Caracteristicile aplicării tehnologiei de stabilizare și întărire a solurilor în Federația Rusă
În ultimii ani, drumul din fața filialei ruse a sarcinilor acute care vizează dezvoltarea în continuare a rețelei de drumuri federale, regionale și agricole, care ar trebui să conducă la o accelerare a creșterii în economie, pentru a îmbunătăți calitatea vieții oamenilor, creșterea mobilității, reduce costurile de transport.
Este necesar să se introducă mai activ cele mai bune soluții inovatoare la nivel mondial și intern. În același timp, este deosebit de important să se utilizeze astfel de tehnologii care să permită rezolvarea problemelor de reducere a costurilor și de reducere a timpului pentru construirea de drumuri, îmbunătățind în același timp fiabilitatea și asigurând funcționarea sezonieră.
Una dintre aceste direcții, care permite rezolvarea cu succes a sarcinilor de infrastructură cu care se confruntă țara, este tehnologia de stabilizare și întărire a solurilor, care devine din ce în ce mai răspândită în lume. În acest scop, se utilizează un grup destul de mare de surfactanți (agenți tensioactivi) - stabilizatori de sol pe bază organică, alcalină și acidă, rășini, stabilizatori de sol polimerici.
construcția de drumuri intern se bazează pe utilizarea unor materiale inerte (nisip, pietriș) și depinde în totalitate de disponibilitatea acestora într-o anumită regiune, deoarece acestea implică utilizarea de modele standard pentru construcția de drumuri și pavaje întreținerea infrastructurii de transport. Dar această abordare conduce la o creștere a costurilor de construcție și de a limita posibilitatea de a crea o largă rețea de drumuri într-o perioadă relativ scurtă de timp, la fel ca în multe regiuni ale țării noastre, aceste materiale nu sunt disponibile sau disponibile în cantități limitate. Este foarte des solurile locale sunt perfect potrivite pentru utilizarea în construcția de drumuri și livrarea de materiale inerte, în special de înaltă calitate, piatra sparta la locul de construcție de drumuri crește costul acestor materiale de mai multe ori. Una dintre soluțiile la această problemă, împreună cu utilizarea tehnologiilor tradiționale, ar putea fi o aplicare mai largă a tehnologiei pentru stabilizarea și consolidarea solurilor locale în construcția și repararea drumurilor.
literatura și practica tehnică Drumul folosesc adesea termenul de „materiale locale“, ținând seama de importantă caracteristică și avantajul utilizării lor în construcția de drumuri. Aceste materiale nu necesită transportul pe distanțe lungi de transport rutier sau feroviar. Materialele locale și, prin urmare, disponibile pentru utilizare și ieftine sub consolidarea lianți și alte materiale, trebuie clasificate ca soluri apar în mod obișnuit larg distribuite naturale ale diverselor compoziții și deșeuri de producție clastic solide și materiale de piatră sub standard numite artificiale (provocate de om) grunduri în conformitate cu GOST 25100-95.
Stabilizatorii moderni ai solului au fost folosiți cu succes de mulți ani în SUA, Germania, Olanda, Africa de Sud, Australia, Canada și alte țări. Recent, această tehnologie a atras atenția și specialiștii pe piața internă, a început să fie utilizat în mod activ în construcția de autostrăzi, aerodromuri, locuri de parcare și alte facilități industriale.
Surfactante stabilizatori sunt o clasă largă de compoziție diferită și originea substanțelor care, în doze mici, au un efect pozitiv asupra proprietăților de formare a materialelor de constructii rutiere, cum ar fi prin îmbunătățirea proceselor fizice și chimice, precum și prin optimizarea proceselor de fabricație. Aceste substanțe pot fi utilizate în aproape toate etapele tehnologice în construcția de drumuri și aerodromuri, de la construirea patului de rulare până la construcția straturilor structurale ale bazelor și a acoperișurilor de trotuar. Stabilizatorii coezive (argiloase) soluri pot varia în origine, proprietățile, dar acestea au în comun este că acestea cresc rezistența densitate, rezistența la umiditate și îngheț a solului, reduce gradul de opintire stabilizatorului sol tratat. Fiecare stabilizator specific are un nume individual, care reflectă specificul țării de origine și de aplicare. Surfactanții utilizați pentru modificarea solului pot fi cationici, anionici și neionici. În acest sens, interacțiunea lor cu același mineral din argilă se va desfășura într-o manieră neuniformă.
O caracteristică distinctivă a utilizării agenților tensioactivi este modificarea naturii hidrofile a solului argilos până la hidrofobie. Prin urmare, pentru a asigura stabilizarea solurilor coezive necesită baze de cunoștințe hidrofobizare proces, ceea ce reprezintă o schimbare în natura particulelor minerale suprafețe de influență asupra solului, în doze mici, agenți activi de suprafață. Esența sa fizică constă în faptul că umectabilitatea sau non-umectarea solului depinde de structura cristalină a mineralelor sale, de natura inter-ambalajului lor și de legăturile intermoleculare. Principalul motiv pentru umectare este prezența pe suprafață a mineralelor a centrelor energetice necompensate. Majoritatea particulelor de argilă în stare naturală sunt încărcate negativ, ceea ce se explică prin prezența pe suprafața lor a anionilor care intră în laturile cristaline. O particulă încărcată negativ (micelă) și cationii din jur formează un strat dublu electric. Cationii care formează stratul exterior pot fi schimbați pentru cationii soluției cu care particula coloidală este în contact și acest schimb are loc în rapoarte echivalente. Cantitatea totală de cationi schimbabili este o valoare constantă, independentă de natura cationului. Se numește capacitatea de schimb de cationi a coloidului și se exprimă în mEq pe 100 g de coloid sau sol care conține coloizi. Suma tuturor cationilor cu saturație completă a coloidului sau a solului, exprimată în mg-echiv. Pe 100 g, este egală cu capacitatea de schimb. Cu cât este mai mare încărcătura de particule, cu atât este mai stabil sistemul coloidal. Odată ce particulele își pierd încărcătura și devin neutre, învelișurile de apă din jur sunt distruse, particulele sunt colectate în fulgi și eliberate din soluție, ceea ce duce la prăbușirea sistemului coloidal. Procesul asociat cu pierderea încărcăturii electrice și fuziunea particulelor individuale în fulgi se numește coagulare. Adesea coagularea are loc ca urmare a unei creșteri a concentrației de electroliți în soluția care înconjoară particulele, deoarece aceasta reduce grosimea cojilor împachetate în jurul particulelor coloidale și particulele se lipesc cu ușurință împreună. Una dintre caracteristicile cele mai caracteristice ale solurilor argiloase este capacitatea lor de a absorbi substanțele din soluția sau suspensia înconjurătoare. În funcție de metoda de absorbție a substanțelor, se disting mai multe tipuri de capacități absorbante de soluri argiloase: mecanice, fizice, fizico-chimice, chimice și biologice. Pentru stabilizarea solurilor argiloase, capacitățile de absorbție fizică, fizico-chimică și chimică sunt importante.
Astfel, se poate observa că adsorbția de diferite stabilizatori SAW pe suprafața aceluiași minerală are loc în moduri diferite. Conform activității de sorbție, acestea pot fi plasate în următoarea ordine: CPAV → NPAA → APAV. În consecință, caracteristicile fizico-mecanice ale solurilor argiloase stabilizate vor diferi brusc una de alta.
- În ceea ce privește practicile interne de construcție a drumurilor, trebuie distincționate următoarele tehnologii: stabilizarea, stabilizarea complexă și consolidarea complexă a solurilor. Tehnologiile de cultivare a solului pentru stabilizarea (modificarea) și / sau consolidarea lor se realizează cu ajutorul unei tehnologii similare pentru producerea de lucrări, pe baza unificării uniforme a solului cu aditivi (omogenizare) și a compactării maxime la umiditatea optimă. Diferența în proprietățile fizice și mecanice ale amestecului de sol rezultat depinde de tipul și rapoartele cantitative ale stabilizatorului și liantului din sol. Structurarea structurilor în astfel de sisteme depinde:
- privind compoziția și proprietățile solurilor coezive;
- cantitatea și concentrația de astringent;
- compoziția și proprietățile stabilizatorului;
- cantitatea și concentrația stabilizatorului.
- Stabilizatoarele moderne SAW au sisteme complexe multicomponente, incluzând:
a) acide produse organice, superplastifiantii și alte substanțe, cum ar fi Roadbond (SUA), "Dorteh" (RF) RRP-235-Special (Germania), EH-1 (SUA), SPP (Africa de Sud), "status 3" (Rusia), CBR + (Africa de Sud), RoadPacker Plus (Canada), Terrastone (Germania), Stabibud (Polonia), Enviroseal LBS (SUA) și alții. Stabilizatorul de surfactant joacă aici rolul unui aditiv de plastifiere, permițându-i să atingă indicatori de compactare mai mari cu un conținut de umiditate mai puțin optim al solului. Pentru solurile de soiuri acide se utilizează surfactanți cationici. Pentru solurile de carbonat (loess, lăcomie de tip loess și lut de nisip conținând carbonat de calciu), se recomandă utilizarea surfactanților anionici. Acest tip de stabilizatori ionici este cel mai des întâlnit, deși are o serie de caracteristici importante de aplicare, și anume: restricționarea acidității solurilor cultivate, clasa de pericol ridicat, impactul ridicat al coroziunii asupra echipamentelor de construcție a drumurilor;
b) complexe organice cu greutate moleculară mică, cum ar fi "Dorzin" (Ucraina), Perma-Zume (USA), Esoroads (USA) "ANT" (RF), și altele. stabilizatori tensioactive organici cu ioni activi argiloase le poate transforma folosind enzime disponibile în ele. Astfel de enzime sunt compoziții ale materiei, în esență, formate în timpul cultivarea bioorganisms pe mediu complex cu anumiți aditivi. Se constată că partea organică a stabilizatorului organic (enzime), reprezentată în principal de următorii compuși: oligozaharide (de la monozaharide la pentazaharide) compușii amino arginină tip, manitol, compușii hidroxi tip trehaloza, derivații conținând azot ai acidului lactic. Utilizarea acestui tip de stabilizator este cel mai indicat în construcția de drumuri agricole temporare. SAW stabilizator de sol astfel tratat poate fi utilizat ulterior în scopuri agro;
c) lichid cu siliciu, akrilovo-, acetat de vinii, stiren-butadienă compoziții polimerice, cum ar fi Nanostab (Germania), Enviro Solution JS (USA), Technisoil (USA), Andor (Israel) Sonsolid (Elveția), Solitac ( SUA), Enviroseal M10 + 50 (SUA) și altele. Studiile efectuate în Statele Unite, Europa și alte țări, au arătat că stabilizatorul de polimer în adaptabilitatea și durabilitatea acestora să ofere o creștere semnificativă a capacității de suport a solului tratat și poate fi folosit pentru a rezolva probleme complexe de inginerie.
Procesarea numai stabilizatori de sol sau agenți activi de suprafață, împreună cu alți aditivi (lianți organici și anorganici, materiale scheletale și t. D.) permite aproape nici o restricție pentru utilizarea locală, de obicei, solurile argiloase în straturile structurale ale pavajului rutier. Aplicarea tehnologiei pentru a consolida și stabiliza solurile utilizând agenți activi de suprafață, stabilizatori, în plus, asigură o capacitate mai mare de baze portante în comparație cu soluțiile convenționale, care, la rândul său, duce la o creștere a duratei de viață între reparația drumurilor. Trebuie remarcat faptul că în acest caz:
- formarea structurii solurilor coezive componentei argilos în interacțiunea cu agent tensioactiv stabilizator cauzat de blocarea minerale active, centre hidrofile dispersate, ceea ce conduce la o reducere a suprafeței specifice a solului, precum și a capacității de cationi creșterea hidrofobiei;
- efectul stabilizatorilor CPAV asupra solurilor coezive conduce la un schimb complet de cationi. Reducerea capacității solului stabilizat adsorbi apă și schimbări structurale legate determină modificări ale proprietăților fizice și mecanice ale solului;
- surfactanți anionici pentru soluri utilizare stabilizatorv-calcaros mai bune de utilizare, care se pot manifesta o interacțiune marcată între anionii stabilizatorului organici încărcate negativ cu suprafața solului cationi mineral (Ca2 + Al 3+ Si 4+, etc ...);
- ioni de stabilizatori de sol polimer în plus față de forțele electrostatice sunt reținute de forțele moleculare și de hidrogen. Acestea sunt adsorbate mai puternic, formând complexe complexe organominerale. În acest sens, reacția mediului solului (pH) și a compoziției sale de sare nu influențează semnificativ stabilizarea solului, special dezvoltată în acest scop, de stabilizatori de sol din polimeri;
- când se compactează solul tratat cu un stabilizator de surfactant, apa capilară și filmul sunt ușor separate, creând condiții pentru o compactare ridicată a amestecului de sol.
În acest caz, stabilizatorii SAW au atât avantaje evidente, cât și dezavantaje grave, cum ar fi costul materialului, clasa de pericol, perioada de acțiune efectivă, restricțiile privind tipul și aciditatea solurilor, compoziția lor mineralogică și chimică.
Alegerea metodei de stabilizare și consolidare a solului depinde de tipul de sol, capacitatea proiectată și tipul de transport, sarcina de proiectare, precum și climatul zonelor de construcții rutiere.
Revista "Dorozhniki" este o periodică de informare a sucursalei care acoperă activitatea întreprinderilor rutiere.
Pe site-urile de informații www.dorogniki.com publicații și grupuri de revistă care publică informații despre construcția de drumuri, tehnologiile informaționale utilizate în prezent și materiale, inovații în construcția de drumuri, repararea drumurilor, patching, amenajare a teritoriului și multe alte lucruri legate de construcția de drumuri, reparații drumuri, patch-uri, amenajari peisagistice, cu tehnologii de design, cu bim, cu inovatii, cu siguranta rutiera.
Trimiteți-le prietenilor: