сравнительно высокая стоимость и конструктивная слож­ ность таких систем, а также значительный расход воды ограни­ чили масштабы их применения на аэродромах.

С целью поддержания требуемого влажностного режима грун­ тов на аэродромах и снижения стоимости обеспыливания прово­ дились и опытные работы по улучшению грунтов гигроскопически­ ми солями. Первые опыты показали, что применение гигроскопи­ ческих солей вредно сказывается на растительности. Поэтому такие соли стали рекомендовать лишь для участков с нарушенной дерниной. Лучшими солями были признаны хлористые кальций и магний, водными растворами которых грунт пропитывался на глу­ бину 4—5 см 1—3 раза за сезон.

В связи с переходом работы реактивной авиации с искусст­ венных покрытий на грунт резко повысились требования к обес­ пыливанию грунтовых аэродромов. Струя газа, выходящая из ре­ активного сопла, сжигает траву, практически исключая ее рост в течение 1—2 лет. Наряду с известными гигроскопическими со­ лями для обеспыливания грунтов стали применять хлорную из­ весть [5], которую распределяли в виде 20-працентного водного раствора с помощью поливо-моечных машин. При выполнении этих работ была выявлена большая коррозийная активность всех хлоридных гигроскопических солей на авиационные сплавы. По­ этому стали проводиться широкие исследования методов умень­ шения коррозийной активности гигроскопических солей и изыс­ кания новых обеспыливающих материалов в виде органических соединений. В этом отношении интересны исследования А. Ш.Альметьева, П. И. Логиновой и Д. М. Филькина, .предложивших для обеспыливания грунтов применять смесь мочевины с нитратом кальция (МНК), вносимую в грунт поверхностным розливом 30-про.центного раствора при норме 5 лім2. Эта смесь не обладает коррозийной активностью и эффективно связывает пыль.

Среди работ по обеспыливанию автомобильных дорог, прове­ денных в 50-х годах, особого внимания заслуживает опыт дорож­ ников Мурманской обл., применявших хлористый кальций в виде '20—30-процентного раствора и порошков. Расход соли составлял ;0,4—11,2 кг/м2 при первичной обработке и 0,2—0,5 кг/м2 при по­ следующих (ів пересчете на чистый СаСЬ).

Наилучшие результаты были получены при россыпи дробле­ ного хлористого кальция. Перед обработкой покрытие профили­ ровалось и утюжилось так, чтобы на поверхности его создавался юлой 1,5—2,0 см рыхлого материала. Через одни—два дня после распределения соль полностью растворялась, хорошо увлажняя поверхностный слой. Покрытие становилось влажным и под воз­ действием движения хорошо закатывалось.

Отмечалось, что в первую неделю эксплуатации необходимо было систематически выравнивать профиль покрытия грейдерами или утюгами. Через неделю покрытие полностью формировалось и в дальнейшем напоминало усовершенствованное черное покры­

13

тие. Срок действия обеспыливания в среднем сотавлял 2,0—2,5 месяца при сухой погоде и больше при переменной. Небольшие дожди, выпадавшие после формирования покрытия, оказывали положительное действие. Но при продолжительных дождях на поверхности образовалась обильная грязь, отбрасываемая коле­ сами автомобилей на обочины.

В 1967 г. каіфедрой строительства и эксплуатации дорог МАДИ были проведены опытные работы по обеспыливанию грунтовых и гравийных дорог хлористым кальцием [78]. Всего было устроено девять экспериментальных участков протяжением 600—800 м в различных условиях. В результате выполненных работ были ус­ тановлены предварительные нормы расхода хлористого кальция: при первичной обработке гравийных покрытий смешением на мес­ те (толщина обрабатываемого слоя 4—6 см )— 0,8—іі,0 кг/м2, при

автомобилей в сутки).

Эффективность обеспыливания щебеночных и гравийных по­ крытий хлористым кальцием исследовалась также Саратовским политехническим институтом на дорогах Башкирской АССР [43].

Известны многочисленные исследования, проводящиеся с целью разработки эффективных методов обеспыливания дорог и аэродромов сульфитно-спиртовой бардой и сульфитно-целлюлоз­ ными щелоками. Этому способствует то, что ежегодно бумажная, гидролизная и химическая промышленность перерабатывает ог­ ромное количество древесины для получения целлюлозы, бумаги, этилового спирта, фурфурола, многоатомных спиртов и других продуктов. При химической переработке древесины пока целесо­ образно используется не более 60% органического вещества. Ос­ тальное количество сбрасывается вместе с отходами производства, основными из которых являются сульфитно-целлюлозный щелок (сцщ) и сульфитно-спиртовая барда (ссб).

Первые опыты по применению сульфитного щелока в Ленин­ градской обл. были проведены в 1930 г. [44]. Для опытных работ применялся щелок, нейтрализованный добавкой извести в коли­ честве 0,6% от веса щелока. Было отмечено, что при солнечной погоде клеющая способность щелока, разлитого при норме 2 л/м2, проявляется через 2—3 ч, а через 6—7 ч происходит формирова­ ние пластичной корки. На вторые сутки корка приобретает высо­ кую прочность.

В 1936 г. проводились опытные работы по обработке нейтра­ лизованным щелоком гравийного покрытия на дороге Таллин— Вильянди [4]. Щелок разливался за четыре приема при общей норме расхода от 3,43 до 8,4 л/м2 до полного насыщения покры­ тия. Отмечалось, что обработанная поверхность покрытия дела­ ется твердой и блестящей. Сульфитный щелок во время дождей растворяется водой, но позднее, по мере просыхания дороги, про­

14

езжая часть вновь затвердевает (нужно полагать, что это имеет место лишь при большом расходе щелока и непродолжительных дождях).

Особый интерес представляют работы по применению суль­ фитно-спиртовой барды и сульфитно-целлюлозного щелока, вы­ полненные в послевоенный период Союздортши и другими орга­ низациями [і2і6]. В результате этих работ были выработаны прак­ тические рекомендации по -нормам расхода обеспыливающих ма­ териалов и технологии работ.

При обеспыливании щебеночных и гравийных покрытий реко­ мендации Союздоршш предусматривают расход жидкого бардя­

0,3 кг/м2). При использовании порошкообразной сульфитно-спир­ товой барды (кбп) для первичной обработки рекомендуется рас­ сыпать кпб из расчета 0,5 кг/м2. Затем должна производиться по­ ливка покрытия водой из расчета 0,5 л/м2.

Отмечается, что сразу после испарения воды проявляется клеющая способность барды, а через 3—6 ч образуется плотная корка толщиной 2—3 мм. Первые же работы с сдщ и ссб пока­ зали, что основным недостатком лигносульфонатов является их водорастворимость. В связи с этим были выполнены широкие изыскания способов повышения водоустойчивости пруи-гав, обра­ ботанных сцщ и ссб.

Для обеспечения водоустойчивости исследовались окислители: натриевый хромпик, хлорная известь, перекись водорода, надсер­ нокислый аммоний и двуокись свинца. Наилучшие результаты были получены при ,использовании натриевого хромпика и хроми­ товых шлаков (отход переработки хромитовых руд с содержани­ ем ЫагСггСД до 4%) [26, 60].

В. Н. Горбуновым разработан способ получения синтетической смолы МЛ-4 на основе мочевины, формалина и сульфитной бар­ ды. Эта смола рекомендуется для пропитки древесно-стружечных плит. Разработан способ получения клея для таких плнт на осно­ ве лигносульфонатов и обычных синтетических смол, в частности фенол-формальдегидных. Этот способ позволил сократить расход синтетических смол в 2—3 раза. Для прессования древесины пред­ лагается получать вяжущие из бардяного концентрата, формали­ на и ,фурфурола [98].

Из числа органических вяжущих материалов для обеспылива­ ния и укрепления дорог и аэродромов в Советском Союзе приме­ няются в основном жидкие нефтяные и сланцевые битумы, битум­ ные и дегтевые эмульсин и пасты, мазут, сырые нефти, различные смолы и отходы каменноугольного, сланцевого и газового произ­ водства.

Первые исследования в области обработки грунтов органичеческими вяжущими материалами поставлены в СССР . в 1928— 1929 гг. В. К. Яновским. В этот же период Л. В. Пашковым и

15

Н. В. Хлебниковым был устроен ряд опытных участков. В Ленин­ градской обл. пески, гравелистые супеси, песчано-глинистые смеси обрабатывались гудроном, а гравийные материалы в Карелии — тяжелой калужской неіфтыо. Опытные работы выполнялись также Л. А. Братцевым, который использовал для обработки грунтовых дорог тяжелую бакинскую нефть. А. М. Кривисскнм (1930 г.) производились опыты по обработке грунтовых и гравийных дорог мазутом, гудроном и разжиженными битумами в условиях сред­ неазиатского климата [56].

Первые исследования по изучению разжиженных битумов (1930—1934 гг.) осуществлялись Ä. А. Калертом, С. П. Шеляпиным и Висленом. В 1936 г. было начато планомерное изучение жидких битумов и методов их применения в Дорнин под руковод­ ством А. И. Лысихиной. В период с 1936—1938 гг. широко иследовались тяжелые асфальты, полученные при переработке нефти, например крекинг-остатки, гудроны и полугудроиы [56]. Позднее опытные и исследовательские работы выполнялись главным об­ разом с жидкими и разжиженными битумами.

Норму розлива жидких битумов и дегтей при поверхностных обработках рекомендуется иметь в следующих пределах: при пер­ вой обработке 0,7—1,25, при последующих 0,5—.1,0 л/м2 [36, 39].

В качестве разжижителей рекомендуется применять керосин, лигроин, нефть, некоторые отходы коксохимического производ­ ства. Вязкие материалы, как показали опытные работы, впиты­ ваются в плотные слои очень плохо. При повышенной вязкости

Особый интерес для обеспыливания автомобильных дорог представляют концентрированные эмульсии, разжижаемые непос­ редственно перед употреблением в дело. В качестве примера мож­ но отметить концентрированную из . сланцевых смол [47, 48].

По данным Р. А. Амброса [4] (в случае небольшого движения) при расходе концентрированной сланцевой эмульсии в количестве 0,1 кг/м2 (концентрация при розливе 1:20) продолжительность обеспыливания составляет 10—20 дней, а при расходе 0,2 кг/м2 (концентрация при розливе 1: 10) — 25—30 суток.

В 1966 г. способом пропитки битумно-сланцевой эмульсией было обеспылено гравийное покрытие автомобильной дороги Ко­ ла—Верхне-Куланская ГЭС протяженностью 65 км. Битумно­ сланцевое вяжущее содержало 60% нефтяного битума марки БНД-90/,130 и 40% .шпалопропиточного сланцевого масла. Эмуль­ сия изготовлялась в лопастной мешалке (80% вяжущего и 20%

16

водяного раствора едкого натра при общем «по количестве в эмульсии 4%).

Гравийное покрытие предварительно профилировалось, круп­ ные камни удалялись, ямы заравнивались. По подготовленной поверхности покрытия аівтопудроінатоіра'М.и разливалась эмульсия с нормой расхода 4 т/км. Ширина розлива за один проход состав­ ляла 6 м. Несмотря на отсутствие предварительного увлажнения (работы проводились в теплую погоду), глубина пропитки эмуль­ сией составила 2—3 см. «Жирные» места .присыпались мелкозер­ нистым гравием. Под движением на поверхности покрытия сфор­ мировался асфальтоподобный коврик, который сохранялся в те­ чение всего летне-осеннего сезона. На отдельных участках, несмотря на интенсивное движение, коврик сохранился после двух лет эксплуатации.

При обеспыливании дорог мазутом работы рекомендуется про­ изводить при температуре не ниже 15° С. Расход вяжущего при обработке супесей и легких суглинков рекомендуется около 2 л/м2, при обработке суглинистых грунтов — около 1,5 л/м2. При повтор­ ных розливах указанные нормы обычно уменьшаются на 20—30%. Глубина пропитки легких суглинков достигает при этом 4—7 мм. При необходимости срочного открытия движения по дороге (сра­ зу же после распределения мазута) норму розлива рекомендуется уменьшать до 0,75—1,0 кг/м2, а повторный розлив осуществлять лишь после просыхання покрытия [10]. Для уменьшения вязкости мазут можно разжижать лигроином и керосином, взятыми в ко­ личестве 3—5%, а также подогревать до 40—50° С.

В литературе описано много работ по обеспыливанию и укреп­ лению дорог сырыми тяжелыми нефтями: уральской, балахинской, джарікуіртатгокой и др. [13, 71]. Характерно, что физико-хими­ ческие свойства нефтей иногда почти полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к жидким битумам. В тяжелых нефтях содержится большое количество активных смол и серы, которые под воздействием кислорода воздуха образуют непре­ дельные соединения, способные полимеризоваться. В результате полимеризации образуются соединения, способные хорошо свя­ зывать минеральные вещества, в том числе и дорожную пыль.

Рекомендуются [36, 39] следующие ориентировочные нормы розлива нефти: при обеспыливании мостовой — при первом роз­ ливе 0,б—0,8 л/м2, при последующих — 0,4—0,5 л/м2; при обеспы­ ливании щебеночного покрытия соответственно — 0,8—»1,25 и 0,5—

Срок обеспыливающего действия нефти различный: в одних источниках 20—30, в других 30—60 дней [36, 39]. По-видимому, это различие объясняется разной интенсивностью движения и различными погодными условиями во время эксплуатации дорог. ■ Джаркурганская нефть с. успехом применялась для обеспыли­ вания грунтовых аэродромов. При производи

2—409