Стабілізатори ґрунтів
Технологія зміцнення ґрунтів для влаштування робочого шару земляного полотна та конструктивних шарів дорожніх одягів з використанням великого спектру місцевих матеріалів та ґрунтів, а також в'яжучих та добавок, незважаючи на нижчу вартість у порівнянні з технологією застосування дискретних матеріалів, пов'язана з значною витратою основних в'яжучих.
У дорожній термінології розрізняють дві технології, що підвищують працездатність ґрунтів:
- стабілізація несучої здатності міцних від природи ґрунтів шляхом запобігання існуючим зв'язкам між частинками та агрегатами головним чином від руйнування при дії вологи. Оскільки взаємодія води з мінеральними частинками відбувається на поверхні останніх, стабілізація ґрунту в сенсі надання водостійкості його природним внутрішнім зв'язкам може бути досягнута в першу чергу шляхом зміни властивостей цієї поверхні та надання їй здатності відштовхувати воду. Це може бути забезпечене застосуванням поверхнево активних гідрофобних речовин;
– зміцнення ґрунтів шляхом створення нових міцних і водостійких зв'язків між частинками та агрегатами. Створення нових зв'язків призводить в кінцевому рахунку до утворення нової структури або посилення структури ґрунту, що існувала раніше. Отже, процес зміцнення є процесом структуроутворення, а нові зв'язки створюються шляхом на грунт структурообразующих речовин.
При стабілізації міцність глинистого грунту (у якому сили внутрішнього тертя незначні) обумовлена переважно силами внутрішнього зчеплення З [1].
При зміцненні глинистих грунтів міцність складається як із сил внутрішнього зчеплення, так і сил зчеплення, обумовлених створюваною структурою в'яжучого, що вводиться (С1).
Уцій статті розглянуті стабілізатори, що забезпечують стабільність З глинистих ґрунтів, що не містять у своєму складі хімічних речовин, що створюють додаткові сили С1, а також технології стабілізації та комплексного зміцнення ґрунтів з їх використанням. Такі стабілізатори вводять у ґрунти у водному розчині, що ускладнює (унеможливлює) їх застосування при вологості ґрунту, близької до оптимальної або вище (перезволожені ґрунти).
Вимоги до фізикомеханічних показників укріплених ґрунтів для конструктивних шарів дорожнього одягу в залежності від використовуваного в'яжучого та марки одержуваного матеріалу наведені у відповідних стандартах: ГОСТ 3049197 [2] та ГОСТ 2355894 [3]. ГОСТ 2355894 не регламентує рамки вмісту в'яжучого в укріплених ґрунтах, а область їх застосування рекомендує відповідно до марки матеріалу. Для зниження витрати в'яжучих матеріалів, підвищення міцності, морозостійкості та покращення технологічних властивостей укріплених ґрунтів стандарти рекомендують застосовувати хімічні добавки (у тому числі ПАР), що задовольняють вимогам відповідних нормативних документів, затверджених у встановленому порядку (див. п. 4.7.7 та п. 4.3). .2 відповідно). До таких добавок слід віднести і аналізовані стабілізатори ґрунтів. За наявності «Технічних умов» та «Методи випробувань» на стабілізатори та їх ефективності вони можуть бути використані при зміцненні ґрунтів як добавки. Тобто існуючі стандарти не забороняють використання нових добавок, зокрема й стабілізаторів.
Ефективність стабілізаторів при обробці ґрунтів для робочого шару земляного полотна оцінюється відповідними стандартами за величиною морозного пучення (1–3-я дорожньокліматичні зони), ступеня набухання та просідання (4–5я)дорожньокліматичні зони).
У Росавтодорі до питання вирішення проблеми використання стабілізаторів підійшли так: розроблено класифікацію стабілізаторів у дорожньому будівництві ОДМ 218.1.0042011 [4] з урахуванням того, що контроль за їх застосуванням буде здійснюватися відповідно до стандартів організацій на ґрунти, оброблені стабілізаторами.