Содержание
Стабилизация грунта — устройство основания
Skip to content
Стабилизация грунта — устройство основанияjerrylab2018-12-04T14:07:29+00:00
Стабилизация — это один из способов устройства оснований. В результате физико-химического воздействия на грунт с помощью специальных машин и добавок грунт закрепляется, приобретает свойства твердого тела и в результате получается монолитное высокопрочное основание.
Сегодня технологии стабилизации грунтов применяются строителями во всем мире. Мощные, современные машины — ресайклеры и последние достижения в области химии почв делают процесс укрепления грунтов очень эффективным по сравнению с традиционным способом устройства оснований: выемкой грунта и заменой его на песчано-гравийную подушку.
Описание метода
Компания «МБМ» выполняет стабилизацию верхнего слоя грунта на глубину до 450 мм путем внесения вяжущих компонентов: цемента и специальных добавок.
Для внесения добавок используется ресайклер — машина с вращающимся фрезерным барабаном, на котором установлены сотни высокопрочных резцов. При вращении барабана происходит срезание верхнего слоя грунта и его качественное перемешивание с вяжущим в специальной камере. Стабилизации можно подвергнуть не только грунты, но и отдельные слои дорожных одежд, разрушающиеся асфальтобетонные покрытия (холодный ресайклинг), основания из щебня. Вместе с вяжущим в камеру ресайклера поступает вода и другие необходимые компоненты. На выходе получается однородная, увлажненная смесь грунта со стабилизаторами.
Где применяется
Логистические терминалы. Склады
Промышленные площадки
Торговые центры. Паркинги
Дорожное строительство всех категорий
Сельские дороги.
Малоэтажное строительство
Лесные дороги. Подъездные пути
Грунтовые, временные дороги
Железные дороги. Трубопроводы
Объекты для армии. Аэродромы
Многоэтажное строительство
Схема процесса
Работы по стабилизации грунта начинаются с лабораторного подбора вяжущих. Площадка должна быть предварительно выровнена, растительный слой почвы удален.
Перед ресайклером на площадку выходит распределитель цемента, который в соответствии с заданной рецептурой рассыпает по поверхности заданное количество вяжущего. К ресайклеру подсоединяется водовоз из которого в смесительную камеру ресайклера поступает вода, количество которой автоматически дозируется для получения определенной влажности.
После прохода ресайклера увлажненный грунт, перемешанный со стабилизатором, уплотняется катками, а затем поверхность профилируется грейдером и окончательно уплотняется. Технологический процесс от распределения цемента до окончателного уплотнения непрерывен. По окончании работ стабилизированный грунт подвергается лабораторным испытаниям.
В результате проделанных операций верхний слой грунта превращается в монолитную плиту с повышенной прочностью, несущей способностью, устойчивостью к статическим и динамическим нагрузкам, а также сопротивлением размыву и просадкам. Такое основание во многих случаях позволяет полностью отказаться от использования песка и щебня.
Сравним затраты
Примерный пирог для устройства технологической площадки с бетонным покрытием под нагрузку около 6 т/кв. м
Традиционный подход
- 1) Бетонная плита
200 мм - 2) Армирование:
сетка арматурная
d10 мм, яч.200х200 мм,
2 слоя - 3) Щебень дорожный
фракция 20-70
300 мм - 4) Песок речной
500 мм - 5) Подстилающий
естественный грунт
Стабилизированное основание
- 1) Бетонная плита
150 мм - 2) Армирование:
сетка арматурная
d8 мм, яч.
200Х200 мм,
1 слой - 3) Стабилизированный
грунт
350 мм - 4) Подстилающий
естественный грунт
200Х200 мм,Но эти конструкции совершенно не эквивалентны по затратам материалов, использованию техники, трудозатратам и производительности труда. При традиционном подходе вы затратите на 25% больше бетона, в 2 раза больше арматуры, сотни тонн песка и щебня (с транспортными расходами) + затраты на перемещение грун- тов. А для стабилизации вы просто используете грунт, который уже лежит на площадке.
Официальное мнение
Укрепление грунтов представляет собой наиболее радикальный и эффективный путь обеспечения экономии материальных ресурсов, повышения производительности труда, резкого уменьшения объема перевозок дорожно-строительных материалов.
ОДМ. Руководство по грунтам и материалам, укрепленным органическими вяжущими. МИНТРАНС РФ. РОСАВТОДОР. Москва, 2003
ПРЕИМУЩЕСТВА
Сокращение затрат
на 20-60%
Сокращение времени
в 2-5 раз
Нужно меньше
техники
Не размокает
Морозоустойчивость
Не просаживается
Нормативные документы
В России по стабилизации грунтов существует нормативная база для прохождения государственной экспертизы строительных проектов.
Грунты, укрепленные цементом, известью, комплексными и другими вяжущими относят к не жестким дорожным одеждам. В своей работе «МБМ»руководствуется следующими нормативными документами
Все нормативные документы
Наша компания располагает всей необходимой техникой для стабилизации и укрепления грунта, что позволяет нам выполнять работы на объектах любой сложности.
Стабилизация грунта — устройство основания
Skip to content
Стабилизация грунта — устройство основанияjerrylab2018-12-05T06:10:17+00:00
Стабилизация грунта – это эффективный способ создания оснований под различные покрытия. Технология стабилизации грунта превращает практически любой грунт в прочное основание. Метод стабилизации и закреп ления грунтов заключается в применении при обработке слабых грунтов минеральных комплексообразующих добавок (стабилизаторов).
Сам процесс укрепления грунтов по существу заключается в измельчении материала существующего природного слоя грунта на заданную глубину и обработке его стабилизаторами.
В результате чего в условиях естественной влажности формируется стабилизированная искусственная порода.
Обработка грунта стабилизаторами осуществляется по специальной технологической схеме.
Работы производятся в 7 основных этапов
Геодезические работы и инженерные изыскания
Инженерно-геологические изыскания необходимы для изучения геологического строения участка, физико-механических характеристик грунтов, их несущей способности, коррозионной активности, гидрогеологических условий и прогноза их изменений в процессе строительства и эксплуатации дорог, обеспечения мероприятий по защите конструкций от неблагоприятных влияний геологической среды, физико-геологических процессов и явлений.
Исследование грунта и подбор стабилизатора
Один из наиболее важных этапов производства работ по данной технологии — лабораторные исследования. Специалисты лаборатории анализируют имеющийся грунт. Определяется состав грунта, его физические свойства и его совместимость со стабилизирующими добавками, за счет внесения которых основание приобретает плотность и несущую способность.
Распределение вяжущего вещества и специальных добавок
Добавки распределяются при помощи специального дозатора, который позволяет контролировать точность дозирования до 5%, что дает гарантию тщательной и качественной обработки грунта.
Благодаря такому подходу обеспечивается равномерность получаемого основания.
Фрезерование поверхности (перемешивание грунтас добавками)
Работы по укреплению природных грунтов производятся специализированными машинами — ресайклерами, основным рабочим органом которых является фрезерный барабан с большим количеством резцов из твердого сплава. Вращающийся барабан измельчает распределенный перед ресайклером слой порошкообразного стабилизатора.
Ресайклер в процессе переработки за один проход смешивает стабилизатор с измельченным материалом существующего грунтового покрытия, а затем полученная поверхность укатывается дорожным катком.
Современные машины для укрепления грунтов позволяют обрабатывать как прочные грунтовые слои, состоящие из твердых пород, так и заболоченные участки местности.
Предварительная трамбовка обработанной поверхности
На данном этапе трамбовка производится для обеспечения последующего прохода грейдера, профилирующего поверхность согласно требованиям проекта от отметки. Предварительная трамбовка осуществляется в один проходпо поверхности, обработанной ресайклером.
Планировка поверхности, придание профиля основанию
Грейдер производит планировку дороги согласно предусмотренному проекту или требованию заказчика, выполняет профилирование дороги для наилучших эксплуатационных характеристик (правильный отток воды и т.д.).
Окончательная трамбовка поверхности
Финальная трамбовка поверхности стабилизированного основания происходит в несколько проходов при помощи катка, вес которого зависит от конкретных условий, таких как толщина обработанного слоя и т.д.
Данная технология использует решения по стабилизации грунтов, применяемые несколько десятилетий в дорожном строительстве Восточной и Западной Европы, США.
Сегодня технология успешно используется в России. Применение данного метода позволяет существенно сократить затраты на закупку нерудных материалов (а в некоторых ситуациях и полностью отказаться от закупки песка и щебня), увеличить скорость проведения работ относительно традиционных методов устройства основания, при этом существенно улучшить качество и долговечность основания.Стабилизация почвы: важность и преимущества
Что такое стабилизация почвы?
Стабилизация грунта – это процесс, при котором физические свойства грунта преобразуются для обеспечения долгосрочного постоянного прироста прочности. Стабилизация достигается за счет увеличения прочности на сдвиг и общей несущей способности грунта. После стабилизации образуется твердый монолит, который снижает проницаемость, что, в свою очередь, снижает потенциал усадки/набухания и вредное воздействие циклов замораживания/оттаивания. Потенциал усадки/набухания почвы – это величина, на которую почва может измениться в объеме в зависимости от содержания влаги.
Некоторые экспансивные почвы могут расширяться на целых десять процентов! Это резкое изменение объема может легко создать достаточную силу, чтобы нанести серьезный ущерб дому, зданию или проезжей части. Стабилизация грунта может улучшить состояние грунта на месте или в естественном состоянии, устраняя необходимость в дорогостоящих операциях по удалению и замене. Часто грунты, которые служат структурной основой для дорог, строительных площадок или автостоянок, обрабатывают химически, чтобы контролировать инженерные свойства грунта, такие как содержание влаги. Стабилизация почвы достигается с помощью извести, продуктов на основе извести или других химикатов, таких как портландцемент. Эти химические вещества основаны на пуццолановых реакциях для образования постоянных связей между частицами почвы. Предпроектные испытания необходимы, чтобы убедиться в наличии достаточного количества материала для постоянной стабилизации грунта.
Если стабилизированный слой грунта включен в конструкцию дорожного покрытия, последующие слои будут тоньше, что приведет к значительной экономии средств.
Известковые стабилизированные грунты превосходят нестабилизированные грунты при правильном выборе материалов, конструкции и конструкции.
Важность и влияние стабилизации грунта на конструкции
Стабилизированный грунт обеспечивает прочную рабочую платформу, основу для всех других частей проектов. После приемов стабилизации слабые грунты могут быть преобразованы путем образования постоянных пуццолановых реакций. Это означает, что грунты не подвержены выщелачиванию и имеют резко сниженную водопроницаемость, что приводит к уменьшению потенциала усадки/набухания и повышению устойчивости к замораживанию и оттаиванию. Кроме того, грунты, которые были стабилизированы, также претерпели некоторую модификацию. Другими словами, почва физически изменилась, облегчив уплотнение и уменьшив пластичность. Более легкое уплотнение облегчает достижение максимальной плотности в сухом состоянии. Индекс пластичности является важной геотехнической мерой, учитывающей критическое содержание воды в почвах.
Всякий раз, когда пластичность в грунтах снижается, грунты становятся более рыхлыми и обрабатываемыми.
Вернитесь к работе с меньшими простоями.
Получить предложение.
Что такое процесс стабилизации грунта?
Процесс стабилизации почвы начинается в лаборатории, где анализируются образцы почвы, чтобы определить, сколько химического модификатора необходимо для постоянной стабилизации почвы. Тест Eades and Grim pH (ASTM D 6276) обычно используется для определения количества материала, необходимого для правильного разрушения и стабилизации почвы. После определения нормы внесения можно приступать к стабилизации грунта на строительной площадке. Во-первых, материал доставляется на площадку, как правило, в пневматических цистернах, но также используются самосвалы и насыпные мешки в зависимости от потребностей строительной площадки. Затем материал распределяется по площадке с заданной скоростью либо с помощью разбрасывателей, либо механическим способом с помощью экскаваторов.
Промышленные регенераторы тщательно смешивают химический модификатор с почвой, так что может произойти ряд реакций. Эти реакции включают физическую модификацию почвы и пуццолановые реакции в почве, которые приводят к долговременному постоянному увеличению прочности. Некоторым продуктам требуется короткий период созревания, чтобы реакция завершилась. После тщательного перемешивания грунта, его уплотнения, выравнивания и окончательного прикатывания стабилизированный грунт готов к дальнейшему строительству. Конечным продуктом может быть дорога, взлетно-посадочная полоса, автостоянка или строительная площадка.
- Этап 1: Одно из многих решений Mintek доставляется на место проведения работ в пневматическом автоцистерне
- Шаг 2: Затем продукт перегружается в разбрасыватель
- Шаг 3: Разбрасыватель затем распределяет продукт по проблемной почве
- Этап 4: Реагент Mintek, вода и почва смешиваются с помощью водовоза и регенератора
- Этап 5: Затем уплотненный материал выравнивается по профилю и поперечному уклону
- Этап 6: После смешивания измельченная смесь уплотняется барабанным валиком или кулачковой лапкой
Как вы стабилизируете грунт?
Методы стабилизации грунта включают использование химикатов для улучшения свойств грунта для создания лучшей рабочей платформы для строительства.
Известь повышает рН почвы, растворяя кремний и оксид алюминия, которые естественным образом присутствуют в почвах, содержащих любое количество глины. Кремнезем и глинозем реагируют с кальцием из извести и воды, присутствующих в почве, с образованием гидратов силиката кальция (CSH) и гидратов алюмината кальция (CAH). CSH и CAH — это те же самые взаимодействия, которые присутствуют при работе с цементом. Они образуют долгосрочные, постоянные связи, которые резко улучшают несущую способность почвы. Побочные продукты процесса производства извести могут быть ценными, поскольку содержание глины в почве уменьшается. Эти материалы привносят пуццолановые свойства из процесса производства извести в почвенную смесь, где реакции могут образовывать высокопрочные связи. Портландцемент также может стабилизировать грунты, особенно когда нет доступных частиц глины для высвобождения природных пуццоланов. Цемент реагирует с содержанием воды в почве и гидратируется так же, как бетон, чтобы придать почве прочность.
Методы и материалы для стабилизации грунта
Что понимается под стабилизацией грунта?
Стабилизация грунта — это процесс, при котором физические свойства грунта преобразуются для обеспечения постоянного прироста прочности перед началом строительства. Стабилизированные грунты превосходят нестабилизированные грунты при правильном выборе материалов, конструкции и конструкции. Когда стабилизированный слой грунта включается в структурную конструкцию дорожного покрытия, последующие слои могут быть тоньше, что приводит к значительной экономии средств и минимизирует потребность в первичных материалах. В дополнение к повышению прочности, стабилизированный грунт образует твердый монолит, который снижает проницаемость, что, в свою очередь, снижает потенциал усадки/набухания и вредное воздействие циклов замерзания/оттаивания.
Стабилизация грунта может улучшить состояние грунта на месте или в естественном состоянии, устраняя необходимость в дорогостоящих операциях по удалению и замене.
Часто строительные площадки, где необходимо построить дороги, строительные площадки, автостоянки, взлетно-посадочные полосы или другие конструкции дорожного покрытия, содержат естественно влажные, слабые почвы. Эти почвы могут быть химически обработаны для повышения прочности за счет стабилизации и улучшения инженерных свойств, включая содержание влаги и пластичность, за счет модификации. Процессы стабилизации грунта ex situ или за его пределами возможны, но обычно используются для экологических проектов, а не для типичных строительных работ.
Оцените мощность дозы для вашей рабочей площадки с помощью Калькулятора мощности дозы
ПОПРОБУЙТЕ СЕЙЧАС
Химическая стабилизация почвы
Термин «химическая стабилизация почвы» используется, когда используется относительно широкий термин «химическая стабилизация почвы». как негашеная известь, пыль печи для обжига известняка (LKD), цемент или другие промышленные побочные продукты и побочные продукты используются для повышения прочности грунта земляного полотна.
Независимо от реагента важно использовать надлежащие методы. Тщательное перемешивание обеспечивает полное включение и общую однородность смеси. Проверка влажности и уплотнения важна, чтобы убедиться, что все реакции произошли. Каждый реагент должен полностью гидратироваться, а максимальная плотность достижима только при оптимальном содержании влаги. Независимо от используемого вяжущего, предварительное планирование проекта, включая лабораторные испытания, важно для того, чтобы быть уверенным, что присутствует достаточное количество вяжущего для постоянной стабилизации грунта и обеспечения желаемого результата.
Материалы для стабилизации грунта
Известь
Негашеная известь, которую часто называют просто известью, представляет собой химическое соединение оксида кальция (CaO). Негашеная известь доступна в двух видах: с высоким содержанием кальция и доломитовая. Высококальциевый почти полностью представляет собой оксид кальция, тогда как доломитовая негашеная известь содержит часть оксида магния (MgO) наряду с оксидом кальция.
Некоторые промышленные применения, такие как сталь, требуют магниевого компонента для определенных процессов. Для строительных целей высококальциевая и доломитовая негашеная известь практически неотличимы. Узнайте больше о том, почему продукты на основе извести являются наиболее эффективным средством для сушки почвы и как они могут улучшать почву путем модификации.
Известь стабилизирует глинистые почвы, обеспечивая долговременный прирост прочности, который сохранится после первоначального применения. Исследования показали, что эти реакции могут продолжаться в течение года и более. Стабилизация известью обеспечивает кальциевый компонент и надлежащую химическую среду, необходимую для постоянной стабилизации почвы. Поскольку известь является щелочным материалом, она обеспечивает надлежащую химическую среду, повышая рН почвы до такой степени, что встречающиеся в природе пуццоланы, такие как кремнезем и оксид алюминия, становятся растворимыми. После растворения они могут реагировать и образовывать цементирующие связи с кальцием из извести.
Образующиеся гидраты силиката кальция (C-S-H) и гидраты алюмината кальция (C-A-H) являются постоянными и уменьшают влияние глинистой почвы, что приводит к очень упругому основанию, а не маскирует его, как в случае с другими методами стабилизации.
Почвы с индексом пластичности (PI) 10 и выше, как правило, являются отличными кандидатами на стабилизацию известью. Надлежащие лабораторные испытания важны для определения реактивности почвы и дозировки, необходимой для надлежащей стабилизации.
Calciment® LKD
Известковая пыль, или LKD, является побочным продуктом процесса производства извести, который содержит комбинацию CaO, MgO и пуццоланов. Подобно летучей золе, пуццоланы образуются из топлива, используемого в процессах сгорания, и представляют собой мелкодисперсные материалы, переносимые выхлопными газами и собираемые средствами контроля выбросов, такими как мешочные фильтры.
Эти продукты представляют собой своего рода гибрид негашеной извести и цемента, которые хорошо работают на почвах с индексом PI 5-35.
Наличие пуццоланов позволяет стабилизировать более зернистые и песчаные почвы. Поскольку Calciment LKD также содержит кальций, как и известь, продукт может также использовать пуццоланы, естественно присутствующие в глинистых почвах, для создания цементирующих связей. Подобно летучей золе, каждый раз, когда используются побочные продукты, потребление энергии и выбросы снижаются. Использование первичных материалов и вывоз на свалки сведены к минимуму, что делает Calciment LKD экологически чистой альтернативой традиционным реагентам.
Цемент
Цемент представляет собой широко используемый композиционный материал, состоящий в основном из кальция, кремнезема, глинозема и железа, полученных из известняка, песка и глины. Все они обрабатываются, обжигаются в печи и измельчаются в мелкий порошок. Когда цемент подвергается воздействию воды, он химически гидратируется, в результате чего образуется гель, который образует взаимосвязанную матрицу вокруг частиц почвы.
Смесь затвердевает или затвердевает очень быстро, обычно в течение одного-трех часов, поэтому почвенно-цементную смесь необходимо укладывать, перемешивать и уплотнять быстро. Такое быстрое отверждение приводит к высокому начальному приросту прочности, который быстро снижается.
Цемент является эффективным реагентом для стабилизации некоторых типов грунтов. Однако не все типы грунтов одинаковы, и понимание геотехнических свойств грунтов для вашего конкретного применения является ключевым. Цемент является хорошим вариантом при работе с песчаными крупнозернистыми грунтами, но эффективность цемента снижается по мере увеличения содержания глины и пластичности. Стабилизация цементом просто маскирует эффект глины и не является экономичным вариантом стабилизации мелкозернистых грунтов. Кроме того, нежелательное растрескивание при усадке часто связано с стабилизированным цементом грунтом, позволяющим проникать воде и вызывать дальнейшие повреждения.
Грунты с индексом пластичности (PI) 10 или меньше обычно подходят для стабилизации цементом.
Надлежащие лабораторные испытания важны для определения правильного продукта и дозировки, необходимой для правильной стабилизации почвы для вашего конкретного применения.
Прочие продукты для стабилизации
Битум
Битум представляет собой встречающееся в природе органическое вяжущее, которое обычно получают путем перегонки или переработки сырой нефти. Это липкая, вязкая жидкость, которая обычно скрепляет асфальт. Когда битум добавляется в почву, он заполняет пустоты в почве, чтобы механически стабилизировать почву, а не вступать в реакцию с отдельными частицами почвы. Тип почвы является важным фактором при выборе битума для стабилизации. Мелкозернистые почвы требуют более высоких дозировок битума для стабилизации почвы по сравнению с песчаными крупнозернистыми почвами. Битум часто является одним из самых дорогих строительных материалов, поэтому дозировка является ключевым фактором экономической эффективности при рассмотрении битума.
Погода является еще одним фактором, который необходимо учитывать, так как битум очень чувствителен к перепадам температуры. Вязкость будет уменьшаться с температурой, что приведет к плохому смешиванию, нежелательной неравномерности смеси и кажущейся случайной стабилизации при более низких температурах.
Геотекстиль
Геотекстиль — это ткань, устойчивая к химическим веществам и биоразложению. Как и битум, геотекстиль механически взаимодействует с грунтом, обеспечивая повышенную прочность и несущую способность. Размер раскрытия, прочность блокировки и сопротивление проколу являются важными факторами, связанными с геотекстилем. Увеличение стоимости геотекстиля увеличивает общую стоимость проекта.
Затирка
Затирка представляет собой текучую смесь воды, цемента и песка, которую можно перекачивать насосом по всей рабочей площадке. Суспензионный раствор впрыскивается через заданные промежутки времени для проникновения в матрицу почвы.
Смесь со временем затвердевает, придавая грунту прочность и несущую способность. Заливка раствором под давлением возможна только в зернистых грунтах, поскольку материал должен иметь возможность проходить через массу грунта. Мелкий размер частиц, связанный с глинистыми почвами, приводит к минимальному проникновению или отсутствию проникновения, что делает цементирование неэффективным.
Методы стабилизации почвы
Лабораторные испытания
Лабораторные испытания важны для определения типа продукта и минимальной дозировки, а также воды, необходимой для достижения оптимального содержания влаги. Наш инновационный центр и специалисты по клиентским приложениям всегда готовы проверить варианты.
Транспортировка и разбрасывание
Известь обычно доставляется на строительную площадку с помощью пневматического грузовика, а затем перегружается в разбрасыватель. Грузовики-разбрасыватели распределяют материал по рабочей площадке с заданной дозой.
После применения химического реагента обычно добавляется вода, и ее количество зависит от желаемых результатов и текущего содержания влаги в почве. Для небольших или удаленных работ известь может доставляться в самосвалах или мешках.
Пневматическая тележка
Мешки для сыпучих материалов
Перемешивание
Известь и воду необходимо правильно вносить в почву, чтобы получить однородную смесь и помочь разрушить почву. Регенераторы являются предпочтительным смесительным оборудованием для этой части процесса. Тем не менее, экскаваторы-погрузчики и бульдозеры хорошо подходят для небольших работ или при низкой исходной несущей способности почвы, что часто имеет место на экологических объектах, связанных с проектами по стабилизации отстойников, шламов или отложений.
Выдержка
Период выдержки может потребоваться для стабилизации извести, в зависимости от проекта. Как правило, период выдержки около четырех часов необходим для обеспечения полной гидратации после тщательного перемешивания.