A talaj stabilizálásának és megerősítésének az Orosz Föderációban alkalmazott technológiái,

A talaj stabilizálásának és megerősítésének az Orosz Föderációban alkalmazott technológiái

Az elmúlt években, az út előtt az orosz ág akut célzó feladatok továbbfejlesztik a hálózat szövetségi, regionális és mezőgazdasági utak, ami várhatóan felgyorsulnak a gazdasági növekedés, javítja az emberek életminőségét, növeli a mobilitást, csökkenti a szállítási költségeket. Szükség van aktívan bevezetni a legjobb világ- és hazai innovatív megoldásokat. Ugyanakkor különösen fontos olyan technológiák alkalmazása, amelyek lehetővé teszik a költségcsökkentés és az utak építésének időtartamának csökkentését, miközben javítják megbízhatóságukat és biztosítják az egész évszak működését.

Az ilyen irányok közül az egyik, amely lehetővé teszi az ország előtt álló infrastrukturális feladatok sikeres megoldását, a világ stabilitása és megerősödése a világon egyre elterjedtebb. E célból a felületaktív anyagok (felületaktív anyagok) meglehetősen nagy csoportját használják - szerves, lúgos és savas alapú talaj stabilizátorok, gyanták, polimer talajstabilizátorok.

A hazai útépítés alapul inert anyagok (homok, kavics) és teljesen függ a rendelkezésre álló egy adott régióban, mivel azok használata típustervek Útburkoláshoz építési és karbantartási közlekedési infrastruktúra. De ez a megközelítés növekedését építési költségek és korlátozza a lehetőségét egy széles úthálózatot egy viszonylag rövid idő alatt, mint sok régióban hazánk, ezek az anyagok nem állnak rendelkezésre, vagy korlátozottan áll rendelkezésre. Ez nagyon gyakran a helyi talajok kiválóan alkalmasak az útépítés és a szállítás az inert anyagok, elsősorban a kiváló minőségű zúzottkő arra a helyre, útépítés költségeit növeli ezeknek az anyagoknak több alkalommal. Az egyik megoldás erre a problémára, valamint a használata a hagyományos technológiákkal lehetne szélesebb körben használják az útépítésben és karbantartási technológia stabilizálására és megerősítésére, a helyi talajok.

A közúti szakirodalomban és gyakorlatban a "helyi anyagok" kifejezést gyakran használják, figyelembe véve az útépítésben való használatuk fontos jellemzőjét és előnyeit. Ezek az anyagok nem igényelnek távolsági közúti vagy vasúti szállítást. A helyi és ezért rendelkezésre használatra, és olcsó anyagokból alatt erősítése kötőanyagokkal és egyéb anyagok, kell besorolni, általánosan előforduló széles körben elterjedt a természetes talajok különböző összetételű, és a szilárd törmelékes termelési hulladékokat és kifogásolható kő anyagok úgynevezett mesterséges (ember által okozott) primerek a GOST 25100-95 szerint.

A mai SAW talajstabilizátorokat hosszú évek óta sikeresen használják az Egyesült Államokban, Németországban, Hollandiában, Dél-Afrikában, Ausztráliában, Kanadában és más országokban. A közelmúltban ez a technológia felhívta a figyelmet és a hazai szakembereket, kezdetben aktívan felhasználták autópályák, repülőterek, parkolók és egyéb ipari létesítmények építésében.

Felületaktív-stabilizátorok széles osztálya különböző összetételű és eredete anyagok kis adagokban pozitív hatást a rétegszerkezet tulajdonságok az út-építőanyagok, például azáltal, hogy fokozzák a fizikai és kémiai folyamatok, és optimalizálja a gyártási folyamatok. Ezek az anyagok használhatók szinte minden eljárási lépések a közúti és repülőtéri építési, kezdve az építési útalap építési és befejező a szerkezeti réteg útburkolat bázisok és bevonatok. Stabilizátorok kohezív (agyag) talajok változhat eredetű, a tulajdonságok, de közös bennük az, hogy növeli a sűrűséget, a nedvesség ellenállás és fagyállóság talajok, csökkentsék a mértékét a hullámzó a kezelt talaj stabilizátor. Minden egyes stabilizálónak egyedi neve van, amely tükrözi a származási ország és az alkalmazás sajátosságait. A talajmódosításhoz használt felületaktív anyagok lehetnek kationosak, anionosak és nemionosak. E tekintetben az azonos agyag ásványokkal való kölcsönhatása nem egységes módon fog megtörténni.

A felületaktív anyagok használatának megkülönböztető jellemzője az agyag talaj hidrofil jellegének hidrofób változása. Ezért a kohéziós talaj stabilizálódásának biztosítása érdekében ismerni kell a hidrofóbizálás alapjait, ami az ásványi részecskék felületének jellegzetességeinek megváltozásával, kis felületaktív anyagok adagolásával a talajra. Fizikai lényege abban rejlik, hogy a talaj nedvesíthetősége vagy nedvesítése az ásványi anyagok kristályszerkezetétől, az egymás közötti és az intermolekuláris kötések jellegétől függ. A nedvesedés fő oka a kompenzálatlan energetikailag aktív központok ásványi anyagainak jelenléte. A legtöbb agyag részecskék természetes állapotban negatívan töltődnek, amit a kristályrácsokba belépő anionok felületén való jelenlét magyaráz. A negatív töltésű részecskék (micelle) és a környező kationok kettős elektromos réteget képeznek. A külső réteget alkotó kationokat kicserélhetjük az oldat kationjaira, amelyekkel a kolloid részecskék érintkeznek, és ez a csere egyenérték arányú. A kicserélhető kationok teljes mennyisége állandó érték, független a kation jellegétől. Ezt a kolloid kationcserélő képességének nevezik, és 100 gramm kolloidra vagy talaj tartalmú kolloidokra vonatkoztatva mEq-ban kifejezve. A kolloid vagy a föld teljes telítettségére számított összes kation összege mg-eq / 100 g-ban kifejezve, megegyezik a csere kapacitásával. Minél nagyobb a részecskeméret, annál stabilabb a kolloid rendszer. Miután a részecskék elveszítik töltésüket, és semlegesekké válnak, a környező vízhéjak megsemmisülnek, a részecskéket pelyhekből gyűjtik össze, és felszabadítják az oldatból, aminek következtében a kolloid rendszer összeomlik. Az elektromos töltés elvesztésével és az egyes részecskék pelyhekbe való fúziójával kapcsolatos folyamatot koagulációnak nevezik. Gyakran koagulálódik az elektrolit koncentrációjának a részecskéket körülvevő oldatban történő növekedése következtében, mivel ez csökkenti a csomagolt héjak vastagságát a kolloid részecskék körül, és a részecskék könnyen összeilleszthetők. Az agyagos talajok egyik legelemibb jellemzője az, hogy képesek felszívni az anyagokat a környező oldatból vagy szuszpenzióból. Az anyagok felszívódásának módjától függően különböző agyagos talajok abszorbens kapacitása különbözik: mechanikai, fizikai, fizikai-kémiai, kémiai és biológiai. Agyagos talajok stabilizálására a fizikai, fiziko-kémiai és kémiai abszorpciós kapacitások fontosak.

Így meg lehet jegyezni, hogy különböző SAW stabilizátorok adszorpciója ugyanazon ásvány felületén különböző módon történik. A szorpciós aktivitás szerint a következő sorrendben helyezhetők el: CPAV → NPAA → APAV. Következésképpen a stabilizált különböző agyagos talajok fizikai-mechanikai jellemzői élesen eltérnek egymástól.

1. Az útépítés hazai gyakorlatára alkalmazva a következő technológiákat kell megkülönböztetni: a stabilizáció, a komplex stabilizáció és a talajok összetett erősítése. Talaj feldolgozási technológiát saját stabilizációs (módosítás) és / vagy erősítő alkalmazásával hajtják végre hasonló technológiát gyártási munkát, amelynek alapja egységes Soil Association adalékokkal (homogenizálás), és a maximális tömörítés az optimális páratartalmat. A kapott talajkeverék fizikai és mechanikai tulajdonságainak különbsége attól függ, hogy a stabilizátor és a kötőanyag milyen típusú és mennyiségi arányban van a talajban. Az ilyen rendszerek szerkezeti felépítése függ:

- a kohéziós talaj összetételére és tulajdonságaira;

- az összehúzó anyag mennyisége és koncentrációja;

- a stabilizátor összetétele és tulajdonságai;

- a stabilizátor mennyisége és koncentrációja.

1. A modern SAW stabilizátorok komplex, többkomponensű rendszerek, többek között:

a) savas szerves termékek, folyósítószerek, és más anyagok, mint például Roadbond (USA), "Dorteh" (RF), RRP-235-Speciális (Németország), EH-1 (USA), SPP (Dél-Afrika), "állapota 3" (RF), CBR + (Dél-Afrika), RoadPacker Plus (Kanada), Terrastone (Németország), Stabibud (Lengyelország), Enviroseal LBS (USA) és mások. Felületaktív stabilizáló szerepet tölt be a lágyítók, amely lehetővé teszi az optimális alacsonyabb talajnedvesség, hogy nagyobb teljesítményt annak tömítés. A savas fajták talajánál kationos felületaktív anyagokat használnak. A karbonát talajok (lösz, löszös vályog és homokos vályog kalcium-karbonátot tartalmazó) hasznos anionos felületaktív anyag-stabilizátorok. Ez a fajta ion stabilizátor a leggyakoribb, noha számos fontos jellemzői az alkalmazás, azaz a korlátozás a savas kezelésére talajok, a magas veszélyességi osztályba, nagy maró útépítési berendezések;

b) kis molekulatömegű szerves komplexek, mint például a "Dorzin" (Ukrajna), Perma-Zume (USA), Esoroads (USA) "ANT" (RF), és mások. Az agyagos talajok ionos aktív szerves felületaktív anyagok stabilizátorai transzformálhatják őket bennük elérhető enzimekkel. Az ilyen enzimek olyan anyagok összetétele, amelyek főként a bioorganizmusok komplex táptalajon történő termesztése során keletkeznek bizonyos adalékanyagokkal. Azt találtuk, hogy a szerves része a szerves stabilizátor (enzimek) elsősorban képviseli a következő vegyületeket: oligoszacharidok (a monoszacharidok, hogy pentaszacharidok) -amino típusú vegyületek arginin, mannit, trehalóz típusú hidroxi-vegyületeket, nitrogéntartalmú származékainak a tejsav. Az ilyen típusú stabilizátorok használata a legalkalmasabb az ideiglenes mezőgazdasági utak építésénél. Az ilyen felületaktív anyaggal kezelt talajt később felhasználhatják agro-ipari célokra;

c) a folyékony szilícium-, akrilovo-, vinil-acetát, sztirol-butadién-polimer készítmények, például Nanostab (Németország), Enviro Solution JS (USA), Technisoil (USA), Andor (Izrael) Sonsolid (Svájc), Solitac ( USA), Enviroseal M10 + 50 (USA) és mások. Végzett vizsgálatok az Egyesült Államokban, Európában és más országokban, azt mutatták, hogy a polimer stabilizátort alkalmazkodóképessége és a fenntarthatóság, ami jelentősen növeli a teherbíró képességét a kezelt talaj, és lehet használni megoldására összetett műszaki problémák.

Feldolgozása csak a talaj szerek vagy felületaktív anyagok egyéb adalék anyagokkal együtt (szerves és szervetlen kötőanyagok, csontváz anyagok és t. D.) Lehetővé teszi szinte nincs korlátozás, hogy használni a helyi általában agyagos talajok a szerkezeti rétegek az útburkolat. Technológiák alkalmazásának, hogy erősíteni és stabilizálni talajok felületaktív anyagokat, stabilizátorokat, sőt, egy magasabb teherbírásának bázisok a hagyományos megoldásokhoz képest, ami viszont növekedéséhez vezet az élettartam javítások közötti utak. Meg kell jegyezni, hogy ebben az esetben:

• szerkezet kialakulásának a kohezív talajok agyagos komponens a kölcsönhatás a felületaktív-stabilizátor által okozott blokkoló hatóanyagot hidrofil centrumok diszpergált ásványi anyagok, amelyek csökkenéséhez vezet a fajlagos felülete a földre, és a kation kapacitásnövekedés hidrofób jelleg;
• a CPAV stabilizátorok kohéziós talajra gyakorolt ​​hatása kationok teljes cseréjéhez vezet. A stabilizált talaj vízben történő adszorpciójának és a kapcsolódó szerkezeti változásoknak a csökkenése megváltoztatja a talaj fizikai és mechanikai tulajdonságait;
• használható anionos felületaktív anyagok stabilizatorv-meszes talajon jobb használni, amely megnyilvánulhat észrevehető közötti kölcsönhatás a negatív töltésű szerves stabilizátort anionok kationokkal ásványi talaj felületére (Ca 2+ Al 3+ Si 4+, stb ...);
• a polimer talajstabilizátorok ionjait az elektrosztatikus erők mellett molekuláris és hidrogén erők tartják meg. Erõteljesebben adszorbeálódnak, összetett szerves komplexek alkotják. Ebben az összefüggésben a talaj-környezet (pH) és só-összetétele nem befolyásolja jelentősen a talajstabilizációt, amelyet erre a célra kifejlesztettek, polimer talaj stabilizátorok;
• ha a felületaktív anyag stabilizátorral kezelt talajt tömörítjük, akkor a kapilláris és a filmvíz könnyen elválasztható, ami a talajkeverék nagyfokú tömörségéhez vezet.

Így stabilizátorok felületaktív nyilvánvaló előnyei és jelentős hátrányai, mint például a anyagköltség, veszélyességi osztályba, az effektív hatóidő a korlátozások az alkalmazás típusát, és a savas talajok, azok ásványtani és kémiai összetétele.

A talaj stabilizálásának és megerősítésének módja a talaj típusától, a tervezett kapacitástól és a szállítás típusától, a tervezési terheléstől, valamint az útépítés klimatikus zónájától függ.

A "Dorozhniki" folyóirat a közúti vállalkozások tevékenységét lefedő ágazati információs folyóirat.
Az információs oldalak www.dorogniki.com kiadványok és folyóirat csoport tesz közzé információkat útépítés, információs technológiák ma használt és a felhasznált anyagok, újítások útépítés, útjavítás, foltozás, tereprendezés és sok más dolog kapcsolódik az utak, javítás utak, foltok, tereprendezés, tervezési technológiákkal, bim, innovációkkal, közúti biztonsággal.