Термическое укрепление грунтов: Термическое укрепление грунтов в Москве — foamin.ru

Содержание

Термическое укрепление грунтов в Москве

Термическое закрепление грунтов подразумевает искусственное изменение строительных качеств грунта, что позволяет продлить срок службы фундамента и гарантировать безопасность эксплуатации здания. В результате преобразования повышается прочность грунта и его устойчивость к любым внешним воздействиям.

Когда нужно укреплять грунт?

Укрепление грунта требуется прежде всего при реконструкции и строительстве новых зданий. Если грунт слабый, то основание может попросту не выдержать нагрузок, что повлечет за собой разрушение здания. Целесообразность укрепления грунта определяется специальной проектной организацией, которая проводит тщательное обследование местности и изучает проект будущего здания. На основании полученных результатов принимается окончательное решение. Воспользовавшись услугой укрепления грунта вы сумеете предотвратить механическую, водную, а также ветровую эрозию почвы. Как следствие, повышается надежность фундамента и в целом строения, что положительно сказывается на его эксплуатационном сроке и безопасности всех, кто находится внутри.

Укрепление почвы — это обязательная мера, когда речь идет о строительстве зданий с высотой более двух этажей.

Термическое закрепление грунтов

Процедура проводятся посредством сжигания топлива в скважинах, пробуренных на всю глубину закрепляемого грунта. Топливо может быть жидким или газообразным. Грунт фиксируются в скважине за счет пламени, а в теле массива — нагретыми до большой температуры газами, которые проникают сквозь поры грунта. В результате проделанной работы формируется столб обожженного грунта, который может обладать разным диаметром. Он зависит прежде всего от количества сожженного топлива и длительности обжига. Термическая обработка позволяет избежать просадочности на глубину в пределах 15 метров, а прочность грунта в среднем будет составлять 1 МПа.

Другой вариант — искусственное замораживание грунтов. Это универсальный способ, позволяющий временно зафиксировать слабые грунты, насыщенные водой. Эффективность этого метода заключается в том, что по всему периметру почвы проделываются замораживающие скважины, сквозь которые проходит хладоноситель с низкой температурой. Он забирает тепло от грунта поблизости, преобразуя его в ледяной массив. Как следствие, повышается прочность почвы и улучшается ее водонепроницаемость.

Есть два метода замораживания почвы, что зависит от разновидности хладоносителя:

Рассольный;
Сжиженным газом.

В первом случае используется специальный состав, основанный на хлористом кальции или натрии, который предварительно охлаждается до минус 25 градусов. Хладагентом может выступать фреон, жидкий азот или аммиак. Во втором случае применяется преимущественно жидкий азот, который охлажден до температуры минус 196 градусов.

Термическое закрепление грунта дает следующие преимущества:

Улучшение параметров грунта;
Метод безопасен для окружающей среды;
Обеспечивается надежность и длительный эксплуатационный срок зданий;
Снижение расходов на строительство и ускоряется запуск объекта в эксплуатацию.

СПРАВОЧНИК. Закрепление грунтов. Статья

Часто строители сталкивается с необходимостью возведения объектов в местах, где производство работ невозможно без закрепления грунта вблизи уже существующих сооружений, а также при необходимости устройства фундаментов на пористых, сыпучих и малопрочных грунтах.

В процессе инъецирования реагентов в грунт и их дальнейшего твердения, между частицами грунта возникают прочные структурные связи, что приводит к снижению показателей водопроницаемости и сжимаемости, а так же к увеличению прочности грунтов.

Закрепление грунтов непосредственно связано с преобразованием свойств естественно залегающих грунтов физико-химическими способами. По способу закрепления принято выделять несколько методов, которые кардинально отличаются друг от друга.

Цементация грунтов

Данный метод применяют для упрочнения насыпных грунтов, песков и галечниковых отложений при коэффициенте фильтрации упрочняемых грунтов более 80 м/сут. , также для заполнения карстовых пустот и закрепления трещиноватых скальных грунтов.Технология метода заключается в следующем. В пробуренные скважины опускают инъекторы, представляющие собой трубы диаметром от 25 до 100 мм перфорированные в нижней части. Данный метод также позволяет использовать забивные инъекторы. После погружения инъектора в скважину или грунт в него под давлением подается вода, что позволяет промыть инъектор и скважину. Затем вода замещается цементным раствором, который проникает в грунт и цементирует его. Цементный раствор состоит из цемента и воды в водоцементном отношении от 0,4 до 1,0.

При цементации пустот и закреплении трещиноватых скал применяют раствор с добавлением песка и небольшим водоцементным отношением. В процессе опытных работ устанавливают все показатели: радиус закрепления грунта, давление нагнетания и расход цементного раствора, прочность зацементированных грунтов.

Силикатизация грунтов

Рассмотрим двухрастворный способ силикатизации. Данный метод применяют для химического закрепления песков с коэффициентом фильтрации от 1 до 80 м/сут, макропористых просадочных грунтов и некоторых видов насыпных.

Суть метода заключается в следующим. В грунт погружаются инъекторы , представляющие собой трубы диаметром 38 мм перфорированные в нижней части. Инъекторы погружаются попарно на расстоянии 25 см друг от друга. Через инъекторы под давлением до 1,5 МПа в грунт закачивается раствор силиката натрия. Через соседнюю трубу закачивается раствор хлористого кальция. Допускается нагнетания растворов поочередно при введении и извлечении инъекторов. Радиус закрепления грунта составляет до 1 метра. На полное твердение реагентов требуется 28 дней, после чего закрепленный грунт приобретает прочность на сжатие до 5 МПа (одноосное). При закреплении мелких песков и плывунов в грунт нагнетается гелеобразующий раствор, состоящий из смеси растворов крепителя и отвердителя. Изменяя состав отвердителя, можно регулировать время гелеобразования, достигая значений от нескольких минут до нескольких часов.

В малопроницаемых грунтах для обеспечения необходимого радиуса закрепления применяют раствор с большим временем гелеобразования. Также силикатизация эффективна для закрепления макропористых лессовых грунтов. Интересной особенностью силикатизации лессов является наличие в составе таких грунтов солей, которые исполняют роль отвердителя раствора силиката натрия. Что позволяет проводить закрепление грунтов классическим однорастворным методом. Прочность закрепления массива может достигать 2 МПа при этом оно водоустойчиво и не имеет просадочных свойств.

Также применяют газовую силикатизацию песчаных и макропористых лессовых грунтов при которой в качестве отвердителя используют углекислый газ (диоксид углерода). Суть метода заключается в следующем. В грунт нагнетается углекислый газ для его активации, затем раствор силиката натрия и вторично углекислый газ. Прочность закрепления таким способом составляет до 1,5 МПа. Для сплошного закрепления грунта инъекторы располагают в шахматном порядке.

Расстояние между рядим определяют по формуле a=1,5r, а расстояние между инъекторами в ряду – a=1,73r, где r – радиус закрепления.

Смолизация грунтов

Данный метод применяют для закрепления водонасыщенных и сухих песков с коэффициентом фильтрации до 25 м/сут. Суть метода заключается во введении в грунт органических соединений типа карбамидных, фенолформальдегидных и других синтетических смол в смеси с отвердителями – кислыми солями и кислотами. После взаимодействия с отвердителями смола полимеризуется. Время гелеобразования составляет от 1,5 до 2,5 часов при времени упрочнения до 2 суток. Прочность закрепления песка карбамидной смолой колеблется в пределах от 1 до 5 МПа на одноосное сжатие. Технология закрепление грунтов смолами аналогична технологии силикатизации грунтов. Радиус закрепленной области составляет от 0,3 до 1 метра.

Электрохимическое закрепление грунтов

Данный метод применяют для закрепления водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов. Суть метода заключается в следующем. В грунт через аноды подают растворы солей многовалентных металлов на основе воды, которые реагируя с глинистым грунтом, коагулируют глинистые частицы. Создаются глинистые агрегаты, сцементированные между собой гелями солей алюминия и железа. Данный метод позволяет значительно повысить прочность грунтов, также снизить способность грунта к набуханию. При электрохимическом закреплении грунтов напряжение тока составляет до 100 В, а расход энергии от 60 до 100 кВт/ч на один кубический метод закрепляемого грунта.

Глинизация и битумизация

Данный метод применяют для уменьшения водопроницаемости песков. Суть метода заключается в следующем. Через инъекторы, погруженные грунт нагнетают водную суспензию бентонитовой глины с содержанием монтмориллонита не менее 60-70%. Водопроницаемость грунта резко снижается за счет выпадения в осадок глинистых частиц, которые заполняют поры песка. Метод битумизации применяют для уменьшения водопроницаемости трещеноватых скальных пород.

Суть метода заключается в нагнетании через скважины битумных эмульсий или расплавленного битума в трещеноватый массив. При этом происходит заполнение пустот массива что делает его практически водонепроницаемым.

Термическое закрепление грунтов

Данный метод наиболее часто применяют для устранения просадочных свойств лессовых макропористых грунтов, при этом глубина закрепляемой толщи достигает 20 метров. Скважины, пробуренные диаметром от 100 до 200 мм, закрывают специальные керамические затворы, в которых оборудованы камеры сгорания. К камере подают топливо и воздух под давлением. Температура газов должна быть не ниже 300°С, иначе не происходит ликвидация просадочности грунтов.

Также температура не должна превышать 850°С , если температура выше то стенки скважины оплавятся и станут газонепроницаемыми. Для поддержания температуры горения на уровне 750…850°С расход воздуха на один килограмм горючего составляет от 30 до 40 кубических метров. При указанном количестве воздуха количество сгораемого горючего на 1 метр длины не должно превышать 0,85 кг/ч. Термическая обработка производится непрерывно в течении нескольких суток.

В результате получается упрочненный конусообразный массив грунта диаметром от 1,5 до 2,5 м поверху, а на глубине 8 – 10 м диаметр составляет от 0,3 до 1 м, образуется коническая свая с прочностью до 10 МПа. Также применяется технология, которая позволяет сжигать топливо на любой глубине скважины. Это позволяет создавать термосваи постоянного сечения, с уширением вверху или внизу. При закреплении грунта термосваями рекомендуют проведение испытаний статической нагрузкой.

Если статья оказалась полезной, ознакомьтесь с нашими услугами

Посмотрите другие статьи нашего справочника

Укрепление грунтов

В сферу деятельности строительной компании ООО «МегаСтрой», специализирующейся на выполнении строительно-монтажных работ различного профиля и предоставлении услуг генерального подряда, входит выполнение работ по профессиональной и качественной разработке строительных котлованов, рытью траншей различного объема и уровня сложности.

Огромный ассортимент услуг нашей компании включает в себя и полный перечень земляных работ, среди которых выделяются работы по укреплению грунта. Высококвалифицированные специалисты компании ООО «МегаСтрой» имеют большой опыт производства работ данного профиля на различных строительных площадках Москвы и Московской области.

Область применения укрепления грунтов

Укрепление грунта является важнейшей задачей, которую необходимо решать всем застройщикам при подготовке строительной площадки либо ее благоустройстве. Необходимость применения данного метода определяется специализированной проектной организацией после проведения комплекса мероприятий, направленных на тщательное обследование участка будущей застройки.

Укрепление (защита) грунта предотвращает механическую, водную и ветровую эрозию почвы, что способствует повышению устойчивости фундаментов зданий, повышению общей надежности и долговечности строений. Укрепление грунта, как правило, является обязательной процедурой при возведении зданий и сооружений, высотой более двух этажей.

Основные способы укрепления грунтов

Компания ООО «МегаСтрой» предлагает различные способы искусственного укрепления грунтов, позволяющие существенно повысить несущую способность грунтовых оснований:

Цементация. Применяется для уплотнения средних и крупных песков и заключается в нагнетании цементного молока либо жидкого цементного раствора по забитым в грунт полым сваям.
Химический способ. В основе данного способа, предназначенного для укрепления лессовых и песчаных грунтов, лежит использование химических растворов, нагнетаемых в грунт.
Термическое закрепление. Происходит за счет обжига раскаленными газами лессовых грунтов, подаваемыми при помощи жаропрочных труб вместе с воздухом.
Электрический способ. Используется для закрепления глинистых грунтов за счет использования эффекта электроосмоса, способствующего осушению и уплотнению глины.
Электрохимический способ. Отличается от электрического метода использованием не только электрического тока, но и специальных химических добавок, благодаря которым возрастает интенсивность закрепления грунта.
Механический способ. К разновидностям данного метода относится устройство грунтовых подушек (замена слабого грунта более прочным), устройство грунтовых свай (монтаж свай в слабый грунт), вытрамбовывание котлованов (используются тяжелые трамбовки, подвешенные на стреле крана), уплотнение котлованов (используются кулачковые катки, трамбующие машины, виброплиты и виброкатки).

Преимущества укрепления грунтов

Процедура укрепления грунтов обладает неоспоримыми преимуществами, оказывающими самое непосредственное влияние на эксплуатационные свойства объекта строительства:

Улучшение физико-механических свойств грунтов.
Снижение сметной стоимости.
Сокращение сроков строительства.
Экологическая безопасность.
Надежность и долговечность возводимого объекта.

Укрепление грунтов строительной компанией ООО «МегаСтрой» — гарантия качества и доступные цены!

Закрепление грунтов

Закрепление грунтов представляет собой некое искусственное изменение свойств грунта, которое применяется чаще всего в целях строительства, когда наблюдается естественное разуплотнение грунтов. Благодаря такому процессу происходит увеличение устойчивости основания сооружения, а также усиливается его прочность, водонепроницаемость и другие свойства.

Закрепление грунтов возможно благодаря нагнетанию в грунт различных вяжущих материалов, также могут быть нагнетены химических растворов. Возможно температурное воздействие на грунт: охлаждение или нагревание, или воздействие электрическим током. Все эти процедуры призваны увеличить прочность грунта.

Искусственное закрепление грунтов возможно следующими способами:

Цементация. Такая процедура заключается в том, что в грунт, с помощью системы пробуренных в нем скважин, добавляют некоторые цементные примеси (суспензии). Здесь соотношение цемента и воды возможно в рамках от 0,1 до 2. Возможно также использование дополнительных добавок, таких как сульфитно-спиртовая барда или хлористый кальций. После проведения такой процедуры значительно увеличивается водонепроницаемость грунтовых пород.
Битумизация. Применяется зачастую в кавернозных скальных породах, которые характеризуются большой скоростью грунтового потока. Основное назначение этого процесса – это заделка больших каверн, с которыми невозможно провести процедуру цементации из-за значительной скорости грунтового потока. Нагнетание горячего битума непосредственно в трещины и полости кавернозных пород происходит через пробуренные скважины. Возможна также процедура холодной битумизации, в рамках которой в грунт добавляют тонкодисперсную битумную эмульсию. Последняя процедура используется для тонких трещин.
Глинизация является еще одним способом закрепления грунтов, который используется для уменьшения фильтрации трещиноватых скальных, кавернозных пород и гравелистых грунтов. Эта процедура заключается в том, что в трещины нагнетается глинистая суспензия с добавкой малой дозы коагулянта.
Силикатизация. Химическое укрепление грунтов, которое использует добавки силикатных растворов. Возможен двухрастворный и однорастворный способ силикатизации.
Смолизация. Используется для закрепления грунтов, повышения водонепроницаемости и повышения их прочности. Чаще всего такая работа хля закрепления, повышения их водонепроницаемости и повышения прочностиравелистых грунтов. остьта ведется с мелкозернистыми песчаными грунтами.
Электрохимический способ закрепления грунтов. Применяется в случае невозможности нагнетания грунтовых пород различными растворами. Возможно в виде электроосушения, электроуплотнения или электрозакрепления.
Термическое закрепление грунтов. Возможно благодаря обжогу закрепляемых видов грунтов газообразными продуктами горения топлива, при этом температура составляет от 700 до 1000°С.

Укрепление грунтов методом раскатки | ООО «Фундамент»

Главная \ УКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ МЕТОДОМ РАСКАТКИ

ПСК ООО «Фундамент» в своей работе широко применяет новейшие методики и технологии работы с грунтами различной геологической сложности. Многие из наших технологий полностью оригинальны и имеют авторские патенты и свидетельства. Но в зависимости от ситуации, мы используем и хорошо «обкатанные» методики укрепления грунтов, фундаментов и оснований.

Основные способы укрепления грунтов

Существует немало различных способов укрепления грунтов на строительных объектах и при увеличении несущей способности оснований под уже отстроенными сооружениями. В их числе:

цементация грунта;
битумизация;
силикатизация;
термическое укрепление грунта;
механический;
электрохимический и другие.

Большинство из них применяются строительными подрядными организациями, имеющими соответствующее оборудование и ресурсы, а некоторые применяют и при индивидуальном строительстве.

После изучения исходных свойств грунтов и требуемого результата, подрядчиком принимается решение о выборе наиболее эффективного из доступных методов укрепления грунта.

Основные оцениваемые параметры укрепляемого грунта — его фильтрационные свойства, водопроницаемость, состав, однородность и т.д.

Кроме того, немалое значение имеет и окружающая обстановка, застройка и экологические условия. К примеру, при укреплении грунта в условиях плотной городской застройки или вблизи от строений жилого фонда ограничено применение тяжелой строительной техники, а иногда оно невозможно в связи с высокой вибрационной нагрузкой, оказываемой на соседствующие здания и сооружения. В таком случае отличным вариантом будет укрепление грунта методом раскатки.

Метод раскатки — что это?

Работы выполняются следующим образом:

в грунте выполняются скважины на требуемую глубину;
в скважину погружается раскатчик (специальный навесной снаряд), который начинает раскатывать стенки скважины по радиусу;
грунт при раскатке вытесняется в сторону уплотнения.

Благодаря этому необходимость извлечения (выноса) грунта на поверхность не требуется, а значит отпадает необходимость использования бетонитового раствора, а значит, не нужно и использование дополнительного, громоздкого оборудования для приготовления этого раствора.

В результате получается очень устойчивая коническая скважина со значительно уплотненным в зоне примыкания грунтом. Полость данной скважины заполняется различными материалами, такими как железобетон; бетон; шлаковый, известковый, гранитный щебень. Возможны комбинации из материалов заполнения.

В отличие от применяемых буровых установок, раскатка обеспечивает высокую несущую способность сваи, которая устроена в той самой скважине, при помощи образования по ее периметру уплотненной зоны грунта, именно благодаря этому можно практически полностью исключить просадку грунта и свести осадки фундаментов в целом, к минимуму.

Преимущества укрепления грунта методом раскатки

Метод раскатки сегодня применяют достаточно широко. Он прекрасно подходит для:

строительства различных подземных трубопроводов и коммуникационных тоннелей;
устройства набивных свай;
возведения столбчатых фундаментов сооружений различного назначения;
анкеров;
«стены в грунте»;
зондирования и глубинного уплотнения грунтов;
образования скважин для погружения в них готовых железобетонных свай;
формирования профильных скважин.

К дополнительным преимуществам укрепления грунтов методом раскатки можно отнести:

невысокую энергоемкость;
минимальные вибрационные нагрузки на находящиеся поблизости сооружения;
экологическая безопасность метода;
малые затраты времени;
точность проходки;
возможность применения в условиях плотной застройки;
применимость для любых грунтов, включая вечную мерзлоту.

С научно-производственным центром «Фундамент» вы сократите сроки строительства, снизите объемы земляных и взрывных работ, сократите привлекаемое для работ специальное оборудование и задействуете меньше трудовых ресурсов. Мы занимаемся укреплением грунтов методом раскатки уже много лет и поможем вам добиться отличного результата с наименьшими затратами!

Способы искусственного закрепления грунтов

Вернуться на страницу «Основания фундаментов»

Способы искусственного закрепления грунтов в основании зданий и сооружений

Достаточно часто приходится возводить сооружения на слабых, рыхлых и сыпучих грунтах. В этих случаях грунты в естественном состоянии имеют сопротивление меньше необходимого. Поэтому, прежде чем возводить сооружение на таких почвах, необходимо повысить их прочность и устойчивость, это достигается созданием искусственных оснований.

Существуют различные способы искусственного закрепления грунтов в зависимости от их физико-механических свойств.

Рис. 1. Виды искусственных оснований: а — устройство гравийных или песчаных подушек; б — физико-химическое закрепление грунта; в — термохимическое; 1 — слой песка, гравия; 2 — трубы для нагнетания закрепляющих растворов; 3 –закрепляемый массив грунта; 4 –оседающие грунты; 5 — грунтовый столб; 6 — скважина для сжигания горючих продуктов

Устройство песчаных подушек (рис.

1 а).

Слабые грунты под подошвой фундамента можно заменить распределительной песчаной подушкой. Подушки применяются для снижения глубины заложения фундаментов, уменьшения общей величины их осадки, повышения прочности основания. Материалом для них служат чистые крупные, средней крупности и мелкие пески без наличия в них глинистых фракций и органических примесей, а также мерзлых включений.

Утрамбованные в грунты щебень или гравий.

Для уплотнения слабых водонасыщенных грунтовых оснований, вместе с их трамбовкой на уровне подошвы фундамента, можно применять утрамбовку щебня, камня, гравия и т.д. Для этого на верхний слой грунта основания насыпают слой щебня высотой до 30 см, который ударами трамбовки уплотняют до тех пор, пока в промежутках между щебнем не появится мягкий грунт. После чего на утрамбованный щебень насыпают еще слой и также трамбуют. Подсыпку щебня и трамбовку повторяют до тех пор, пока удары трамбовки не перестанут давать осадку в верхнем слое грунта. Обычно щебень утрамбовывают на глубину 30 — 60 см.

Физико-химические методы

Закрепление грунтов (рис. 1. б), основанное на нагнетании по перфорированным трубам в грунт соответствующих растворов, при твердении которых, грунт каменеет и имеет значительно большую несущую способность. К основным методам искусственного закрепления основания относят: силикатизацию, смолизацию, цементизацию, электрохимическое закрепление, термическую обработку, битумизацию и глинизацию.

Силикатизация — нагнетание в грунт растворов, которые в своем составе содержат силикат натрия (жидкое стекло). Используются для пылевидных и мелких песков и лессовых грунтов. Силикатизация заключается в закачке в почву через инъекторы жидкого раствора силиката натрия с добавками коагулятора. Глубина закрепления зависит от грунтовых условий и особенностей зданий.

Смолизация — нагнетание в грунт карбамидной смолы с соляной или щавелевой кислотой, используется для закрепления песчаного грунта различной крупности. Некоторым преимуществом смолизации перед силикатизацией является возможность достижения большей прочности закрепленного массива. В зависимости от коэффициента фильтрации грунта, радиус закрепления во время смолизации колеблется от 0,3 до 1 м.

Цементация — нагнетание в грунт смеси цемента, воды и добавок в виде мелкого песка, каменной муки и т.п. Применяют для грунтов, которые имеют большую водопроницаемость. Для цементации используют растворонасосы. Радиус закрепления определяют опытным путем.

Электрохимическое закрепление грунта— через перфорированный анод вводят в грунт химические вещества, такие, как раствор силиката натрия и хлористого кальция. Введение этих химических веществ позволяет закрепить пылеватые пески, супеси и легкие суглинки.

Термическая обработка почвы применяется в толщах лессовых грунтов. Суть термического закрепления грунта состоит в сжигании жидкого, твердого или газообразного топлива, которое через форсунку под давлением подают в предварительно пробуренные скважины (рис. 1. в). Одновременно в скважину с помощью компрессора через трубу подают воздух, чтобы обеспечить горение. После повышения температуры в скважине до 400 ° С начинается активное выжигания лессового грунта по ее стенкам. В конце процесса создается столб обожженного грунта диаметром 1,5 … 3 м.

Битумизация и глинизация — этот метод используют для уменьшения водопроницаемости грунтов, при этом в скважины нагнетают расплавленный битум или битумную эмульсию с коагулянтом. Битум заполняет полости и трещины в грунте, фильтрация воды прекращается или сильно снижается.

Глинизацию применяют для уменьшения водопроницаемости песков. Нагнетание глинистой суспензии в сравнительно тонкие поры песка приводит к выпадению глинистых частиц — до заиливания песков.

Методы укрепления грунтов — ПроектДон

Существующие разработанные химические методы закрепления очень эффективны для улучшения свойств грунтов под фундаменты существующих построек. Это обусловлено тем, что изменение грунта под фундаментом в камневидное состояние проходит без нарушения эксплуатации здания и сооружения.

Укрепление грунтов является актуальной проблемой современного этапа проведения строительных работ на площадке. В крупных и быстро растущих городах последние несколько лет наблюдается тенденция к замачиванию грунтов техногенными водами, что приводит к ослаблению фундаментов.
Химическое закрепление долговечно и имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами. Основными преимуществами являются:

простота производства работ;
портативность применяемого оборудования;
короткие сроки выполнения работ;
возможность закрепления грунта на любой глубине без проведения каких-либо специальных выработок и земляных работ;
вероятность проведения подземных работ без прекращения эксплуатации здания или сооружения.

Как один из видов производства строительных работ закрепление грунтов в самом общем виде представляет собой целенаправленное искусственное преобразование строительных свойств грунтов посредством их химической или физико-химической, механической и термической обработки, с применением соответствующих технологий.

В зависимости от способа обработки грунтов, в результате которого улучшаются их свойства, закрепление грунтов подразделяется на следующие виды:
химическое — когда его основу составляют химические и физико-химические процессы, возникающие в грунтах в результате введения в них определенных химреагентов;
электрохимическое закрепление, основанное на вторичных химических и физико-химических явлениях электролиза, возникающих в грунтах под действием внешнего поля постоянного электрического тока;
термическое закрепление, когда улучшение свойств грунтов достигается в результате их обжига в скважинах раскаленными газами или электропрогревом;
термоконсолидация глинистых водонасыщенных грунтов, когда улучшение строительных свойств достигается самоуплотнением грунтов, обусловленным их нагревом в пределах 50–80 °С.

Так, химическое закрепление в зависимости от способа введения в грунты химических реагентов имеет два направления:
инъекционное химическое закрепление, когда реагенты в виде растворов или газов вводятся в грунты без нарушения их естественного сложения нагнетанием под давлением;
буросмесительное закрепление грунтов, осуществляемое с нарушением их естественного сложения, механическим перемешиванием с цементами или другими химическими реагентами и добавками при бурении скважин большого диаметра.
К первому направлению относятся методы силикатизации, смолизации, цементации; второе представлено способом буросмесительного закрепления илов и других сопутствующих им грунтов.
Каждый из методов закрепления имеет свою область применения, строго ограниченную номенклатурой грунтов и определенными характеристиками, а именно: водопроницаемостью и химическими свойствами для всех грунтов, степенью влажности и емкостью поглощения для глинистых грунтов и др.

Методы укрепления грунтов, Ростов-на-Дону и область

Мы уже более 10 лет успешно занимаемся решением широкого спектра инженерных задач в Ростовской области. Компания специализируется на работах по укреплению грунтов в сложных геологических условиях, которые характерны для большинства южных регионов России. На основании результатов изысканий, с учетом многолетнего опыта работы в этих регионах, в каждом конкретном случае нами принимаются наиболее эффективные и экономически оправданные технические решения, обеспечивающие надежность зданий на просадочных грунтах. Для устранения просадочности используем современные методы усиления и закрепления грунтов основания.
Изложите Вашу проблему по телефону 8(961) 295 28 55, и мы найдем самое экономичное и эффективное решение.

Термическая стабилизация почвы — техника улучшения почвы

🕑 Время чтения: 1 минута

Термостабилизация грунта — это метод улучшения грунта. Обсуждаются концепция, метод и применение термостабилизации грунта. Было замечено, что нагревание или охлаждение показывает определенные заметные изменения в свойствах почвы. Было проведено множество исследований одного и того же, и было получено много впечатляющих результатов, имеющих отношение к стабилизации грунта. Отопление и охлаждение широко используются в качестве методов улучшения почвы.Какой бы режим термостабилизации мы ни выбрали, для этого необходимы:

Тепловая оценка теплового потока
Необходимо спроектировать систему отопления или охлаждения
Прочностные и напряженно-деформационные свойства грунта подлежат анализу рабочих характеристик

На приведенном ниже рисунке показан предел прочности трех грунтов в зависимости от температуры.

Рис.1. Прочность на сжатие трех грунтов как функция температуры (По Сейлсу, 1966 г.)

Концепция термической стабилизации грунта Подобно анализу просачивания или уплотнения почвы, можно также выполнить анализ теплового потока.Передача тепла в почве происходит за счет теплопроводности, конвекции (свободной, принудительной, оттаивания) и излучения. Наиболее распространенным механизмом переноса является теплопроводность, которая имеет место в трех составляющих почвы: твердые частицы почвы, вода (которая может быть в форме жидкости, льда или пара) и поровый воздух. На явление теплопроводности влияют термические свойства почвы, а именно ее теплопроводность, скрытая теплота плавления, теплота испарения почвенной воды и теплоемкость почвы.Поведение теплового потока в почве в основном определяется скрытой теплотой плавления воды при замерзании и теплотой испарения воды при нагревании выше 100 ⁰ C. Скрытая теплота плавления может быть определена как количество тепла, которое должно быть добавляется к единице массы вещества, чтобы преобразовать его из жидкого в твердое или из твердого в жидкое без какого-либо изменения температуры.

Теперь теплота испарения определяется как тепло, необходимое для превращения вещества из жидкости в пар. Скрытая теплота плавления (л) Вода — лед = 333 x 10 ³ Дж / кг (143.3 БТЕ / фунт) Теплота испарения (В) воды = 2260 x 10 ³ Дж / кг Скрытая теплота замерзания или оттаивания почвенной воды, L _с Теплота испарения почвенной воды V _с Где w — содержание воды, а — плотность в сухом состоянии (кг / м ³). Теплоемкость льда, воды, а также минералов почвы может быть выражена следующим образом. C _i = 2098 (Дж / кг) / K C _w = 4286 (Дж / кг) / K C _м = 710 (Дж / кг) / К Теплоемкость незамерзших (C _и) и мерзлых грунтов (C _f) выражается как Теплопроводность грунтов может быть определена несколькими методами, некоторые из которых представляют собой эмпирические уравнения Кернстена, метод Йохансена и т. Д.

Термостабилизация грунта от нагрева Следует отметить, что чем выше тепловложение на массу почвы (которую следует обрабатывать), тем больше будет эффект.

Небольшое повышение температуры вызовет увеличение прочности мелкозернистых грунтов из-за уменьшения электрического отталкивания между частицами, потока воды в порах из-за изменения температурного градиента и из-за снижения содержания влаги из-за увеличения скорости испарения. Таким образом, установлено, что технически возможно стабилизировать мелкозернистые грунты путем нагрева.Следующее указанное утверждение дает температуру и соответствующее возможное изменение свойств почвы.

100 ⁰ Причина Вызывает высыхание и значительное увеличение прочности глин. Это приводит к снижению сжимаемости почвы.
500 ⁰ Причина Постоянные изменения структуры глин приводят к снижению пластичности, а также влагопоглощающей способности.
1000 ⁰ Причина Сплавление частиц глины в твердое вещество, такое как кирпич.

Были проведены эксперименты и было обнаружено, что высокая температура способна превратить расширяющуюся глину в практически нерасширяющийся материал.

Когда жидкое или газовое топливо сжигают в скважинах или нагнетание горячего воздуха в отверстия диаметром от 0,15 до 0,20 м, это приводит к образованию стабилизированных зон диаметром от 1,3 до 2,5 м после непрерывной обработки в течение 10 дней. Таким образом, нагревание вызовет необратимые изменения в почве, делая ее более твердой и долговечной. Таким образом, лечение вызовет общее снижение

Сжимаемость
Повышение сплоченности
Увеличение угла внутреннего трения
Увеличение модуля упругости

Эти эффекты имеют место в диапазоне температур от 300 ⁰ C до более 1000 ⁰ C.Почва плавится при температуре от 1250 до 1750 ⁰ C. Точку плавления почвы можно снизить добавлением флюсов, таких как Na ₂ CO ₃. Количество энергии топлива, которое должно быть произведено для получения высоких температур, оказывается очень дорогостоящим. Инглс и Меткалф (1973) могли предложить уравнение оценки, чтобы оценить стоимость термостабилизации за счет нагрева как Где w = влажность в процентах, T = температура горения, C _f = удельная теплоемкость топлива, где 35% для открытого сжигания и 70% для закрытого сжигания и F = топливо, используемое на единицу объема почвы.

Таблица 1: Минимальная потребность в тепле от различных применений стабилизации путем нагрева

Применение термической стабилизации грунта Использование отопления в качестве режима термостабилизации грунта в основном применяется в СССР и Восточной Европе. Он используется в

Стабилизация оползня
Улучшение почвы при обрушении
Мат фундамент строительный
Формирование остеклованных свай на месте
Снижение боковых напряжений, действующих на подпорные стенки
Может быть выбран метод
От горения до электрического
Исследования микроволновой сушки
Оплавление грунта лазерным лучом

Артикул:

Справочник по проектированию фундамента, Автор Хсай-Ян Фанг
Методы улучшения грунта (PB), Автор: Dr.П. Пурушотхама Радж

Подробнее:

Методы улучшения грунта для стабилизации грунта различного назначения

Техника промерзания грунта для стабилизации грунта — применение, преимущества

Вибро-стабилизационный способ улучшения грунта

Методы улучшения грунта для стабилизации грунтового основания

Стабилизация грунта и метод его использования из различных материалов

Стабилизация грунта цементом, битумом, стабилизация извести, механическая стабилизация, цементация, геосинтетика, термический, электрический метод стабилизации грунта.

стабилизация грунта

Это процесс, который используется для улучшения инженерных свойств грунта и, таким образом, повышения его устойчивости.

Когда доступный грунт для строительства не подходит для целевого назначения, требуется стабилизация грунта.

Процесс стабилизации включает осушение, обратное уплотнение, уплотнение и ограничивается процессами, которые изменяют сам почвенный материал для улучшения его свойств.С целью стабилизации в естественный грунт добавляют химический или вяжущий материал.

В земляных конструкциях стабилизация грунта используется для уменьшения сжимаемости и проницаемости массива грунта, а также для увеличения его прочности на сдвиг.

Для стабилизации грунта необходимо увеличить несущую способность грунтов основания. Но основное применение стабилизации — улучшение естественных почв для строительства взлетно-посадочной полосы аэропорта и шоссе.

Принципы стабилизации грунта

Стабилизация грунта используется для управления сортировкой заполнителей. И грунт строительство баз и подбазов взлетно-посадочной полосы аэропорта и автомобильных дорог.

стабилизация грунта

Метод стабилизации грунта

Механическая стабилизация
Цементная стабилизация
Известковая стабилизация
Химическая стабилизация
Битумная стабилизация
Электрическая стабилизация
Термостабилизация
Стабилизация с помощью цементного раствора
Механическая стабилизация — это процесс, который используется для улучшения свойств почвы путем изменения ее градации.Композиционный материал, полученный путем смешивания двух или более типов природных почв, и этот композитный материал превосходит любой из его компонентов.
Иногда почвы с мелкими частицами удаляют, а почвы с крупными частицами добавляют, чтобы добиться желаемой сортировки. Механическая стабилизация также известна как гранулированная стабилизация.
Стабилизация грунта цементом
Процесс стабилизации цемента может осуществляться путем перемешивания. Портландцемент и измельченный грунт с водой и уплотнение смеси для получения прочного материала.Материал происходит путем смешивания грунта и цемента, известного как грунт-цемент. Материал становится твердым и прочным конструкционным материалом, поскольку цемент гидратируется и набирает прочность.
Битумная стабилизация
Битумная стабилизация с использованием асфальта в качестве связующего. Асфальт используется в качестве разбавителя с использованием некоторых растворителей, таких как бензин.
Потому что битум слишком вязкий для непосредственного использования. Асфальты требуют длительного периода сушки при использовании в качестве эмульсий.
Для битумной стабилизации подходит любой тип неорганических грунтов, которые можно смешивать с асфальтом.
В несвязных грунтах частицы грунта связываются асфальтом и, таким образом, служат в качестве цементирующего или связующего вещества.
В связном грунте почва защищена асфальтом путем заделки пустот и гидроизоляции. Асфальт помогает связному грунту увеличивать несущую способность и поддерживать низкое содержание влаги.
Как правило, необходимое количество битума варьируется от 4 до 7% по весу. Фактическая сумма определяется по следу.
Химическая стабилизация
Портландцемент, битумы или другие вяжущие материалы, химическая стабилизация удовлетворяет многие потребности.При обработке поверхности он дополняет механическую стабилизацию, чтобы сделать эффект более продолжительным. В подповерхностной обработке. Можно использовать химические вещества для улучшения несущей способности или снижения проницаемости.
Грунт-цемент, смесь портландцемента и грунта, подходит для земляных работ, слоев основания и дорожного покрытия без интенсивного движения. Когда битумно-почвенная смесь широко используется при строительстве дорог и аэродромов, а иногда и в качестве уплотнения земляных дамб.
Гидратированная или гашеная известь может применяться отдельно в качестве стабилизатора грунта или летучая зола, портландцемент или битумы. Кальций или хлорид натрия используются в качестве паллиативного средства от пыли и добавки при строительстве гранулированной основы и дорожных покрытий. Химикаты можно использовать для заполнения пустот в почве, для цементирования частиц или для образования камнеподобного материала.
Электрическая стабилизация
Электрическая стабилизация глинистых грунтов осуществляется с помощью процесса, известного как электроосмос. Когда постоянный ток проходит через глинистую почву, чистая вода мигрирует к отрицательному электроду.
Это происходит из-за притяжения положительного железа, присутствующего в воде, к катодам.Прочность почвы значительно увеличивается за счет удаления воды.
Улучшают дренаж связных грунтов. Кстати, свойства почвы тоже улучшаются.
Затирка
Способ стабилизации затирки, стабилизаторы вводятся путем инъекции в грунт. Так всегда бывает под давлением, стабилизаторы с высокой вязкостью подходят только для почв с высокой проницаемостью. Они не подходят для стабилизации глин, потому что глина имеет очень низкую проницаемость.
Метод затирки подходит для стабилизации нарушенного. Этот метод стабилизировал территорию, близкую к существующему зданию.
Термическая стабилизация
В свойствах почвы термическое изменение вызывает заметное улучшение. Термостабилизация может происходить за счет нагрева почвы и замораживания почвы.
Когда почва нагревается, чем содержание воды в почве уменьшается. Таким образом, электрическое отталкивание между частицами глины уменьшается, а прочность почвы увеличивается.Когда температура повышается до более чем 100 C. Затем адсорбированная вода уходит, и прочность почвы еще больше увеличивается. Когда почва нагревается до температуры от 400 C до 600 C. Затем происходят необратимые изменения, которые делают почву нерасширяющейся и непластичной. Глиняные холода жаждали агрегатов.
Когда межчастичное отталкивание увеличивается, охлаждение вызывает небольшую потерю прочности глинистых грунтов. Однако, если температура снизится до точки замерзания, чистая вода замерзнет, и почва стабилизируется.Образованный таким образом лед действует как цементирующий агент.
Geosynthetics
Geosynthetics — это искусственные материалы, которые используются для улучшения состояния почвы. Слово «геосинтетика» происходит от
Geo = Земля или почва + syntheritcs = искусственно созданная
Геосинтетика определяется как плоский продукт, изготовленный из полимерного материала, который используется вместе с почвой, скальной породой или другим геотехническим материалом в качестве неотъемлемой части.
Влияние термической стабилизации почвы, бентонита, карбоната кальция и волокон на поведенческие свойства глинистой почвы
[2] Пинья Дж., Мерино Дж., Эрразу А.Ф., Букала В.Термическая обработка почв, загрязненных газойлем: влияние состава почвы и температуры обработки. Журнал опасных материалов. 2002, октябрь; 94 (3): 273-90. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [3] Херон Г., Кэрролл С., Нильсен С.Г. Полномасштабное удаление компонентов DNAPL с использованием паровой экстракции и электрического резистивного нагрева. Мониторинг и восстановление грунтовых вод.2005 ноя; 25 (4): 92-107. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [4] О’Брайен П.Л., DeSutter TM, Кейси FX, Хан Э., Вик А.Ф. Термическая реабилитация изменяет свойства почвы — обзор. Журнал экологического менеджмента. 2018 Янв; 206: 826-35. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [5] Цоволоу Д.Н., Аггелопулос К.А., Теодоропулу М. А., Цакироглу С.Д.Рекультивация ненасыщенной зоны низкопроницаемых грунтов, загрязненных НАПЛ, закачкой пара: экспериментальное исследование. Журнал почв и отложений. 2011 Jan; 11 (1): 72-81. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [6] FRTR. Матрица отбора и справочное руководство Remediation Technologies [Интернет], Матрица отбора и справочное руководство Remediation Technologies, версия 4.0. https: // frtr.gov / matrix2 / section1 / toc.html. [Доступ 28 июня 2017 г.]. [Просмотр на издателе]. [7] О’Брайен П.Л., ДеСаттер ТМ, Риттер С.С., Кейси Ф.С., Вик А.Ф., Хан Э., Маттис Х.Л. Масштабный процесс перемешивания почвы для рекультивации сильно нарушенных почв. Экологическая инженерия. 1 декабря 2017 г .; 109: 84–91. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [8] Икеагвуани СС, Нвону, округ Колумбия.Новые тенденции в экспансивной стабилизации грунта: обзор. Журнал механики горных пород и инженерной геологии. 2019 Апрель; 11 (2): 423-40. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [10] Бласкес К.С., Мартин А.Ф., Ньето И.М., Гарсиа П.С., Перес Л.С., Агилера Д.Г. Карта теплопроводности региона Авила (Испания) на основе измерений теплопроводности различных образцов горных пород и грунта.Геотермия. 1 января 2017 г .; 65: 60–71 .. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [11] Круз А.Л., Кук Р.Л., Ломницки С.М., Деллинджер Б. Влияние низкотемпературной термической обработки на почвы, загрязненные пентахлорфенолом и экологически стойкими свободными радикалами. Экологическая наука и технологии. 2012 5 июня; 46 (11): 5971-8. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [12] Живица В., Палоу М.Влияние термической обработки на структуру пор некоторых глин-прекурсоров для синтеза геополимеров. Разработка процедур. 2016 1 января; 151: 141-8. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [13] Мохаммед С., Эльхем Г., Мекки Б. Повышение ценности пуццолановости алжирской глины: оптимизация термической обработки и механических характеристик используемых цементных растворов. Прикладная наука о глине.1 ноября 2016 г .; 132: 711–21. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [15] Фирузи А.А., Таха М.Р., Фирузи А.А., Хан Т.А. Оценка физических свойств глин, смешанных с кварцевым песком (Penilaian Ciri-ciri Fizikal Tanah Liat Dicampur Pasir Silika). Журнал Kejuruteraan (инженерный журнал).2014, 31 декабря; 26: 77–82. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [16] Вонг Л.С., Хашим Р., Али Ф. Повышенная прочность и пониженная проницаемость стабилизированного торфа: Сосредоточьтесь на применении каолина в качестве пуццолановой добавки. Строительные и строительные материалы. 1 марта 2013 г .; 40: 783-92. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [17] Балдовино Дж. А., Морейра Э. Б., Тейшейра В., Иззо Р. Л., Роуз Дж. Л..Влияние добавления извести на геотехнические свойства осадочного грунта в Куритибе, Бразилия. Журнал механики горных пород и инженерной геологии. 1 февраля 2018 г .; 10 (1): 188-94. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [18] Кавасаки С., Акияма М. Повышение предела прочности на сжатие песчаных образцов, зацементированных соединением фосфата кальция, путем добавления различных порошков.Почвы и фундаменты. 1 декабря 2013 г .; 53 (6): 966-76. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [19] Аль-Свайдани А., Хаммуд И., Мезиаб А. Влияние добавления природного пуццолана на геотехнические свойства глинистой почвы, стабилизированной известью. Журнал механики горных пород и инженерной геологии. 1 октября 2016 г .; 8 (5): 714-25. [Просмотр в Google Scholar]; [Просмотр на издателе]. [20] Айелдин М., Китадзуме М.Использование фибры и жидкого полимера для улучшения свойств мягкой глины, стабилизированной цементом. Геотекстиль и геомембраны. 2017 г. 1 декабря; 45 (6): 592-602. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [21] Бехити М., Трузин Х., Рабехи М. Влияние отработанных резиновых волокон на характеристики набухания, прочность на сжатие без ограничения и пластичность цементно-стабилизированного бентонитового глинистого грунта. Строительные и строительные материалы.2019 30 мая; 208: 304-13. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [22] Ghazavi M, Roustaie M. Влияние циклов замораживания-оттаивания на безусловную прочность на сжатие армированной волокном глины. Наука и технологии холодных регионов. 2010 1 мая; 61 (2-3): 125-31. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [25] Хотбехсара М.М., Мияндехи Б.М., Насери Ф., Озбаккалоглу Т., Джафари Ф., Мохсени Э.Влияние наночастиц SnO2, ZrO2 и CaCO3 на водный перенос и долговечность самоуплотняющегося раствора, содержащего летучую золу: экспериментальные наблюдения и прогнозы ANFIS. Строительные и строительные материалы. 2018 15 января; 158: 823-34. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [26] Ганей А., Джафари Ф., Хотбехсара М.М., Мохсени Э., Танг В., Цуй Х. Влияние нано-CuO на инженерные и микроструктурные свойства армированных волокном строительных смесей, содержащих метакаолин: экспериментальные и численные исследования.Материалы. 2017; 10 (10): 1215-20. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [27] Бадарлоо Б., Джафари Ф. Численное исследование влияния положения и количества отверстий на характеристики композитных стальных стенок, работающих на сдвиг. Здания. 2018 Сен; 8 (9): 121. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе]. [28] Насери Ф., Джафари Ф., Мохсени Э., Тан В., Фейзбахш А., Хатибиния М.Экспериментальные наблюдения и прогноз на основе SVM свойств самоуплотняющихся композитов, армированных полипропиленовыми волокнами, содержащих нано-CuO. Строительные и строительные материалы. 2017 г. 15 июля; 143: 589-98. [Просмотр в Академии Google]; [Просмотр на издателе].
Методы стабилизации почвы: 8 лучших методов
Следующие пункты выделяют восемь основных методов стабилизации грунта. Методы: 1.Известково-пуццолановая стабилизация 2. Цементная стабилизация 3. Почвенно-битумная стабилизация 4. Органические стабилизаторы 5. Термостабилизация 6. Электрическая стабилизация 7. Комплексная методика стабилизации 8. Комплексная стабилизация.
Метод № 1. Стабилизация извести и пуццолана :
Пуццолана представляет собой кремнийсодержащий материал, который, хотя сам по себе обладает цементирующими свойствами, в тонкоизмельченной форме и в присутствии воды вступает в реакцию с гидроксидом кальция и образует цементные соединения.
Пуццолана может быть вулканическим пеплом природного происхождения или промышленными отходами, такими как летучая зола, или может быть получена путем обжига глины. Когда используется летучая зола, смесь называется смесью, стабилизированной известью и летучей золой, или, сокращенно, смесью, стабилизированной LFA.
Не все почвы обладают достаточным количеством глинистых минералов, с которыми известь может реагировать с образованием вяжущих продуктов. Поэтому, если к таким грунтам добавить пуццолановый материал, стабилизация может легко произойти.
Ил, песчаный грунт, гравий, щебень и шлак — вот некоторые из типов материалов, при которых стабилизация извести и пуццолана может быть успешной.Аллювиальные илы северной Индии попадают в эту категорию почв, которые могут быть стабилизированы известково-пуццолоной.
Отношение извести к пуццолане зависит от ряда факторов и может варьироваться от 1: 1 до 1: 9. Общее количество извести и пуццолана в смеси может варьироваться от 10 до 25 процентов.
Смеси извести-пуццолана могут использоваться для дорожных оснований повышенной прочности. Слой из этого материала имеет большую конструктивную прочность и ведет себя больше как полужесткое покрытие.
Использование известково-пуццолана в нашей стране все еще находится на начальной стадии, но ввиду проблемы утилизации огромного количества летучей золы с тепловых электростанций, этот материал следует использовать все больше и больше.
Метод № 2. Стабилизация цемента : Портландцемент
успешно используется для улучшения существующих гравийных дорог, а также для стабилизации естественных грунтов. Его можно использовать для базовых курсов и любых типов фундаментов.
Его можно использовать в зернистых почвах, илистых почвах и бедных глинах, но его нельзя использовать в органических материалах, которые вызывают замедленное схватывание и снижение прочности. Так как добавление цемента увеличивает прочность природного материала, его очень часто используют для строительства фундаментов.
Стабилизация грунта цементом заключается в добавлении цемента в измельченный грунт и обеспечении возможности затвердевания смеси путем гидратации цемента.
Факторы, влияющие на физические свойства грунтового цемента, включают:
1.Тип почвы
2. Количество цемента
3. Степень измельчения и перемешивания
4. Время использования
5. Плотность уплотненной смеси в сухом состоянии
A. Тип почвы и количество цемента:
Portland Cement Association собрала значительный объем информации относительно типа почвы и количества цемента, необходимого для адекватного твердения почвы.
Количество цемента, необходимое для стабилизации, увеличивается по мере увеличения пластичности грунта.В случае высокопластичных грунтов для упрочнения грунта требуется от 15 до 20 процентов цемента от веса грунта.
Песчаные почвы и гравийные смеси обычно легко стабилизируются цементом. Количество цемента, необходимое для стабилизации гранулированного материала, зависит от количества и качества мелких частиц, содержащихся в гранулированном материале, и конечной плотности уплотненного материала (коэффициента пустотности уплотненного материала). Цемент, необходимый для песчаных почв, составляет от 5 до 12% по весу.
Обычно при выборе материалов для цементно-стабилизированного грунта принимаются следующие требования:
1.Максимальный лимит жидкости — 40-45%
2. Максимальный предел пластичности — 20%
3. Значение pH грунта-цемента: 12,1 (мин.)
4. Максимальное содержание растворимых солей
Сульфаты — 4%
Хлориды — 8%
Б. Песчаные и гравийные почвы :
1. Прохождение сита максимального размера 50 мм — 100%
2. Максимальное прохождение через сито 5 мм — 50%
3. Прохождение через сито с максимальным размером 400 мкм — более 15%
4.Прохождение через сито с максимальным размером 75 микрон — менее 3%
Материалы, используемые для стабилизации, включают песок и гравий, латерит, канкар, заполнитель кирпича, щебень или шлак или любую их комбинацию. Материал должен быть хорошо отсортирован с коэффициентом однородности не менее 5% и обеспечивать получение хорошо закрытой поверхности.
Метод № 3. Почвенно-битумная стабилизация :
Основными принципами грунтово-битумной стабилизации при строительстве автомобильных дорог и аэродромов являются методы проектирования и смешивания местного грунта или заполнителей с битумными материалами для образования устойчивого и водонепроницаемого основного слоя.
Основа грунт-битум сопротивляется деформации за счет цементирующего действия битума, который связывает вместе почвенные партнеры. Тонкое битумное покрытие вокруг частиц почвы также обеспечивает высокую степень гидроизоляции, которая также сопротивляется деформации.
Таким образом, битум может быть использован:
(i) Для связывания частиц почвы вместе с целью обеспечения сцепления немеханически стабилизированного гранулированного материала.
(ii) Для гидроизоляции механически стабилизированных гранулированных смесей или для гидроизоляции связных грунтов.
Принцип стабилизации гранулированного материала заключается в обеспечении тонкого битумного покрытия вокруг частиц без нарушения естественного сопротивления трения частиц.
Для связной почвы принцип заключается в добавлении достаточного количества битума, чтобы блокировать капиллярное действие в небольших почвенных агрегатах, чтобы избежать изменений влажности внутри этих агрегатов. Полная гидроизоляция не желательна и не нужна.
В большинстве районов, где подходящие гибкие базовые материалы недоступны или дороги, почвы могут быть смешаны с битумом для формирования подходящего базового слоя по невысокой цене.
Факторы, влияющие на стабилизацию битума:
1. Фактор почвы:
Это требует правильного выбора наилучшего доступного грунта, для которого должны проводиться лабораторные испытания на различных типах грунта и строительных материалах. Эти данные помогут определить толщину обработки, пропорцию материала и порядок строительства. Механический анализ почвы, показывающий размер зерна, даст ответ на вопрос, подходит ли грунт для стабилизации грунтово-битумного типа или нет.
2. Тип битума:
Выбор типа, марки и количества смешиваемого битумного материала является следующим шагом лабораторных исследований. Как правило, одинаково подходят асфальт и гудрон. Быстро затвердевающий асфальт или эмульгированный асфальт дает наилучшие результаты при смешивании с очень песчаной почвой и грунтом, содержащим минимальное количество глины и ила.
Медленно твердеющий асфальт, содержащий газойль или тяжелые остатки, проникает в глинистые почвы быстрее, чем другие типы асфальтовых материалов.Они лучше работают при смешивании с почвами, имеющими индекс пластичности более 10 или с илами и содержанием глины более 30%.
Климатические условия также влияют на качество материала. В более теплом климате можно использовать более тяжелый сорт, чем для более прохладного климата. В теплую погоду следует использовать средство быстрого отверждения.
3. Содержание битума:
и. Мелкозернистые почвы — 4-8%
ii. Пески — 4-10%
iii. Гравийно-песчаный гравий — 2-6%
4.Содержание влаги и смешивание:
Для получения однородной массы с минимальными усилиями перемешивания почва должна содержать некоторое количество влаги для измельченного асфальта или гудрона и 10% или более для эмульгированного асфальта, в противном случае эмульсии разрушаются сразу при контакте с почвой. Причина наличия влаги в том, что она действует как носитель для асфальта и способствует перемешиванию.
В случае сокращений процесс смешивания влияет на характеристики битумных гидроизоляционных материалов. Излишнее перемешивание может снизить гидроизоляцию.
5. Аэрация и уплотнение:
После завершения смешивания следующим шагом является аэрация и уплотнение. Наличие влаги и разновидностей приводит к низкой плотности и слишком низкой стабильности. Следовательно, смесь следует аэрировать, чтобы удалить влажность до трех четвертей от оптимальной и снизить содержание летучих веществ с 65 до 75% при урезании. Аэрация осуществляется путем манипулирования смесью таким образом, чтобы обеспечить испарение влаги и летучих веществ.
Содержание влаги во время уплотнения должно быть таким, чтобы обеспечивать оптимальное содержание поля для максимальной плотности.
Метод № 4. Органические стабилизаторы:
Ряд органических стабилизаторов был использован для химической стабилизации почв.
Вот некоторые из них:
1. Силикат натрия
2. Лигнин
3. Смолы
4. Меласса
Силикат натрия реагирует в водной среде с растворимыми солями кальция, образуя нерастворимые и гелеобразные силикаты кальция.
Кальций, необходимый для реакции, может присутствовать в самой почве или добавляться в водных растворах.Количество необходимого химического вещества может варьироваться от одного до десяти процентов.
Естественным связующим материалом, скрепляющим волокна древесины, является лигнин.
Лигнин является основным побочным продуктом в бумажной промышленности. Лигнин можно получить в процессе производства бумаги в водном растворе, известном как лигносульфоновая кислота кальция. Лигносульфат кальция — это компонент, который используется в качестве дорожного вяжущего.
Для стабилизации используется от 0,5 до 1% сухого грунта.
Стабилизация достигается за счет цементной связи, которая образуется между частицами грунта из-за наличия вяжущего. Материал также закрывает пустоты и тем самым снижает проникновение воды через слой. Он замедляет испарение воды и предотвращает потерю влаги.
Натуральные или обработанные смолы также могут использоваться для стабилизации грунта. Обычно используются смола Vinsol и смола или производные смолы. Смолы — изделия из дерева. Обработанные смолой почвы снижают водопоглощение, способствуют уплотнению и повышают стабильность обработанных смесей.
Их недостатком является их восприимчивость к микробиологическим атакам бактерий и грибов, но этот недостаток можно идентифицировать и преодолеть. Обычно достаточно от 1 до 3 процентов по весу почвы.
Меласса — это отходы процесса производства сахара из сахарного тростника. Густая сиропообразная жидкость гигроскопична и может использоваться в качестве паллиативного средства от пыли и в качестве связующего для включения во время уплотнения.
Легко выбивается дождевой водой.Если предотвратить попадание воды в смесь, например, с помощью непроницаемого битумного покрытия, можно ожидать, что она прослужит долго.
Метод № 5. Термическая стабилизация:
(а) Обогрев:
Одним из методов снижения пластичности высокоглинистых грунтов является термическая обработка. Это один из старейших методов стабилизации почвы, который широко использовался австралийскими агентствами при прокладке дорожек.
Для термообработки грунта на месте используется передвижная печь, способная обрабатывать большие объемы грунта при температуре более 500 ° C.
Термообработка измельченного чернозема хлопчатника для снижения его пластичности в лабораторных условиях была исследована в Индии. Эти исследования показывают, что почва становится непластичной после нагревания примерно до 500 ° C.
В зависимости от метода сжигания это всегда будет смесь измельченной почвы и комьев после термообработки, которая дает хорошую градацию.Значения CBR этого материала после 4-дневного замачивания будут порядка 110–140%.
Существует также возможность дальнейшего улучшения термообработанного грунта цементом или битумом. Чтобы увеличить его реакционную способность с цементом, возможно, придется добавить немного сырой глинистой почвы в термически обработанную почву. Оптимальное содержание добавляемой глины может быть определено в лаборатории на основании испытаний на прочность на сжатие.
(б) Замораживание:
Охлаждение вызывает небольшую потерю прочности глинистого грунта из-за увеличения межчастичного отталкивания.Однако, если температура снижается до точки замерзания, чистая вода замерзает и почва стабилизируется.
Образованный таким образом лед действует как цементирующий агент. Вода в несвязных почвах замерзает при температуре около 0 ° C. Однако в связных грунтах вода может замерзать при гораздо более низкой температуре.
Прочность почвы увеличивается по мере замерзания воды. Этот метод стабилизации очень дорогостоящий.
Этот метод используется только в некоторых особых случаях. Его успешно использовали для укрепления грунта под фундаментом.Этот метод обычно используется при продвижении туннелей или стволов через рыхлый ил или мелкий песок.
Замерзание может вызвать серьезные проблемы с соседними конструкциями, если фронт промерзания проникает через эти области. Это может вызвать чрезмерное вздыбливание.
Метод № 6. Электрическая стабилизация:
Электрическая стабилизация глинистых почв осуществляется с помощью процесса, известного как электроосмос. Когда постоянный ток (D.C.) проходит через глинистую почву, чистая вода мигрирует к отрицательному электроду (катоду).
Это происходит из-за притяжения положительных ионов (катионов), присутствующих в воде, к катоду.
Прочность почвы значительно увеличивается за счет удаления воды. Электроосмос — дорогостоящий метод, который в основном используется для дренажа связных грунтов. Кстати, свойства почвы тоже улучшаются.
Метод № 7. Метод комплексной стабилизации:
(a) Заливка:
Стабилизаторы вносятся путем инъекции в почву.Поскольку затирка всегда производится под давлением, стабилизаторы с высокой вязкостью подходят только для грунтов с высокой проницаемостью. Этот метод не подходит для стабилизации глин из-за их очень низкой проницаемости.
Он подходит для стабилизации заглубленных зон относительно ограниченной протяженности, таких как проницаемый пласт под плотиной. Метод используется для улучшения почвы, которую нельзя нарушить. Таким способом можно стабилизировать территорию, близкую к существующему зданию.
(б) Геотекстиль и ткани:
Почву можно стабилизировать с помощью геотекстиля и тканей, сделанных из синтетических материалов, таких как полиэтилен, полиэстер, нейлон.Эти листы достаточно проницаемы. Их проницаемость сопоставима с проницаемостью от мелкого до крупного песка.
Они довольно прочные и долговечные. На них не влияет даже агрессивная почвенная среда. Основные функции геотекстиля: разделение, фильтрация, дренаж и армирование для укрепления почвы и в качестве усиления подпорных стен.
(c) Армированный грунт:
Почву можно стабилизировать, внося в нее тонкие полосы.В армированной земле тонкие металлические полосы или полосы проволоки или геосинтетики используются в качестве арматуры для укрепления почвы. Существенной особенностью является то, что между арматурой и почвой возникает трение. Посредством трения почва передает силы, создаваемые в массиве земли, на арматуру.
Таким образом, в арматуре возникает растяжение, когда массив грунта подвергается сдвиговым напряжениям под нагрузкой.
Метод № 8. Комплексная стабилизация:
Определяется как метод стабилизации с использованием более чем одного стабилизатора.Сложные почвы, такие как органические почвы, высокопластичные глины и почвы с легко растворимыми солями, требуют более одного стабилизатора для их эффективной обработки. Комплексная стабилизация предполагает использование связующего материала и поверхностно-активных добавок или электролитов.
На данный момент лучшими считаются следующие комбинации:
(i) Цемент + хлорид кальция + известь
(ii) Цемент + битумные эмульсии
(iii) Cut-back + лайм
(iv) Цемент + нафта мыло
Стабилизация почвы — обзор
21.6 Отходы, активируемые щелочью, как экологически безопасные альтернативы
Отрицательные экологические проблемы связаны с использованием CEM-I и извести для стабилизации почвы, поскольку их производство требует большого количества энергии. Аэрозольные выбросы пыли и диоксида серы (SO ₂) производственными предприятиями могут представлять серьезную опасность для здоровья, включая долгосрочные респираторные заболевания. SO ₂ также является основным источником трансграничного загрязнения из-за кислотных дождей. Производство CEM-I / извести также производит высокие выбросы CO ₂, что составляет 5–7% глобальных выбросов CO ₂ (Bye, 2011; McLellan et al., 2011). В сырье и топливах, используемых при производстве цемента, присутствуют тяжелые элементы, включая свинец (Bye, 2011), которые могут быть токсичными при высоких концентрациях. Загрязнение окружающей среды регулируется в Великобритании с 1805 года Законом Великобритании о щелочах и Директивой о комплексном предотвращении и контроле загрязнения (IPCC) в ЕС (Bye, 2011).
Для производства цемента / извести и строительства приоритетной задачей стала разработка новых вяжущих и повышение экологической устойчивости (потребление энергии и выбросы парниковых газов).Новые связующие должны обеспечивать технические характеристики, сравнимые или превосходящие характеристики CEM-I и извести при аналогичном времени отверждения. Популярным способом выбора новых материалов была разработка геополимеров, которые представляют собой синтетические алюмосиликаты щелочных металлов, полученные при объединении твердого силиката алюминия с высококонцентрированным водным раствором гидроксида или силиката щелочного металла (Duxson et al. , 2007). В геополимерах обычно используются промышленные побочные продукты (IBP) на основе алюмосиликатов (например, пуццолановые) (Bye, 2011), которые способны обеспечивать высокую прочность на сжатие, низкие уровни усадки, кислотостойкость и огнестойкость и низкую теплопроводность (Duxson et al. al., 2007; Weil et al. , 2009 г.). Кроме того, затраты на производство геополимеров IBP на 30% ниже, чем у CEM-I (Duxson et al. , 2007). McLellan et al. (2011) провел сравнительное исследование устойчивости между CEM-I и австралийскими геополимерами, которое показало, что геополимеры сокращают выбросы парниковых газов на 44–64%.
Широко используемые IBP включают измельченный гранулированный доменный шлак (GGBS) от производства передельного чугуна, стальной шлак (SS) и пылевидную золу (PFA) от сжигания угля на электростанциях, где PFA типа C предпочтительнее, чем PFA типа F из-за его более высокая реакционная способность и лучшие вяжущие свойства (McCarthy et al., 1984). Красный гипс (RG) как отходы производства диоксида титана (TiO ₂) недавно был разработан в качестве связующего (Hughes et al. , 2011; Gazquez et al. , 2013). Из вышеупомянутых материалов GGBS и PFA типа C, как правило, являются наиболее предпочтительными связующими из-за высокой прочности, которую они обычно достигают. Что касается SS, PFA и RG типа F, они, как правило, используются в сочетании с другими вяжущими отходами (GGBS) для получения более высокой прочности из-за факторов, включая низкое содержание трикальцийсиликата (Shi et al., 2006). Зола, образующаяся при сжигании определенных органических материалов, включая рисовую шелуху и древесину, также может использоваться в качестве связующих из-за их высокого уровня пуццолановости и реакционной способности в дополнение к высокому содержанию CaO и кремнезема (Abu Bakar et al. , 2011; Zain и др., , 2011; Supancic and Obernberger, 2012).
Некоторым IBP требуется активация щелочью, чтобы инициировать пуццолановые реакции, образование цементирующих связей и увеличить скорость улучшения механических свойств за счет увеличения pH почвы (Palomo et al., 1999). Такие материалы могут быть получены естественным или синтетическим путем, хотя последнее влечет за собой высокие затраты и негативное воздействие на окружающую среду. Силикаты щелочных металлов (силикат натрия) являются наиболее полезными активаторами. Известь и метакаолин менее популярны из-за воздействия на окружающую среду, плохого развития прочности на раннем этапе, длительного времени схватывания (Moranville-Regourd, 1998; Shi et al. ), а также того факта, что метакаолин требует больших объемов воды, что увеличивает пористость почвы и снижает его жесткость (Duxson et al., 2007).
Что такое стабилизация почвы | Методы стабилизации почвы
Что такое стабилизация почвы?
Стабилизация грунта — это метод улучшения свойств грунта путем добавления и смешивания с ним других материалов. Стабилизация грунта — это метод улучшения параметров прочности грунта на сдвиг и, таким образом, увеличения несущей способности грунта .
Обычно требуется, когда грунт под фундаментом для строительства не может выдерживать структурную нагрузку.Методы стабилизации грунта — это лечебная мера, которая снижает проницаемость грунта и сжимаемость массива грунта в земляных конструкциях и увеличивает его прочность на сдвиг, а также помогает уменьшить осадку конструкций.
Методы стабилизации грунта включают использование стабилизаторов в слабых грунтах для улучшения их геотехнических свойств, таких как сжимаемость, прочность, проницаемость и долговечность.
Метод стабилизации грунта определяется как метод изменения или модификации свойств грунта для улучшения технических характеристик и эксплуатационных характеристик грунта.Другими словами, метод стабилизации грунта может быть определен как различные методы , используемые для изменения свойств грунта с целью улучшения его технических характеристик.
Стабилизация грунта включала смешивание специального грунта, вяжущего материала или других химических материалов, которые добавляются к естественному грунту для улучшения одного или нескольких его свойств.
Это также может быть сделано путем механического смешивания стабилизаторов и природного грунта вместе, чтобы получить однородную смесь, или путем добавления стабилизирующего материала в отложения почвы.
Методы стабилизации грунта используются для улучшения свойств грунта основания дороги. Эти стабилизирующие грунт агенты могут улучшать и поддерживать влажность почвы, увеличивать сцепление частиц почвы и действовать как цементирующие и гидроизоляционные агенты.
Гражданское строительство сталкивается с трудными проблемами , в то время как грунт основания дороги оказался глинистым грунтом . Почвы с большим содержанием глины обычно имеют тенденцию к большему набуханию, когда их влажность увеличивается.
Было проведено много исследований по улучшению свойств грунта методами стабилизации грунта с использованием различных добавок. В большинстве случаев глинистый грунт для дорожных работ — это цементно-известковая стабилизация.
Подробнее: Несущая способность почвы и пригодность основания n
Что такое почва?
Почва определяется как смесь органических веществ, минералов, газов, жидкостей и бесконечных организмов, которые в совокупности поддерживают жизнь на Земле.Почвы обычно подвергаются развитию или изменениям в результате физических, химических и биологических процессов, которые включают выветривание и связанную с ним эрозию. Большинство методов стабилизации грунта используется для мягкого грунта для достижения желаемых инженерных свойств.
Согласно исследованиям Sherwood, мелкие или мелкозернистые материалы можно легко стабилизировать благодаря их большой площади поверхности по отношению к диаметру их частиц. Таким образом, площадь поверхности глинистой почвы по сравнению с другими имеет большую площадь поверхности из-за плоской и удлиненной формы частиц.С другой стороны, илистые грунтовые материалы чувствительны к небольшим изменениям влажности и, следовательно, могут оказаться трудными во время стабилизации.
Стабилизация почвы
В дорожно-строительных работах почва и гравий используются в качестве основных ингредиентов в слоях дорожного покрытия . Для этого требовался соответствующий спектр растягивающих напряжений и деформаций, грунт, используемый для устройства дорожной одежды, должен иметь особую спецификацию.
Используя стабилизацию грунта, несвязанные грунтовые материалы можно стабилизировать с помощью вяжущих материалов (цемент, известь, летучая зола, битум или их комбинация).Стабилизированный грунт имеет более высокую прочность, меньшую проницаемость и меньшую сжимаемость, чем естественный грунт. Стабилизацию грунта можно осуществить двумя способами,
1) Стабилизация на месте и
2) Стабилизация Ex — situ.
Обратите внимание, что метод стабилизации — это не волшебный инструмент, с помощью которого можно улучшить каждое свойство почвы к лучшему. Количество добавок и пропорция смеси зависят от того, какие свойства почвы необходимо изменить. Основными и важными свойствами, которые хочет улучшить каждый инженер, являются стабильность объема, прочность, сжимаемость, проницаемость и долговечность.
Методы стабилизации грунта
Ниже приведены используемых методов стабилизации грунта .
1. Механическая стабилизация
2. Стабилизация извести
3. Стабилизация цемента
4. Химическая стабилизация
5. Стабилизация золы уноса
6. Стабилизация золы рисовой шелухи
7. Битумная стабилизация
8. Термостабилизация
9. 000
10. Термостабилизация
11. 000 Электрическая стабилизация
12. Отходы и т. Д.
1.
Метод механической стабилизации грунта
Метод механической стабилизации грунта — это метод улучшения свойств грунта путем изменения его градации. Этот метод стабилизации грунта включает в себя уплотнение и уплотнение грунтового вещества путем приложения механической энергии с использованием различных видов катков, трамбовок, вибрационных методов, а иногда и взрывных работ. Стабильность почвы обычно зависит от внутренних свойств почвенного материала.
В этом методе смешиваются два или более природных грунта, что превосходит любой из его компонентов. Механическая стабилизация грунтов осуществляется путем смешивания или смешивания грунтов двух или более градаций для получения материала, соответствующего требуемой спецификации.
2. Способ стабилизации известкового грунта
Стабилизация известью — один из самых дешевых методов стабилизации грунта .
Метод стабилизации почвы, при котором известь добавляется в почву для улучшения ее свойств, известен как стабилизация извести.Используются различные типы извести, такие как гашеная известь с высоким содержанием кальция, моногидратированная доломитовая известь, кальцитовая негашеная известь, доломитовая известь. Количество извести, обычно добавляемое в большинство стабилизаторов грунта, находится в диапазоне от 5% до 10%.
Известь Свойства улучшения метода стабилизации грунта проявляются в увеличении прочности за счет катионообменной способности, а не за счет цементирующего эффекта, вызванного пуццолановой реакцией.
На стабилизацию извести также указывает пуццолановая реакция, при которой пуццолановые материалы реагируют с известью в присутствии воды с образованием вяжущих соединений.На создаваемый эффект указывает либо негашеная известь, CaO, либо гашеная известь, Ca (OH) 2.
Метод стабилизации извести наиболее широко используется в геотехнических и экологических приложениях.
Он имеет несколько важных применений, таких как инкапсуляция загрязняющих веществ, шоссе, стабилизация откосов, обработка обратной засыпки и улучшение фундамента.
Однако любое присутствие серы и органических материалов может препятствовать процессу стабилизации извести. Сульфат (например, гипс) обычно вступает в реакцию с известью и набухает, что может повлиять на прочность почвы.
Подробнее: Удельный вес грунта Испытание с помощью Sample Repor т
3.
Стабилизация цементного грунта Метод
Стабилизация грунтовых цементов, при которой частицы грунта связываются вместе в процессе гидратации цемента, который превращается в кристаллы, которые могут сцепляться друг с другом, обеспечивая высокую прочность на сжатие. Чтобы достичь твердой и прочной связи между частицами почвы, частицы цемента должны покрыть большую часть частиц материала.
Чтобы обеспечить хороший контакт между цементом и частицами почвы для надлежащего сцепления и эффективной стабилизации почвы, частицы цемента должны быть хорошо перемешаны с частицами почвы определенного размера. Почвенный цемент обычно известен как очень плотная смесь почвы, цемента и воды.
Грунт — цементный связующий материал — твердый и прочный материал, так как цемент гидратируется и набирает прочность. Стабилизация цемента в основном применяется, когда процесс уплотнения продолжается. Когда цемент добавляется в почву, он заполняет пустоты между частицами почвы, коэффициент пустотности почвы уменьшается.
По мере того, как цемент и частицы почвы хорошо перемешиваются, вода добавляется в почву, цемент вступает в реакцию с водой и твердеет. Таким образом, удельный вес грунта увеличивается. По мере того, как цемент в грунте становится тверже, увеличивается прочность на сдвиг и несущая способность. Цемент в стабилизированном грунте снижает предел жидкости и увеличивает индекс пластичности и удобоукладываемость глинистых грунтов.
Это факт, что химические реакции цемента не зависят от минералов почвы, и ключевую роль играет его реакция с водой, которая может присутствовать в любой почве.Это основная причина того, что цемент в основном используется для стабилизации грунта любого типа.
4. Метод химической стабилизации почвы
Химическая стабилизация почвы — это метод модификации физического синтетического материала вокруг и внутри частиц глины, при котором земля требует меньше воды для выполнения статического дисбаланса.
Хлорид кальция, как правило, обладает свойством гигроскопичности и вязкости. Используется в качестве водоудерживающей добавки в механически стабилизированных грунтовых основаниях и покрытиях.В этом процессе снижается давление пара, увеличивается поверхностное натяжение и снижается скорость испарения.
Он также снижает температуру замерзания воды и помогает уменьшить эффект морозного пучения. Он снижает двойной электрический слой, соль снижает поглощение воды и, следовательно, потерю прочности мелкозернистых грунтов. Хлорид кальция обычно действует как флокулянт почвы и способствует уплотнению почвы.
Частое применение хлорида кальция может привести к потере химикатов из-за выщелачивания.Для эффективного применения соли относительная влажность воздуха должна быть выше 30%. Для этой же цели можно использовать хлорид натрия, который обладает стабилизирующим действием, аналогичным действию хлорида кальция.
Силикат натрия также является еще одним соединением, которое используется в сочетании с другими химическими веществами, такими как хлорид кальция, алкилхлорсиланы, силикониты, полимеры, хром-лигнин, амины и т. Д.
5. Метод стабилизации почвы летучей золой
Стабилизация летучей золы в настоящее время становится все более популярной из-за ее широкой доступности.Стабилизация летучей золы — недорогой метод, который требует меньше времени, чем любой другой метод. Летучая зола имеет широкую историю в прошлом и в настоящее время в качестве конструкционного материала и надежно использовалась в геотехнических приложениях.
Летучая зола является побочным продуктом или отходом угольных электростанций. У летучей золы мало или меньше цементирующих свойств по сравнению с известью и цементом. Он известен как вторичные связующие; потому что эти связующие сами по себе не могут произвести желаемый эффект.Однако в присутствии первичных связующих он может химически реагировать с образованием цементирующего соединения, которое способствует повышению прочности мягкого грунта.
Однако стабилизация золы уноса почвы ниже стабилизации;
(a) Грунт, стабилизированный этим методом, имеет низкое содержание влаги; поэтому может потребоваться обезвоживание.
(b) В этом методе почва и зольная пыль, выдержанные при температуре ниже нуля, а затем пропитанные водой, очень чувствительны к гашению и потере прочности.
(c) Летучая зола может добавлять расширяющиеся минералы в смесь почвенно-летучей золы, что снижает долговременную прочность и долговечность.
6. Метод стабилизации почвы из ясеня рисовой шелухи
Утилизация твердых отходов путем захоронения может быть уменьшена путем повторного использования таких отходов, которые имеют желаемые свойства, так что их можно использовать для различных геотехнических применений, а именно. мелиорация земель, строительство набережной и др.
Существуют различные методы, используемые для улучшения свойств грунта путем стабилизации, который включает уплотнение (например, неглубокое уплотнение, динамическое глубокое уплотнение, предварительное нагружение), дренаж, включения (например, геосинтетические материалы и каменные колонны) и стабилизацию.
Зола рисовой шелухи представляет собой подходящий материал, который представляет собой инертный материал с кремнеземом в кристаллической форме, предполагаемой структурой частиц, но она также может реагировать с известью с образованием силикатов кальция. Рисковая шелуха реагирует аналогично летучей золе, которая более мелко разделена. Таким образом, зола рисовой шелухи может быть использована для стабилизации почвы, что даст отличные результаты.
7. Битумная стабилизация
Метод стабилизации битумного грунта — это метод, при котором соответствующее количество битумного материала добавляется и смешивается с грунтом или заполнителем для получения стабильной основы или изнашиваемой поверхности.Битумные материалы в почве увеличивают сцепление и несущую способность почвы и делают ее устойчивой к воздействию воды.
Битумная стабилизация грунта обычно выполняется с использованием асфальтового цемента, асфальтобетонной смеси или асфальтовых эмульсий.
Типы битума, которые будут использоваться для стабилизации, обычно зависят от типа грунта, который необходимо стабилизировать, метода строительства и погодных условий. Дегтярные связующие на морозе следует избегать из-за их максимальной восприимчивости к высоким температурам.
Асфальты и гудроны в основном используются при строительстве дорожных покрытий в качестве битумных материалов. Битумные материалы при добавлении в почву улучшают сцепление почвы и снижают водопоглощение.
8. Термическая стабилизация
Термическое изменение свойств почвы может значительно улучшить свойства почвы. Термостабилизация осуществляется как за счет охлаждения, так и за счет нагрева почвы.
Обогрев: когда почва нагревается, ее влажность уменьшается. Это изменение уменьшит электрическое отталкивание между частицами глины и повысит прочность почвы.
Замерзание: охлаждение любого грунта обычно приводит к небольшой потере прочности из-за увеличения межчастичного отталкивания. Однако если почву охладить до точки замерзания, поровая вода замерзает, а грунт стабилизируется.
9. Электрическая стабилизация
Электрическая стабилизация обычно выполняется с использованием одного из известных методов, как электроосмос. Когда постоянный ток проходит через глинистую почву, поровая вода переносится к отрицательному электроду (катоду).
Это изменение обычно происходит из-за присутствия положительных ионов (катионов), которые присутствуют в воде по направлению к катоду. За счет удаления воды значительно увеличивается прочность почвы. Электроосмос — один из дорогостоящих методов стабилизации грунта, который в основном используется для осушения связных грунтов. Кстати, этот метод также улучшает свойства почвы.
10. Стабилизация геотекстилем и тканями
Геотекстиль изготавливается из пористых синтетических материалов, таких как полиэтилен, полиэстер, нейлон и поливинилхлорид.Доступны различные виды геотекстиля, такие как тканые, нетканые и сетчатые. Геотекстильные материалы обычно обладают высокой прочностью.
Когда геотекстиль правильно сложен и заделан в почву, что будет способствовать его устойчивости. Этот тип метода стабилизации грунта обычно используется при строительстве грунтовых дорог на мягких грунтах. Укрепление почвы геотекстильными материалами или металлическими полосами и обеспечение анкерного крепления или привязки для удержания облицовочного элемента обшивки.
Прошлые исследования показали, что несущую способность и прочность грунтового основания и основного слоя грунтовых материалов можно улучшить за счет добавления не поддающихся биологическому разложению армирующих материалов, таких как волокна, геотекстиль, георешетки и геокомпозиты.
Эти материалы могут улучшить качество и долговечность будущих автомагистралей и снизить стоимость строительства. В настоящее время проводится множество исследований и исследований этих материалов, основанных на тестах, проведенных в лаборатории, которые завершены лишь частично.Детальное изучение и практические исследования необходимы для будущего использования геотекстильных материалов.
11. Вторичные продукты и отходы
В мире много отходов, и надлежащая утилизация таких отходов, как измельченное старое асфальтовое покрытие, медный и цинковый шлак, шлам бумажных фабрик и стружка резиновых шин, имеет важное значение для разработки надлежащих и эффективных методов стабилизации грунта.
Существует потребность в услугах по переработке опасных материалов, необходимо будет разработать реалистичные, экономичные и эффективные средства оценки риска загрязнения, создаваемого этими материалами в результате выщелачивания и выбросов.
Часто задаваемые вопросы:
Методы стабилизации грунта
Некоторые методы стабилизации перечислены ниже:
1. Механическая стабилизация
2. Стабилизация извести
3. Стабилизация цемента
4. Химическая стабилизация
5. Стабилизация летучей золы
6. Стабилизация рисовой шелухи
7. Битумная стабилизация
8 Термическая стабилизация
9. Электрическая стабилизация
10. Стабилизация геотекстилем и тканями
11.Переработанные продукты, отходы и т. Д.
Что такое
Стабилизация почвы
Метод стабилизации грунта определяется как метод изменения или модификации свойств грунта для улучшения технических характеристик и эксплуатационных характеристик грунта. Методы стабилизации грунта включали смешивание специального грунта, вяжущего материала или других химических материалов, которые добавляются к естественному грунту для улучшения одного или нескольких его свойств.
Что такое общепринятый метод стабилизации почвы?
Ниже приведены некоторые распространенные методы стабилизации грунта
1.Механическая стабилизация
2. Стабилизация извести
3. Стабилизация цемента
4. Химическая стабилизация
5. Стабилизация летучей золы
Что подразумевается под стабилизацией почвы?
Стабилизация грунта — это метод улучшения свойств грунта путем добавления и смешивания с ним других материалов. Стабилизация грунта — это метод улучшения параметров прочности грунта на сдвиг и, таким образом, увеличения несущей способности грунта .
Вам также может понравиться:
Исследование биовоздушного улучшения почвы и его влияния на термические свойства почвы
Ведущий университет: Lehigh University
PI: Muhannad T.Сулейман
Соучредители: Брайан Бергер и Дерик Браун
Целью этого проекта является исследование использования недавно разработанных гибких биовоздушных материалов для улучшения механических и термических свойств почвы и их влияния на характеристики геотермальных глубинных фундаментов. Гибкие биологические материалы, которые производятся путем имитации естественных биологических процессов, обладают замечательными инженерными свойствами. Национальные геотехнические исследования, связанные с гражданской инфраструктурой, в последнее время фокусируются на биопосредованных методах улучшения почвы и применениях геоэнергетики (например,g., геотермальная энергия, добываемая с использованием глубоких фундаментов и других геоструктур). Эти две области исследований рассматривались отдельно. Исследования, связанные с геотермальными глубокими фундаментами, которые используются для отопления и охлаждения, включая противообледенение мостов, были сосредоточены на их механической реакции, в то время как исследования биопосредованного улучшения почвы были сосредоточены на улучшении реакции инфраструктуры, подверженной естественному воздействию. опасности (например, землетрясение) с использованием процесса микробиологического осаждения карбонатов (MICP), который требует использования бактерий.Предлагаемое исследование сфокусировано на улучшении механических и термических свойств почвы с использованием гибких биовоздушных материалов (без использования бактерий в почвах), масштабировании процесса до полевого масштаба и оценке концепции создания биовдохновляемых термически улучшенных материалов. переходная зона вокруг глубинных геотермальных фундаментов для улучшения их тепловых характеристик, что может сделать их более подходящей возобновляемой и устойчивой альтернативой энергии. Концепция создания биоиндуцированной термически улучшенной зоны вокруг фундамента может значительно улучшить тепловые характеристики геотермального фундамента.Эта концепция разделяет структурный компонент (свая) и компонент теплопередачи (биоиндуцированная термически улучшенная зона), что позволяет проектировать систему фундамента в соответствии со структурными и тепловыми требованиями для каждого проекта.

Термическое укрепление грунтов в Москве

Когда нужно укреплять грунт?

Термическое закрепление грунтов

СПРАВОЧНИК. Закрепление грунтов. Статья

Цементация грунтов

Силикатизация грунтов

Смолизация грунтов

Электрохимическое закрепление грунтов

Глинизация и битумизация

Термическое закрепление грунтов

Укрепление грунтов

Область применения укрепления грунтов

Основные способы укрепления грунтов

Преимущества укрепления грунтов

Закрепление грунтов

Читайте также:

Укрепление грунтов методом раскатки | ООО «Фундамент»

Основные способы укрепления грунтов

Метод раскатки — что это?

Преимущества укрепления грунта методом раскатки

Способы искусственного закрепления грунтов

Способы искусственного закрепления грунтов в основании зданий и сооружений

Устройство песчаных подушек (рис.

Утрамбованные в грунты щебень или гравий.

Физико-химические методы

Методы укрепления грунтов — ПроектДон

Методы укрепления грунтов, Ростов-на-Дону и область

Термическая стабилизация почвы — техника улучшения почвы

Стабилизация грунта и метод его использования из различных материалов

стабилизация грунта

Принципы стабилизации грунта

Метод стабилизации грунта

Стабилизация грунта цементом

Битумная стабилизация

Химическая стабилизация

Электрическая стабилизация

Затирка

Термическая стабилизация

Geosynthetics

Влияние термической стабилизации почвы, бентонита, карбоната кальция и волокон на поведенческие свойства глинистой почвы

Методы стабилизации почвы: 8 лучших методов

Стабилизация почвы — обзор

21.6 Отходы, активируемые щелочью, как экологически безопасные альтернативы

Что такое стабилизация почвы | Методы стабилизации почвы

Методы стабилизации грунта

1.

3.

Часто задаваемые вопросы:

Что такое

Что такое общепринятый метод стабилизации почвы?

Исследование биовоздушного улучшения почвы и его влияния на термические свойства почвы

Ответить Отменить ответ