Фиброцементогрунт в устройстве дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-2-118-127Ключевые слова:
лесовозные автомобильные дороги, дорожная одежда, фиброцементогрунт, цементогрунт, укрепленный грунт, трещиностойкость, армированиеАннотация
Важнейшим фактором увеличения эффективности освоения лесосырьевых баз является развитие и повышение транспортно-эксплуатационного состояния сети лесовозных автомобильных дорог. Инертные дорожно-строительные материалы: песок, щебень, щебеночно- и гравийно-песчаные смеси – традиционно применяются для строительства дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог. Однако в районах с дефицитом данных материалов стоимость строительства дорог существенно возрастает. Альтернативной технологией, позволяющей существенно сократить либо полностью исключить применение инертных дорожно-строительных материалов, является укрепление местных грунтов для устройства конструктивных слоев дорожных одежд. Технология укрепления грунтов заключается в их перемешивании с вяжущими веществами и уплотнении при оптимальной влажности смеси, при этом полученный материал приобретает заданные прочность и морозостойкость. Наиболее эффективным и распространенным вяжущим веществом для укрепления грунтов является портландцемент. Однако наряду с высокими прочностными показателями и морозостойкостью цементогрунты в силу кристаллической структуры имеют низкую трещиностойкость, что ухудшает транспортно-эксплуатационные показатели и сокращает срок службы дорожных одежд. В число рациональных решений по повышению надежности укрепления грунтов для строительства дорожных одежд автомобильных дорог входит устройство фиброцементогрунтовых слоев. Предмет исследования – фиброцементогрунт для строительства конструктивных слоев дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог. Цель – улучшение физико-механических показателей и морозостойкости грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой фибры на основе базальтового волокна. Проведены лабораторные испытания прочности на сжатие и на растяжение при раскалывании, а также морозостойкости фиброцементогрунтов различных составов в соответствии с ГОСТ Р 70452–2022. Согласно полученным данным, фиброцементогрунт имеет более высокие прочность и морозостойкость по сравнению с цементогрунтом. Волокна фибры, распределенные в объеме цементогрунтовой матрицы, эффективно воспринимают внешние нагрузки, обеспечивая высокие физико-механические показатели, следовательно, и трещиностойкость, а также морозостойкость материала. При менение фиброцементогрунта для строительства дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог позволит увеличить долговечность и надежность функционирования таких дорог, снизить издержки на строительство и эксплуатацию дорожно-транспортной инфраструктуры лесосырьевых баз.
Скачивания
Библиографические ссылки
Бавбель Е.И., Игнатенко В.В., Науменко А.И. Конструирование и методика расчета дорожных одежд из укрепленных грунтов // Тр. БГТУ. Лесн. и деревообраб. пром-сть. 2016. № 2(184). С. 58–60. Bavbel J.I., Ignatenko V.V., Naumenko A.I. The Design and Method of Calculation of Pavement of Reinforced Soil. Trudy BGTU = Proceedings of BSTU, 2016, no. 2(184), pp. 58–60. (In Russ.).
Вдовин Е.А., Мавлиев Л.Ф. Исследование долговечности модифицированного цементогрунта дорожного назначения // Пром. и гражд. стр-во. 2014. № 11. С. 76–79. Vdovin E.A., Mavliev L.F. Research in Durability of Modified Soil Cement of Road Purpose. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo = Industrial and Civil Engineering, 2014, no. 11, pp. 76–79. (In Russ.).
Восканянц К.Е. Разработка составов и технологий укрепления и стабилизации грунтов для автодорожного строительства // Науч. исслед. 2018. № 6(26). С. 23–25. Voskanyants K.E. Development of the Compositions and Technologies of the Soils Strengthening and Stabilization for Road Construction. Nauchnye issledovaniya = Scientific Research, 2018, no. 6(26), pp. 23–25. (In Russ.).
Голубева Е.А., Плахотний А.Б. Практика применения дорожного полимерцементогрунта на федеральной трассе «Амур» // Техника и технологии стр-ва. 2017. № 3(11). С. 45–49. Golubeva E.A., Plakhotny A.B. Practice of the Use of Road Polymer Cement Soil on the Federal Highway “Amur”. Tekhnika i tekhnologii stroitel’stva, 2017, no. 3(11), pp. 45–49. (In Russ.).
Коновалова Н.А., Дабижа О.Н., Панков П.П., Руш Е.А. Утилизация гидролизного лигнина в составах цементогрунтов // Экология и пром-сть России. 2019. Т. 23, № 11. С. 32–37. Konovalova N.A., Dabizha O.N., Pankov P.P., Rush E.A. Utilization of Hidrolysis Lignin in Compositions Soil-Cements. Ekologiya i promyshlennost’ Rossii = Ecology and Industry of Russia, 2019, vol. 23, no. 11, pp. 32–37. (In Russ.). https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-11-32-37
Лыщик П.А., Плышевский С.В., Науменко А.И. Использование комплексного вяжущего для укрепления грунтов земляного полотна лесных автомобильных дорог // Тр. БГТУ. Лесн. и деревообраб. пром-сть. 2013. № 2(158). С. 39–42. Lyshchik P.A., Plyshevskiy S.V., Naumenko A.I. The Use of a Complex Binder to Strengthen the Soils of Forest Road Subgrades. Trudy BGTU = Proceedings of BSTU, 2013, no. 2(158), pp. 39–42. (In Russ.).
Ольховиков В.М. Строительство дорожных одежд низкой стоимости с основаниями из укрепленных грунтов и тонкослойными покрытиями. М.: Информавтодор, 2003. 84 с. Olkhovikov V.M. Construction of Low-Cost Road Pavements with Reinforced Soil Bases and Thin-Layer Pavements. Moscow, Informavtodor Publ., 2003. 84 p. (In Russ.).
Патент 2785742 С1 РФ, МПК Е02D 3/12, Е01С 3/04, Е01С 7/36, С04В 28/04, С04В 111/20. Фиброцементогрунтовая смесь: № 2022105876: заявл. 05.03.2022: опубл. 12.12.2022 / С.А. Чудинов. Chudinov S.A. Fiber Cement Soil Mixture. Patent RF, no. RU 2785742 C1, 2022. (In Russ.).
Скрыпников А.В., Козлов В.Г., Ломакин Д.В., Логойда В.С. Исследование отходов промышленности для укрепления грунтов // Фундам. исслед. 2016. № 12-1. С. 102–106. Skrypnikov A.V., Kozlov V.G., Lomakin D.V., Logoyda V.S. Study of Waste Industry for Strengthening Soil. Fundamental’nye issledovaniya = Fundamental Research, 2016, iss. 12-1, pp. 102–106. (In Russ.).
Степанец В.Г., Герасимова С.А. Основания дорожных одежд из укрепленных грунтов повышенной прочности и морозоустойчивости // Молодой ученый. 2020. № 22(312). С. 148–154. Stepanets V.G., Gerasimova S.A. Road Pavement Bases Made of Reinforced Soils of Increased Strength and Frost Resistance. Molodoj uchenyj = Young Scientist, 2020, no. 22(312), pp. 148–154. (In Russ.).
Федькин А.С. Экспериментальные лабораторные исследования композиционного материала на основе грунта и минерального вяжущего для укрепления грунтов лесных дорог // Тр. БГТУ. Лесн. и деревообраб. пром-сть. 2012. № 2. С. 89–92. Fed’kin A.S. Experimental Laboratory Studies of a Composite Material Based on Soil and Mineral Binder for Strengthening the Soils of Forest Roads. Trudy BGTU = Proceedings of BSTU, 2012, no. 2, pp. 89–92. (In Russ.).
Чудинов С.А. Производственные испытания грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита // Изв. вузов. Лесн. журн. 2011. № 6. С. 58–61. Chudinov S.A. In-Process Testing of the Grounds Reinforced with Portland Cement Containing Polyelectrolyte Additive. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2011, no. 6, pp. 58–61. (In Russ.).
Чудинов С.А. Укрепленные грунты в строительстве лесовозных автомобильных дорог: моногр. Екатеринбург: УГЛТУ, 2020. 174 с. Chudinov S.A. Reinforced Soils in the Construction of Logging Roads: Monograph. Ekaterinburg, USFEU Publ., 2020. 174 p. (In Russ.).
Чудинов С.А. Совершенствование технологии укрепления грунтов в строительстве автомобильных дорог лесного комплекса: моногр. Екатеринбург: УГЛТУ, 2022. 164 с. Chudinov S.A. Improving the Technology of Soil Stabilization in the Construction of Roads of the Forestry Complex: Monograph. Ekaterinburg, USFEU Publ., 2022. 164 p. (In Russ.).
Чудинов С.А., Булдаков С.И. Теоретические исследования процессов структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита // Изв. вузов. Лесн. журн. 2010. № 5. С. 82–88. Chudinov S.A., Buldakov S.I. Theoretical Research of Structure Formation Processes of Clay Soils Stabilized by Portland Cement with Polyelectrolyte Additive. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2010, no. 5, pp. 82–88. (In Russ.).
Beeghly J., Schröck M. Dredge Material Stabilization Using the Pozzolanic or Sulfo-Pozzolanic Reaction of Lime By-Products to Make an Engineered Structural Fill. International Journal of Soil, Sediment and Water, 2010, vol. 3, iss. 1, art. no. 6. Available at: https://scholarworks.umass.edu/intljssw/vol3/iss1/6/ (accessed: 21.03.24).
Brockenbrough R.L. Highway Engineering Handbook. New-York, McGraw-Hill, 2009. 885 p.
Jones C. Soil Consolidation and Strengthening Using Electrokinetic Geosynthetics – Concepts and Analysis. Geosynthetics, 2006, pp. 411–414.
Khan M.A., Usmani A., Shah S.S., Abbas H. A Study of Multilayer Soil-Fly Ash Layered System under Cyclic Loading. International Journal of Civil Engineering, 2008, vol. 6, no. 2, pp. 73–89.
Mavliev L., Bulanov P., Vdovin E., Zaharov V., Gimazov A. Road Soil Cement with Complex Additives Based on Organosilicon Compounds and Electrolytes. ZKG: ZementKalk-Gips International, 2016, no. 9(69), pp. 49–54.
Prabakar J., Dendorkar N., Morchhale R.K. Influence of Fly Ash on Strength Behavior of Typical Soil. Construction and Building Materials, 2004, vol. 18, pp. 263–267. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2003.11.003
Sabri I.L.M. Study on the Impact of Moisture Content on Subgrade Strength. 5th International Symposium 2015 – IntSym 2015, SEUSL. Sri Lanka, SEUSL Publ., 2015, pp. 71–76.
Salour F., Erlingsson S. Permanent Deformation Characteristics of Silty Sand Subgrades from Multistage RLT Tests. International Journal of Pavement Engineering, 2017, vol. 18, iss. 3, pp. 236–246. https://doi.org/10.1080/10298436.2015.1065991
Vijayan D.S. Effect of Solid Waste Based Stabilizing Material for Strengthening of Expansive Soil – A Review. Environmental Technology & Innovation, 2020, vol. 20, art. no. 101108. https://doi.org/10.1016/j.eti.2020.101108
Zainorabidin A., Agustina D.H. Effect of Moisture Content of Cohesive Subgrade Soil. MATEC Web of Conferences, 2018, vol. 195, art. no. 03010. https://doi.org/10.1051/matecconf/201819503010
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 С.А. Чудинов (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
