Способы укрепления грунтов

1.6.2 Способы укрепления грунтов

Укрепление грунтов минеральными вяжущими. В качестве мине­ральных вяжущих используют: цементы, известь, тонкомолотые шлаки, активные золы уноса, а также белитовые и бокситовые шламы.

Портландцемент должен иметь во II и III дорожно-климатических зонах марку не ниже 400 для устройства покрытий и не ниже 300 для оснований, и IV и V зонах - не ниже 200.

Цементом теоретически можно укреплять все грунты за исключением кислых и сильно щелочных. В практике наиболее часто укрепляют грунты с числом пластичности не более 17. Наиболее пригодными являются пылева­тые супеси и песчано-глинистые грунты оптимального состава.

Известь применяют строительную I и II сорта, воздушную и гидравличе­скую (гидратную, молотую негашеную), соответствующую требованиям стандарта. Известь должна применяться в порошкообразном виде.

При использовании извести наибольший эффект достигается для тяже­лых суглинков и глин.

При отсутствии цемента грунт укрепляют шлако- или золощелочным вяжущим, что снижает стоимость строительства и удлиняет строительный сезон, так как можно работать с переувлажненными грунтами.

Применение зол сухого удаления, называемых золами уноса, эффектив­но для укрепления, главным образом, малосвязных (супесчаных) и несвяз­ных грунтов всех видов, а также гравийно-песчаных, грунто-щебеночных и других смесей. Золу уноса применяют как самостоятельное вяжущее в ко­личестве 15-30 % от массы фунта или в качестве добавки при комплексных способах укрепления грунта. Предел прочности смесей с золой уноса на 125-й день твердения достигает 3-8 МПа.

Количество цемента, извести или других вяжущих для конкретного со­става смеси назначают на основании лабораторных испытаний.

Укрепление грунтов органическими вяжущими. В качестве органи­ческих вяжущих используют:

-  жидкие битумы класса СГ и МГ марок 40/70 и 70/130 в IV и V дорож­но-климатических зонах и марки 25/40 - во II и III зонах;

-  сланцевые жидкие битумы марок С12/20 и С20/35;

-  битумные эмульсии.

Для улучшения технических и технологических свойств грунтов кроме органических вяжущих необходимо вводить добавки. Для фунтов, укреп­ленных:

-  жидкими битумами - сланцевая зола, золы уноса сухого отбора, золошлаковые смеси, молотый известняк, молотая опока с известью;

-  сланцевыми битумами, битумными эмульсиями - известь, известковая пыль, цемент, зола уноса.

Наилучшие результаты получают при укреплении органическими вяжу­щими супесчаных и легкосуглинистых грунтов карбонатных разновидно­стей, содержащих гипс не более 10% и легкорастворимые соли не более 1 % и имеющих нейтральную среду.

Нецелесообразно укрепление тяжелых суглинков и глин без внесения добавок извести, цемента или поверхностно-активных веществ ПАВ, т. к. они обладают высокой гидрофильностью (смачиваемость водой), плохо подвергаются обработке — трудно измельчить.

Песчаные грунты с незаполненными порами, лишенные сцепления, тре­буют большого расхода вяжущего. Основания из них не обладают требуе­мой сопротивляемостью сдвигу и сжатию. Для увеличения плотности пес­ков вводят отходы от камнедробления или другие минеральные материалы.

Комплексные способы укрепления грунтов. Недостатками цементогрунтовых оснований является их подверженность трещинообразованию и сравнительно малая морозостойкость.

Основания из грунтов, укрепленных органическими вяжущими, обнару­живают относительно малую водостойкость и теплоустойчивость.

Поэтому в настоящее время получают широкое распространение ком­плексные способы укрепления фунтов. Они основаны на применении, кро­ме основного минерального или органического вяжущего, небольших доба­вок различных поверхностно-активных веществ, катализаторов, а также вяжущего другого вида. Такой способ дает значительные преимущества, основными из которых являются:

-  возможность использования грунтов, непригодных или малопригод­ных для укрепления;

-  снижение расхода основного вяжущего;

-  облегчение процесса перемешивания;

-  ускоренный набор смесью необходимых прочностных показателей.

Например, при цементе, как основном вяжущем, в качестве добавок ис­пользуют:

-  известь гашеную или негашеную для укрепления кислых и солонцеватых фунтов;

-  хлористый кальций при пониженных температурах для ускорения набора прочности, в засушливых районах - для сохранения оптимальной влажности фунта;

-  силикат натрия для повышенной прочности цементогрунта, ускорения его твердения и снижения расхода цемента;

-  кремнийорганические вещества, обеспечивающие гидрофобность (несмачиваемость) смеси, а следовательно, повышающие ее морозостойкость.