Вопросы и ответы


Вопросы по стабилизации и укреплению грунта

  • Методика использования вяжущих полимерных эмульсий и полимерного модификатора
  • Стандарты и техническая документация для укрепления грунта
  • Методика приготовления образцов из песчаных грунтов, обработанных полимерными эмульсиями
  • Правила приемки и контроля при производстве работ по укреплению грунтов
  • Требования к плотности укрепленного грунта
  • Требования к воде
  • Требования к полимерной эмульсии.
  • Требования к используемым грунтам при укреплении полимерной эмульсией
  • Требования к укрепленным грунтам.
  • Область применения полимерных эмульсий для стабилизации грунта
  • Что такое стабилизатор грунта ?

  • Методика использования вяжущих полимерных эмульсий и полимерного модификатора
    Рассмотрение исходного материала. Для предварительного обоснования использования полимерных стабилизаторов необходимо рас-смотрение свойств используемых грунтов в совокупности с требованиями нормативных документов (СНиП 2.05.02-85* и ГОСТ 25100-951 в том числе:

    1.1. Анализ природных условий района дороги, участка или трассы.
    1.2. Результаты обследования существующей дорожной одежды если имеются.
    1.3. Техническая характеристика будущей или существующей дороги.
    1.4 Анализ принятых технических решений по конструктивным элементам.
    1.5. Применение новых технологий, техники, конструкций и материалов.
    1.6. Стоимость строительства объекта.
    1.7. Анализ ведомости земляных работ.
    1.8. Анализ продольного профиля дороги на участках
    1.9. Анализ поперечных профилей дорожной конструкции.
    1.10. Анализ конструкции дорожной одежды.
    1.11. Анализ состояния грунтов в основании земляного полотна.
    2. Предложения по уточнению инженерных решений на основании проведённого анализа проектных материалов.

    3. Анализ результатов предварительной серии испытаний проб материала и грунтов, укреплённых полимерной эмульсией  и .
    3.1. Отбор проб.
    3.2. Проведение испытаний.

    – стабилизация материалов вяжущей полимерной эмульсией на акриловой основе;
    – укрепление грунтов кремниевым полимерным модификатором грунта;
    – стабилизация материалов добавкой с добавлением цемента;
    – улучшение грунта добавкой с добавлением цемента; негашёной извести.
    При проведении испытаний материалов и грунтов учитывались действующие нормативные документы:

    • ГОСТ 30491-97. «Смеси органоминеральные и грунты, укреплённые органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия»;
    • Технические условия (ТУ 23555-94) «Смеси щебёночно-гравийно-песчаные, обработанные неорганическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства»;
    • ГОСТ 12801-98. «Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний».

     3.3. Анализ результатов предварительной серии испытаний.



    Стандарты и техническая документация для укрепления грунта
    1. ГОСТ 12801-98 "Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний".
    2. ГОСТ 5180-84 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик».
    3. СНиП 3.06.03-85 «Автомобильные дороги».
    4. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».
    5. ГОСТ 286220-90 «Метод лабораторного определения степени пучинистости».
    6. ГОСТ 22733 -2002 «Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности». 7. ГОСТ 25100-96 Грунты. Классификация».
    8. ГОСТ 30491-97 «Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия».
    9. СНиП 111.4-80 «Техника безопасности в строительстве».



    Методика приготовления образцов из песчаных грунтов, обработанных полимерными эмульсиями
    Определение максимальной плотности и оптимальной влажности грунта.

    Максимальная плотность и оптимальная влажность определяется по методу Проктора модифицированного для необработанного грунта.
     В отсутствии прибора Проктора модифицированного оптимальная влажность и максимальная плотность грунта определяется на приборе стандартного уплотнения в соответствии с ГОСТ 22733-2002.
     По таблице Д.1 (приложение Д ГОСТ 22733-2002) для соответствующего типа грунта определяют коэффициенты приведения значений максимальной плотности и оптимальной влажности к значениям, полученным методом Проктора модифицированного - с 50 ударов на каждый слой).

    Приготовление смеси, формование образцов и их хранение. Подбор необходимой нагрузки для приготовления образцов.

    Образцы могут быть приготовлены двумя методами: методом прессования и ударным методом.
    При подборе нагрузки используют грунт обработанный водным раствором стабилизатора
     
    Смесь грунта можно использовать для подбора нагрузки неоднократно в течение 3-х часов, при условии сохранения ее оптимальной влажности.
    Подбор необходимой нагрузки при приготовлении образцов методом прессования осуществляют путем изменения величины статической нагрузки, начиная со значения 25 МПа, на образец грунта оптимальной влажности.
    Время воздействия нагрузки на образец грунта равно 3 мин ±10сек.
    Ударную нагрузку для прибора стандартного уплотнения подбирают путем увеличения количества ударов на каждый уплотняемый слой грунта из 3-х (начиная с 50 ударов на каждый слой образца).

    Приготовление смеси.


    Грунт (при необходимости) перед смешением с водным раствором стабилизатора предварительно размельчают в соответствии со СНиП 3.06.03-85.
     В грунт вводят водный раствор стабилизатора в количестве рассчитанной оптимальной влажности и перемешивают смесь до однородного состояния. Содержание стабилизатора в растворе назначают из расчета 2.5 литра на 1м3 грунта.
    Для эффективного использования стабилизатора расход его определяется лабораторным путем, исходя из обеспечения требуемой прочности и морозостойкости.
    Приготовленную смесь грунта с водным раствором стабилизатора формуют при подо-бранной нагрузке уплотнения в формах-цилиндрах, форму и пуансоны перед заполнением смеси смазывают машинным маслом.
    Количество смеси на один образец подбирают в соответствии с пунктом 6.1.3 ГОСТ 12801-98

    Хранение образцов.

    Приготовленные образцы до момента испытаний хранят в течение 7 и 28 суток при комнатной температуре и естественной влажности.




    Правила приемки и контроля при производстве работ по укреплению грунтов
    Свойства применяемых грунтов – тип грунта (число пластичности), зерновой состав, максимальную плотность и оптимальную влажность грунта, обработанного «Полимерными эмульсиями».
    Перед началом работ по применению эмульсии на подлежащем обработке слое производится контрольное определение зернового состава и типа грунта. В случае расхождения контрольного замера гранулометрического состава от проектных данных на величину более 5%, производится дополнительное определение максимальной плотности и оптимальной влажности грунта по ГОСТ 22733-2002 и расхода эмульсии. Определение расхода «Полимерной эмульсии» Расход эмульсии определяется на основании данных контрольного определения зернового состав и типа грунта и результатов подбора состава
     В случае изменения типа и состава грунта на протяжении участка расход эмульсии корректируется. Величина скорректированного расхода заносится в журнал. Степень размельчения грунта. Определение степени размельчения глинистого грунта производят путем просеивания средней пробы размельченного грунта массой 2-3 кг через сито с отверстиями 5 и 10 мм. На каждом из обрабатываемых участков производят 2-3 определения, зерновой состав грунта должен соответствовать проектным требованиям. Влажность грунта. Влажность грунта определяется непосредственно перед распределением раствора стабилизатора, Влажность грунта следует определять по ГОСТ 5180-84. Влажность грунта должна быть не более 0,8 Wопт. Показатель влажности грунта, на основе которого было принято решение о производстве работ, записывается в журнал. Концентрация рабочего раствора эмульсии.
    На основании данных,определяется необходимая концентрация раствора эмульсии и расход данного раствора на участке. Результат заносится журнал. Плотность и влажность укрепленного грунта. Во время выполнения работ по уплотнению на участке необходимо выполнять текущий контроль плотности грунта. Результаты замера плотности и влажности стабилизированного грунта заносятся в журнал.



    Требования к плотности укрепленного грунта
    Обработанный грунт должен быть уплотнен до максимальной плотности (при Wопт)



    Требования к воде
    Вода, используемая для приготовления раствора стабилизатора рабочей концентрации, не должна содержать органических примесей, рН>4.



    Требования к полимерной эмульсии.
    «Полимерные эмульсии» должны полностью растворяться в воде (в любых пропорциях). Содержание акрилового сополимера и винилового сополимера в «Полимерных эмульсиях» должно составлять не менее 60%. Расход «Полимерных эмульсий» на 1 м3 грунта определяют при подборе состава укрепленного грунта. За оптимальный расход «Полимерных эмульсий» принимают количество, обеспечивающее максимальную прочность укрепленного грунта по ГОСТ 30491-97. Ориентировочный расход эмульсий составляет 3-25 литра на 1м3 грунта. Контроль качества модификатора выполняется при передаче партии товара покупателю и, при необходимости, непосредственно перед применением модификатора. Работы по контролю качества выполняются сертифицированной лабораторией по исследованию строительных материалов.



    Требования к используемым грунтам при укреплении полимерной эмульсией
    Укреплению «Полимерными эмульсиями» подвергают следующие материалы:
     • галечниковые и гравийные крупнообломочные грунты;
     • пески всех разновидностей;
    • супеси.

    Допускается применение суглинков при условии снижения их числа пластичности до 12.
     Для повышения прочности укрепленных грунтов и снижения расхода «Полимерных эмульсий» следует подбирать гранулометрический состав с минимальной пористостью (оптимальный состав).
    Не допускается применение грунтов, содержащих органические вещества в количестве ≥ 8% по массе и ≥20% гипса или каолина.



    Требования к укрепленным грунтам.
    Укрепленные грунты должны изготовляться в соответствии с требованиями по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке строительной организацией.
    Расчетные значения механических характеристик укрепленных грунтов:
    - супеси и пески, укрепленные «Полимерными эмульсиями» – 430/280 МПа;
    - крупнообломочные грунты и гравийно-песчаные смеси, укрепленные «Полимерными эмульсия-ми» – 450/350 МПа.
     Примечание: над чертой модуль упругости для грунтов оптимального состава, под чертой - для грунтов неоптимального состава.
    Степень пучинистости стабилизированного грунта определяют по значению относительного морозного пучения образца, полученному по результатам испытаний образцов стабилизированного грунта по методике ГОСТ 28622-90. Группу по пучинистости следует назначать согласно СНиП 2.05.02-85.



    Область применения полимерных эмульсий для стабилизации грунта
    «Полимерные эмульсии» - могут использоваться во всех грунтах: как во всех видах песчаных грунтов так и в глинистых грунтах с числом пластичности до 12. При более высоких значениях числа пластичности в грунт вносятся изменения – добавляются агрегатные наполнители для оптимизации прочностных характеристик. «Полимерные эмульсии» можно применять совместно минеральными вяжущими с целью повышения прочности, упругости и морозостойкости укрепленных грунтов.



    Что такое стабилизатор грунта ?

    Стабилизаторы - это очень широкий класс разных по составу и происхождению веществ, которые при небольших расходах продукта положительно влияют на формирование свойств дорожно-строительных материалов, как за счет активизации физико-химических процессов, так и за счет оптимизации технологических процессов. Вязко-упругие полимерные добавки особенно привлекательны в связи с их способностью улучшать деформационные характеристики стабилизированного грунта. Эти вещества могут использоваться почти на всех технологических этапах строительства автомобильных дорог, начиная от сооружения земляного полотна и заканчивая строительством твёрдых покрытий, искусственных инженерных сооружений и обустройством дорог. Как уже было отмечено, стабилизаторы могут быть различного происхождения и они отличаются по своим свойствам, но всех их объединяет то, что они увеличивают прочность, влагостойкость и морозоустойчивость. При этом, необходимо отметить, что несмотря на то, что они достаточно эффективно меняют физико-механические свойства глинистых грунтов в результате воздействия на них водным раствором стабилизатора (в чистом виде), такие грунты не становятся водостойкими. Мировой опыт применения этих материалов показал, что для устранения данного недостатка применение стабилизаторов грунтов в комплексе с неорганическими вяжущими (цемент, известь, золы уноса) даёт возможность получать прочные и водостойкие композиции, которые отвечают современным строительным нормативам. Грунты, обработанные одновременно стабилизатором и минеральными вяжущими, можно использовать практически в любых климатических зонах, с любым типом местности по увлажнению. Было также установлено, что использование стабилизаторов для улучшения состояния и качества грунтов без применения неорганических вяжущих типа цемента, извести или зол уноса целесообразно для устройства, в основном, нижних слоёв оснований дорожных одежд. Современное оборудование позволяет эффективно проводить стабилизацию и укрепление грунтов непосредственно на месте на большую глубину (до 40 см) за один рабочий проход с большой точностью дозировки вносимых в грунт материалов. Существующее однопроходное смесительное оборудование позволяет получать однородную смесь, что очень важно в технологии стабилизации грунтов, даже при работе с переувлажненными грунтами.







    Яндекс.Метрика