Распоряжение Федерального дорожного агентства от 27 декабря 2011 г. N 997-р "Об издании и применении ОДМ 218.1.004-2011 "Классификация стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве" (с изменениями и дополнениями)

Распоряжение Федерального дорожного агентства от 27 декабря 2011 г. N 997-р
"Об издании и применении ОДМ 218.1.004-2011 "Классификация стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве"

В целях реализации в дорожном хозяйстве основных положений Федерального закона от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании" и обеспечения дорожных организаций методическими рекомендациями по классификации стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве:

1. Структурным подразделениям центрального аппарата Росавтодора, федеральным управлениям автомобильных дорог, управлениям автомобильных магистралей, межрегиональным дирекциям по строительству автомобильных дорог федерального значения, территориальным органам управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации рекомендовать к применению с 16.01.2012 ОДМ 218.1.004-2011 "Классификация стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве" (далее - ОДМ 218.1.004-2011).

2. Управлению научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования (В.А. Попов) в установленном порядке обеспечить издание вышеуказанных ОДМ 218.1.004-2011 и направить их в подразделения и организации, упомянутые в пункте 1 настоящего распоряжения.

3. Контроль за исполнением настоящего распоряжения возложить на заместителя руководителя Н.В. Быстрова.

Руководитель

A.M. Чабунин

Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.1.004-2011
"Классификация стабилизаторов грунтов в дорожном строительстве"

Москва 2011 г.

Предисловие

1. Разработан ООО "НВЦ "Индортех"

2. Внесен: Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования Федерального дорожного агентства Министерства Транспорта РФ

3. Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 27 декабря 2011 г. N 997-р

4. Имеет рекомендательный характер

5. Введен впервые

1. Область применения

Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее - методический документ) предназначен для дорожных строительных организаций, предприятий-изготовителей стабилизаторов грунтов, проектных и научно-исследовательских организаций строительного комплекса, образовательных учреждений, а также других заинтересованных лиц.

2. Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2 9213-91 (ИСО 896-77). Вещества поверхностно-активные. Термины и определения.

ГОСТ 25584-90. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.

ГОСТ 24143-80. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки.

ГОСТ 23161-78. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности.

ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

ГОСТ 22733-2002. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности.

ГОСТ 10060-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования.

ГОСТ 23558-94. Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.

ГОСТ 12248-96. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 26518-85. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости при трехосном сжатии.

ГОСТ 26425-85. Почвы. Методы определения иона хлорида в водной вытяжке.

ГОСТ 26426-85. Почвы. Методы определения иона сульфата в водной вытяжке.

СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

3. Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины и определения, учитывающие ГОСТ 2 9213-91 (ИСО 896-77) и в соответствии с требованиями [1] и [2] .

3.1 Общие термины и определения, относящиеся к дорожной конструкции

3.1.1 автомобильная дорога: Инженерное сооружение, предназначенное для движения автомобилей, основными элементами являются: земляное полотно, дорожная одежда, проезжая часть, обочины, искусственные и линейные сооружения и все виды обстановки.

3.1.2 дополнительные слои: Морозозащитный, капелляропрерывающий, изолирующий и дренирующие слои дорожной конструкции

3.1.3 дорожная конструкция: Инженерное сооружение, включающее земляное полотно и дорожную одежду с дополнительными слоями; рассматривается в комплексе при проектировании

3.1.4 земляное полотно: Дорожное сооружение, служащее основанием для размещения конструктивных слоев дорожной одежды и других элементов дороги, строится в виде насыпей или выемок, а на косогорах - в виде полунасыпи - полувыемки и к земляному полотну относятся связанные с ним водоотводные сооружения: кюветы, канавы, резервы, дренажные устройства, а ширина земляного полотна - расстояние между бровками - нормируется в зависимости от категории дорог.

3.1.5 основание дорожное: Нижний слой дорожной одежды, воспринимающий нагрузку от автомобильного транспорта совместно с покрытием и предназначенный для ее распределения на дополнительные слои или непосредственно на грунт рабочего слоя земляного полотна.

3.1.6 рабочий слой: Верхняя часть земляного полотна, ограниченная снизу глубиной, равной 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м, считая от верха покрытия; отсыпается из стабильных (непучинистых, ненабухающих и непросадочных) грунтов при требуемой степени их уплотнения (СНиП 2.05.02-85)

3.2 Термины и определения, относящиеся к грунтам и материалам

3.2.1 анионные (анионактивные) стабилизаторы: Стабилизаторы, которые в водных растворах диссоциируют с образованием отрицательно заряженного иона (аниона).

3.2.2 водно-физические свойства грунта: свойства грунта, определяющие его водопроницаемость (ГОСТ 25584-90), пучинистость (ГОСТ 28622-90), набухаемость (ГОСТ 24143-80), высоту капиллярного поднятия (ГОСТ 25100-95) и размокаемость (ГОСТ 5180-84), оптимальную влажность при максимальной плотности (ГОСТ 22733-2002).

3.2.3 вяжущие: Вещества, с помощью которых грунт приобретает повышенную структурную прочность и свойства твердого тела.

3.2.4 гидрофобизаторы (гидрофобизация): Вещества, с помощью которых грунт приобретает водоотталкивающие и другие свойства.

3.2.5 гидроизоляция: Предотвращение или ограничение перемещения жидкостей.

3.2.6 гранулометрический состав: Количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах.

3.2.7 грунт: Горные породы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека (ГОСТ 25100-85).

3.2.8 диссоциация: Свойства химического вещества в водном растворе распадаться на положительно (катионы) и отрицательно (анионы) заряженные составляющие (ионы)

3.2.9 дренирование: Сбор и перенос жидких атмосферных осадков, грунтовой воды и других жидкостей в плоскости материала.

3.2.10 катионные (катионактивные) стабилизаторы: Стабилизаторы, которые в водных растворах диссоциируют с образованием положительно заряженного иона (катиона)

3.2.11 морозостойкость: Способность материалов выдерживать многократное попеременное охлаждение до температур ниже 0°С и оттаивание (отогревание) без признаков разрушения или значительного снижения прочности (ГОСТ 10060-95).

3.2.12 наночастицы: Жидкие или порошкообразные вещества с размером молекул или частиц менее м

3.2.13 наноструктурные стабилизаторы: Стабилизаторы, поверхностная активность которых обеспечивается наличием наночастиц химической (жидкое стекло и др.) или техногенной (искусственные порошковые смеси) природы.

3.2.14 основание из укрепленных грунтов: Нижний слой дорожной одежды, выполненный из грунтов, укрепленных органическими или неорганическими вяжущими в соответствии с ГОСТ, применяется под усовершенствованными покрытиями, а также при строительстве покрытий для местных и внутрихозяйственных дорог с защитным слоем износа.

3.2.15 предел прочности грунта на одноосное сжатие: Отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения (ГОСТ 26447-85)

3.2.16 поверхностно-активные вещества (ПАВы): Химические соединения или полимерные добавки, используемые, в частности, для производства стабилизаторов и обладающие способностью адсорбироваться на грунтовых частицах как на поверхностях раздела твердой и жидкой фаз и за счет этого влиять на свойства пылеватой и глинистой фракции грунтов.

3.2.17 полимеры: Высокомолекулярные соединения неорганического и органического происхождения или вещества с большой молекулярной массой, состоят из большого числа повторяющихся одинаковых или различных по строению атомных группировок - составных звеньев, соединенных между собой химическими или координационными связями в длинные линейные или разветвленные цепи.

3.2.18 степень водопроницаемости: Характеристика, отражающая фильтрационную способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации , м/сут (ГОСТ 25584-90).

3.2.19 стабилизация грунтов: Технологический процесс обработки глинистых грунтов стабилизаторами, обеспечивающий улучшение их водно-физических свойств; осуществляется при производстве работ как на дороге, так и в смесительных установках, с последующим уплотнением при оптимальной влажности.

3.2.20 стабилизаторы: Многокомпонентные системы, содержащие в своем составе вещества (ПАВы, наночастицы, вяжущие)), обладающие свойствами гидрофобизаторов, суперпластификаторов, полимеров, и структурообразователей и применяемые в дорожном строительстве для обработки грунтов с целью изменения их водно-физических и физико-механических свойств.

3.2.21 степень засоленности грунта: Характеристика, определяющая количество водорастворимых солей в грунте, %. (ГОСТ 26425-85, ГОСТ 26426-85).

3.2.22 структурированные стабилизаторы: Любой вид стабилизатора, содержащий в своем составе до 2% вяжущего и применяемый не только для изменения водно-физических, но и структурных свойств глинистых грунтов.

3.2.23 структура грунта: Пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.

3.2.24 структурообразователи: Вяжущие вещества (цемент, известь, битум, смола и т.п.)

3.2.25 суперпластификаторы: Универсальные добавки, обладающие точным действием и стабильным составом, позволяющие регулировать свойства смесей (в том числе и на основе грунтов) в широких пределах (пластифицировать, повышать физико-механические свойства и т.п.).

3.2.26 укрепление грунтов и других местных материалов: Совокупность мероприятий (внесение вяжущих и других веществ, последовательное выполнение всех предусмотренных технологических операций), обеспечивающих в конечном итоге коренное изменение свойств укрепляемых материалов с приданием им требуемой прочности, водо- и морозостойкость, осуществляется в дорожном и аэродромном строительстве (ГОСТ 23558-94).

3.2.27 универсальные стабилизаторы: Стабилизаторы, которые в водных растворах диссоциируют с образованием положительно и отрицательно заряженного иона (катиона, аниона).

3.2.28 физико-механические свойства грунта: свойства грунта, определяющие его модуль деформации (ГОСТ 12248-96), прочность на раздавливание (ГОСТ 26447-85), величину структурного сцепления и угла внутреннего трения (ГОСТ 26518-85).

3.2.29 число пластичности : Разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести и на границе раскатывания . (ГОСТ 5180-84).

4. Общая классификация стабилизаторов

4.1 При разработке Общей классификации стабилизаторов, применение которых ориентировано на дорожное строительство, учитывались следующие основные факторы:

- сложившиеся в практике транспортного строительства технологические схемы и способы механизированного внесения стабилизаторов в грунты;

- особенности ионной природы поверхностной активности стабилизаторов, в которой находит отражение наиболее принципиальное и важное свойство их химического состава;

- наличие или отсутствие в их составе компонентов, способных в различной степени и глубине оказывать структурообразующий эффект на глинистые грунты.

4.2 Для учета перечисленных факторов в качестве "делителей" базового понятия "Стабилизатор" в основу формирования Общей классификации стабилизаторов были заложены такие признаки, как:

- физическое состояние стабилизатора;

- способность стабилизатора растворяться в воде;

- физико-химическая основа строения стабилизатора;

- вид стабилизатора в зависимости от его физико-химической основы (катионные, анионные, универсальные, биологические, наноструктурные, структурированные).

4.3. Общая классификация стабилизаторов с учетом изложенного имеет вид, представленный на рис. 1, где все производимые в настоящее время стабилизаторы разделены по следующим основным уровням:

Тип стабилизатора:	- жидкий концентрат;
	- порошкообразный и смешанный (жидкий + порошкообразный).
Класс стабилизатора:	- водорастворимые стабилизаторы;
	- водонерастворимые и частично нерастворимые стабилизаторы
Подкласс стабилизатора:	- поверхностно-активные вещества (ПАВ);
	- биопрепараты;
	- наноструктурированные системы;
	- ПАВ совместно со структурообразователями
Вид стабилизатора:	- катионные, анионные, универсальные, биологические, нанноструктурные и структурированные.

4.4 Практическая ценность наличия исходной информации (от производителя) по Типу и Классу конкретного стабилизатора заключается в том, что она позволяет произвести предварительную оценку имеющихся у строительной организации средств механизации (дозаторы, ресайклеры и т.п.) с точки зрения их способности с требуемым качеством распределить и перемешать с глинистым грунтом данную добавку.

5. Дорожная классификация стабилизаторов

5.1 При разработке Дорожной классификации стабилизаторов учитывался накопленный отечественный и зарубежный опыт использования химических добавок (стабилизаторов) и вяжущих для улучшения свойств грунтов в дорожном строительстве. Однако, применительно к отечественной практике дорожного строительства, следует четко разграничить две параллельно существующие но принципиально различные технологии: технологию стабилизации грунтов и технологию укрепления грунтов.

5.2 Технология стабилизации отличается тем, что глинистые грунты обрабатываются только теми видами стабилизаторов, которые не содержат вяжущих как структурообразующих элементов, т.е. согласно Общей классификации (см. рис. 1) к ним следует относить катионные (катонактивные), анионные (анионактивные), универсальные, биологические и наноструктурные стабилизаторы.

5.3 С помощью технологии стабилизации изменяются в положительную сторону практически весь комплекс водно-физических свойств глинистого грунта. При этом увеличивается его гидрофобность. За счет уменьшения коэффициента фильтрации снижается его водопроницаемость. Также снижаются, вплоть до полного исключения, пучинистость и набухаемость грунтов. Уменьшается высота капиллярного поднятия и оптимальная их влажность с одновременным ростом максимальной плотности при стандартном уплотнении (ГОСТ 22733-2002).

5.4 Технологию стабилизации следует рекомендовать применять для грунтов, укладываемых в рабочем слое земляного полотна, т.к. наиболее интенсивно процессы водно-теплового режима (ВТР) и влаго-переноса затрагивают, главным образом, верхнюю часть земляного плотна дорожной конструкции. При этом стабилизация грунтов рабочего слоя не только благоприятно повлияет на ВТР, но и даст возможность укладывать местные глинистые грунты, ранее не пригодные для их использования в этом элементе дорожной конструкции, за счет подъема их водно-физических характеристик по водопроницаемости (ГОСТ 25584-90), пучинистости (ГОСТ 28622-90), набухаемости (ГОСТ 24143-80) и размокаемости (ГОСТ 5180-84) до требуемых величин.

5.5 Технология комплексной стабилизации отличается тем, что глинистые грунты обрабатываются структурированными стабилизаторами (см. рис. 1), т.е. теми, которые содержат в своем составе вяжущее, либо любыми другими и попадают в грунт в количестве, не превышающем 2% от массы грунта, либо применяются все другие виды стабилизаторов согласно их Общей классификации (см. рис. 1, 2), но с дополнительным внесением в грунт вяжущего в тех же суммарных пропорциях.

5.6 Технологии комплексной стабилизации глинистых грунтов, кроме улучшения их водно-физических свойств, способствует образованию жестких кристаллизационных связей, что положительно сказывается на увеличении физико-механических характеристик грунтов и в первую очередь таких как: сдвиговая прочность и модуль деформации.

Увеличение прочностных и деформационных характеристик комплексно стабилизированных глинистых грунтов дает возможность использовать их для устройства не только рабочего слоя, но и для обочин, а также грунтовых оснований дорожных одежд и покрытий местных (сельских) дорог.

5.7 Увеличение количества используемого при обработке грунта вяжущего сверх 2% при сохранении количества вводимых в грунт добавок стабилизаторов (до 0,1%) переводит технологию стабилизации грунтов в технологию укрепления грунтов, которую с учетом наличия добавок следует характеризовать как технологию комплексного укрепления грунтов.

Наличие в укрепленном глинистом грунте добавок стабилизаторов, во-первых, приводит к снижению требуемого расхода вяжущего и, во-вторых, дает возможность увеличить трещиностойкость укрепленных грунтов.

Комплексно укрепленные грунты также как грунты укрепленные следует применять в качестве оснований в конструкциях дорожных одежд в соответствии с ГОСТ 23558-94.

5.8 С учетом изложенного, Дорожная классификация стабилизаторов (рис. 2) составлена по целевым функциям обработки грунтов добавками. Это означает, что в зависимости от конечной функции обработанного стабилизаторами грунта, выбирается определенный вид обработки грунта с учетом свойств грунта по показателю рН и вида совместимого с этим грунтом стабилизатора.

Также по функции свойств грунта определяется назначение получаемого материала в требуемый конструктивный элемент дорожной одежды и земляного полотна автомобильной дороги. Поэтому прикладной характер дорожной классификации стабилизаторов выражен в ее функциональной направленности, т.е. она четко отражает цель и область использования стабилизатора в дорожной конструкции. Поэтому выделяются следующие основные целевые функции:

Первая функция - гидрофобизация грунта в рабочем слое.

Вторая функция - структуризация (совместно с гидрофобизацией) грунта в основаниях дорожных одежд.

Третья функция - повышение трещиностойкости укрепленных грунтов в конструктивных слоях дорожных одежд.

Все выделенные целевые функции процесса воздействия на грунт добавками реализуются с помощью сходной технологии, в основе которой лежит операция объединения грунта с добавками и его уплотнение при оптимальной влажности.

5.9 Различие в физико-механических свойствах грунтовой смеси зависит от вида и количественных соотношений этих добавок в грунте и вида последнего. Поэтому в качестве оснований деления наиболее общего и широкого понятия "Обработка грунтов добавками" выбраны следующие основные признаки

Класс:	Определяется глубиной воздействия и степенью изменения структурных и физико-механических характеристик грунта.
Вид:	Определяется типом добавок и их количественным соотношением, с помощью которых реализуется требуемый уровень изменения физико-механических характеристик грунта
Подвид:	Определяется условиями совместимости в грунтовой смеси знака заряда ионов стабилизатора и видом грунтов по РН+ (кислые, щелочные, нейтральные)

5.10 В разработанной Дорожной классификации стабилизаторов рассматриваются лишь те материалы и добавки, а также виды и разновидности грунтов, которые получили наиболее широкое применение и имеют положительный практический опыт. Исходным продуктом в классификации являются стабилизаторы, виды которых соответствуют их Общей классификацией (рис. 1).

Для обработки стабилизаторами следует применять при оптимальной влажности: грунты с числом пластичности от 1 до 22 (%), при содержании песчаных частиц не менее 40% и пределом текучести не более 50%, а также все разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов, содержащих в своем составе пылеватые и глинистые частицы не менее 15%, с содержанием легкорастворимых солей - сульфатов не более 2%, хлоридов - не более 4% по массе, гумуса - не более 2% и примеси гипса - не более 10%.

6. Библиография

[1]	ОДМ 218.1.001-2010	Рекомендации по разработке и применению документов технического регулирования в сфере дорожного хозяйства.
[2]	ОДМ 218.1.002-2010	Рекомендации по организации и проведению работ по стандартизации в дорожном хозяйстве.