Стабилизиране на почвата с цимент и вар. Стабилизиране на почвата: основни етапи

Това важи и за свързването на горивните шлаки. Получават се положителни проби от свързване на горивни шлаки от металургична металургия и цинкови шлаки, а флотационният прах също се свързва със смес от препарата "Геоста К-1" с цимент.

- якост на натиск,
- намалена способност за абсорбиране на влага
- устойчивост на замръзване
– повишен модул на еластичност
- образува се хомогенна структура (изкуствен камък) със свойствата на почвения бетон.

Препаратът "Геоста К-1" позволява решаването на много проблеми: геотехнически, при стабилизиране на почвата, при стабилизиране на почвата, в хидравликата, при инжектиране на ниско и високо налягане, изхвърляне на промишлени отпадъци.

Задачата на машината за рециклиране е да смеси сместа от почва, бетон и Geosta ® до хомогенна смес на необходимата дълбочина

Възможности за практическо приложение на лекарството
"G E O S T A K-1"

1. При изграждането на пътища, обекти, паркинги (като "възглавници" под покритието, като основа).
2. При рециклиране на пътища, укрепване на съществуващите опори.
3. При стабилизиране на откоси, насипи, противонаводни шахти.
4. Укрепване на жп насипи.
5. При строителството на магистрали и летища.
6. При изграждане на тенис кортове, велоалеи, тротоари.
7. При рекултивация и изграждане на общински и промишлени депа.
8. Временни и монтажни пътища на строителни обекти.
9. При свързване на промишлени отпадъци.
10. При изграждане на дъждовни и канализационни тръбопроводи, газопроводи, топлопроводи и технологични тръбопроводи.
11. В хидравличните конструкции.
12. С отлагания на тиня в мините.
13. Като добавка в бетон.
14. Като добавка при производството на тухли и други строителни материали.
15. Препоръчва се за решаване на сложни геотехнически и екологични проблеми.
16. При инжекции с ниско и високо налягане.

Защо GEOSTA®?

Въвеждането на технологията Geosta® като средство за постигане на висококачество в пътните конструкции, в световната практика се прилага през последното десетилетие и доказа своето съвършенство. Geosta® направи възможно стабилизирането на всеки тип почва (ввключително тиня и шлака).

Става възможно да се стабилизира с цимент в почви, където традиционно е недостижимо, например: почви с органични примеси, почви с хумус (черноземи), силно окислени почви, развалени от химически отпадъци с високо съдържание на тежки метали.

Преди...

След...

Количеството на суровините е намалено в сравнение с традиционния метод. Освен това Geosta® намалява дебелината на конструкцията. Крайният продукт е монолит - твърд като скала, водоотблъскващ и мразоустойчив.

Използването на метода Geosta® значително намалява времето за изпълнение на проекта.

ПРЕДИМСТВА НА МЕТОДА

● Няма пряка или странична заплаха за екосистемата

● Използване на ВСЯКАКВИ материали: глина, тиня, шлака, прахообразен пясък, почви с примес на хумус, почви с хумус, окислени почви и др.

● По-ниска цена в сравнение с конвенционалния метод поради:

– увеличаване на якостта на натиск.

- повишен модул на еластичност.

– устойчивост на замръзване, замръзване и измиване,

– висока производителност в строителството.

– по-малка дебелина на асфалтовия слой (около 1/3 от дебелината асфалтова настилкапри направата на основата на едро).

– Намаляване на влажността с повече от 30%

● Използването на Geosta® в пътната основа води до намалена склонност към микропукнатини в горните слоеве на асфалта в сравнение с традиционния метод.

● разширява обхвата на цимента, поради факта, че GEOSTA® свързва всякаква почва;
● има положителен ефект върху процеса на хидратация и протичането на процеса на циментиране, което повишава здравината на конструкцията и намалява разхода на цимент;
● намалява разхода на цимент с 12-14% в сравнение с конвенционалния метод;
● позволява да се постигне висока еластичност на структурата, която се основава на теорията на йонния обмен, а нейната структура (т.нар. „слой мед“) показва значителна концентрация и здравина;
● придава издръжливост на конструкцията;
● позволява да се използват свойствата на стабилизираната почва - водоустойчивост, намаляване на влажността с 25-30%;
● не заплашва заобикаляща среда;
● поради високата адхезия предотвратява извличането на токсични компоненти и, напротив, има способността да превръща тежките метали в техните силикатни структури;
● ви позволява да получите впечатляващ ефект без използване на специализирано оборудване;
● Този метод може да се препоръча за използване при всички операции по свързване на почвата с цимент и свързване на промишлени отпадъци.

● ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ НА ЛЕКАРСТВО "ГЕОСТА К-1"С ПРОМИШЛЕН ОТПАДЪК (!)

 При строителството на хидравлични съоръжения.
 При изграждане на магистрали, летища, пътища, основи на складове, паркинги, велоалеи.
 В рудното строителство.
 В бази за машини и оборудване, фабрични производствени линии.
 При изграждане и укрепване на откоси, насипи, противонаводнени валове.
 При изграждане на дъждовни и канализационни тръбопроводи, газопроводи, топлопроводи и технологични тръбопроводи
 При рекултивация и изграждане на общински и промишлени депа.
 В индивидуални проектикъдето възникват трудни геотехнически и екологични проблеми.

Отчитайки практическите възможности за използване на препарата GEOSTA K-1, включително с промишлени отпадъци, са необходими специфични тестове, разработки, както и индивидуални проекти.

КАНИМ ЗА СЪТРУДНИЧЕСТВО!

При изграждането на всяко покритие е необходимо първоначално изчисляване на неговата устойчивост на износване и носеща способност. Някои методи се използват за пешеходни зони, а при създаването на автомобилни покрития се практикува съвсем различен подход. Специална основа помага да се противодейства на напрежението, което действа при транспортните потоци. За неговото формиране се използва стабилизиране на почвата, което включва използването на органични и неорганични материали.

Обща информация за стабилизирането на почвата

Основната цел на това събитие е да създава твърда основапод пътя или платформата, които няма да се деформират и разнасят по време на работа. Целият работен процес може да бъде разделен на четири етапа. На първо място, технологията за стабилизиране на почвата предвижда подготовката на материал, от който ще се създаде един вид възглавница. Освен това се създава активна смес от вещества с желаните характеристики. Вече на мястото на употреба, с помощта на специално оборудване, масата се нанася върху работната зона. Крайният етапосигурява разпределение и вид смесване на веществото с основната почва.

Важно е да се разбере, че този процес сам по себе си е само междинна стъпка в изпълнението общ проектизграждане на пътища и обекти. Когато стабилизирането на почвата приключи, изолационните или технически слоеве на бъдещото покритие се полагат директно върху подготвената основа.

Подготовка на материала

Най-често се използват циментови и варови основи. Пясък и чакъл могат да се използват и като разредители - концентрацията им зависи от изискванията към бъдещото покритие. При изграждането и проектирането на настилката трябва да се използва и местна почва. Например, ако почвата е стабилизирана с вар, би било подходящо да се включат каменни материали, които ще създадат необходимата якост на амортизация. Друго нещо е, че такива добавки първо трябва да бъдат смачкани със специални фрези. Директно на мястото за засипване стабилизиращата маса ще бъде приблизително 10-20% от местната почва, която ще служи като основа за пътната настилка.

Създаване на смес

Конкретната рецепта за производство на сместа се определя от характеристиките, които трябва да бъдат получени след приключване на работата. Например, методите за стабилизиране на почви с монолитна основа включват постигане на такива качества на покритието като устойчивост на срязване и повишена еластичност. Като част от такива смеси обикновено се използва споменатата циментово-варова комбинация, която също се разрежда с активна пепел и местна почва. Основната му разлика обаче е пълното изключване на развалините. В резултат на това се постигат други важни свойства на покритието, сред които функциите за прекъсване на капилярите и повишаване на топлоизолационните характеристики.

Технически операцията по смесване се извършва от специални дозиращи машини. Съвременната технология ви позволява да извършвате смесване, като се вземат предвид индикаторите, въведени през електронния контролен панел. Изходните параметри, по които се стабилизира пътната почва, са предварително документирани в лабораторията. Освен това получената информация става основа за разработване на рецепта и приготвяне на укрепваща смес.

Разпределение на материала по повърхността

Преди този етап се приготвят специални разпределителни контейнери, в които се зарежда сместа. На същия етап могат да се добавят различни модификатори, чрез които се подобряват основните качества на масата. На работната площадка оборудването разпределя равномерно дозите на основата на цимент и вар. Отново в зависимост от проектните изисквания може да се извърши стабилизиране на почвата с разрохкващи елементи, което допълнително ще осигури по-висока степен на уплътняване на масата. В допълнение, спомагателни стъпки за приготвяне на сместа за разпределяне могат да бъдат включени преди доставката. Това могат да бъдат операциите по обработка, смилане и смесване на компонентите на масата. Възможностите за изпълнение на тези технологични етапи зависят от функциите на конкретно специално оборудване. Обикновено се използват многофункционални машини, снабдени с муфи със защитни клапани, които се изключват при претоварване.

Вкарване на стабилизиращата маса в земята

Процедурата може да се извърши със специално оборудване или ръчно. Изборът на технология зависи от възможността за извършване на операция в близост до жилищен район, паркинг, площадка на летището или при лошо време. Най-често за окончателното внасяне на материала се използват трактори с триточково окачване отзад. Фрезите взаимодействат директно с активната смес - действието наподобява разхлабване, последвано от уплътняване. В зависимост от проектното решение, според което се извършва стабилизиране на почвата, изграждането на пътища на този етап може да включва допълнителни операции. Например, операторът може също да извърши разпределение на водно-емулсионен свързващ компонент, който също ще бъде въведен в почвата като отделно активно вещество.

Заключение

Технологии за подреждане паважсе налагат специални изисквания към образуването на защитни слоеве. Наличието на висококачествена изолация и дренажни пръски ви позволява да защитите бъдещия път от много негативни фактори. От своя страна стабилизирането на почвата образува един вид основа, върху която впоследствие пада физическото налягане. Това уплътнение трябва не само да издържа на напрежение, но и да гарантира целостта на цялостната структура на покритието. Именно за тази цел към стабилизиращите смеси се добавят вискозни компоненти. В един комплекс с вар и цимент те създават здрава, устойчива на замръзване и пропусклива платформа за бъдещ път или обект.

Изкуство. научен служител Т.Т. Абрамова
(Московски държавен университет на името на М. В. Ломоносов),
А.И. Босов
(FSUE "ROSDORNII"),
К.Е. Валиева
(Московски държавен университет на името на М. В. Ломоносов)
________________________________________

Въведение

В момента се наблюдава бърз растеж в обема на строителството на различни съоръжения транспортна инфраструктура. В по-голямата част от територията на Русия няма традиционни пътностроителни материали, което предопределя техния недостиг и води до увеличаване на общата цена на строителния проект. В тази връзка е препоръчително да се използват местни почви за изграждане на настилки. За да може да се използват например най-разпространените глинести почви в Руската федерация, за които е известно, че имат висока кохезия и здравина в сухо и незначителна във водонаситено състояние и са напукани, е необходимо да се осигури тяхната издръжливост и стабилност, независимо от промените във влажността, метеорологичните условия и променливите натоварвания по време на движение. Това може да се постигне само ако има фундаментална качествена промяна в естествените свойства на такива почви.
Разработването на почвени състави с неорганични (цимент, вар, летлива пепел и др.) и органични (битум, битумни емулсии, катран, полимерни смоли и др.) свързващи вещества се извършва от много научни школиот 20-те години на миналия век. Анализът на резултатите от тяхната работа показа, че съставите на циментова основа се характеризират с висока твърдост и съответно образуване на пукнатини. Освен това циментовите почви имат повишена абразия, което не им позволява да се използват за настилка без защитен слой от износване. Варуването на почвите не им дава устойчивост на замръзване. Органичните свързващи вещества допринасят за развитието на колеене, както и пластични деформации на основния слой.
Дългосрочни проучвания в различни страни по света показват, че повишаването на водоустойчивостта на глинестите почви може да се постигне чрез използване на повърхностно активни вещества (повърхностно активни вещества), които позволяват стабилизирането на такива почви с малка консумация на повърхностноактивни вещества. Въвеждането на активни реагенти може да намали нуждата от свързващи вещества, значително да подобри физико-механичните характеристики на глинестите почви и да ги направи подходящи за използване в строителни работи.
Съвременната пътно-строителна техника (фрези, рециклиращи машини, мобилни инсталации за смесване на почвата) дава възможност за ефективно стабилизиране и укрепване на почвите директно на място на голяма дълбочина (до 50 см) с един работен проход с голяма точност в дозирането на материалите въведени в почвата. Високопроизводителното оборудване за смесване на почвата, което се произвежда от такива известни компании като Bomag, Caterpillar, FAE, Wirtgen и други, позволява да се получи хомогенна смес дори при работа с преовлажнени почви. В тази връзка през последните години интересът на пътните специалисти към стабилизаторите на почвата забележимо нарасна както у нас, така и в чужбина.
Стабилизаторите са много широк клас вещества с различен състав и произход, които в малки дози влияят положително върху формирането на свойствата на пътно-строителните материали, както чрез активиране на физични и химични процеси, така и чрез оптимизиране на технологичните процеси. Тези вещества могат да се използват в почти всички технологични етапив пътно и летищно строителство, като се започне от изграждането на подземна основа и завършва с изграждането на твърди настилки, изкуствени инженерни конструкции и подобряване на пътищата.
Стабилизаторите могат да бъдат от различен произход, различни по свойства, но всички те имат общо, че повишават плътността, влагоустойчивостта и устойчивостта на замръзване на почвите, намалявайки тяхното издуване.
Всеки конкретен стабилизатор има свое индивидуално име, отразяващо спецификата на страната на произход и характеристиките на приложение. Сред най-известните са следните глинести почвени стабилизатори: EH-1 (САЩ), SPP (Южна Африка), Roadbond (САЩ), RRP-235 Special (Германия), Perma-Zume (САЩ), Terrastone (Германия), Dorzin (Украйна) и LBS (САЩ), Дортех (РФ), ECOroads (САЩ), М10+50 (САЩ).

1. Теоретични основи на хидрофобизацията на кохезионни почви

Отличителна черта на стабилизаторите е промяната на хидрофилната природа на глинестите почви в хидрофобна. Следователно, за да се осигури стабилизиране на кохезионните почви, е необходимо да се познават основите на процесите на хидрофобизация.
Хидрофобизацията е промяна в естеството на повърхността на минералните частици чрез излагане на почвата на малки дози повърхностноактивни вещества. Неговата физическа същност се крие във факта, че омокряемостта или неовлажняването на почвата зависи от кристалната структура на нейните минерали, естеството на техните междупакетни и междумолекулни връзки. Основната причина за овлажняване е наличието на некомпенсирани енергийно активни центрове на повърхността на минералите. Молекулите на повърхностноактивното вещество съдържат полярна (хидрофилна) група и въглеводороден (хидрофобен) радикал. Пълно или частично елиминиране на навлажняването на почвените минерали с вода може да се постигне чрез балансиране на енергийно активните центрове на повърхността на почвените минерали с повърхностно активни вещества, които притежават тази способност и в същото време, поради молекулярната си природа, не се овлажняват от вода . Големите органични катиони имат голям обем и молекулно тегло, в резултат на което енергично и силно се абсорбират от почвата, измествайки неорганичните катиони от техните обменни позиции.
Вторият начин за балансиране на некомпенсираните връзки на повърхността на минералните системи се основава на адсорбцията на диполни органични молекули от повърхностните йони върху базалните равнини на кристалната решетка на глинести минерали.
Третият начин е сорбцията на отрицателно заредени полярни аниони на реагента от катионите на минералната повърхност (Ca2+, Al3+, Si4+ и др.). Този начин за балансиране на некомпенсираните връзки на почвените системи може да бъде от особено значение, главно за карбонатни почви.
Придаването на ясно определени хидрофобни свойства на почвата предизвиква определени затруднения, което се дължи на нейната сложност като колоидно-дисперсна, полиминерална система, съдържаща определено количество адсорбирана вода. По-лесно се постига частична хидрофобизация на почвата, което в много случаи води до промени в структурата и свойствата на третираните почви. Още в ранните етапи на изследвания (през 50-те години на миналия век) по хидрофобизацията на диспергирани почви за инженерни цели е установено, че третирането им с катионни повърхностно активни вещества води до увеличаване на стойностите на ъгъла на омокряне до 90° или повече (за бентонит - от 15° до около 103°). Такава значителна промяна в свойствата на повърхността на твърдите фази на почвата е придружена от явлението флокулация и агрегация на почвените системи. Този механизъм може да се опише като резултат от взаимодействието на колоиден катион на ПАВ с колоиден анион на почвената система. В този случай хидрофилната част на катиона се адсорбира от частици на почвата, а въглеводородните вериги, свързващи се помежду си, образуват агрегати от частици, което води до загрубяване на системата като цяло по отношение на разпределението на размера на частиците. Променливите, които влияят на флокулиращата способност на повърхностноактивните вещества често са: а) дозата на реагента; б) рН на почвата и в) концентрацията и вида на неорганичните соли в почвата.
Поради намаляването на способността на хидрофобизираната почва да абсорбира вода и свързаните с това структурни трансформации настъпват промени. физични свойствапочви, а именно: а) намаляване на способността на почвата да премества вода под действието на капилярни и гравитационни сили; б) намаляване на склонността на почвата към обемни промени (набъбване и свиване) по време на овлажняване и сушене; в) увеличаване на здравината на почвената система във водонаситено състояние и поддържането й за дълго време.
Известно е, че причината за подобряване на реологичните свойства на дисперсните глинести почви поради добавянето на малки количества повърхностноактивни вещества е промяната в естеството на хидратираните черупки на глинестите частици и адсорбцията на повърхностноактивни вещества върху повърхността на глинестите минерали. Всяко взаимодействие между молекули или йони води до промяна в техните междуатомни разстояния. I.S. Чоборовская, изучавайки адсорбцията на SSB (повърхностно активно вещество с високо молекулно тегло) върху различни мономинерали, смята, че тя е селективна. Промените в свойствата на глинестите почви с различен състав и състояния при взаимодействие с разтвори на повърхностноактивни вещества са представени в работата на Ю.К. Егорова. Изследвано е влиянието на три вида повърхностно активни вещества: нейонни (ОС-20, словатон), катионни (синтегал, трансферин) и анионни (вотамол, сулфанол) с концентрация от 0,1 до 10 g/l. Авторът установи, че глините с каолинитен състав адсорбират повърхностно активни вещества по-малко от глините с монтморилонитов състав. Катионните повърхностноактивни вещества (SAS) се адсорбират по-добре от нейонните повърхностноактивни вещества (NSA). Взаимодействието на повърхностноактивните вещества с глините води до коагулация на глинестите частици, което увеличава пропускливостта на глините за разтвори. Повърхностноактивните вещества практически не се сорбират, тъй като зарядът на техните активни групи съвпада със заряда на глинените частици. Изследването на адсорбцията на повърхностноактивни вещества и повърхностноактивни вещества показа това голямо значениеима тяхната критична концентрация на мицелизация (CMC). Когато адсорбцията на повърхностно активно вещество е под тази стойност, адсорбционният слой приблизително съответства на мономолекулна структура с хоризонтална ориентация на главната ос на молекулата спрямо интерфейса. По-сложна структура на адсорбционния слой възниква, когато концентрацията на повърхностно активното вещество е по-голяма от CMC, тоест, когато молекулите са свързани. В този случай изотермата рязко се увеличава, което вероятно се получава в резултат на образуването на полимолекулен адсорбционен слой.
По този начин може да се отбележи, че адсорбцията на различни повърхностно активни вещества върху повърхността на един и същи минерал протича различно. Според сорбционната активност те могат да бъдат поставени в следния ред: повърхностноактивни вещества → нейонни повърхностно активни вещества → повърхностно активни вещества. Следователно якостните характеристики на различните стабилизирани глинести почви ще се различават рязко една от друга.

2. Стабилизиране на кохезионни почви

Голям Научно изследванепо хидрофобизация, извършена през 20-ти век както в СССР, така и в чужбина, показа, че въпросът за продължителността на процеса на хидрофобизация с постоянно овлажняване и водонасищане на почвите през целия им експлоатационен живот в тротоарните конструкции остава доста важен.
Съвременните стабилизатори се използват успешно от много години в САЩ, Германия, Южна Африка, Канада и много други страни, а напоследък и в Русия за изграждане на настилки и основи за магистрали, летища, паркинги и др. Сред стабилизаторите на чуждестранни и местно производство, могат да се разграничат следните, известни под търговските наименования: Roadbond, Status, Dortekh, ANT, ECOroads, Mag-GF, RRP-235-Special, Perma-Zume, Dorzin, Top Force”, LBS, М10+ 50, LDC+12, Nanostab. Те могат да бъдат киселинни, основни или неутрални. Химичният състав на съвременните стабилизатори е патентован или, като собственост на автори или фирми, не е напълно разкрит.
Съвременните стабилизатори имат сложни, многокомпонентни състави, включително:
кисел органични продукти, суперпластификатори и други вещества;
емулсии на течен силикат, акрил, винилацетат, стирен-бутадиен;
нискомолекулни органични комплекси.
Стабилизаторите могат да бъдат катионни, анионни и нейонни. В тази връзка тяхното взаимодействие с един и същ глинен минерал няма да протича по същия начин.
Стабилизаторите от първия тип имат сложен състав, включващ киселинни органични продукти, суперпластификатори и други добавки. Всички те се характеризират с киселинна реакция на средата с рН в диапазона 1,72 - 2,65. Водата с въвеждането на такива стабилизатори се активира поради йонизация (H+, OH¯ и H3O+). Разтворът на стабилизатора от своя страна променя заряда на повърхността на глинестите частици поради енергийния обмен на електрически заряди между йонизирана вода и минерални почвени частици. Чрез обмен на заряди с йонизирана вода, частиците на почвата разрушават естествените връзки с капилярна и филмова вода. При уплътняване на почвата, обработена със стабилизатор, капилярната и филмовата вода лесно се отделят, създавайки условия за висока уплътняемост на сместа. По този начин стабилизаторът играе ролята на пластифицираща добавка, която прави възможно постигането на по-висока плътност на почвата при по-ниска оптимална влажност на почвата. За кисели почви се използват катионни повърхностноактивни вещества. За карбонатни почви е препоръчително да се използват анионни повърхностноактивни вещества. Според авторите, разработчиците на повърхностноактивния материал "Статус-3", микроучастъци от повърхността на глинеста почва, носещи определен заряд, адсорбират противоположно заредени йони, но в същото време йони на повърхностно активното вещество, които са заредени по подобен начин с повърхността не се адсорбират директно от него, но под действието на електростатични сили в близост до адсорбираните йони образуват заедно с тях върху повърхността на адсорбента двоен електрически слой (EDL). В присъствието на DEL повърхностната плътност на отрицателния заряд образува сякаш вътрешна облицовка, а частиците на почвата (аниони, катиони), разположени на границата на фазите, образуват външна облицовка с противоположен знак (съответно адсорбцията и дифузни части на DEL), и в цялата система е електрически неутрална.
Проучванията, проведени в MADI, показаха, че след взаимодействието на почвата със „Статус“ нейната структура се променя. На повърхността на минералните зърна се образува хидрофобен филм. В почви, третирани със стабилизатор Status, се наблюдава значително намаляване на порите с диаметър 0,0741-0,1480 микрона в сравнение с почви без стабилизатор (метод на отрицателна фотометрия). В същото време се наблюдава увеличение на коефициента на ориентация на порите Ka в избраната посока, който е съответно 11,26 и 10,57% за третирани и нетретирани почви. Изложеното по-горе показва насочени закономерности на промяна в третираната почва и образуване на по-стабилна структура на материала. Беше възможно да се постигне намаляване на оптималното съдържание на влага в глинестите почви, увеличаване на тяхната водоустойчивост, както и намаляване на накисването, водопоглъщането и набъбването. Скоростта на накисване на необработената почва е 1,5-2 пъти по-висока от тази на почвата, третирана със стабилизатор. В същото време стабилизираната почва не придобива водоустойчивост.
Загубата на якост след насищане с вода може да бъде избегната чрез използване на други съвременни материали за преобразуване на почвата - полимерни емулсии (втори тип стабилизатори), с широк спектър от свойства. Типичната полимерна емулсия съдържа приблизително 40-60% полимер, 1-2% емулгатор, а остатъкът е естествена вода. Полимерът може също да варира значително по своя химичен състав, молекулно тегло, степен на разклоняване, размер на страничната верига, състав и т.н. Повечето полимерни продукти, използвани за стабилизиране и стабилизиране на почвата, са кополимери на винилацетатна или акрилна основа.
Проучвания, проведени в САЩ, показват, че полимерните емулсии осигуряват значително увеличение на якостта, особено допълнително при мокри условия. Процесът на втвърдяване на емулсията се състои от "отделяне" и последващо освобождаване от водата чрез изпаряване. Разделянето на емулсията се случва, когато отделни емулсионни капчици, суспендирани във водна фаза, се съберат. Върху намокрената с емулсия повърхност на почвената частица се отлага полимер, чието количество зависи от концентрацията на полимера, добавен към сместа, и от съотношението на смесване с почвата.
Един от такива полимерни материали е LBS - течен силикатно-полимерен почвен стабилизатор - повърхностно активно вещество. Когато в почвата се въведе воден разтвор на LBS, настъпва необратима промяна във физич механични свойствапочва поради химическо действие, чрез йонно заместване на филмовата вода върху повърхността на прашните частици със стабилизаторни молекули, които имат водоотблъскващ ефект. Филмовата вода в резултат на уплътняване на обработената глинеста почва лесно се отстранява от нея. Подобрената по този начин почва става по-трайна и практически водоустойчива, което я прави устойчива на всякакви климатични условияи способни да поемат увеличен полезен товар дори в условия на продължителни обилни валежи. Модулът на еластичност за почви (от песъчливи до тежки глинести), стабилизирани с LBS, достига 160-180 MPa. Такива почви също имат по-високи (~ 50%) в сравнение с нестабилизирани почви в сухо състояние, показатели за стабилност на срязване. Ефективността на използването на LBS полимерния стабилизатор е най-забележима при работа с високо пластични напукани глинести почви. След обработката такива почви преминават в категорията на слабо порести и непорьозни. Този резултат се постига благодарение на прехвърлянето на филмовата вода, която преди това е била на повърхността на глинестите частици, в свободно състояние. Почвите, стабилизирани с LBS, имат високи деформационни характеристики. Например, проби от тинеста песъчлива глинеста почва с число на пластичност 12 и съдържание на влага 14,4% (влажност на границата на търкаляне - 18%, в точката на добив - 30%) след стабилизиране с полимерна емулсия и продължително (28 дни ) наситеност на капилярната вода (плътност на пробите - 2, 26 g/cm2, скелетна - 1,98 g/cm2) бяха подложени на лабораторни тестове с твърда матрица. Модулът на еластичност за тях е 179-182 MPa. Степента на издигане на стабилизираните почви се определя в съответствие с GOST 28622-90 с помощта на специално проектирана инсталация. Резултатите от изследването показаха, че глинестите почви след излагане на LBS попадат в категорията на некаменисти или слабо надигащи се и ненабъбващи или слабо набъбващи.
Иновативни разработки за стабилизиране на почвата и пътно строителство са материали като LDC+12 (течен акрилен полимерен продукт) и Enviro Solution JS (течно винилацетатно съединение), както и M10+50, течна полимерна емулсия на акрилна основа, която е свързващо вещество . Последният е специално проектиран за значително подобряване на характеристиките на почвата, като: адхезия, устойчивост на абразия, сила на огъване, както и за повишаване на издръжливостта на настилния слой. Почвите, обработени с материал М10 + 50, се използват при изграждането и ремонта на съоръжения на транспортната инфраструктура, те имат редица предимства в сравнение с други стабилизатори, произведени на настоящия етап. M10 + 50 се използва в почви с пластичност до 12. Емулсията се разтваря добре в прясна и солена вода. Стабилизираната почва придобива водоустойчивост. Почвеният слой, обработен с емулсия М10+50, може да се използва за преминаване на превозни средства още 2 часа след работа. Такъв слой не изисква специални грижи, за разлика от слоя, подсилен с цимент или вар. Почвата, третирана със състава M10 + 50, има най-голяма способност да устои на разрушаване от атмосферни влияния и ултравиолетова радиация. Повече от 20 години опит с този полимерен стабилизатор показва значително по-добри резултати с акрилните стабилизатори в сравнение с неакрилните полимери.
Глинистите почви могат да се трансформират и с помощта на други йонноактивни съвременни материали (Perma-Zume, Dorzin) - стабилизатори от трети тип на базата на ензими. Такива ензими са състав от вещества, основно образувани в процеса на култивиране на организми върху сложна хранителна среда с някои добавки. Perma-Zume 11X намалява повърхностното напрежение на водата, което насърчава бързото и равномерно проникване и абсорбиране на влагата в глинеста почва. Глинените частици, наситени с влага, се притискат в празнините на почвата и ги запълват напълно, като по този начин образуват плътен, твърд и дълготраен слой. Поради повишената смазваща способност на почвените частици, необходимата плътност на почвата се постига с по-ниска сила на натиск. Резултатите от проучване на учени от IPC SB RAS (Томск) показаха, че "Дорзин" е продукт на микробна ферментация на съдържащи захар продукти като меласа (меласа). Установено е, че органичната част на препарата е представена основно от следните съединения: олигозахариди (от монозахариди до пентазахариди), аминосъединения от аргининов тип, манитол (D-манитол), хидрокси съединения от типа трехалоза, азот- съдържащи производни на млечната киселина.
ТВ Дмитриева успява да установи, че ефективността на въздействието на органичните комплекси върху скалообразуващите минерали е в пряка зависимост от структурната и химичната природа на слоевите алумосиликати и намалява в поредицата: рентгеноаморфни фази → смектит → смесенослойни образувания → илит → хлорит → каолинит. В същото време катионният капацитет е неразделна характеристика, чието използване дава възможност да се разкрие степента на ефективност на структурообразуването на стабилизирана почва по време на експресна оценка. При въвеждане на добавка в системата се наблюдава намаляване на специфичната повърхност на изследваните проби (Таблица 1). Получените данни свидетелстват за „залепването” на микроразмерни индивиди от глинести минерали от органични комплекси на стабилизатора. Степента на влияние на добавката е най-силно изразена в пробите от мономинерална смектитова глина.

маса 1

Активна специфична повърхност на глинести скали

Забележка: активната специфична повърхност е средна характеристика на порьозност или дисперсия, като се вземат предвид морфологичните особености на изследваното вещество.

След взаимодействието на ензимни препарати с глинести почви те придобиват следните характеристики: високи физико-механични свойства, температурна устойчивост, водоустойчивост, устойчивост на корозия.
От гореизложеното следва, че структурообразуването на глинестия компонент на кохезионните почви при взаимодействие със стабилизатор се дължи на блокирането на активни хидрофилни центрове на диспергирани минерали, което води до намаляване на специфичната повърхност на почвата, катионния капацитет и повишаване на хидрофобността.
Въздействието на повърхностноактивните вещества върху кохезионните почви води до пълен обмен на катиони. Намаляването на способността на стабилизираната почва да адсорбира вода и свързаните с това структурни трансформации предизвикват промяна във физичните свойства на почвите.
За повърхностноактивни вещества е по-добре да се използват карбонатни почви, при които взаимодействието на отрицателно заредените органични аниони на стабилизатора с катиони на минералната повърхност на почвата (Ca2+, Al3+, Si4+ и др.) може да бъде по-забележимо.
Органичните йони в полимерните емулсии се държат заедно от молекулярни и водородни сили в допълнение към електростатичните сили. Те се адсорбират по-силно, образувайки сложни органоминерални комплекси. В тази връзка е възможно реакцията на почвената среда (рН) и нейния солев състав да не оказват съществено влияние върху стабилизирането на почвата с полимерни емулсии.
При уплътняване на почвата, обработена със стабилизатор, капилярната и филмовата вода се отделят лесно, създавайки условия за висока уплътняемост на почвената смес. Сега е установено, че почвите, третирани със стабилизатори, трябва да имат коефициент на хидрофобност най-малко 0,45, а стойността на максималната плътност е по-висока от тази на оригинала с повече от 0,02%. Съдържанието на прахови и глинести частици в използваните почви трябва да бъде най-малко 15% от теглото на почвата. Разрешено е използването на почви за стабилизиране със съдържание на прахови и глинести частици по-малко от определената граница, подлежащи на подобрение зърнен съставглини, глини и довеждане на количеството тиня и глинести частици до необходимото ниво. Глинистите почви с число на пластичност повече от 12 трябва да бъдат смачкани до степента на смачкване, изисквана от SP 34.13330, преди да се въведат стабилизиращи и свързващи материали в почвата. Относителната влажност на глинестите почви в този случай трябва да бъде 0,3-0,4 влажност на линията на добив.

3. Комплексни методи за преобразуване на кохезионни почви

За да се засилят процесите на взаимодействие на кохезионни почви със стабилизатор, свързващите вещества (цимент, вар, органични свързващи вещества) могат да бъдат допълнително въведени в системата в малко количество. В резултат на това можем да очакваме подобряване на всички характеристики на изкуствено преобразуваните почви. За да определите какви процеси протичат в сложна система "почва-стабилизатор-свързващо средство", разгледайте резултатите, получени от Ю.М. Василиев за глинести почви след взаимодействие с различни количества свързващо вещество, като се използва цимент като пример. Обикновено се смята, че когато почвата се обработва с цимент, се развиват структурни връзки само от тип кристализация. Експериментално той установи, че с въвеждането на цимент се развиват не само връзки от кристализационен тип, но и връзки, които имат водно-колоиден характер, се укрепват. Силата на коагулационните връзки и интензивността на нарастване на якостта се увеличават с увеличаване на дисперсията на почвата, което показва влиянието на активната повърхност на почвените частици върху физикохимичните процеси на взаимодействие между цимента и почвата. При съдържание на цимент до 2% - за тежки глинести, 4% - за пясъчни глинести, здравината на коагулационните връзки надвишава силата на кристализационните. Съотношението на твърдите (кристализация) и гъвкавите (коагулационни) връзки в циментовите почви определя техните деформационни свойства. Следователно деформационните свойства в почвена система с малко въвеждане на цимент ще се определят от силата на коагулационните връзки. Данните, получени от A.A. Федулов при въвеждането на 2% цимент в системата "почвен стабилизатор" ("Статус") също показва промени не само във водно-колоидните свойства, но и в якостните характеристики. Например, водно-колоидните сили ∑w при съпротивлението на срязване на су-глината, преобразувана с помощта на стабилизатор и цимент (2%), са 0,084 MPa и съответно без цимент - 0,078 MPa, с вода - 0,051 MPa ( Таблица 2).

таблица 2

Резултати от определяне параметрите на якост на глинеста почва

По този начин може да се отбележи, че добавянето на свързващи вещества (портланд цимент и/или вар) към почвата в относително малки дози подобрява някои от нейните физични и механични свойства: намаляване на пластичността, увеличаване на носещата способност. Количеството цимент и/или вар, въведено в този случай, е достатъчно, за да осигури загубата на техните хидрофилни свойства в резултат на взаимодействието им с тинести и глинести фракции на почвата, но не е достатъчно, за да запази цялата маса на почвените частици в кохерентна система. Резултатът е подобрена почва поради укрепване на коагулационните връзки.
Чрез добавяне на стабилизатори на повърхностноактивно вещество е възможно да се регулира времето на втвърдяване на цимент и почво-циментови смеси, да се контролират процесите на структурообразуване при укрепване на почвата. Ефектът на повърхностно активното вещество зависи от неговия състав и концентрация в сместа. В работата на O.I. Лукянова, П.А. Rebinder показва промяна във фазовия състав на продуктите от хидратацията на C3A в присъствието на нарастващи добавки на повърхностноактивни вещества - PRS концентрат. Повърхностно активните вещества, адсорбирани върху минералните частици на почвата и цимента, блокират потенциалните центрове на образуване на коагулация и кристализационна структура в първата фаза на втвърдяване на свързващото вещество, което допринася за сближаването на фазите на втвърдяване и в резултат на това води до намаляване на микросчупването на структурата на материала и до увеличаване на неговата якост.
Установено е, че минералният състав на глинената фракция в системата "почва - цимент - повърхностно активно вещество" оказва значително влияние върху плътността и втвърдяването на почвата. Получените глинени микрокомпозити, заедно с рамкови минерали, действат като пълнител и микропълнител при образуването на почвения цимент. Криптокристалните (рентгеноаморфни) алумосиликатни фази са активен пуцоланов компонент, който свързва свободния портландит за дълги периоди на втвърдяване.
За укрепване на глинести преовлажнени почви, чието съдържание на влага е с 4-6% по-високо от оптималното, използването на негасена вар е ефективно. Когато вар се въвежда в системата „почва-стабилизатор“, освен основната си функция на свързващо вещество, тя изпълнява функцията на гранулометричен добавен носител, което позволява на стабилизатора да бъде равномерно разпределен в почвата. Всичко това създава условия за висококачествено полагане на сместа и нейното уплътняване. Следователно най-голям ефект може да се постигне чрез укрепване на тежки глини и глини. В сложната система "почва - стабилизатор - вар" се образуват едновременно кристализационни и коагулационни структури. Наличието на стабилизатор в такава система дава възможност да се контролира скоростта на кристализация и скоростта на образуване на ядра на кристали от хидросиликати от групата на тоберморит, тъй като компонентите на стабилизатора - повърхностно активно вещество, поради адсорбция върху повърхността на ядрата, могат да предотвратят растежа им.
Действието на повърхностноактивните вещества винаги е свързано с образуването на структури в повърхностните слоеве на глинестите частици и обемите на дисперсната среда в съседство с тях. Последствие, произтичащо от термодинамиката, е, че повърхностноактивните вещества имат способността да се натрупват в излишък на границата и по този начин, сякаш, да кондензират в тънък слой. Адсорбционният слой на повърхностно активното вещество има изключително малка дебелина; следователно дори много малки добавки на повърхностно активно вещество могат драстично да променят условията на молекулярно взаимодействие на интерфейса. Рационална технология за използване на стабилизатори е тази, при която се създават необходимите условия за постигане на повърхностно активното вещество на съответните повърхности. За да се получи желаният резултат, количеството повърхностно активно вещество трябва да е оптимално. Ако количеството на стабилизатора е повече от оптимално, тогава адсорбцията на повърхностно активното вещество води до намаляване на силата на връзката между частиците. Освен това, както Ф.Д. Овчаренко, същата концентрация на повърхностноактивни вещества във воден разтвор за глинести почви с различен минерален състав може да има и обратен ефект.
Анализ на учебната работа различни видовеконструкцията ни позволява да отбележим, че въвеждането на стабилизатори в глинестите почви подобрява тяхната плътност, якост на натиск и опън, модул на еластичност, устойчивост на замръзване, намалява оптималната влажност, капилярно обезводняване, вдигане и набъбване. Така е установено, че степента на накисване на необработената глинеста почва е 1,5-2 пъти по-висока от тази на третираната със стабилизатори Status и Roadbond. Общата стойност на деформацията от замръзване на третираната от тях глинеста почва е съответно с 15% и 35% по-малка от тази на необработената почва. Следователно, обработката на глинести почви по време на тяхното уплътняване води до намаляване на общата деформация на мразовото издуване.
Експеримент по изграждане на опитни участъци от пътища с фундаменти от тежки глинести с органични свързващи вещества (7-8%), обработени със стабилизатор Status и цимент (6%), показа, че общият модул на деформация, определен от динамичния щамп метод, удвоява . При глинести почви, третирани със стабилизатор Status, специфичната кохезия Cw се увеличава поради значително увеличаване на водно-колоидните сили ∑w (5 пъти в проба от песъчлива глинеста почва и почти 2 пъти в проба от глинеста почва) (Таблица 2). Въвеждането на стабилизатор заедно със свързващо вещество дава възможност да се увеличи както ъгълът на триене φw, така и силата на сцепление Cw.
Поради факта, че много съвременни стабилизатори имат киселинна реакция поради съдържанието на сярна и сулфонова киселини в състава си, препоръчително е да се въведат органични свързващи вещества под формата на карбамидна смола с втвърдител. Това от своя страна осигурява значително повишаване на водоустойчивостта и здравината на третираната почва, както и увеличаване на броя на почвените сортове, които се обработват.
Вар, използван заедно с повърхностноактивни вещества, може да се счита за обещаваща комплексна добавка. Внасянето на малко количество вар или цимент (до 2%) в системата „почвен стабилизатор” подобрява всички придобити свойства на почвата с повече от 2 пъти. Например, силата на пробите от капилярно-водонаситен стабилизиран пясъчен глинест (LBS - 0,01%) се увеличава от 4,5 до 15,5-18,8 kg / cm2, в зависимост от свързващото вещество, а след 10 цикъла на замразяване-размразяване - до 14 . 7-22,0 кг/см2. За преовлажнени почви негасената вар е най-ефективна.
Използването на комплексни методи за укрепване на почви с високо съдържание на свързващи вещества показва тяхната висока ефективност (табл. 3). Например, якостта след 10 цикъла на замразяване-размразяване на проби, наситени с капилярна вода, може да достигне високи стойности в диапазона от 22,6-30 kg / cm2, в зависимост от състава на почвата и количеството свързващо вещество (4- 8%). Използването на сложни методи прави възможно укрепването на тежки глини и глини.
Проучванията, проведени от специалисти на СоюздорНИИ за изследване на ефекта на сложни свързващи вещества (M10 + 50 и цимент в количество от 6 до 10%) върху свойствата на песъчливите глинести почви, показаха следните резултати. Якостта на опън на образците при огъване се увеличава с 36,3-40,8%, стойностите на коефициента на твърдост намаляват с 27,5-36,5%. Въвеждането на повърхностноактивни вещества в сложна система подобрява физико-механичните характеристики на почвите в сравнение с пробите, укрепени само с цимент (фиг. 1).
В същото време устойчивостта на срязване на армираната почва се увеличава няколко пъти, което прави такава почва оптимална за изграждане на временни писти и магистрали, както при изграждането на основата, така и като покритие. Това е най-важно при извършване на ремонтни работи по пътя по метода „студено рециклиране“ при изграждане на горния слой на основата на настилката или долния слой на настилката. Резултатите от такава стабилизация на почвата са значително по-добри от битумните емулсии или циментите, които обикновено се използват за тази технология.

Таблица 3

Физически и механични свойства на почвите,
подсилени чрез прилагането на интегрирани методи

Забележка: * смесите се приготвят при естествена влажност на почвата под оптималната;
** смесите са приготвени при естествена влажност на почвата над оптималната (за преовлажнени почвени условия);
n.p. е числото на пластичността;
Щуровски цимент марка M400.

Стабилизирането на глинести почви с Дорзин показа много добри резултати. За широк спектър от глинести (от леки наноси до тежки тиня) и глини (леки тини) якостта на натиск съответства на 4,0-4,3 MPa, а при огъване - 0,9-1,4 MPa. Стабилизираните почви придобиват устойчивост на вода и замръзване (F5). Използването на стабилизация за такива почви с въвеждането на 2% цимент в системата само леко подобрява якостните характеристики, средно 4,3-4,6 MPa, но рязко повишава устойчивостта на вода и замръзване (F10). Това от своя страна дава възможност да се намали количеството цимент в циментовите почви, без да се променят якостните характеристики.

Оптималното количество цимент при внасянето му в стабилизираната от Дорзин глинеста почва е 6-8%. Това дава възможност да се получат якостни показатели за изследваните глинести почви, съответстващи на якостните степени M40-M60 и устойчивост на замръзване - F10-F25, определени в съответствие с. Комбинираното използване на повърхностноактивни вещества и неорганични свързващи вещества при извършване на пътно-строителни работи за укрепване на почвата на тротоарни основи позволява да се намали количеството на свързващото вещество с 30-40% в сравнение със съставите без добавки, без да се променят якостните им характеристики. Различният ефект от въвеждането на стабилизатори в кохезионните почви се дължи както на състава на почвите, стабилизаторите, свързващите вещества (при използване на сложни методи), така и на тяхното количество.
Използването на комплексни методи за трансформиране на кохезионни почви може значително да подобри техните физични, механични и водно-физични характеристики в сравнение с конвенционалната стабилизация.
По този начин, когато в глинеста почва се въвеждат стабилизатор и свързващо вещество, физикохимичните и колоидни процеси започват да протичат още в първите етапи със слаби механични въздействия (смесване на почвата). Йонообменът, адсорбцията, коагулацията на фино диспергираната част на почвата се допълват от химични процеси (пуцоланови реакции), в резултат на които се образуват калциеви хидросиликати и други съединения, които допълнително предизвикват промяна в свойствата на почвата. Следователно повърхностноактивните вещества, които са част от стабилизаторите, позволяват да се регулират процесите на образуване на структура в сложни системи.
Образуването на структура в такива системи зависи от следните параметри:

• състав и свойства на кохезионните почви;
• количество и концентрация на свързващо вещество;
• състав и свойства на стабилизатора;
• количеството и концентрацията на стабилизатора.

4. Технологии за стабилизиране и укрепване на почвите

Класификацията на стабилизаторите, разработена за пътно строителство, взема предвид натрупания вътрешен и чуждестранен опит в използването на химически добавки (стабилизатори) и свързващи вещества. Отбелязва се, че по отношение на вътрешната практика на пътното строителство трябва да се разграничат следните съществуващи технологии: стабилизация, интегрирана стабилизация и интегрирано укрепване на почвата.
Технологията за стабилизиране на почвата се препоръчва за използване за почви, положени в работния слой на подовата настилка, тъй като най-интензивните процеси на водно-термичен режим (WTR) и пренос на влага засягат основно горната част на основата на пътната конструкция. В същото време стабилизирането на почвите в работния слой не само се отразява благоприятно на WTR, но и прави възможно използването на местни глинести почви, които преди това не са били подходящи за тези цели (фиг. 2). Това става възможно чрез подобряване на техните водно-физични характеристики по отношение на водопропускливост (GOST 25584-90), надигане (GOST 28622-90), набъбване (GOST 24143-80) и накисване (GOST 5180-84) до необходимите стойности. Основната функция на тази технология е хидрофобизирането на почвите в работния слой или долните слоеве на тротоарните основи.

Технологията на интегрираната стабилизация на почвата се различава от технологията за стабилизиране на почвата по това, че глинестите почви се обработват със стабилизатори и неорганични свързващи вещества в количество не повече от 2% от теглото на почвата. Използването на тази технология дава възможност за подобряване на водно-физичните и физико-механичните свойства на третираните почви чрез укрепване на връзките, които имат водно-колоиден характер. Увеличаването на якостните и деформационни характеристики на сложно стабилизираните глинести почви прави възможно използването им не само за работния слой, но и за крайпътни, както и почвени основи за настилки и покрития на местни (селски) пътища. Основната функция на тази технология е структурирането и хидрофобизирането на почвите в основите на настилки.
Технологията на интегрирано укрепване на почвата е технология, при която в почвата се внасят малко количество (до 0,1%) повърхностно активни вещества и свързващи вещества - повече от 2% (от теглото на почвата). Наличието на стабилизатори в армираната глинеста почва води до намаляване на необходимия разход на свързващо вещество и дава възможност за повишаване на мразоустойчивостта и устойчивостта на напукване на армираните почви (фиг. 3). Основната функция на тази технология е да повиши устойчивостта на замръзване и пукнатината на армираните почви в структурните слоеве на настилките.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Структурирането на глинестия компонент на кохезионните почви при взаимодействие със стабилизатори се дължи на блокирането на активни хидрофилни центрове на диспергирани минерали, което води до намаляване на специфичната повърхност, катионния капацитет и увеличаване на хидрофобността на почвата.
Въздействието на повърхностноактивните вещества върху кохезионните почви води до пълен обмен на катиони. За повърхностноактивни вещества е по-добре да се използват карбонатни почви, в които взаимодействието на отрицателно заредени органични стабилизатори аниони с катиони на минералната повърхност на почвата (Ca2+, Al3+, Si4+ и др.) може да бъде по-забележимо.
При стабилизиране на почвите количеството на внесения в почвата стабилизатор трябва да бъде оптимално, за да се получи желаният резултат.
Според ефекта им върху глинестите почви стабилизаторите могат да се разделят на „стабилизатори-водоотблъскващи” и „стабилизатори-укрепители”.
Въвеждането на "стабилизатори-водоотблъскващи" в кохезионните почви подобрява техните водно-физични свойства. Целесъобразността и ефективността на тяхното използване се определят главно от намаляването на процесите на вдигане при замръзване на почвата.
Преобразуването на глинестите почви с помощта на "стабилизатори-укрепители" допринася за значително изменение на техните физични, механични и водно-физични параметри. Крайната якост при компресия може да достигне 4,3 MPa, при огъване - 1,4 MPa. Стабилизираните почви са устойчиви на вода и замръзване.
Въвеждането на минерални свързващи вещества в малки дози (до 2% за тежки глинести, 4% за пясъчни глини) в системата „почва-стабилизатор” подобрява нейните физически, механични и водно-физични характеристики в сравнение с конвенционалната стабилизация.
Основната разлика между двата вида стабилизатори е нестабилността на почвите, третирани с "водоотблъскващи стабилизатори" във водната среда. Такова количество (2-4%) цимент или вар, въведени в системата, е достатъчно, за да се гарантира, че в резултат на взаимодействие с тинести и глинести фракции на почвата, те губят своите хидрофилни свойства, но не е достатъчно, за да запазят цялата маса от почвени частици в кохерентна система за чрез укрепване на коагулационните връзки.
В сложната система "почва-стабилизатор-свързващо вещество" всички компоненти участват в структурообразуването. Физичните, химичните и химичните процеси по време на смесването на свързващото вещество с вода са от голямо значение, тъй като процесът на създаване на кристална структура на неоплазмите протича успоредно с образуването на структурата на сложно трансформираната почва.
Различният ефект на стабилизаторите на ПАВ в сложна система се дължи на техния химичен състави различна селективна адсорбция по отношение на клинкерните минерали на свързващото вещество и почвените минерали.
Комплексните методи за укрепване на почвите позволяват да се осигури тяхната якост при натиск до 7,0 MPa, при огъване - до 2,0 MPa, което съответства на степента на якост M60, степента на устойчивост на замръзване - до F25.
В сложна система екраниращата роля на стабилизаторите за скоростта на кристализация на минералните свързващи вещества допринася за образуването на органо-глинен композит, който придава еластични свойства на трансформираните почви.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Воронкевич С.Д. Основи на техническата рекултивация на почвите // S.D. Воронкевич. - М.: Научен свят, 2005. - 504 с.
2. Кулчицки Л.И., Усяров О.Г. Физико-химични основи за формиране на свойствата на глинестите скали / L.I. Кулчицки, О.Г. Усяров. – М.: Недра, 1981. – 178 с.
3. Круглицки Н.Н. Физико-химични основи за регулиране на свойствата на дисперсиите на глинести почви / Н.Н. Круглицки. – Киев: Наукова думка, 1968. – 320 с.
4. Шаркина Е.В. Структура и свойства на органоминералните съединения / E.V. Шаркин. – Киев: Наукова думка, 1976. – 91 с.
5. Чоборовская И.С. Зависимост на ефективността на армировката на почвата със сулфитно-алкохолна барда от техните свойства (без усилващи вещества) при изграждане на пътни настилки и основи. // Материали на VI Всесъюзна конференция за фиксиране и уплътняване на почви. - М.: Издателство на Московския държавен университет, 1968. - С. 153-158.
6. Егоров Ю.К. Типизиране на глинестите почви в Централно Предкавказие според възможностите за набъбване-свиване под влияние на природни и техногенни фактори: д.м.н. дис. ... канд. геол.-мин. Науки. - М., 1996. - 25 с.
7. Ветошкин А.Г., Кутепов А.М. // Вестник по приложна химия. - 1974. - Т.36. - № 1. - С.171-173.
8. Круглицки Н.Н. Структурни и реологични особености на образуването на минерални дисперсни системи / Н.Н. Круглицки // Напредък в колоидна химия. - Ташкент: Фен, 1987. - С. 214-232.
9. Grohn H., Augustat S. Die mechano-chemishe depolymerization von kartoffelstarke durch schwingmahlung // J. Polymer Sci. - 1958. Т.29. – С.647-661.
10. Добров Е.М. Образуване и еволюция на техногенни почвени масиви на подложката на магистрали в епохата на техногенеза / Е.М. Добров, С.Н. Емелянов, В.Д. Казарновски, В.В. Кочетов // Известия на Междунар. научен конференция „Еволюция на инж.-геол. условията на земята в ерата на техногенеза. - М.: Издателство на Московския държавен университет, 1987. - С. 124-125.
11. Кочеткова Р.Г. Характеристики на подобряване на свойствата на глинестите почви със стабилизатори / R.G. Кочеткова // Наука и технологии в пътната индустрия. - 2006. бр.3.
12. Rebinder P.A. ПАВ / П.А. Rebinder. - М.: Знание, 1961. - 45 с.
13. Федулов А.А. Използването на повърхностноактивни вещества (стабилизатори) за подобряване на свойствата на кохезионните почви в пътното строителство. - Дисс. ... канд. технология Науки / Федулов Андрей Александрович, MADGTU (MADI). - М., 2005. - 165 с.
14. K. Newman, J.S. Тингъл емулсионни полимери за стабилизиране на почвата. Предварително изпратено за световната конференция за трансфер на технологии на FAA през 2004 г. Атлантик Сити. САЩ. 2004 г.
15. Магистрали и мостове. Изграждане на конструктивни слоеве на настилка от почви, армирани със свързващи вещества: Информация за проучването / Изготвена. Фурсов С.Г. - М.: ФГУП "Информавтодор", 2007. - бр. 3.-
16. Дмитриева Т.В. КМА стабилизирани глинести почви за пътно строителство: д.м.н. дис. ... канд. технология Науки. (23.05.05) / Татяна Владимировна Дмитриева, Белгородски държавен технически университет на името на V.G. Шухов. - Белгород, 2011. - 24 с.
17. SP 34.13330. 2012 г. Актуализирано издание на SNiP 2.05.02-85*. Магистрали / Министерство на регионалното развитие Руска федерация. - Москва, 2012. - 107 с. Василиев Ю.М. Структурни връзки в циментови почви // Сборник на VI Всесъюзна конференция по консолидация и уплътняване на почвите. - М.: Издателство на Московския държавен университет, 1968. - С. 63-67.
18. Лукянова O.I., Rebinder P.A. Ново в използването на неорганични свързващи вещества за фиксиране на диспергирани материали. // Материали за VI Всесъюзна конференция за фиксиране и уплътняване на почви. - М.: Издателство на Московския държавен университет, 1968. - С. 20-24.
19. Гончарова Л.В., Баранова В.И. Изследване на процесите на структурообразуване в циментови почви на различни етапи на втвърдяване с цел оценка на тяхната дълготрайност / Л.В. Гончарова // Материали от VII Всесъюзна конференция по консолидация и уплътняване на почвите. - Ленинград: Енергия, 1971. - С. 16-21.
20. Овчаренко Ф.Д. Хидрофилност на глините и глинестите минерали / Ф.Д. Овчаренко. – Киев: Издателство на Академията на науките на Украинската ССР, 1961. – 291 с.
21. Насокиза укрепване на крайпътните настилки с използване на почвени стабилизатори. – Въведено на 23.05.03. - М., 2003 г.
22. Абрамова Т.Т., Босов А.И., Валиева К.Е. Използването на стабилизатори за подобряване на свойствата на кохезионните почви / T.T. Абрамова, A.I. Босов, К.Е. Валиева // Геотехника. - 2012. - No 3. - С. 4-28.
23. GOST 23558-94. Трошен камък-чакъл-пясъчни смеси и почви, обработени с неорганични свързващи вещества за пътно и летищно строителство. Технически условия. - М.: ФГУП "Стандартинформ", 2005. - 8 с.
24. ODM 218.1.004-2011. Класификация на почвените стабилизатори в пътното строителство / РОСАВТОДОР. - М., 2011. - 7 с.

Намерено в интернет без подписа на автора:
„В пътното строителство течното стъкло не е широко разпространено, с изключение на изграждането на опитни участъци, както и силицирането на магистрали от трошен камък чрез импрегниране и повърхностна обработка. Причината е ниската устойчивост на замръзване на силицираното стъкло, както и като неудобство при работа поради бързото втвърдяване и втвърдяване на смес от почва с В същото време опитът на инженерните войски на настъпващата съветска армия през 1944 г. показва предимствата на силицирането на временни черни и чакълени пътища: при подреждане на обходите на пътища, минирани и взривени от отстъпващите нацистки войски, бързото укрепване на почвата с помощта на лопати и градински лейкидаде отлични резултати. "

От книгата на V. D. Glukhovsky "Gruntosilicates":
„Изграждането на магистрали върху течно стъкло свързващо вещество с инертни агрегати (варовик, доломит, кварцит, пясъчник, гранит) се основава на способността на течното стъкло да образува твърди монолитни маси с инертни материали.

Работата, извършена в тази посока в различни страни, в някои случаи даде положителни резултати, а в други - отрицателни. В Италия и особено във Франция са изградени хиляди километри силикатни магистрали. Германия не е постигнала положителни резултати по този въпрос.

У нас работата по силицирането на пътищата се извършва от В. М. Шалфеев и дава задоволителни резултати.

Изграждането на такива пътища може да се извърши по метода на силикатния бетон или метода на импрегниране.

По време на строителството по метода на силикатния бетон работната смес, състояща се от едър инертен материал, сита и течно стъкло, след щателно смесване, се полага в слой от 10 см и се уплътнява с валяци. След 24 часа масата придобива достатъчна здравина и транспортът може да се движи по нея.

От моя опит с течното стъкло ще кажа, че явно едно течно стъкло не е достатъчно. Правих бои на база течно стъкло. От фасадите те бяха отмити от около десетия дъжд. В това описание липсва някакъв компонент, който повишава устойчивостта на влага.

В същия Глуховски, при укрепване на почвите, се използва допълнителен (не скъп) солен разтвор. Не казва каква сол е необходима. Други източници говорят за калиева сол, но не посочват кое течно стъкло се използва, калиево или натриево. Също така при Глуховски, за да се увеличи водоустойчивостта на строителните блокове, изработени от смлян силикат, се препоръчва импрегниране във физиологичен разтвор след формоване. Книгата е отвратително написана, информацията трябва да се събира малко по малко от различни глави и все още много остава неразбираемо. Усеща се, че колата умишлено се опитва да обърка всичко.

В същото време Глуховски твърди: „Такива пътища са по-евтини от бетон и пътища с други видове чакълени покрития. Те са един и половина до два пъти по-издръжливи от асфалта и бетона, а също и по-устойчиви на износване, водо- и устойчив на замръзване."

Защо съм толкова загрижен за темата? След като се обърках с боята върху течно стъкло, спрях да го използвам в производството и имах около тон течно сода стъкло, заседнало в склада ми. Това е вече седем години.

А в страната има много места, където с удоволствие бих укрепил подстъпите. Може би някой ще ви каже технологията. Аз ще бъда много благодарен. И тогава експериментите могат да бъдат отложени. Няма да оцените резултата веднага, трябва да изчакате година или две.

Може би почвата се смесва с течно стъкло, полага се и след това се полива със солен разтвор. От градински лейки, червеноармейците поливат пътищата с нещо през 1944 г. Ако течното стъкло е натрий, тогава очевидно натриевата сол NaCl е обикновена готварска сол.

Ето още един от Глуховски: „Течното стъкло се използва за ремонт на повърхностните части на бетонни конструкции. В този случай се нанася слой течно стъкло с модул 3,3-3,4 върху навлажнената с вода зона, която се поръсва с циментов прах В резултат на химическо взаимодействие между цимент и алкален силикат предизвиква бързо втвърдяване на сместа.