Химическое укрепление глинистых оснований доломитовым вяжущим
Методы химического укрепления грунтового основания, их особенности. Химические процессы, происходящие в укрепленном грунте. Применение вяжущего на основе отходов доломитового производства как добавки для укрепления грунта. Результаты опытных исследований.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.08.2018 |
| Размер файла | 16,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
|
Электронный научно-практический журнал ФЕВРАЛЬ 2017 «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» |
|
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Электронный научно-практический журнал ФЕВРАЛЬ 2017 «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» |
|
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
Химическое укрепление глинистых оснований доломитовым вяжущим
Любин П.А., Закревская Л.В.,
Соколова Е.В., Гавриленко А.А.
Аннотации
В статье рассматриваются методы химического укрепления грунтового основания, их особенности, химические процессы, происходящие в укрепленном грунте. Предлагается применение вяжущего на основе отходов доломитового производства как добавки для укрепления грунта. Приведены результаты опытных исследований по укреплению грунта на примере суглинка, оценена экономическая целесообразность применения данного вяжущего.
Ключевые слова: грунт, вяжущее, укрепление, доломит.
Abstract: The article deals with methods of chemical strengthen of foundation, particular qualities, chemical processes occurring in reinforced foundation. It is proposed to use a binder on the basis of dolomite production waste as additive for foundation reinforcement. The results of experimental studies of foundation reinforcement are adduced by the example of loam. The economic feasibility of the application of this binder was evaluated.
Keywords: soil, binder, binding, dolomite.
Основное содержание исследования
Проблема возведения промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных глинистых грунтах приобрела особую актуальность. Несмотря на успешное строительство и эксплуатацию многих сооружений на слабых грунтах в целом, на практике приходится сталкиваться с авариями и деформациями подобных сооружений. [1]
Основания, сложенные пластичными глинами, преимущественно четвертичного возраста, обладают значительной пористостью (45-50%) и сжимаемостью (т.е. способностью к уплотнению), превышающей сжимаемость песчаных грунтов средней плотности примерно в 5-6 раз. [2]
Для таких глин наиболее рациональными методами укрепления являются механический (уплотнение) и химический (цементация). Эти методы позволяют значительно уменьшить пористость основания, усадку, увеличить несущую способность грунта в естественных условиях.
Цементация имеет широкое распространение. Этот метод заключается в закреплении грунтов с помощью вяжущих добавок. В основе метода лежит инъецирование химических веществ в грунтовое основание. Применение данного метода, решает ряд проблем, связанных со слабыми грунтами, такими как тиксотропность, ползучесть, просадочность, набухаемость, усадка, плывунность и т.д. В дорожном строительстве цемент перемешивается с верхним слоем грунта для повышения физико-механических характеристик основания. Но себестоимость полученного искусственного основания очень высока. [3]
В настоящее время для повышения прочности в грунт, зачастую, инъецируется минеральное вяжущее. При этом, в грунте закрепляющие свойства проявляет не только вяжущее, но и глинистые фракции, имеющие размеры частиц менее 0,005мм. Между небольшими группами глинистых частиц на расстоянии не более 10-20 молекул воды возникают сильные молекулярные взаимодействия. Чем больше группа твердых частиц, тем толще пленка связанной воды её окружает, и тем сложнее новым частицам примкнуть к этой группе. Поэтому образование больших групп частиц с данным видом связей невозможно. Минеральное вяжущее в составе закрепленного грунта скрепляет группы глинистых частиц, препятствует образованию слабых цементационных связей. Образуется прочный материал, имеющий влагостойкость значительно выше первоначальных значений по грунтам. [4]
В данной работе для химического закрепления грунта предлагается применение вяжущего на основе доломита. Доломит - минерал из класса карбонатов химического состава CaCO3MgCO3. Доломитовую муку применяют для изготовления особых марок цемента, в качестве огнеупорного материала, как флюс в металлургии. Кроме того, доломитовая мука используется в кислых почвах для раскисления (известкования) в сельском хозяйстве. [5]
Одним из источников получения доломитового вяжущего, применяемого для исследования, является доломитовая мука - отход доломитового производства. В таблице 1 представлен поэлементный химический состав данных отходов.
Таблица 1 - Поэлементный химический состав доломитовых отходов
|
Элемент |
Сa |
Mg |
Si |
Al |
Fe |
K |
Проч. |
|
|
Содержание, % |
63,77 |
28,64 |
4,14 |
1,72 |
0,70 |
0,41 |
0,62 |
Данные отходы доломита используются без добавок, без термической обработки, без дополнительного измельчения. Около 50% частиц уже имеют нано-размеры и легко вступают во взаимодействие с грунтом и водой. Закрепление грунтов предполагается методом инъецирования или использование отходов доломита в качестве сухой добавки для перемешивания с грунтом. При исследовании был создан ряд образцов грунтобетона, как аналога закрепленному грунту, с разными составами, варьировалось содержание вяжущего и воды, составы представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Составы грунтобетона с применением доломита
|
№ образца |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Грунт, % |
100 |
98,5 |
95 |
92,5 |
90 |
88,5 |
85 |
82,5 |
80 |
|
|
Доломит, % |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
|
|
Вода, % |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
|
|
Прочность, МПа |
3,6 |
3,6 |
3,8 |
4,1 |
4,2 |
4,3 |
4,5 |
4,6 |
4,6 |
При инъецировании грунта вносится вяжущее и вода в определенном соотношении, поэтому количество добавляемой воды пропорционально количеству вносимого доломита. Влажность полученной смеси имеет очень большое значение. Повышение влажности смеси способствует более равномерному распределению вяжущего. В то же время снижение влажности способствует увеличению прочности, снижению набухаемости и пучинистости полученного основания, после твердения вяжущего. Среднее "водоцементное" отношение в разрабатываемом грунтобетоне принято 0,2-0,5, а влажность полученной смеси не превышает 20%. В качестве основы применялся суглинок природной влажностью 17,4% плотностью 2083 кг/м3. Прочность оценивалась на 28 сутки. Анализ результатов показал, что оптимальное содержание вяжущего составляет 6-14%. Внесение меньшего количества доломита приводит к незначительному возрастанию прочности, что является нецелесообразным на фоне общих затрат при закреплении грунтов, внесение более 14% данного вяжущего экономически невыгодно, так как стоимость закрепленного грунта будет выше, чем закрепленного грунта на вяжущем из портландцемента.
химическое укрепление грунт доломитовое вяжущее
Список литературы
1. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах. Москва, 1983. С.3.
2. Березанцев В.Г., Расчет оснований сооружений. Ленинград, 1970. С.9-11.
3. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. Москва, 1971. С.27-28.
4. Мангушев Р.А., Карлов В.Д., Сахаров И.И. Механика грунтов. Москва, 2009. С.15.
5. М.Н. Баранова, С.Ф. Коренькова, Н.Г. Чумаченко, История освоения кремнистых пород, Журнал "Строительные материалы", ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2011. С.72.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основание - часть массива грунта, на которую передается нагрузка от сооружения. Взаимосвязь вида грунта и устройства основания. Процессы, происходящие при оттаивании грунта в деятельном слое (сезонного промерзания и оттаивания). Возведение объектов.
реферат [357,6 K], добавлен 31.05.2010Проектирование пойменной насыпи. Определение требуемой плотности грунта. Высота эквивалентного столбика грунта, заменяющего вес ВСП и поездную нагрузку. Границы укрепления откосов. Укрепление из бетонных и железобетонных плит. Проектирование выемки.
курсовая работа [397,1 K], добавлен 30.10.2012Традиционные конструкции фундаментов зданий и сооружений старой постройки. Особенности проектирования устройства буроинъекционных свай в слабых глинистых грунтах. Проектирование инъекционного укрепления несущей конструкции. Определение сбора нагрузок.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 18.07.2014Определение давления на подпорную стену от грунта и от нагрузки на поверхности. Расчет подпорной стены по первой группе предельных состояний, грунтового основания под подошвой подпорной стены по несущей способности. Оценка грунтов и грунтовой обстановки.
контрольная работа [392,7 K], добавлен 25.03.2012Строительство подземных сооружений открытым способом. Методы расчета стены в грунте. Определение типа пылевато-глинистого грунта. Расчет оснований и фундаментов по расчетным нагрузкам. Подсчет глубины котлована. Анализ давления под подошвой фундамента.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 13.01.2022Обычные тампонажные смеси на основе портландцемента. Добавки к вяжущим веществам. Свойства тампонажного камня. Забойное тампонирование глиной и цементными смесями. Крепление скважин обсадными трубами. Способы тампонирования затрубного пространства.
презентация [3,9 M], добавлен 29.11.2016Применение способа "стена в грунте" при возведении заглубленных сооружений подземных частей промышленных, энергетических и гражданских зданий; классификация, типовые конструкции. Техника и технология устройства стены в грунте вокруг Чернобыльской АЭС.
реферат [3,5 M], добавлен 17.01.2012Формулы для расчета сопротивления грунта основания. Интенсивность вертикального бытового давления грунта на уровне подошвы фундамента. Определение угла внутреннего трения грунта и максимального модуля его деформации. Оптимальная форма подошвы фундамента.
контрольная работа [118,4 K], добавлен 14.12.2014Вскрышные работы, методы разработки грунта в основном и вспомогательном карьере. Определение размеров карты отсыпки грунта, его разравнивание и уплотнение. Технология укладки грунта в зимних условия. Разработка календарного графика производства работ.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 02.04.2012Характеристика бетонов на основе естественных компонентов и техногенных отходов. Технологии изготовления строительных материалов на основе золошлаковых отходов и пластифицирующих добавок. Разработка рецептуры тяжелых бетонов с использованием отходов.
дипломная работа [831,1 K], добавлен 08.04.2013Определение требуемой плотности грунта насыпи и защитного слоя. Проектирование поперечного профиля насыпи и конструкции укрепления откосов. Определение нагорной канавы и ее укреплений. Разработка противопучинных мероприятий в выемке. Расчеты устойчивости.
курсовая работа [514,9 K], добавлен 17.03.2014Разработка строительных композиционных материалов и изделий на основе глинистого сырья с улучшенным комплексом эксплуатационных свойств для условий Крайнего Севера. Методы определения физико-механических характеристик образцов на основе отходов.
презентация [576,4 K], добавлен 14.01.2014Проектирование оптимального состава теплоизоляционного пенобетона. Применение теплоизоляционного пенобетона при возведении ограждающих конструкций. Структура бетонной смеси и физико-химические процессы, происходящие при ее формировании. Усадка пенобетона.
курсовая работа [251,2 K], добавлен 06.08.2013Бетонные, железобетонные, монтажные и каменные работы. Способы укрепления грунтов. Приготовление и транспортирование бетонной смеси. Монтаж строительных и бетонированных конструкций. Конструктивные особенности кирпичных стен и опалубочных систем.
учебное пособие [11,0 M], добавлен 04.03.2011Обработка результатов исследований физико-механических свойств грунтов основания. Определение размеров подошвы фундамента гражданского здания. Расчет осадки основания. Определение несущей способности свай. Последовательность конструирования фундамента.
курсовая работа [297,8 K], добавлен 20.11.2014Значение правильной оценки грунтового основания, выбора типа и конструкции фундаментов для эксплуатационной надежности сооружений. Глубина заложения фундаментов. Инженерно-геологические условия строительной площадки. Конструктивные особенности сооружений.
методичка [838,1 K], добавлен 22.02.2013Контролируемые параметры оснований и фундаментов. Состояние прилегающей территории, цоколя и стен подвала. Тип и глубина заложения фундаментов. Физико-механические характеристики грунтов основания. Уровень грунтовых вод. Деформации грунтов основания.
презентация [2,5 M], добавлен 26.08.2013Оценка инженерно-геологических условий, анализ структуры грунта и учет глубины его промерзания. Определение размеров и конструкции фундаментов из расчета оснований по деформациям. Определение несущей способности, глубины заложения ростверка и длины свай.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.05.2014Виды, основные принципы проектирования оснований и фундаментов. Основные положения проектирования по предельным состояниям. Виды деформации основания и причины их возникновения. Показатели, характеризующие совместные деформации оснований и сооружений.
курс лекций [1,5 M], добавлен 13.02.2013Анализ газопенной технологии получения теплоизоляционного ячеистого бетона на основе известково-кремнеземистого вяжущего. Использование термодатчиков для контроля среды в системах автоматизации технологических процессов аэрирования и газообразования.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 10.07.2014
