ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



ТОНКОДИСПЕРСНОЕ КОМПОЗИЦИОННОЕ ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ ИНЪЕКЦИОННЫМ СПОСОБОМ

  • Гришин Андрей Николаевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Панченко Александр Иванович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Харченко Игорь Яковлевич - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Баженов Марат Ильдарович - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2017.11.1289-1298
Страницы: 1289-1298
Предмет исследования: рассмотрена проблема обеспечения строительной отрасли, в частности подземного строительства, минеральным вяжущим для разбавленных водных суспензий, отвечающим требованиям по укреплению малопрочных песчаных и обломочных грунтов путем инъекций в укрепляемый массив. Цели: обоснование возможности применения в качестве вяжущего для инъектируемых водных суспензий аморфного биокремнезема в сочетании с карбидным илом, размер частиц которых в среднем не превышает 10 мкм. Материалы и методы: в качестве сырьевых материалов были использованы: известь гидратная строительная АО «Стройматериалы», г. Белгород, известь гидратная в виде карбидного ила с отвалов ОТЗ Протвино (далее - карбидный ил), минеральная активная добавка биокремнезем от группы компаний «DIAMIX» и пластифицирующая добавка Sika viscocrete 5 new. Методы испытания соответствуют действующим стандартам. Для получения образцов пропитанного грунта использовалась специально разработанная методика в виде однонаправленной модели. Результаты: представлены свойства композиционного вяжущего с различной рецептурой. Определены оптимальные соотношения компонентов. Изучены следующие свойства водных суспензий: условная вязкость, седиментация и проникающая способность. Условная вязкость - в среднем не более 40 с. Седиментация не превышает 1,2 %. Грунтобетон, полученный путем инъектрирования разбавленной водной суспензии на основе композиционного вяжущего, имеет прочность на сжатие в пределах 4,44…12,5 МПа. Выводы: применение тонкодисперсного композиционного минерального вяжущего, в основе которого лежит взаимодействие аморфного диоксида кремния с гидроксидом кальция, в качестве вяжущего для водных суспензий высокой проникающей способности обосновано. Такое вяжущее не уступает зарубежным аналогам по прочностным и технологическим показателям и может быть использовано для укрепления рыхлых и малопрочных грунтов. В случае применения карбидного ила решаются проблемы экологии и охраны окружающей среды, так как он является отходом при производстве ацетилена.
  • микроцемент;
  • инъекция;
  • суспензия;
  • композиционное вяжущее;
  • известь;
  • карбидный ил;
  • тонкодисперсное вяжущее;
  • минеральная активная добавка;
Литература
  1. Панченко А.И., Харченко И.Я., Алексеев С.В. Микроцементы. М. : Изд-во АСВ, 2014. 75 с.
  2. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные минеральные вяжущие материалы. М. : Инфра-Инженерия, 2013. 544 с.
  3. Догадайло А.И., Догадайло В.А. Механика грунтов. Основания и фундаменты. М. : Юриспруденция, 2012. 191 c.
  4. Активные минеральные добавки Kremensil. Режим доступа: http://www.diamix.eu/ru/kremnesil/.
  5. Панченко А.И., Харченко И.Я. Особо тонкодисперсное минеральное вяжущее «Микродур»: свойства, технология и перспективы использования // Строительные материалы. 2005. № 10. C. 76-78.
  6. Харченко И.Я., Алексеев В.А., Исрафилов К.А., Бетербиев А.С.Э. Современные технологии цементационного закрепления грунтов // Вестник МГСУ. 2017. № 5 (104). С. 552-558.
  7. Кривчун С.А., Кривчун Е.А., Баженов М.И. и др. Структура и свойства грунтобетонных массивов на основе наномодифицированных микроцементов // Жилищное строительство. 2016. № 9. С. 55-58.
  8. Алексеев В.А., Харченко И.Я., Харченко А.И. и др. Модифицированные бетонные смеси для пространственных конструкций, наносимые методом набрызга // Вестник МГСУ. 2016. № 11. С. 48-58.
  9. Иванова И.С., Пустовгар А.П., Нефедов С.В. Сравнение лабораторных методов оценки динамики набора прочности инъекционных растворов на основе микроцемента // Наука и современность. 2016. № 49. С. 69-77.
  10. Kwang Ho Sho, Sang Joon Park, Yong Jic Kim et al. Utilization of separator bag filter dust for high early strength cement production // Construction and Building Materials. May 2011. Vol. 25. Issue 5. Pp. 2318-2322.
  11. Леонтьев Д.С., Пономарев А.А. Результаты исследования порового пространства тампонажного камня на основе микроцемента методом компьютерной микротомографии // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2015. № 5. С. 52-60.
  12. Bouchelaghem F. Multi-scale modelling of the permeability evolution of fine sands during cement suspension grouting with filtration // Computers and Geotechnics. July 2009. Vol. 36. Issue 6. Pp. 1058-1071.
  13. Ибрагимов М.Н., Семкин В.В., Шапошников А.В. Некоторые проблемы закрепления грунтов растворами из микроцементов // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 4. С. 114-120.
  14. Кочев Д.З., Алексеев С.В., Алексеев В.А. Особенности инженерно-геологических изысканий и опыт повышения несущей способности загрязненных грунтов в городских условиях Московской области // Сергеевские чтения. Инженерная геология и геоэкология. Фундаментальные проблемы и прикладные задачи : юбилейн. конф., посв. 25-летию образования ИГЭ РАН (г.Москва, 14-25 марта 2016 г.) / отв. ред. В.И. Осипов. М. : РУДН, 2016. С. 305-309. (Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. Вып. 18)
  15. Axelsson M., Gustafson G. The PenetraCone, a new robust field measurement device for determining the penetrability of cementitious grouts // Tunnelling and Underground Space Technology. January 2010. Vol. 25. Issue 1. Pp. 1-8.
  16. Алексеев В.А., Харченко А.И., Харченко И.Я. Опыт закрепления грунтов основания фундаментов здания администрации президента РФ с применением микроцементов // Современные строительные материалы, технологи и конструкции: мат. Междунар. науч.-практ. конф., посв. 95-летию ФГБОУ ВПО ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова. Грозный : Издательско-полиграфический комплекс «Грозненский рабочий», 2015. С. 229-234.
  17. Сторчак А.В., Мелехин А.А. Разработка составов тампонажных смесей на основе микроцементов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2011. № 8. С. 51-53.
  18. Леонтьев Д.С., Клещенко И.И., Кустышев А.В. и др. Разработка и исследование тампонажного составана микроцементной основе для ограничения и ликвидации водопритоков в нефтяные и газовые скважины// Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2016. № 4. С. 62-72.
  19. Шишкин В.Я., Макеев В.А. Укрепление оснований фундаментов реконструируемых зданий с применением микроцемента // Интеграл. 2011. № 3. С. 117-121.
  20. Labus M., Such P. Microstructural characteristics of wellbore cement and formation rocks under sequestration conditions// Journal of Petroleum Science and Engineering. February 2016. Vol.138. Pp. 77-87.
  21. Bouchelaghem F., Benhamida A., Dumontet H. Mechanical damage behaviour of an injected sand by periodic homogenization method // Computational Materials Science. January 2007. Vol. 38. Issue 3. Pp. 473-481.
  22. Galetakis M., Piperidi C., Vasiliou A., Alevizos G. Experimental investigation of the utilization of quarry dust for the production of microcement-based building elements by self-flowing molding casting // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 107. Pp. 247-254.
  23. Копылов И.А. Международный строительный форум «Цемент. Бетон. Сухие смеси» // Технологии бетонов. 2016. № 1. С. 40-45.
  24. Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р. Роль активных минеральных добавок природного происхождения в формировании структуры и свойств гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Вестник КГТУ. 2017. Т. 20. № 6. С. 60-63.
  25. Сагдатуллин Д.Г., Морозова Н.Н., Хозин В.Г., Ильичева О.М. Деформации высокопрочного композиционного гипсового вяжущего при твердении // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». 2010. № 15 (191). С. 51-53.
  26. Пат. РФ 2562621, МПК C04B 11/00 (2006.01). Вяжущее / заяв. и патенообл. Панченко А.И., Бурьянов А.Ф., Соловьев В.Г., Козлов Н.В.; заявл. 05.05.2014; опубл.: 10.09.2015 Бюл. № 25.
  27. Александрова Н.С., Паламарчук А.И., Дмитриев Н.С. Активные минеральные добавки естественного и искусственного происхождения // Строительство - формирование среды жизнедеятельности : сб. мат. XIX междунар. межвуз. науч.-практ. конф. студ., маг., асп. и мол. уч. М. : МГСУ, 2016. С. 819-822.
  28. Богданов А.В., Левченко Е.А., Шатрова А.С. и др. Получение сульфатсодержащего цемента из отходов ОАО «Байкальский ЦБК» // Перспективы науки. 2016. № 2 (77). С. 18-22.
  29. Иванова И.С., Пустовгар А.П., Еремин А.В. Особенности процесса гидратации микроцементов // Наука, образование и инновации : сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. / отв. ред. А.А. Сукиасян. Т. 5. Уфа, Омега-сайнс, 2015. С. 35-42.
СКАЧАТЬ (RUS)