Технология стабилизации грунтовых дорог. Стабилизация грунта: основные этапы

Нашел в интернете без подписи автора:
"В дорожном строительстве жидкое стекло не получило широкого распространения, за исключением постройки опытных участков, а также силикатирования щебёночных шоссе по методу пропитки и поверхностной обработки. Причина - низкая морозостойкость силикатированных , а также неудобство в работе в связи с быстрым схватыванием и твердением смеси грунта с силикатом. Вместе с тем, опыт инженерных войск наступающей Советской армии в 1944 году показал преимущества силикатирования временных грунтовых и щебневых дорог: при устройстве обходов заминированных и взорванных отступающими немецко-фашистскими войсками дорог быстрое укрепление грунта при помощи лопат и садовых леек давало прекрасные результаты. "

Из книги В. Д. Глуховского "Грунтосиликаты":
"Строительство шоссейных дорог на жидкостекольном вяжущем с инертными заполнителями (известняк, доломит, кварцит, песчаник, гранит) основано на способности жидкого стекла образовывать твердые монолитные массы с заполнителями.

Работы, проводимые в этом направлении в различных странах, в одних случаях дали положительные результаты, а в других-отрицательные. В Италии и особенно во Франции построено тысячи километров силикатированных шоссейных дорог. Германией в этом вопросе не достигнуто положительных результатов.

В нашей стране работы по силикатированию дорог проводились В. М. Шалфеевым и дали удовлетворительные результаты.

Строительство таких дорог может производиться способом силикатного бетона или способом пропитки.

При строительстве способом силикатного бетона рабочая смесь, состоящая из крупного заполнителя, высевок и жидкого стекла, после тщательного перемешивания укладывается слоем 10 см и уплотняется катками. Через 24 часа масса приобретает достаточную прочность и по ней может двигаться транспорт."

Из своего опыта работы с жидким стеклом скажу, что видимо одного жидкого стекла недостаточно. Я делал краски на основе жидкого стекла. С фасадов их смывало примерно десятым дождем. Не хватает в этом описании какого-то компонента, повышающего влагостойкость.

У того-же Глуховского при укреплении грунтов дополнительно (не дорог) используется раствор соли. Какая нужно соль он не говорит. В других источниках говорят о калийной соли, но не указывают какое применяется жидкое стекло калиевое или натриевое. Тоже у Глуховского для повышения водостойкости строительных блоков из грунтосиликата рекомендуется после формования пропитка в соляном растворе. Отвратительно написана книга, информацию приходится по крупицам собирать из разных глав и все равно остается многое непонятным. Такое ощущение, что авто специально пытается все запутать.

Вместе с тем Глуховский утверждает: "Такие дороги более дешевые, чем бетонные и дороги с другими видами щебеночных покрытий. Они в полтора-два раза долговечнее, чем асфальтовые и бетонные, а также более износо-, водо- и морозостойкие."

Почему я так озабочен темой? После того как я облажался с краской на жидком стекле, я перестал его использовать в производстве и у меня на складе зависло около тонны жидкого натриевого стекла. Стоит уже лет семь.

А на даче есть много мест, где я с удовольствием укрепил бы подъездные пути. Может кто-то подскажет технологию. Буду очень признателен. А то эксперименты могут затянуться. Сразу же результат не оценишь, нужно выждать год-другой.

Может быть грунт смешивается с жидким стеклом, укладывается, а потом поливается раствором соли. Из садовых леек красноармейцы чем-то поливали дороги в 1944. Если жидкое стекло натриевое, то, видимо и соль натриевая NaCl - обычная поваренная.

Вот еще из Глуховского: "Жидкое стекло применяется для ремонта поверхностных частей бетонных сооружений. В этом случае на смоченное водой поврежденное место накладывают слой жидкого стекла с модулем 3,3- 3,4, который посыпают порошком цемента. В результате химического взаимодействия между цементом и щелочным силикатом происходит быстрое твердение смеси."

Стабилизация дорожного покрытия - качественный и экономный способ строительства дорог

Компания "Национальные Ресурсы" более 10 лет работает в сфере строительства и оборудования дорожного основания.

Занимается полным комплексом работ по строительству дорожного покрытия и оснований дорог, также промышленных и складских площадок, методом укрепления и стабилизации грунта с применением различных материалов.

Гарантией качественно спроектированного и выполненного проекта является многолетний опыт работы компании - одно из главных наших преимуществ.

Команда профессионалов готова к выполнению работ в самых сложных погодных условиях с практически любым типом грунта. Благодаря большому практическому опыту и накопленной базе знаний по анализу грунтов, используя современное оборудование, компания "NR" обеспечивает подбор оптимального состава стабилизирующей смеси, что является залогом и гарантией качества дорожного основания до 15 лет.

За качеством проектов, работ и материалов стоит тесное научное сотрудничество с профильными институтами России и стран СНГ, которое дает нам еще больше уверенности как в применяемых технологиях, так и в их высоких показателях. Каждый образец грунта и дорожного покрытия проходят лабораторные исследования в специально смоделированных условиях, что позволяет не допустить ошибок при строительстве дорог.

Отзывы о выполненных заказах и профессиональном, а также научном сотрудничестве, резюме реализованных проектов и наша гарантия обеспечивают Вашу уверенность при строительстве либо ремонте дорог компанией "Национальные Ресурсы".

Компания "NR" обладает эффективным и производительным оборудованием для выполнения полного комплекса услуг по стабилизации и ресайклингу дорог.

В автопарке компании используются самые большие и производительные ресайклеры Wirtgen WR250. Производительность одного ресайклера составляет 8000 м2 за смену. Глубина уплотнения достигает 560мм.

Автопарк ресайклеров Wirtgen WR250 в количестве 10шт. позволяет выполнять самые сложные работы в крадчайшие сроки.

Также, в наличии компании используются: цементораспределители, катки, автогрейдеры и навесные стабилизаторы (для исользования на небольших площадях).

Зачем нужна стабилизация грунта при строительстве дорог? Прежде всего, это вариант сделать дорогу качественно и экономно. Технически это улучшение инженерных свойств природных грунтов через смешивание с ними специальных ингредиентов, добавок и стабилизирующих присадок.

Работы по стабилизации и укреплению дорог

Грунты, применяемые в дорожном строительстве, имеют определенные предельные показатели прочности, т. е. способны нести определенной величины нагрузки от движущегося транспорта. Технология стабилизации и укрепления грунта позволяет добиться укрепленного основания дороги, по прочности не уступающего асфальтобетонному покрытию.

По сути метод стабилизация грунта неорганическими вяжущими материалами, заключается во внесении компонентов - цемента, извести, битума, и т.д. Укрепленные по этому методу грунты применяют для сооружения дорожных оснований под капитальные покрытия из асфальтобетона и для строительства облегченных покрытий вместо асфальтобетонных.

Стоимость строительства оснований и покрытий из стабилизированного грунта в 3,5-5 раз дешевле, чем строительство щебеночных оснований или асфальтобетонных покрытий. Слой основания из стабилизированного грунта толщиной 30 см равнопрочен слою из щебенки толщиной 18-20 см; легкое покрытие из стабилизированного грунта толщиной 15-20 см равнопрочно асфальтобетонному покрытию толщиной 6-10 см.

Метод стабилизации грунтов цементом

Вести работы по укреплению грунта с помощью данной технологии возможно как на местных, так и на привозных грунтах. Для стабилизации наиболее подходящими являются супеси и суглинки. При использовании неорганических вяжущих не допускается применять грунты, содержащие гумусовые вещества в количестве 2% по массе.

Стабилизация грунтов состоит из следующих основных операций:

• подготовки полосы грунта (профилирование автогрейдером);
• разрыхления и измельчения грунта;
• распределения вяжущего материала;
• перемешивания измельченного грунта с вяжущим материалом (с помощью дорожного ресайклера);
• поливки и окончательного перемешивания с водой измельченного грунта, смешанного с порошкообразным вяжущим при стабилизации цементом или известью;
• уплотнения полосы, стабилизированного грунта.

Важным фактором при применении технологии стабилизации и укрепления грунта , является контроль над качественным выполнением всех этапов строительства. Чем интенсивнее измельчается грунт, тем лучше и равномернее он смешивается с вяжущим материалом и тем прочнее получается стабилизированный слой. В нормально измельченном грунте количество частиц размером 3-5 мм не должно превышать 3-5% по весу, что проверяют специальными пробами.

Технологий укрепления грунта, равно как и специального оборудования - множество, это направление разрабатывается с 80-х годов прошлого века. Но прогрессивность и эффективность представленной технологии на сегодняшний день, по сравнению со стандартными методами строительства, невозможно недооценивать.

Действует гибкая система скидок! Индивидуальный подход в формировании ценовой политики к каждому клиенту!

Технология укрепления/стабилизации грунтов с использованием неорганических вяжущих материалов применяется в строительстве более 60 лет, как в нашей стране, так и во многих зарубежных странах.

При использовании данной технологии, в зависимости от конечного результата, разделяют стабилизацию грунтов и укрепление грунтов.

При стабилизации грунтов имеется возможность улучшить условия уплотнения местных грунтов, в том числе переувлажненных и пучинистых. Данный метод позволяет устраивать морозозащитные слои, а так же увеличить несущую способность грунтов оснований.

При укреплении грунтов происходит существенное увеличение физико-механических характеристик местных грунтов. Метод применяется для устройства как морозозащитных слоев, так и несущих слоев оснований.

Нормативные документы: ГОСТ 30491-97. «Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия». ГОСТ 23558-94. «Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия».

Область применения

При отсутствии в районе строительства месторождений прочных каменных материалов, а так же песчаных грунтов пригодных для строительства оснований, как показывает отечественный опыт, можно эффективно использовать имеющиеся местные грунты, улучшенные или укрепленные различными вяжущими материалами.

Технология стабилизации/укрепления грунтов по методу смешения на месте может быть использована при строительстве конструктивных слоев основания: верхнего и нижнего слоя.

Описание

Использование вяжущих материалов при стабилизации/укреплении местных грунтов позволяет увеличить плотность, повысить водостойкость и морозостойкость.

Современное оборудование позволяет эффективно проводить улучшение/укрепление местных грунтов непосредственно на месте на большую глубину (до 40 см) за один рабочий проход с большой точностью дозировки вяжущих материалов.

Существующее однопроходное смесительное оборудование позволяет получать однородную смесь даже при работе с грунтами повышенной влажности.

Вяжущие материалы и добавки

Основными и доступными минеральными вяжущими материалами являются цемент и известь. Обычно, дозировка составляет от 3 до 10% (?6%) от массы укрепляемого грунта.

При использовании извести или цемента для стабилизации или укрепления грунтов практически всегда удается обеспечить требуемый коэффициент уплотнения грунта на основе лабораторных подборов дозировки вяжущих материалов.

Для укрепления цементом наиболее пригодны пылеватые супеси и песчано-глинистые грунты оптимального состава.

Технология производства работ

При проведении работ выполняются следующие технологические операции:

• Планировка поверхности основания
• Дозировка органических вяжущих материалов и распределение
• Смешивание фрезеровальной машиной на заданную глубину, в случае необходимости дозировка органических вяжущих (битумной эмульсии) и химических добавок непосредственно в смеситель.
• Планировка и уплотнение основания до заданных показателей.

Специальный комплект механизмов может иметь производительность от 5000 до 15000 м3 в смену в зависимости от глубины укрепления и возможности доставки на объект требуемого количества вяжущих материалов.

Особенности вертикальной планировки площадок с применением технологии стабилизации/укрепления грунтов

При проектировании вертикальной планировки территорий обычно используется общий принцип планирования земных работ с учетом, так называемого, «нулевого баланса земляных масс». Данный принцип позволяет снизить затраты, связанные с перемещением земляных масс по территории, а так же позволяет исключить перевозки, как недостающих, так и излишних материалов и вывоз грунта.

Традиционный метод земляных работ имеется следующие недостатки:

• Возникает необходимость вывоза непригодных (переувлажненных, пучинистых) грунтов
• При строительстве открытых площадок (внутренние дороги, стоянки), имеется проблема проектирования конструкций дорожных одежд с обеспечением требований по морозоустойчивости, в Центральном регионе РФ для обеспечения данного требования общая толщина конструкций требуется устройство конструкций общей толщиной около 1,0 м Окончательный уровень вертикальной планировки оснований не совпадает с уровнем «нулевого баланса земляных работ», это означает, что для устройства оснований необходимо доставка значительного объема привозных материалов (песок, щебень и т.д.). Соответственно дополнительные затраты.
• Дорожное строительство . Обработка негашеной известью грунта, предназначенного под строительство дорожного полотна, дает возможность получить твердое основание с хорошими несущими характеристиками. Известь модифицирует мелкозернистые и влажные глинистые грунты, а также стабилизирует химически активный грунт за счет пуццолановой реакции.

При использовании технологии стабилизации/укрепления грунтов имеется возможность применить более оптимальное решение при строительстве объектов различного назначения.

Применение технологии стабилизации/укрепления грунтов позволяет получить до 20% экономии по сравнению с традиционным методом.

Для устройства бетонных промышленных полов рекомендуется выполнять стабилизацию основания по двум причинам.

Во-первых, качественное прочное основание.

Строительство дорог: технология стабилизации грунта при применении современных материалов и методов строительства

Эта технология является заменой традиционным щебеночным и бетонным основаниям стабилизированным грунтом. Данное основание можно эксплуатировать как самостоятельно, без нанесения слоя асфальта, так и вместе с ним. Строительство может вестись как с перемещением, так и без перемещения грунта (инъекции различного давления), используя почву, находящуюся по месту выполнения работ.

В Европе эта технология используется при подземных работах и дорожном строительстве: строительство тоннелей, метро, дорог, стояночных площадок, автомагистралей, аэродромов, каналов и трубопроводных траншей, а также строительстве дамб и искусственных водоемов, портов, водохранилищ (уплотнение и герметизация). Кроме того, технология применима при укрепление и герметизация мусорных свалок, строительстве городских дорог и дорог местного значения, тротуаров, велосипедных дорожек. Она эффективна при формировании складских и производственных площадок, полов в цехах и ангарах, дорожного покрытия на предприятиях, парковок для легкового и грузового транспорта, дорог и промышленных площадок в нефтехранилищах для перерабатывающих предприятий.

Принцип действия технологии стабилизации грунта, заключается в стимулировании ионного обмена частиц почвы и молекул воды. Система состоит из нескольких компенентов: за счет их совместного действия, частицы грунта при механическом уплотнении под давлением сближаются друг с другом, при этом происходит консолидация грунта.

В результате применения данной технологии, увеличиваются физико-механические параметры грунта, его гидроизолирующие свойства и улучшается защита от эрозии.

Грунтобетон с "Geosta K-1" - дорожное покрытие

Наличие техники, на сегодняшний день, позволяет выполнять строительство до одного километра дорожного покрытия в день. При необходимости объем работ можно увеличить до 5-10 км в день с привлечением дополнительных машин. Привлекательность использования технологии заключается не только в сжатых сроках строительства, а также в своей экономичности, практичности и долговечности.

Почему технологии стабилизации грунта популярны в Европе?

Потому что данная технология повышает прочность и водостойкость основания автомобильной дороги, его несущей способности и стойкости к эрозии без замены и перемещения грунта при малых дозировках порошкообразного вяжущего (1,5…2,0%). Сохраняется экосистема!Открывать движение по построенному участку можно сразу по завершению строительства. Сокращается время строительства дорожного полотна, за счет применения простого бесшовного строительного метода (уменьшение потребности большого количества дорожно-строительной техники и уменьшения времени ожидания окончания производства работ).

Стоит акцентировать внимание, что технология позволяет сэкономить не только время процесса строительства, но и денежные средства за счет минимизации транспортных затрат и при длительном сроке эксплуатации (низкие производственные расходы и расходы по содержанию, высокая грузоподъемность и морозоустойчивость).

Нами отмечено, что предлагаемая система позволяет достичь экономии материалов и трудозатрат от 20% до 30% за счет исключения щебня и трудозатрат по его доставке, использования грунтов на месте строительства, что также ведет к сокращению срока ввода объектов в эксплуатацию в 2-3 раза, в сравнении с аналогичными проектами без использования данной технологии.

Препарат GEOSTA ®

«Geosta K-1» (производства Нидерландов) успешно используют на практике почти во всех странах Западной Европы, Африки, Америки и в целом ряде стран других континентов.

Происхождение препарата «Geosta K-1» относят к 70-м годам в Японии. В начале 90-х технология его использования и производства пришла в Западную Европу – Голландию. Химический состав препарата «Geosta K-1» это смесь набора солей, в том числе: хлоридов натрия, магния и калия и добавок согласно документации производителя, защищенных патентом и зарезервированных товарным знаком.

Препарат имеет вид порошка, легко растворимого в воде экологически совместимого и не оказывающего никакого вредного воздействия на окружающую среду (грунты и подземные воды). Препарат «Geosta K-1» позволяет стабилизировать грунты и их различные смеси с цементом, а также скреплять промышленные отходы, содержащие в том числе и тяжелые металлы. В ходе многолетних экспериментов по скреплению различных промышленных отходов с помощью Geosta® в лабораториях Института Исследований Дорог и Мостов (ИИДМ, Варшава, Польша) достигнуты позитивные и многоообещающие результаты, открывающие возможность их утилизации (хозяйственного исполь зования) и полного обезвреживания.

Это относится, в том числе, и к скреплению шлаков сгорания. Получены позитивные пробы скрепления шлаков сгорания сталеплавильной металлургии и шлаков производства цинка, а также скреплена флотационная пыль с помощью смеси препарата "Geosta K-1" с цементом.

При соединении «Geosta K-1», цемента и воды наступает процесс пол- ной кристаллизации, подобный происходящему в грунто-цементных смесях. В трудных грунтах и промышленных отходах применение «Geosta K-1», цемента и воды даёт истинную стабилизацию, а полученная стабилизированная и скрепленная смесь (конечный продукт) обладает следующими свойствами:

– прочность на сжатие,
– пониженная способность впитывать влагу
– морозостойкость,
– повышенный модуль упругости
– образуется однородная структура (искусственный камень) со свойствами грунтобетона.

Препарат «Geosta K-1» позволяет решить многие проблемы: геотехнические, в стабилизации грунтов, в укреплении почвы, в гидротехническом строительстве, в инъекциях низкого и высокого давления, в распоряжении промышленными отходами.

Задача машины рециклера - перемешать смесь грунта, бетона и Geosta ® до однородной смеси на требуемую глубину

Возможности практического применения препарата
"G E O S T A K-1"

1. В строительстве дорог, площадок, паркингов (как «подушки» под покрытие, как основание).
2. В рециклинге дорог, укреплении уже существующих подпор.
3. В стабилизации откосов, насыпей, противопаводковых валов.
4. Укрепление железнодорожных насыпей.
5. В строительстве автострад и аэродромов.
6. В строительстве теннисных кортов, велодорожек, тротуаров.
7. В рекультивации и строительстве коммунальных и промышленных свалок.
8. Дороги временные и монтажные на стройках.
9. При скреплении промышленных отходов.
10. При строительстве дождевых и канализационных трубопроводов, газопроводов, теплотрасс и технологических трубопроводов.
11. В гидротехнических сооружениях.
12. При иловых отложениях в шахтах.
13. Как добавка в бетоны.
14. Как добавка при производстве кирпича и других строительных материалов.
15. Рекомендуема при решении сложных геотехнических и экологических проблем.
16. В инъекциях низкого и высокого давления.

Почему GEOSTA®?

Внедрение технологии Geosta®, как средства достижения высокого качества в дорожных конструкциях, в мировой практике был применен в последнем десятилетии и доказал его совершенство. Geosta® сделала возможной стабилизацию любого вида грунта (в том числе с илом и шлаком).

Становится возможной стабилизация цементом в таких грунтах, где она традиционно недостижима, например: грунты с органическими примесями, грунты с перегноем (черноземы), сильно окисленные грунты, испорченные химическими отходами с повышенным содержанием тяжелых металлов.

До...

После...

Сокращается количества сырья в сравнении с традиционным методом. А, кроме того, Geosta® снижает толщину конструкции. Конечным продуктом является монолит – твёрдый, как скала, водоотпорный и морозостойкий.

Использование метода Geosta® существенно сокращает время реализации проекта.

ДОСТОИНСТВА МЕТОДА

● Никакой прямой и побочной угрозы для экосистемы

● Использование ЛЮБЫХ материалов: глины, ила, шлаков, пылеподобного песка, грунтов с примесью гумуса, грунтов с перегноем, окисленных грунтов и т.п.

● Меньшая стоимость в сравнении с общепринятым методом в силу:

– увеличения прочности на сжатие.

– повышенный модуль упругости.

– стойкость к морозу, размерзанию и вымыванию,

– высокая производительность при строительстве.

– меньшая толщина слоя асфальта (около 1/3 толщины асфальтового покрытия при выполнении основания насыпным способом).

– Снижение намокаемости более 30%

● Использование препарата Geosta® в основании дороги приводит к снижению тенденции образования микротрещин в верхних слоях асфальта в сравнении с традиционным методом.

Выгоды от использования метода стабилизации грунтов с Geosta®

● разрешает целый ряд геотехнических и строительных проблем;

● расширяет область применения цемента, в силу того, что GEOSTA® связывает любой грунт;
● положительно влияет на процесс гидратации и течение процесса цементации, что повышает прочность конструкции и снижает потребление цемента;
● снижает на 12-14% расход цемента в сравнении с общепринятым методом;
● позволяет достигнуть высокой эластичности конструкции, что основано на теории ионообмена, а её структура (так наз. «пласт мёда») свидетельствуют о значительной концентрации и силе;
● придаёт долговечность конструкции;
● позволяет использовать свойства стабилизированного грунта – водоотпор-ность, снижение намокаемости на 25-30%;
● не угрожает окружающей среде;
● в силу высокой адгезии препятствует вымыванию токсичных составляю-щих, и, напротив, обладает способностью преобразовать тяжелые металлы в их силикатные структуры;
● позволяет получить впечатляющий эффект без применения специализиро-ванного оборудования;
● этот метод можно рекомендовать к применению во всех операциях связывания грунта с цементом и скрепления промышленных отходов.

● ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТА «GEOSTA K-1» C ПРОМЫШЛЕННЫМИ ОТХОДАМИ (!)

 В строительстве гидротехнических сооружений.
 В строительстве автострад, аэропортов, дорог, оснований складских помещений, паркингов, велодорожек.
 В шахтном строительстве.
 В основания под станки и оборудование, заводские технологические линии.
 В строительстве и укреплении откосов, насыпей, противопаводковых валов.
 При строительстве дождевых и канализационных трубопроводов, газопро-водов, теплотрасс и технологических трубопроводов
 В рекультивации и строительстве коммунальных и промышленных свалок.
 В индивидуальных проектах, где возникают трудные геотехнические и экологические проблемы.

Принимая во внимание практические возможности применения препарата «GEOSTA K-1», в том числе и с промышленными отходами, требуются конкретные испытания, разработки, а также индивидуальные проекты.

ПРИГЛАШАЕМ К СОТРУДНИЧЕСТВУ!