Повышение качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог

• Автор: Чудинов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 247 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕМЕНТОГРУГГГОВЫХ СЛОЕВ В КОНСТРУКЦИЯХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ,

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ конструкций дорожных одежд лесовозных

автомобильных дорог

1.2. Комплексное укрепление Грунтов В дорожном строительстве

1.3. Особенности применения цементогрунтовых слоев

в конструкциях лесовозных автомобильных дорог

1.4. Основные выводы и задачи исследований.

ГЛАВА II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПЛЕКСНОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОМ С ДОБАВКОЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА ПОЛИДМДААХ
2.1. Постановка вопроса
2.2. Современные представления о природе структурных
связей и свойствах глинистых грунтов.
2.3. Механизм структурообразования глинистых грунтов,
укрепленных портландцементом.
2.4. Механизм структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой
полиэлектролита полиДМДААХ.
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА III. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗОВАШГЫХ ГРУНТОВ И ВЯЖУЩИХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Методика определения и характеристика исходных грунтов
3.2. Характеристика вяжущих материалов.
3.3. Схема причинноследственных связей проведения эксперимента .
3.4. Структурнологическая схема исследований
3.5. Методика исследований и приборы
3.6. Математическое планирование эксперимента.
3.7. Выводы по третьей главе
ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ, УКРЕПЛЕННЫХ
ПОРТ 1АНДЦЕМЕТОМ С ДОБАВКОЙ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА ПОЛИДМДААХ.
4.1. Цель исследований.
4.2. Влияние добавок на физикомеханические свойства
укрепленных грунтов
4.2.1. Влияние полиДМДААХ на потенциал глинистых грунтов
4.2.2. Влияние добавок на прочность цементогрунтов
различного гранулометрического состава
4.2.3. Влияние исходной влажности, содержания глинистых частиц, портландцемента и полиДМДААХ на прочностные свойства цементогрунтов.
4.2.4. Влияние полиДМДААХ на морозостойкость цементогрунтов
4.2.5. Исследование кинетики структурообразования суглинистого грунта, укрепленного портландцементом с добавкой полиДМДААХ
4.2.6. Влияние добавок на прочность при различной кислотности
грунтов
4.3. Влияние добавок на деформационные и прочностные
свойства укрепленных грунтов.
4.4. Влияние некоторых технологических факторов на
прочность цементогрунтов.
4.4.1. Влияние исходной влажности на плотность и прочность цементогрунтов
4.4.2. Влияние длительности технологического
разрыва на прочность цементогрунтов
4.4.3. Исследование влияния очередности введения вяжущих материалов на прочность цементогрунтов
4.4.4. Влияние добавки полиДМДААХ на степень
уплотнения цементогрунтов.
4.5. Исследование возможности применения портландцемента
марки 0 при строительстве лесовозных дорог
4.6. Изучение структуры цементогрунтов методами
оптической микроскопии
4.7. Изучение фазового состава цементогрунтов методом рентгеновского фазового анализа.
4.8. Выводы по четвертой главе
ГЛАВА V. ОПЫТНОПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Методика проектирования цементогрунтовых смесей
с добавкой полиДМДААХ
5.2. Технология строительства конструктивных слоев дорожных одежд из глинистого грунта, укрепленного портландцементом
с добавкой полиДМДААХ.
5.3. Методика проведения полевых испытаний
5.4. Результаты исследований дорожных одежд
5.5. Выводы по пятой главе
ГЛАВА VI. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.
6Л. Техникоэкономическое обоснование предлагаемой
технологии при строительстве лесовозных автомобильных дорог
6.2. Выводы по шестой главе.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Установлено, что добавки кремнийорганических веществ при укреплении грунтов портландцементом в количестве 0,,7 по массе грунта придают гидрофобность поверхности частиц грунта, в результате чего уменьшается в раз водонасыщение и значительно повышается морозостойкость такого материала. Величины модулей упругости и модулей деформации при этом повышаются незначительно, что указывает на повышение деформативности цементогрунта. К числу синтетических материалов, относящихся к поверхностноактивным веществам, принадлежат кремнийорганических соединения метилтрихлорсилан СН,ЯС1 и диметилдихлорсилан СЯ,7С. Данные вещества имеют большое техническое значение, поскольку они способны образовывать на поверхности минеральных частиц чрезвычайно тонкие и прочные пленки. Так, например, один грамм диметилдихлорсилана может дать мономерную гидрофобную пленку на поверхности в м3. Эта пленка состоит из полисилоксанов соединений типа я, , и ло. Прикрепление пленки к минеральным частицам, повидимому, происходит за счет образования связей кислородных атомов пленки с катионами поверхностного слоя минерала. Возможно, что таких связей совсем не возникает, и пленка держится на частицах только за счет своего обволакивающего действия. Однако кремнийорганические соединения остаются еще слишком дорогими и не могут быть использованы в больших количествах для обработки грунтов при строительстве дорог. Более перспективными поверхностноактивными веществами следует считать катионоактивные соединения средней молекулярной массы, принадлежащие к числу жирных аминов и четвертичных солей аммониевых оснований. В частности, рядом зарубежных исследователей были получены обнадеживающие результаты использования катионоактивного вещества Арквад 2НТ, который представляет собой диоктадецилдиметиламмонийхлорид СЯ, СН 2 МН4С1, т. Катионоактивное вещество Арквад 2НТ изготавливается в виде легкого белого мылообразного порошка или в виде раствора в изопропиловом спирте. Диссоциируя в воде, он выделяет большой органический катион диоктадецилдиметиламмония с молекулярной массой 5,5 а. В опытах Д. Давидсона, Г. Гувера и Ф. Кардуша США , перед началом обработки грунта катионоактивное вещество Арквад 2НТ доводилось до жидкого состояния, после чего разбавлялось подогретой до С дистиллированный водой, так что получался раствор концентрацией . После охлаждения раствор добавлялся в грунт в количестве, необходимом для доведения воздушносухого грунта до оптимальной влажности. Тяжелые лессовидные суглинки показали некоторое увеличение прочности в сухом состоянии и уменьшение набухания в 2 раза. В США было построено несколько опытных участков с обработкой глинистых грунтов нижнего слоя основания. Грунт обрабатывался на глубину см и сверху покрывался слоем асфальтобетонной смеси толщиной 2,5 см. В отечественной практике строительства дорог катионоактивное вещество Арквад 2НТ не применялся, так как он имеет значительный расход 0,,8 от массы сухого грунта и высокую стоимость. В г. НИАИ ВВС коллективом ученых проведен ряд исследовательских работ по комплексному укреплению воздушносухих и оптимально влажных грунтов добавками Алкамон и цитилпиридийбромид . Гидрофобизатор Алкамон является смесью четвертичных солей диэтиламинометилдигликолевого эфира высших кислот и представляет собой вязкую массу желтоватокоричневого цвета, хорошо растворимую в горячей воде и обладающую большой поверхностной активностью. Цитилпиридийбромид представляет собой катионоактивное вещество из группы четвертичных солей аммониевых оснований. Это белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в органических растворителях и на растворимый в холодной воде с образованием мылообразного вещества. Кроме этих химических реагентов, в качестве отвердителей карбамидных смол применялись щавелевая н2с,о, и соляная на кислоты, а для коагуляции гидросиликата кремнефтористый натрий . Результаты испытаний показали, что наибольший эффект достигается при обработке высокодисперсных грунтов. Так, при обработке супеси реагентом Алкамон образцы оказались неводостойкими. Увеличение добавки гидрофобизатора снижало прочность цементогрунта. Цитилпиридийбромид оказался более активным веществом и давал заметный эффект уже при добавлении в количестве 0,1 по массе грунта.