Шлакогрунтовые композиты для укрепления дорожных оснований

• Автор: Тимофеева, Ольга Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 124 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ.

1.2. Краткие сведения по использованию металлургических шлаков для укрепления грунтов

1.2. Особенности процессов гидратации и твердения шлаковых вяжущих

1.3. Процессы структурообразования в грунтах, укрепленных шлаковым вяжущим

1.4. Использование гранулированного молотого шлака Новолипецкого металлургического комбината

1.5. Цель и задачи исследования

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Применяемые материалы.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Методики определения физикомеханических характеристик грунтов
2.2.2. Методики определения физикомеханических свойств битумов
2.2.3. Методика определения коррозионной стойкости шлакогрунта . .
2.2.4. Методика определения усилия на отрыв
2.2.5. Методика определения силы сцепления.
2.2.6. Методики определения ИКспсктров, снятие рентгенограмм и математической обработки результатов экспериментов.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШЛАКОГРУНТОВЫЗ КОМПОЗИЦИЙ
3.1. Определение нормальной густоты
3.2. Гндрашшческая активность шлаков и кинетика набора прочности шлакощелочных вяжущих
3.3. Исследования кинетики набора прочности шлакогрунтовых композиций от дозировки шлакового вяжущего
3.4. Исследования прочностных свойств грунтошлаковых композиций в
зависимости от дозировки шлакового вяжущего.
3.5 Исследование влияния влажности и величины уплотняющей нагрузки
на плотность и прочность шлакогрунта
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ШЛАКОГРУНТОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
4.1. Исследование сцепления защитного слоя со шлакогрунтом и установление границ применения для этой цели дорожных битумов . .
4.2. Морозостойкость битумошлаковой композиции.
4.3. Исследование коррозионной стойкости укрепленных оснований в
агрессивных средах
Выводы.
5. 1ГРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
5.1. Технологическая схема устройства шлакогрунтовых оснований . .
5.2. Расчет экономической эффективности от внедрения предлагаемого
материала .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Так при объемном отношении известково-шлакового теста к глине 1:6 пределы прочности образцов водного твердения в месячном возрасте оказались: при сжатии-2,0 МПа, срезе-0,7 МТ1а и разрыве-0,6 МПа, через дней соответственно 4,9, 1,2 и 1,0 МПа у образцов, изготовленных из двух объемных частей супеси в одной части известково-шлакового теста, предел прочности на сжатие повысился в течение 3 лег месяцев от первоначального Кс-. Ясж=9,9 МПа. Шлакогрунтовый материал в воде не давал усадки. Образцы хранившиеся в водной среде лет не показали никаких признаков разрушения. Испытания на морозостойкость не проводили, однако предел прочности на сжатие шлакогрунтового материала фундаментов через две зимы был высокий и составил ,5 МПа. Критерием долговечности материала является морозо-коррозионная стойкость, показатели прочности на сжатие полностью не отражают критерий долговечности. Поэтому исследования, связанные только лишь с определением прочностных физико-механических свойств, могут сказать лишь о пригодности материала к дальнейшим исследованиям. К сожалению, в рассматриваемой Da-боте не указаны режимы уплотнения и полная характеристика грунтов, а испытания и режимы хранения образцов несколько отличаются от методики принятой в дорожном строительстве. Однако в принципе укрепление грунтов указанным способом вполне возможно и в дорожном строительстве. Долгих П. Д. продолжил работы, начатые Силенко A. B., применив для исследования в качестве вяжущего кислые Кузнецкие доменные шлаки с добавкой к ним известкового теста в количестве % от массы шлака [,,]. Шлак перед употреблением размалывали в шаровой мельнице до тонкости помола 0 м2/кг. Укреплению подвергали иловые и лессовидные суглинки и супеси; разные пески и глины, а также болотные торфяные образования. К сожалению, в работах Долгих II. Д. нет классификации грунтов и способов их укрепления, однако эффект закрепления грунтов вяжущим материалом, состоящим из молотого гранулированного шлака, извести и воды в соотношении 4:1:0,4:0,6 получен весьма значительный: в возрасте дней от 5 до 8 МПа, причем со временем прочность значительно возрастала. С целью изучения возможности уменьшения расхода клинкерного цемента в цементогрунте, предназначенном для фундаментов и стен сельских зданий,. Виленкина И М в г. Местное вяжущее готовили совместным помолом в вибромельнице. Удельная поверхность вяжущего ( по Товарову) составила 8 м2/кг. Цилиндрические образцы с высотой и диаметром в мм формовались из шлакогрунтовой смеси оптимальной влажности под нагрузкой в 8,0 МПа в течение секунд. Добавка вяжущего к грунту в количестве % обеспечивала предел прочности образцов водного твердения к суточному возрасту 6,0 МПа, а к -суточному-8,0 МПа. Результаты исследований, проведенных. Виленкиной Н. М, показали, что при укреплении грунтов возможна полная замена клинкерных цементов известково-шлаковыми вяжущими. Дальнейшими исследованиями, проведенными в ПГАСА Калашниковым В. И. и Романенко И. И. установлено, что вяжущее, содержащее доменный шлак и гипс, вызывает внутренние напряжения в материале, что с течением времени приводит к возникновению трещин. Поэтому о долговечности такого материала, где содержатся 3% гипса и % извести, а остальное- металлургический шлак можно сказать с натяжкой. Глуховским В. Д. и Пашковым И. А. изучена и обоснована технология изготовления и свойства шлакощелочных бетонов, в которых заполнителями служат местные грунты, а вяжущим -тонкомолотые гранулированные доменные шлаки, активизированные раствором содо-поташной смеси или другими щелочными соединениями [, , 1. Авторы указывают, что такие бетоны отличаются от цементных и известково-песчанных отсутствием в их составе кальциевых вяжущих веществ, а также тем, что зерна заполнителя связываются щелочными алюмосиликатами, наряду с которыми возможно появление щелочноземельных силикатных и алюмосиликатных новообразований, содержащих щелочные окислы. Глуховский В. Д. установил, что наиболее пригодными заполнителями для таких бетонов являются овражные пески, менее пригодны легкие суглинки, а тяжелые суглинки непригодны для этой цели. Содержание органических примесей в грунтах не нормируется, так как по мнению автора оно оказывает менее вредное влияние на прочность шлакощелочных бетонов по сравнению с цементными бетонами.