Раздельно-последовательная технология получения цементогрунтовых композиций повышенной прочности и эксплуатационной надежности

• Автор: Тарасова, Марина Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

1.1. Существующие методы укрепления грунтов. Достоинства и недостатки.

1.2. Способы повышения качества грунтобетонов введением в

смесь различных химических и минеральных добавок.

1.3. Влияние технологических факторов на прочность и однородность комплексно укрепленных грунтов

1.4. Выводы по главе, цель и задачи

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ

ОДНОРОДНОСТИ ПО ПРОЧНОСТИ

ЦЕМЕНТОГРУНТОВ

2.1. Теоретические предпосылки способов перемешивания
2.2. Влияние технологических и рецептурных факторов на
процесс перемешивания
2.3. Формирование прочностных свойств материала
2.4. Теоретические предпосылки раздельнопоследовательного способа перемешивания цемента с грунтом
2.5. Информационноэнтропийные условия однородности дорожного цементогрунта
2.6. Выводы по главе.
3. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Свойства применяемых материалов.
3.1.1 Грунты.
3.1.2. Цемент
3.1.3. Вода
3.2. Методика получения модельных грунтов
.3. Методика выбора планирования эксперимента
ЗАТеоретические исследования степени однородности грунтоцементной смеси методом математической
статистки
3.4. Выводы по главе.
4. РАЗРАБОТКА РАЗДЕЛЬНОПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СПОСОБА
ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТОГРУНТА
4.1. Методические особенности выполнения исследования
4.2. Исследование способа раздельнопоследовательного
перемешивания на степень однородности укрепленных цементогрунтов.
4.3. Энтропийный подход описания раздельнопоследовательного способа перемешивания двухкомпонентной системы.
4.4.Лабораторная проверка раздельнопоследовательного способа перемешивания
4.5. Влияние исследуемых факторов на прочность и однородность цементогрунта
4.6. Обоснование исследуемых факторов и интервалов варьирования
4.7. Результаты многофакторного эксперимента
4.8.Резульгаты экспериментальных исследований получения цементогрунта раздельнопоследовательнымспособом
4.9. Исследование микроструктуры цементогрунтов.
4 Выводы по главе.
5. ОПЫТНОПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Строительство опытного участка.
5.2. Комплекс дорожного сервиса в р.п. Полтавка Омской области
по ул. Победы АЗС.
5.3. Обоснование техникоэкономической эффективности
5.4.Выводы по главе.
Общие выводы.
Список литературы


А наличие более высоких прочностных свойств укрепленных грунтов, Г сравнению с зернистыми материалами, позволяет снизить толщину дорожной одежды на -%, что позволяет уменьшить количество дорогостоящих материалов, а также позволяет уменьшить потребность в автомобильном транспорте, уменьшить затраты труда и снизить стоимость строительства дорожной одежды в целом. Покровные образования Западной Сибири по своему составу, физико-механическим свойствам, генезису, мощности имеют ярко выраженную зональность. Таких зон можно выделить три []. Первая зона представляет собой избыточно влажные грунты. Вторая зона представлена лёссовидными супесями и суглинками. В третьей зоне распространены просадочные лёссы и лёссовидные породы. Анализируя месторождения грунтов встречающихся на территории Омской области и регионах Западной Сибири можно сделать вывод, что месторождения каменных материалов отсутствуют, а наиболее часто встречающийся грунт - это лёссовидный. Следовательно, для производства строительных материалов вместо щебня необходимо найти способы активации местных грунтов []. Таким является цементогрунт, который относиться к композиционным материалам. При этом необходимо решить следующую задачу. В Западной Сибири, грунты, доступные для разработки (залегающие у поверхности) представлены в основном лёссами [5,,,]. Характерным признаком лёссовых грунтов является высокое содержание пылеватых частиц (-%) и наличие карбонатов. Вследствие высокой структурной пористости эти грунты имеют чаще всего рыхлое сложение, что облегчает их разработку и размельчение. Благодаря наличию карбоната кальция глинисто-коллоидная часть лёссовых грунтов находится в скоагулированном состоянии, что также благоприятно сказывается при укреплении их цементом. В химическом составе лёссовых грунтов преобладают окислы кремния, окислы кальция и полуторные окислы. В незначительных количествах содержатся окислы магния, фосфора. Среда нейтральная и слабощелочная (рН= 7-8). В минеральном составе глинисто-коллоидной части в основном преобладают каолинит и гидрослюды. Монтмориллонит, оказывающий отрицательное влияние на прочность и морозостойкость цементогрунга, содержится в этих грунтах в незначительных количествах. Лёссовые грунты, особенно легкие их разновидности (суглинки легкие и пылеватые) образуют цементогрунты с высокой прочностью и высокой морозостойкостью [5,,,]. Для улучшения свойств лёссовых грунтов применяются методы технической мелиорации. В виду большого разнообразия химического, минералогического и гранулометрического составов грунтов при рассмотрении их пригодности для производства цементогрунтового материала, необходим дифференцированный подход с всесторонним учетом их свойств в каждом случае. Более полувековой опыт исследования показал, что увеличить прочность цементрогрунта и уменьшить расход цемента можно за счет введения легкорастворимых солей [9,]. Неплохие результаты получены при введении в цементогрунтовую смесь раствора аммиака []. Для уменьшения влажности в грунтах вместе с солями вводят известь или активную золу [,,,,]. Все эти исследования не рассматривают однородность цементогрунта, но показывают незначительное увеличение прочности. Считается что, величина прочности и однородности, при укреплении связных грунтов во многом зависит от качества их дисперсности. Так, В. П.Никитин [] показал, что увеличение насыщенности смеси микроагрегатами (размером менее 0, мм) от 0 до 0 % приводит к увеличению прочности цементогрунта в 2,5-4 раза. Положительное влияние влаги на размельчение связных грунтов нельзя рассматривать без тщательного перемешивания грунта с цементом. Примером являются работы Л. П. Кузнецова [], B. C. Цветкова [6, 7] и других авторов[1,], которые отмечают, что увеличение влажности грунтов (супесей и глин) до оптимальной, перед непосредственным перемешиванием с цементом, приводит к снижению прочности материала на -%. По мнению В. М. Безрука [,] и А. II. Кузнецова [] отклонение влажности цементогрунтовой смеси на 2% в ту или иную сторону от оптимальной, приводит к падению прочности на и более процентов.