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



Исследование стабилизации мергеля органическими вяжущими

  • Королев Егор Игоревич - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
  • Сычкина Евгения Николаевна - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
  • Пономарев Андрей Будимирович - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2020.1.58-71
Страницы: 58-71
Введение. Рассмотрен мергель, используемый в качестве основного материала для дорожных насыпей и оснований кустовых площадок на некоторых нефтяных месторождениях Пермского края. Этот грунт имеет различные прочностные характеристики в сухом и водонасыщенном состоянии: достаточно высокие значения сопротивления одноосному сжатию в сухом состоянии, которые резко снижаются при контакте с атмосферными или грунтовыми водами. При увлажнении и разрушении мергель способен переходить в пластичное состояние, сопровождаемое резким понижением значений прочности и возрастанием деформируемости. Материалы и методы. Осуществлен подбор оптимального вяжущего, выполнены испытания прочности на образцах, изготовленных на основе различного содержания вяжущего и периода отверждения. Рассматриваемый параметр прочности — предел прочности при одноосном сжатии. Часть лабораторных испытаний проведена на искусственном мергеле, который был воссоздан по гранулометрическому составу в лабораторных условиях для расширения статистических данных испытаний. Для нестабилизированного мергеля проведены лабораторные исследования по определению оптимальной влажности, плотности частиц грунта, пределов текучести и пластичности. Отверждение образцов происходило в различных температурных условиях. Результаты. Исследование как стабилизированного, так и нестабилизированного грунта сфокусировано в основном на показателях прочности, изменениях пластических свойств, требованиях к уплотнению, соотношении параметра прочности и характеристик сжимаемости образцов мергеля. Отмечено снижение плотности и влажности с повышением количества вяжущего в образце. Значительное улучшение и стабилизация изучаемых образцов наблюдается при 4%-ном содержании вяжущего. Выводы. Доказано многократное возрастание прочности мергеля при его стабилизации, предложен оптимальный вид вяжущего и показаны зависимости прочности образцов грунта от содержания вяжущего.
  • мергель;
  • стабилизация;
  • вяжущее;
  • портландцемент;
  • известь;
  • дорожная насыпь;
  • модуль упругости;
  • прочность;
  • гранулометрический состав;
Литература
  1. Ponomaryov A.B., Sychkina E.N., Kleveko V.I. Use of marl as ground base for embankments. Geotechnics Fundamentals and Applications in Construction: New Materials, Structures, Technologies and Calculations. 2019. Pp. 280–283. DOI: 10.1201/9780429058882-55
  2. Kavak A., Kızılçelik M.M., Bilgen G. Stabilization of high plasticity clay with quick and hydrated lime // Proceedings of the XV Danube — European Conference on Geotechnical Engineering (DECGE). Brandl & D. Adam (eds.). 2014. Pp. 665–672.
  3. Charles I., Herrier G., Chevalier C., Durand E. A real scale experimental dike in lime-treated soil // Proceedings of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. 2015. Pp. 1989–1994.
  4. Akazawa Y., Fukuda M., Iwasaki Y., Nakazawa J. Reconstitution of foundation platform of Prasat Suor Prat by compaction of original soil with slaked lime, Angkor Ruins, Cambodia // Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 2013. P. 3097.
  5. Susinov B., Josifovski J. Lime stabilization of silty soft soil // Proceedings of the 5th International Young Geotechnical Engineers Conference — 5th iYGEC. 2013. P. 147. DOI: 10.3233/978-1-61499-297-4-147
  6. Левкович Т.И., Мевлидинов З.А., Сидорович А.С., Вишталенко М.В., Воронин Е.И. Особенности стабилизации глинистых грунтов // Проблемы инновационного биосферно-совместимого социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах : мат. 4-й Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 55-летию строительного факультета и 85-летию БГИТУ. Брянск, 01–02 декабря 2015 г. Брянск, 2015. С. 211–215.
  7. Пат. РФ № 2592588. Состав для стабилизации глинистого грунта и способ создания грунтовых дорог с его использованием / В.В. Зырянов : патентообл. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН); заявл. № 2015122867/03, 15.06.2015; опубл. 27.07.2016. Бюл. № 21.
  8. Vukićević M., Pujević V., Marjanovi M., Jocković S., Maraš-Dragojević S. Fine grained soil stabilization using class F fly ash with and without cement // Proceedings of the XVI ECSMGE. Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. 2015. Pp. 2671–2676. DOI: 10.1680/ecsmge.60678
  9. Gidigasu S.S.R., Gawu S.K.Y. Pozzolana-cement stabilisation of a black cotton soil from Ghana // XV Danube — European Conference on Geotechnical Engineering (DECGE). H. Brandl & D. Adam (eds.). 2014. P. 34.
  10. Подольский Вл.П., Нгуен Ван Лонг, Нгуен Дык Ши. О возможности расширения ресурсной базы дорожного строительства за счет стабилизации и укрепления грунтов // Научный вестник Воронежского ГАСУ. 2014. № 1 (33). С. 102–111. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21257222
  11. Elert K., Nieto F., Azañón J.M. Effects of lime treatments on marls // Applied Clay Science. 2017. Vol. 135. Pp. 611–619. DOI: 10.1016/j.clay.2016.10.047
  12. Cardoso R., Maranha das Neves E. Hydro-mechanical characterization of lime-treated and untreated marls used in a motorway embankment // Engineering Geology. 2012. Vol. 133. Pp. 76–84. DOI: 10.1016/j.enggeo.2012.02.014
  13. Salehin S. Investigation into engineering parameters of marls from Seydoon dam in Iran // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2017. Vol. 9. Issue 5. Pp. 912–923. DOI: 10.1016/j.jrmge.2017.05.002
  14. Soltani A., Taheri A., Khatibi M., Estabragh A.R. Swelling potential of a stabilized expansive soil: a comparative experimental study // Geotechnical and Geological Engineering. 2017. Vol. 35. Issue 4. Pp. 1717–1744. DOI: 10.1007/s10706-017-0204-1
  15. Preteseille M., Lenoir T. Mechanical fatigue of a stabilized/treated soil tested with uniaxial and biaxial flexural tests // Transportation Research Procedia. 2016. Vol. 14. Pp. 1923–1929. DOI: 10.1016/j.trpro.2016.05.159
  16. Левкович Т.И., Мевлидинов З.А., Тулянкина Н.А., Вишталенко М.В. Исследование прочности песчаных грунтов, укрепленных цементом с добавкой «ДорЦем ДС-1», для использования при строительстве оснований автомобильных дорог // Транспортные сооружения. 2019. Т. 6. № 2. С. 8. URL: https://t-s.today/PDF/09SATS219.pdf DOI: 10.15862/09SATS219
  17. Akinwumi I.I., Booth C.A., Diwa D., Mills P. Cement stabilisation of crude-oil-contaminated soil // Proceedings of the Institution of Civil Engineers — Geotechnical Engineering. 2016. Vol. 169. Issue 4. Pp. 336–345. DOI: 10.1680/jgeen.15.00108
  18. Dydyshko P.I., Olkhina S.V., Tarasenko A.V., Rzhanitsyn D.A. Stabilization of earthwork by introducing reinforcing additives when mixing soil // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 2019. Vol. 8. Issue 7. Pp. 2969–2981. URL: https://www.ijitee.org/wp-content/uploads/papers/v8i7/G6247058719.pdf
  19. Попова П.С., Захаров А.В. Обзор существующих методов определения модуля деформации грунта // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2018. Т. 1. С. 141–149.
  20. Черепахин М.В., Шабаев С.Н. К вопросу о повышении несущей способности дорожных одежд из раздробленных горных пород рационального гранулометрического состава // Россия молодая : сб. мат. IX Всероссийской науч.-практ. конф. молодых ученых с междунар. участием. Кемерово, 18–21 апреля 2017 г. Кемерово, 2017. С. 51005.
  21. Таборская О.А. Свойства мезенского мергеля как грунтового материала, перспективы его применения // Ломоносовские научные чтения студентов, аспирантов и молодых ученых — 2017 : сб. мат. конф. Архангельск, 15–22 апреля 2017 г. Архангельск, 2017. С. 2072. URL: https://narfu.ru/upload/medialibrary/ac8/SBORNIK-_-2017.pdf
СКАЧАТЬ (RUS)