'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №3 (60) том 1
  4. Научная статья № 60

Просмотры  246 просмотров

Слободчикова Н.А., Жаркова Е.С., Сазонова Е.М.

  


ПРИМЕНЕНИЕ ИЗВЕСТИ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ *

  


Аннотация:
в статье приведен анализ изучения грунтов, укрепленных известью различных составов. В статье излагается основные свойства грунтов, укрепленных минеральным вяжущим вяжущем. Представлена таблица сравнения конструкции дорожной одежды с применением извести и без ее применения. Описаны достоинства и недостатки укрепленных грунтов. В заключении подведены итоги, а также описаны в каких случаях нужно применять грунт укрепленный минеральным вяжущем   

Ключевые слова:
автомобильные дороги, укрепление, земляное полотно, известь, строительство   


УДК 627.7

Слободчикова Н.А.

доцент кафедры автомобильных дорог
Иркутский национальный исследовательский технический университет

(г. Иркутск, Россия)

 

Жаркова Е.С.

студент кафедры автомобильных дорог

Иркутский национальный исследовательский технический университет преподаватель

Сибирский колледж транспорта и строительства

(г. Иркутск, Россия)

 

Сазонова Е.М.

студент кафедры автомобильных дорог

Иркутский национальный исследовательский технический университет

(г. Иркутск, Россия)

 

ПРИМЕНЕНИЕ ИЗВЕСТИ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

 

Аннотация: в статье приведен анализ изучения грунтов, укрепленных известью различных составов. В статье излагается основные свойства грунтов, укрепленных минеральным вяжущим вяжущем. Представлена таблица сравнения конструкции дорожной одежды с применением извести и без ее применения. Описаны достоинства и недостатки укрепленных грунтов. В заключении подведены итоги, а также описаны в каких случаях нужно применять грунт укрепленный минеральным вяжущем.

 

Ключевые слова: автомобильные дороги, укрепление, земляное полотно, известь, строительство.

 

Введение

Известь уникальный материал, изготавливаемый путем обжига карбонатных горных пород. Ее применения было широко распространено с древних времен. В 2800 году до н.э. Кельта удобряет известью поля, а в 3000 до н.э. египтяне использовали известь для строительства пирамиды Хеопса.

В настоящее время известь применяют для укрепления грунтов автомобильных дорог.

Еще в 1926 году в Ленинградском дорожно-исследовательском бюро были проведены опыты по применению извести в грунтах. Входе опытов было установлено, что добавки гашёной извести уменьшает липкость и пластичность глинистых грунтов и увеличивает сопротивление размоканию.

Применение извести в дорожном строительстве

Укрепление грунтов известью позволяет снизить стоимость конструкции дорожной одежды. Пример конструкции дорожной одежды с применением извести предоставлен ниже [https://cemdor.ru/index.html]

 

Дорожная конструкция без укрепления известью

Дорожная конструкция укрепленная известью

   

Слои

1. Асфальтобетон 12-14 см.

1. Асфальтобетон 6-8 см.

2. Щебень 25см.

2.Укрепленный и стабилизированных грунт 30см.

3. Песок 35см.

 

Вывод: Конструкция в которой применен укрепленный известью грунт можно считать наиболее экономичной.

 

К достоинствам можно отнести:

  1. Снижение влажности переувлажненных грунтов при укреплении негашеной известью;
  2. укрепления грунта за счет высушивание его до оптимальной влажности, а также водопроницаемость, то есть с увеличением добавки извести время впитывания влаги увеличивается (диаграмма 1), на это влияет укрепления структурных связей грунта.

 

Диаграмма 1. Зависимость влагопроницаемости от содержания извести. (t- время впитывания влаги) [ https://e-koncept.ru/]

 

Самый главный недостаток - это низкая морозостойкость укрепленных грунтов.

В результате проведенных различными авторами исследований выявлены пути повышения морозостойкости грунтов, укрепленных известью:

-Повышенное уплотнение грунтов, укрепленных известью;

-Введение добавок таких как: хлорид кальция, хлорид натрия.

 

Цель исследования

 

В Российской Федерации применение грунтов укрепленных вяжущем регламентируется: СП 34.13330.2021 «Проектирование автомобильных дорог» (пункт 7.32), указывается на то, что грунт можно укреплять активными веществами; ГОСТ Р 70452-2022 «Грунты стабилизированные и укрепленные неорганическим вяжущем», описаны характеристики укрепленных грунтов, а так же что возможно укрепление грунтов строительной известью ( пункт 4.3.2).

Целью является, определить подбор состава укрепленного грунта известью, который будет полностью удовлетворять главными качествами к примеру, морозостойкость, прочность и т.д.

 

Материалы

 

Для достижения поставленной цели использованы следующие материалы и грунты:

Песок средней крупности, проба отобрана с территории Иркутской области (ГОСТ 25100)

Золошлаковая смесь, отобранная с золоотвала Н-ИТЭЦ (ГОСТ 25100)

Известь (ГОСТ 9179-2018)

Хлорид кальция (ГОСТ 450-77)

По результатам лабораторных испытаний определены физико-механические характеристики грунтов.

По гранулометрическому составу согласно ГОСТ 25100 песок классифицируется как средней крупности. Результаты гранулометрического состава приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. Гранулометрический состав песка средней крупности

Размер отверстия сит,мм

m=2049,48гр

Наименование остатков

>10

10

5

2

1

0,5

0,25

0,1

0,05

<0,05

Частные, гр

0,00

216,02

86,61

39,79

43,61

126,40

1225,58

202,56

53,05

15,86

Частные,%

0,00

10,75

4,31

1,98

2,17

6,29

60,99

10,08

2,64

0,79

Полные,%

0,00

10,75

15,06

17,04

19,21

25,50

86,49

96,57

99,21

100,00

                       

 

Естественная влажность, W-7,21 г/см2

Оптимальная влажность грунта, Wopt-9,06%

Максимальная плотность,pd-1,78г/см2

 

Золошлаковая смесь

По гранулометрическому составу согласно ГОСТ 25100 золошлаковая смесь классифицируется как песок пылеватый. Результаты гранулометрического состава приведены в таблице 2.

 

Таблица 2. Гранулометрический состав золошлаковой смеси

Размер отверстия сит, мм

m=658,20гр

Наименование остатков

>10

5

2

1

0,5

0,25

0,1

<0,1

Частные, гр

0

0,72

3,29

1,05

5,92

46,93

449,68

150,60

 

Частные, %

0

0,11

0,50

0,16

0,90

7,13

68,32

22,88

Полные, %

0

0,11

0,61

0,77

1,67

8,80

77,12

100

                   

 

Естественная влажность, W -15,14 г/см2

Оптимальная влажность грунта, Wopt-17,09%

Максимальная плотность, pd-1,18г/см2

 

Известь

Содержание активных оксидов кальция и магния составляет CaO+MgO-80,5%. В соответствии с ГОСТ 9179-2018 Сорт извести- II

Содержание активного MgO по массе-1,0%

Время гашения-3,3 мин.

Температура гашения-81,10С

 

Добавки для приготовления обработанных

материалов и укрепленных грунтов

 

Для повышения прочности грунтоизвестняковой смеси был применен хлорид кальция.

 

Подбор состава грунтоизвестковой смеси

 

Для определение эффективного состава грунта, укрепленного известью в лабораторных условиях, производен подбор состава.

Для определения количества извести для смеси было использована ориентировочное значение количества извести табл.3, которая зависит от конструктивного элемента автомобильной дороги [https://cyberleninka.ru/].

 

Таблица 3. Ориентировочное значение количества извести

Наименование конструктивного элемента автомобильной дороги

Содержание извести в грунтоизвестниковой смеси % от массы грунта

США

Швеция

Слои автомобильных дорог из несвязанных грунтов

4+/-0,5

5+/-1

 

Слои автомобильных дорог из связанных грунтов

8 для суглинков

10 для глин

Земляное полотно

 

Основание дорожной одежды

 

 

Разработано 2 состава грунта, укрепленного известью с применением золошлаковой смеси и добавок (хлорид кальция). Содержания материалов в смесь предоставлено в табл.4.

 

Таблица 4. Содержание материалов в смеси

 

Содержание материалов в смесь в %

Грунт

Известь

Золошлаковая смесь

Хлорид кальция

Вода

1 состав

56

10

19

1

14

2 состав

49,5

10

25

1,5

14

 

 

Методы контроля

Подобранные составы испытывались на прочность на сжатие и растяжение при изгибе или раскалывании обработанных материалов и укрепленных грунтов определяют по ГОСТ 10180, и на морозостойкость по первому методу по ГОСТ 10060.

 

Результаты

 

Была определена марка по прочности и морозостойкости подобранных составов, значения приведены в табл.5.

 

Таблица 5. Марка по прочности (М) и морозостойкости (F) укрепленных грунтов.

№ состава

Марка по прочности (М)

Марка по морозостойкости (F)

1 состав

М20

F10

2 состав

М40

F10

 

Заключение

 

Учитывая изложенное, выше можно сделать выводы: состав грунта, укрепленного известью, подходит для оснований переходного типа покрытия для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца от 50С до 150С, также подходит для оснований облегченного и переходного типа покрытия для районов со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца от 00С до 50С по ГОСТ 23558-94.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

  1. Слободчикова Н.А., Плюта К.В., Дзогий А.А. Перспективы использования отходов производства и потребления при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. № 8. С. 126-132.
  2. Безрук В.М., Гурячков И.Л., Луканина Т.М., Агапова Р.А. Укрепленные грунты. (Свойства и применение в дорожном и аэродромном строительстве). М.: Транспорт, 1982. 231 с.
  3. Слободчикова Н.А. Научные основы подбора состава грунтов, укрепленных известью. // Журнал «Вестник науки и образования Северо-Запада России» – 2017 – URL: https://cyberleninka.ru
  4. Козменков И. Н., Романова А. Р. Влияние добавки извести на прочностные характеристики грунта // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – Т. 20. – С. 1966–1970. – URL: http://e-koncept.ru/2014/54657.htm.
  5. Стабилизация грунта, Ресайклинг дорог, Холодное фрезерование асфальтобетона. URL: https://cemdor.ru/index.html
  6. Применение цементов, извести и других вяжущих в дорожном строительстве. URL: https://allbeton.ru/article/353.html
  7. Словари и энциклопедии на Академике (Строительный словарь). http://dic.academic.ru/dic.nsf/stroitel/6580.
  8. Автомобильные дороги и мосты. Строительство конструктивных слоев дорожных одежд из грунтов, укрепленных вяжущими материалами. Обзорная информация. Выпуск 3, 2007 г., 81 с. http://snipov.net/c_4903_snip_ 114626.html.
  9. ГОСТ 9179-2018 Известь строительная. Технические условия
  10. ГОСТ 25100-2020 Грунты. Классификация
  11. ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический Технические условия.
  12. ГОСТ 23558-94 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства
  13. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.
  14. ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости.

 

Slobodchikova N.A.

Associate Professor of Highways Department

Irkutsk National Research Technical University

(Irkutsk, Russia)

 

Zharkova E.S.

Student of Automobile Roads Department

Irkutsk National Research Technical University

Lecturer

Siberian College of Transport and Civil Engineering

(Irkutsk, Russia)

 

Sazonova E.M.

Student of Roads Department

Irkutsk National Research Technical University

(Irkutsk, Russia)

 

THE USE OF LIME IN ROAD CONSTRUCTION

 

Abstract: the article presents an analysis of the study of soils strengthened with lime of various compositions. The main properties of soils strengthened with mineral binder are stated in the article. A table comparing the construction of road pavement with and without the use of lime is presented. The advantages and disadvantages of reinforced soils are described. The conclusions have been summed up and the cases of using the ground strengthened with the mineral binder have been described.

 

Keywords: roads, reinforcement, subgrade, lime, construction.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №3 (60) том 1

  


Ссылка для цитирования:

Слободчикова Н.А., Жаркова Е.С., Сазонова Е.М. ПРИМЕНЕНИЕ ИЗВЕСТИ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ // Вестник науки №3 (60) том 1. С. 342 - 352. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/7483 (дата обращения: 29.03.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/7483



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.