МОДИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ ИОННЫМИ ПОЛИФИЛИЗАТОРАМИ

 

Андреева А.В. (ИПНГ СО РАН, г. Якутск, РФ)

 

В ряде регионов страны отсутствуют запасы прочных каменных материалов. Себестоимость перевозок по грунтовым дорогам в 1,8-2,2 раза выше, чем по дорогам с твердым покрытием, и в 3-4 раза выше, чем с усовершенствованным. Замена природного щебня при строительстве автомобильных дорог региональной сети укрепленными грунтами - одно из перспективных направлений интенсификации и снижения стоимости дорожного строительства. Недостаток и дороговизна привозных традиционных строительных материалов делает необходимым использование во все больших объемах местного грунта (грунта в естественном залегании непосредственно на строительной площадке) при строительстве и обслуживании дорог, а также при любых земляных работах.

К наиболее распространенным грунтам на территории России относятся глинистые грунты. Основным сдерживающим фактором широкого применения их в дорожном строительстве является резкое снижение физико-механических характеристик при увлажнении. Поэтому использование их в дорожных одеждах возможно только при укреплении вяжущими.

Направленное изменение свойств местных грунтов возможно модифицированием их поверхностно-активными веществами специального действия - различными стабилизаторами и добавками. В производстве строительных материалов под модифицированием понимают видоизменение физико-химической структуры и свойств материала путем введения в его состав различных элементов или добавления к нему определенных веществ.

В качестве объектов исследования были использованы полифилизаторы «ПГСП 3» и «ПГСЖ 1». «ПГСЖ 1» - это жидкость коричневого цвета с характерным запахом, включающая аммониевые соединения 25-50 %, высшие жирные амины 10-25 %, азкоксилат менее 2.5 %  и другие химические соединения, рН=4.5-5. Полностью смешивается с водой. «ПГСП 3» - представляет собой светло-желтый порошок, включающий стериламин 25-100%. диалкилефир триэтаноламмоний метилсульфата 25-100%, изопропанол 5-10%, а также другие сложные вещества с плотностью 0,858 г/куб.см, рН = 9-10. нерастворимо в холодной воде. Не изменяет свойства во времени (продукт стабилен) и не распадается. Точка плавления 50-52 град. С,   температура    воспламенения более 170 град. С.

В качестве вяжущего использовали широко применяемый в дорожном строительстве портландцемент 400-Д20 Мохсоголлохского месторождения Республики Саха (Якутия), производства ОАО ПО «Якутцемент.

Для исследований были изготовлены образцы размером с высотой и диаметром 50мм на на гидравлическом прессе ПК 02.00.000, разработанном специалистами ИНМ СО РАН [1] следующего состава: «ПГСП 3» - 1,2 до 2,4 масс. % и «ПГСЖ 1» - 0,05 масс. %. Время сушки составляло 28 суток, усилие прессования – 100 кгс, время выдержки – 3 мин. формовочная влажность – 14 масс.%. Исследования образцов проводили по основным физико-механическим характеристикам оснований автомобильных и аэродромных дорог [2].

Анализ полученных данных показывает, что с добавлением стабилизаторов «ПГСП 3» прирост предела прочности при сжатии снижается линейно, который объясняется тем, что в результате большой адсорбции стабилизатора «ПГСП 3» , как гидрофобизирующего поверхностно-активного вещества на силикатных составляющих, снижающего его гидратацию (табл.1).

 

Таблица 1 - Значения предела прочности в зависимости от формовочной влажности

 

Анализ результатов проведенных исследований показал, что показатели физико-механических свойств модифицированных укрепленных глинистых грунтов с добавками стабилизатора «ПГСП 3» и «ПГСЖ 1». отвечают требованиям ГОСТ 23558-94 и для модификации грунтов может предложен состав «ПГСП 3» - 1,2 масс. %, «ПГСЖ 1» - 0,05 масс. % при формовочной влажности 16 масс. %.

Литература

1.     Попов С.Н., Степанов И.И., Черский И.Н. Оборудование для полусухого прессования мелкоштучных строительных материалов // Неметаллические материалы и конструкции для условий Севера. – Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1996. – С.81-87.

2. ТУ 5711-001-98983709-2007. «Грунтовые смеси, обработанные добавками для автодорожного и аэродромного строительства». – М.: ФГУП «Рособоронстандарт», 2009. – 30 с.