Композиционные составы с тонкодисперсным наполнителем различного генезиса для инъекционного закрепления просадочных грунтов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат наук Нахаев Магомед Рамзанович

• Нахаев Магомед Рамзанович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Нахаев Магомед Рамзанович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Основные характеристики просадочных грунтов и их особенности

1.2 Причины деформаций грунтов и их влияние на несущую способность основания

1.3 Анализ известных методов закрепления грунтов

1.4 Рабочая гипотеза 47 ГЛАВА 2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Применяемые материалы

2.1.1 Грунты. Виды и характеристика

2.1.2 Материалы для инъекционных составов закрепления грунтов

2.2 Методика исследований 61 ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ ИНЪЕКЦИОННЫХ СОСТАВОВ С ТОНКОДИСПЕРСНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ

3.1 Влияние тонкодисперсных наполнителей различной природы на основные реологические свойства инъекционных растворов

3.2 Разработка рецептуры КТДВ для инъекционного закрепления просадочных грунтов

3.3 Лабораторные исследования грунтобетонов, закрепленных растворами КТДВ 84 Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. СВОЙСТВА ГРУНТОБЕТОННЫХ МАССИВОВ, ИНЪЕКЦИОННО ЗАКРЕПЛЕННЫХ РАСТВОРАМИ КТДВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ

4.1 Технологические особенности инъекционного закрепления структурно -неустойчивых грунтов

4.2 Прочностные и деформационные свойства грунтобетонных массивов, инъекционно закрепленных растворами КТДВ

4.3 Структурные свойства грунтобетонных массивов, инъекционно закрепленных растворами КТДВ

4.3.1 Структурная особенность лессовых грунтов

4.3.2 Пористость и водонепроницаемость грунтобетонных массивов, инъекционно закрепленных растворами КТДВ

Выводы по четвертой главе

ГЛАВА 5. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

5.1 Рекомендации по приготовлению составов КТДВ на основе местного сырья для инъекционного закрепления просадочных грунтов

5.2 Внедрение результатов работы

5.3 Экономическое обоснование эффективности производства составов КТДВ с использованием местного сырья и их применения для закрепления грунтов

Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. Карта просадочности грунтов Чеченской Республики 161 Приложение Б. Стандарта организации

Приложение В. Технологический регламент на закрепление просадочных грунтов инъекционными составами на основе композиционных тонкодисперсных вяжущих

Приложение Г. Акт приготовления и внедрения опытной партии инъекционных растворов КТДВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Композиционные составы с тонкодисперсным наполнителем различного генезиса для инъекционного закрепления просадочных грунтов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. За последние годы во всем мире наблюдается неуклонное увеличение объема строительства в сложных инженерно-геологических условиях. Особую проблему представляет строительство в регионах с просадочными грунтами, обладающими, как известно, специфическими свойствами.

К просадочным грунтам относят структурно неустойчивые грунты, которые при определенных условиях, в первую очередь при замачивании, изменяют свою первоначальную структуру, вызывая значительный рост осадки [1]. В основном, это лёссы и лёссовидные грунты, которые при увлажнении размокают, подвергаясь просадке величиной иногда до 2...2,5 м [2,3].

Лессовые просадочные грунты широко распространены на территории нашей страны и занимают около 17% ее площади. За рубежом значительные площади заняты лессовыми грунтами в Китае, Испании, Иране, Афганистане, в странах Северной Африки и Южной Америки, Средней Азии, и др. [4,5].

В России основные области (более 80%) залегания лессовых грунтов расположены на территории Центральной Черноземной зоны, Восточной и Западной Сибири, Поволжья, Ставропольского края, Закавказья и на Северном Кавказе [6]. Лессовые грунты на отдельных территориях СевероКавказского региона занимают до 85% площади и являются основным типом грунтовых оснований. В Чеченской Республике лессовыми породами перекрыты Надтеречная плоскость, склоны Терского и Сунженского хребтов, межгорная Алханчуртская долина, а также территории Октябрьского, Заводского и Старопромысловского районов г. Грозного. В целом для лессовых толщ, указанных районов, характерен I и II тип грунтовых условий по просадочности (Приложение А. Карта просадочности грунтов Чеченской Республики).

Характерной особенностью лессовых просадочных грунтов является невысокая несущая способность, повышенная сжимаемость и ухудшение

механических свойств, при определенных воздействиях. Недооценка этих явлений может привести к большим, часто неравномерным осадкам или просадкам, а в худшем случае - к потере устойчивости оснований зданий и сооружений.

Инъекционное закрепление грунтов и материалов является наиболее эффективным технологическим методом усиления оснований и фундаментов зданий и сооружений. При закреплении введенные в грунт различные реагенты начинают твердеть, образуя прочные структурные связи между частицами грунта, обеспечивая тем самым увеличение прочности, снижение сжимаемости грунтов, а также уменьшение их водопроницаемости и чувствительности к изменению внешней среды [7,8].

Однако проблемы инъекционного закрепления заключаются в обеспечении гарантированной прочности и долговечности закрепляемых массивов грунта или конструкций, в возможности создавать массивы со значительными габаритами, а также в экологической и санитарной безопасности применяемых инъекционных составов.

Более того, в современных условиях строительства немаловажным является вопрос снижения стоимости применяемых материалов. Основным путём снижения их стоимости является применение местных материалов, в том числе грунтов, обработанных вяжущими материалами - грунтобетона.

Таким образом, учитывая инженерно-геологические условия и развивающиеся темпы строительства в Чеченской Республике и других крупных городах, изучение и совершенствование существующих процессов закрепления грунтов, а также разработка новых инъекционных составов с использованием местного сырья являются актуальными проблемами современной строительной и инженерно-геологической практики.

Совершенствование метода инъекционного закрепления грунтов оснований зданий и сооружений с использованием инъекционных составов на основе местных особо тонкодисперсных вяжущих материалов обеспечит снижение затрат, трудоемкости и продолжительности работ, позволит

повысить прогнозирование качества закрепленных грунтов и эффективность их использования при решении сложных геотехнических задач.

Степень изученности темы исследования. Анализ научных работ В.П. Ананьева [29], Ю.М Абелева [25, 56], В.Е. Соколовича [31], Б.А. Ржаницына [32], В.С. Бадеева [33], Я.Д. Гильмана [34], Б.Н. Исаева [36], Э.И. Мулюкова [37], Н.А. Цытовича [24], В.И. Крутова [38,39], В.С. Колесникова [40], М.И. Смородинова [41], А.А. Мустафаева [42,43], С.О. Зеге [44], Харченко И.Я. [45,46], А.И. Панченко [47,48], В.Р. Мустакимова [49], Е.А. Сорочана [50], С.Ю. Бадеева [51,52], М.Н. Гольдштейна [53], С.Г. Кушнера [54], К.Ш. Шадунца [55] и других источников отечественной и зарубежной научно-технической литературы по устройству оснований и фундаментов показал, что вопрос инъекционного закрепления лессовых просадочных грунтов остается недостаточно изученным, что подтверждает актуальность разработки для них инъекционных составов, в том числе и на основе тонкодисперсных наполнителей различного генезиса.

Проведенный анализ известных способов усиления слабых просадочных грунтов [9-13] с учетом особенностей инженерно-геологических условий конкретных регионов позволил сделать следующие выводы:

- существующие методы инъекционного закрепления грунтов оснований зданий и сооружений имеют ограниченное применение;

- работы, связанные с закреплением грунтов, нуждаются в повторном возвращении к объектам усиления, более того при существующих технологиях их выполнение требует значительных затрат;

- рецептуры инъекционных составов и технологии закрепления грунтов для соответствующих инженерно-геологических условий требуют дальнейшего расширения;

- для повышения качества оснований под фундаменты требуется совершенствование технологии искусственного закрепления грунтов с использованием инъекционных составов на основе сырья различного

генезиса, что позволит повысить эффективность предлагаемого метода для решения аналогичных сложных геотехнических задач.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертационного исследования является разработка композиционных составов с тонкодисперсным наполнителем различного генезиса для инъекционного закрепления просадочных грунтов оснований зданий и сооружений.

В соответствии с обозначенной целью поставлены и решены следующие задачи исследования:

- проведен анализ существующих способов закрепления грунтов под основания зданий и сооружений и обоснована возможность создания новых составов на основе местного тонкодисперсного сырья для инъекционного закрепления грунтов;

- разработаны композиционные составы на основе тонкодисперсного местного сырья совместно с Mikrodur® для получения закрепленных грунтобетонных массивов с повышенными прочностными и эксплуатационными свойствами;

- проведены исследования по подбору оптимальных рецептур инъекционных растворов для закрепления грунтов оснований и получены основные зависимости свойств готовых растворов от их составов и технологических факторов;

- проведены натурные исследования по оценке степени упрочнения грунта, закрепленного инъекционными композиционными составами;

- выполнен сравнительный анализ характеристик инъекционного закрепления грунтов, полученных при численном моделировании и по результатам натурных исследований;

- подготовлены нормативные документы для реализации экспериментальных исследований в промышленное производство и учебный процесс.

Научная новизна диссертационного исследования. Теоретически и экспериментально обоснована возможность повышения физико -механических свойств просадочных грунтов путем их закрепления композиционными составами с тонкодисперсным наполнителем различного генезиса.

Экспериментально подобраны и обоснованы оптимальные составы инъекционных растворов с применением тонкодисперсных материалов на основе местного сырья совместно с Mikrodur® для закрепления просадочных грунтов;

Установлены зависимости основных технологических параметров композиционных составов (вязкости, однородности, стабильности раствора, времени схватывания и др.) от водо-вяжущего отношения (В/В), расхода пластификатора, времени и интенсивности перемешивания;

Установлена зависимость упрочнения грунтов от режима нагнетания и свойств инъекционного раствора для обеспечения возможности создания массива структурно-закрепленного грунта.

Посредством методов рентгено-фазового анализа и электронной микроскопии получена оценка напряженно-деформированного состояния закрепленного грунта.

Теоретическая значимость диссертационной работы обоснована тем,

что:

- предложены принципы оптимизации физико-механических и эксплуатационных свойств грунтобетонных массивов путем использования композиционных составов на основе тонкодисперсного наполнителя различного генезиса;

- показана возможность закрепления лессовых просадочных грунтов республики с использованием разработанных инъекционных составов на основе тонкодисперсного сырья;

- развита теория гидратации и твердения клинкерных минералов с наполнителями различной природы, а также раскрыты основные положения

теории структурообразования закрепленного инъекционными составами грунтобетонного массива;

- изложены основные положения, касающиеся снижения себестоимости разработанных инъекционных составов, предназначенных для закрепления структурно-неустойчивых грунтов оснований зданий и сооружений;

- раскрыты механизмы оптимизации показателей вязкости и водоотделения предлагаемых инъекционных растворов за счет введения тонкодисперсного наполнителя различной природы и пластифицирующей добавки;

- применительно к проблематике диссертации эффективно использованы методы математического планирования эксперимента со статистической обработкой результатов и стандартные методы испытания.

Теоретические выводы, сделанные в результате исследования, могут быть использованы в преподавании следующих учебных курсов: «Строительные материалы», «Вяжущие вещества», «Особенности строительства зданий и сооружений в сейсмических районах и на просадочных грунтах», «Ресурсо- и энергосберегающие технологии возведения зданий и сооружений», «Основания и фундаменты» и др.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что:

- расширена номенклатура сырьевой базы для получения наполненных инъекционных составов, предназначенных для закрепления лессовых просадочных грунтов оснований;

- разработаны рецептуры инъекционных растворов на основе тонкодисперсных вяжущих, методы их приготовления, обеспечивающие образование прочного и надежного грунтобетонного массива;

- доказана эффективность инъекционного закрепления лессовых просадочных грунтов, предложенными композиционными составами на примере Чеченской Республики;

- разработаны нормативно-технические документы по приготовлению инъекционных составов на основе тонкодисперсного местного сырья и их применению для закрепления лессовых просадочных грунтов.

Методы исследования базируются на известных положениях теории твердения клинкерных минералов с наполнителями различного генезиса, в частности, местных некондиционных очень мелких песков, карбонатной муки и цементной пыли, а также математической логики, технологии композиционных материалов. Исследования проводились с учетом действующих государственных стандартов и рекомендаций.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований гранулометрического, химического и минерального составов сырья различного генезиса, а также наполненных вяжущих веществ на их основе совместно с Mikrodur®;

- анализ результатов оптимизации показателей вязкости и водоотделения предлагаемых инъекционных составов за счет введения тонкодисперсного наполнителя различной природы и пластифицирующей добавки;

- свойства инъекционных составов с тонкодисперсным наполнителем различного генезиса для закрепления структурно-неустойчивых грунтов оснований зданий и сооружений;

- оптимальные рецептуры инъекционных составов и зависимости их основных свойств от различных технологических и других факторов;

- результаты апробации.

Внедрение результатов работы. Опытно-промышленная апробация разработанных рекомендаций по инъекционному закреплению просадочных грунтов композиционными составами на основе тонкодисперсного местного сырья выполнялась предприятием ООО «УСПЕХ» при закреплении инъекционными растворами КТДВ оснований фундаментов под электрооборудование подстанции на объекте «Черноречье-110» в период с

Л

28.10.2014 по 25.11.2014 год (общий объём закреплённого грунта 1280 м ).

Для внедрения результатов исследования при закреплении грунтов разработаны следующие нормативно-технические документы:

- технологический регламент на закрепление просадочных грунтов инъекционными составами на основе композиционных тонкодисперсных вяжущих;

- рекомендации по приготовлению композиционных составов на основе местных тонкодисперсных вяжущих материалов для инъекционного закрепления лессовых просадочных грунтов;

- стандарт предприятия «Контроль качества технологических параметров при производстве инъекционных растворов с использованием наполнителей различного генезиса для укрепления грунтов оснований зданий и сооружений».

Результаты работы использовались при реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» и республиканской целевой программы «Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения на территории Чеченской Республики на период 2009-2018 годов». В результате этого получены эффекты как экологического и экономического, так и социального содержания.

Основные положения диссертационного исследования, подтвержденные результатами промышленного внедрения, включены в содержание учебно -методических материалов при подготовке специалистов, бакалавров и магистров, обучающихся по направлению «Строительство».

Достоверность результатов. Достоверность полученных результатов диссертационных исследований подтверждается применением:

- апробированных методов экспериментальных исследований, поверенного оборудования и математических методов планирования эксперимента;

- современного программного обеспечения (Excel, Mathcad, Statistik) для обработки экспериментальных данных, а также необходимого количества

контрольных образцов, которые обеспечивают гарантированную вероятность 0,95 при коэффициенте вариации менее 10 %.

Апробация работы. Наиболее значимые результаты диссертационного исследования были доложены и обсуждались на:

1. Международной молодежной конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов», г. Казань, 2012 г.;

2. II Международной научно - практической конференции «Инновационные технологии в производстве, науке и образовании», г. Грозный, 2012 г.;

3. III Международной научно-практической конференции «Проблемы развития энергетической и транспортной инфраструктур в условиях освоения Европейского Севера и Арктического региона на ближайшую перспективу», г. Архангельск, 2013 г.;

4. III Всероссийской научно-практической конференции «Молодежь, наука, инновации», г. Грозный, 2014 г.;

5. Всероссийской научно-технической конференции "Высокотехнологичные и энергоэффективные технологии и материалы в современном строительстве", г. Махачкала, 2014 г.;

6. Международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», проводимых в рамках реализации федеральной программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса У.М.Н.И.К.» в течение 2012 - 2014 гг.;

7. Международной научно-практической конференции «Современные строительные материалы, технологии и конструкции», посвященной 95-летию ФГБОУ ВПО «ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова», г. Грозный, 2015 г.

Публикации. По результатам исследований материалы диссертации опубликованы в 22 печатных работах, в том числе 3 работы опубликованы в

изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, утвержденный ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы, включающего 116 наименований, и 4 приложений. Общий объем диссертации составляет 160 страниц машинописного текста. Работа содержит 57 рисунков и 41 таблицу.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1 Основные характеристики просадочных грунтов и их особенности

В нашей стране, как и во всем мире, лессовые просадочные грунты занимают значительную часть территорий, где находятся районы интенсивного гражданского и промышленного строительства [14]. Глубина залегания лёссовых грунтов колеблется от нескольких сантиметров до десятков и даже сотен метров. В северных районах, где лёссовые отложения развиты лишь на отдельных участках, их величина составляет 5 - 10 м, а в районах сплошного распространения (на юге Украины, Северном Кавказе) она повышается до 30 - 50 м и более. Самые большие разрезы лёссовых грунтов (до 100 - 200 м) обнаружены в межгорных впадинах на территории Средней Азии [15].

В связи с широким распространением лёссовых грунтов проблема борьбы с их просадочностью в основаниях инженерных сооружений становится весьма актуальной. Это обусловлено тем, что при промачивании лёсса происходит просадка и резкое уменьшение прочности грунта, что обычно приводит к полному или частичному разрушению зданий и сооружений из-за потери устойчивости основания и его осадке [15-18].

Термин «лёсс» в научную литературу впервые был введен в 1823 году К. Леонардом, и с этого времени, можно сказать, начались дискуссии по поводу их происхождения и природы, специфических свойств и, конечно, просадочности. Изначально под лёссами понимали любые породы с так называемыми признаками «лёссов» (светло-палевый цвет, пылеватый состав, наличие макропор). Такие ученые как В.А. Обручев (1948), И.И. Трофимов (1950) относили к лёссам только те породы, которые имели эоловое происхождение, то есть были накоплены в результате переноса мелких минеральных частиц ветром. Породы похожие на лёссы, но с иным происхождением, они относили к лёссовидным породам. Большинство исследователей (А.П. Павлов, 1899; С.С. Морозов, 1951;Н.Я. Денисов, 1953;

Г.А. Мавлянов,1958) под лёссами понимали породы, обладающие определенными литологическими признаками, независимо от их происхождения: светло-палевый цвет, пылеватый состав, макропористость, отсутствие слоистости, наличие большого количества карбонатов. Другие ученые, например, Г.А. Мавлянов (1958), Е.М. Сергеев (1976) и т.д. считали основным признаком лёссов их просадочность. Просадочные деформации в лёссовых грунтах порою достигают нескольких метров и влекут за собой катастрофические последствия. В настоящее время к лёссовым грунтам относится однородная, неслоистая, сильно пылеватая (содержание фракций 0,005 - 0,05 мм более 50%), пористая (пористость более 42%), часто имеющая макропоры маловлажная порода, проявляющая просадку при замачивании [4,19-22].

Лёссовые просадочные грунты распространены на всех континентах, но наиболее часто они встречаются в Европе, Азии и Америке. По подсчетам К. Кейльгака, при средней высоте лессовых отложений 10 м общая площадь, лёссовых пород на земном шаре, составляет 19 млн. км2. Северная граница распространения лёссов опускается в Европе до 60° с. ш., в Азии она проходит гораздо севернее, а южная граница достигает 28° с. ш. В тропических и субтропических областях лёссы не встречаются. На территории стран СНГ лессовые породы занимают 34% площади. Лессовыми породами перекрыта большая часть Украины (до 80%) и юг европейской части России. Большие площади покрыты лёссовыми породами в Средней Азии, Казахстане, Восточной, Южной и Западной Сибири. Довольно часто они встречаются на Северном Кавказе, в Белоруссии, Поволжье, Якутии и других районах. На рисунке 1.1 показана карта распространения лёссовых пород на территории СНГ, составленная В.С. Быковой и С.А. Пастушковой [15,19,20,23].

Большинство просадочных грунтов (супесь, песчаные и лессовидные) обладают свойством менять свои характеристики в результате определенного воздействия [24]. При превышении напряжениями структурной прочности

грунтов, нарушении природной структуры или изменения влажности, их физико-механические характеристики резко ухудшаются [2,24-28].

Рисунок 1.1 - Карта развития лёссовых пород на территории СНГ:

1 - лёссы и лёссовые породы большой мощности (более 10 м), проявляющие просадку под собственным весом; 2 - лёссовые породы и лёссы мощные (более 5 м), проявляющие значительные просадочные деформации при дополнительных нагрузках; 3 - лёссовые породы средней мощности (5-10 м), проявляющие незначительные просадочные деформации при дополнительных нагрузках; 4 - лёссовые породы прерывистого распространения (3-5 м), непросадочные; 5 - лёссовые породы прерывистого и островного распространения изменчивой мощности, неоднородные по просадочности; 6 - лёссовидные и покровные глинистые породы островного и прерывистого распространения, маломощные, непросадочные; 7 - мерзлые покровные пылеватые глинистые породы, проявляющие термопросадки в результате оттаивания.

Как в нашей стране, так и во всем мире ученые занимаются изучением свойств просадочных грунтов, методов строительства и эксплуатации возведенных на таких грунтах зданий и сооружений. В исследованиях по решению этих вопросов большой вклад внесли В.П. Ананьев [29],

Ю.М Абелев [25, 56], В.Е. Соколович [31], Б.А. Ржаницын [32], В.С. Бадеев [33], Я.Д. Гильман [34], Б.Н. Исаев [36], Э.И. Мулюков [37], Н.А. Цытович [24], В.И. Крутов [38,39], В.С. Колесников [40], М.И. Смородинов [41], А.А. Мустафаев [42,43], С.О. Зеге [44], Харченко И.Я. [45,46], А.И. Панченко [47,48], В.Р. Мустакимов [49], Е.А. Сорочан [50], С.Ю. Бадеев [51,52], М.Н. Гольдштейн [53], С.Г. Кушнер [54], К.Ш. Шадунц [55] и другие [57-63].

Просадочные грунты характеризуются следующими показателями:

Относительной просадочностью - относительным сжатием грунтов при заданном давлении после их замачивания.

Начальным просадочным давлением - минимальным давлением, при котором проявляются просадочные свойства грунтов при их полном водонасыщении.

Начальной просадочной влажностью - минимальной влажностью, при которой проявляются просадочные свойства грунтов [64].

Основным показателем, характеризующим просадочные свойства лессовых грунтов, является величина относительной просадочности [65].

- (1.1)

где - высота образца грунта природной влажности при давлении, ожидаемом на данной глубине после возведения сооружения;

- высота образца после просадки от замачивания, - высота образца при давлении на данной глубине Z.

Условно грунт считают просадочным при =0,01.

Так, например, замачивание загруженного лессового грунта приводит к резкому уменьшению его объема, и в результате происходит просадка дневной поверхности и возведенных сооружений (рисунок 1.2, а, б и рисунок 1.3) [27].

а)

б)

Рисунок 1.2 - Графики деформации лессового грунта при замачивании: а - изменение объема (компрессионная кривая); б - изменение коэффициента относительной просадочности

10

20

30 40 р, кг/см2

осадка

просадка

О 2 4 6 8 10 12 14

Рисунок 1.3 - Изменение просадочных свойств лессового суглинка

4

моменп 1 замачи водой зания

Деформации лессов при замачивании происходят при уплотнении грунтового массива по причине:

- увеличения нагрузки - обычная осадка;

- увеличения влажности (замачивания) - просадка;

- длительного увлажнения - послепросадочные деформации, которые зависят от содержания в грунте медленно растворимых солей [66].

Расчет оснований лёссовых просадочных грунтов выполняют по деформациям, представляющих собой сумму осадки от внешней нагрузки и просадки при замачивании.

В зависимости от условий проявления просадочности лессовые грунты разделяют на два типа:

•I тип - просадка грунтов происходит от действия внешней нагрузки, а просадка от собственного веса либо отсутствует, либо не превышает 5 см;

•II тип - помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна также их просадка (до 5 см) от собственного веса [15,67].

Просадка грунта - представляет собой сложный физико-химический процесс, сопровождающийся уплотнением грунта в результате перемещения и более компактной укладки отдельных частиц и их агрегатов, что способствует снижению общей пористости грунта до состояния, соответствующего действующему давлению. В результате уплотнения грунта после просадки его прочностные характеристики несколько возрастают. Дальнейшее увеличение давления продолжает процесс уплотнения лессового просадочного грунта в состоянии водонасыщения, увеличивается при этом его прочность [39,68, 69].

Характер протекания деформаций во времени на просадочных грунтах зависит их влажностного состояния. Обычно просадочные грунты находятся в маловлажном состоянии, поэтому деформация их сжатия от внешней нагрузки происходит в течение сравнительно короткого времени. Просадка грунта, в равной степени и осадка в водонасыщенном состоянии, протекают в течение более длительного времени, так как эти процессы связаны с фильтрацией воды через толщу грунта.

Также известно, что водопроницаемость лессовых пород в вертикальном направлении в 2-10 раз выше, чем при горизонтальном. Это объясняется тем,

что поры в таких грунтах имеют вертикальную направленность. У лессовых грунтов коэффициент фильтрации колеблется в пределах 0,1-2 м/сут [30].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нахаев Магомед Рамзанович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация. - М.: Стандартинформ, 2013.

2. Далматов, Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии) / Б. И. Далматов. - 3-е изд., перераб. и доп. - Лань : Издательство, 2012. - 416 с.

3. Швецов, Г. И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и фундаменты / Г. И. Швецов. - учебн. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 1997. - 319 с.

4. Трофимова, В. Т. Лёссовый покров Земли и его свойства / В. Т. Трофимова. - М.: Изд-во МГУ, 2001. - 464 с.

5. Особенности взаимодействия оснований и фундаментов на лессовых просадочных грунтах, в условиях насыщения технологическими и бытовыми сточными водами : отчет о НИР / Левченко А. П. - Москва : Инновационный НТЦ «Инженер», 2011. - 555 с.

6. Видяпин, В. И. Экономическая география России / В. И. Видяпин, М. В. Степанов, В.А. Рыльский [и др.]. - М.: ИНФРА-М, 2009. - 566 с.

7. Панченко, А. И. Особо тонкодисперсное минеральное вяжущее «Микродур»: свойства, технология и перспективы использования / А. И. Панченко, И. Я. Харченко // Строительные материалы. - 2005. -№ 10. - С. 76 - 78.

8. Камбефор, А. Инъекция грунтов. Принципы и методы : перевод с французского / А. Камбефор. - М., Энергия, 1971. 332 с.

9. Харченко, И. Я. Составы ОТДВ для инъекционного закрепления грунтов с комплексным наполнителем различного генезиса / И. Я. Харченко, С-А. Ю. Муртазаев, М. С. Сайдумов // Экология и промышленность России. - 2015. - №3. - С.48-52.

10. Богомолов, В. А. Метод высоконапорной инъекции связных грунтов при устройстве и усилении оснований и фундаментов: дис. ... канд. техн. наук : 05.23.05/ Богомолов Владимир Александрович. - Екатеринбург, 2002. -120 с.

11. Сергеев, В. И. Проблемы повышения эффективного инъекционного закрепления лессовых грунтов и пути их решения / В. И. Сергеев, Т. Г. Шимко //Лессовые просадочные грунты как основания зданий и сооружений. - Барнаул, 1990. - С. 22-27.

12. Литвинов, И. М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве / И. М. Литвинов. - Киев: Будивельник, 1977. - 288 с.

13. Lichtsteiner, F. Evaluation and application of injection systems in ground and rock. / F. Lichtsteiner., 1997 Balkema. Rotterdam.ISBN 90 5410 868 1.

14. Крутов, В. И. Устройство подземных этажей на просадочных и насыпных грунтах / В. И. Крутов, Ю. А. Багдасаров // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2005, № 5. - С. 22-27.

15. Соколов, В. Н. Проблема лессов / В. Н. Соколов // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - №9. - 93 с.

16. Мустафаев, А. А. Фундаменты на просадочных и набухающих грунтах / А. А. Мустафаев. - М.: Высшая школа, 1989. - 590 с.

17. Ильичев, В. А. Геотехнические проблемы в подземном строительстве города / В. А. Ильичев // Основания, фундаменты и механика грунтов. -2004. - №4. - С. 21.

18. Aleynikov S.M., Ikonin S.V. Prevention of nonuniform settlement of foundations II Building Research J., 1996 - Vol. 44. - №2. - P. 69-89.

19. Сергеева, Е. М. Лессовые породы СССР. Т. 1. Инженерно-геологические особенности и проблемы рационального использования / Е. М. Сергеева, А. К. Ларионова, Н. Н. Комиссаровой. - М., 1986. - 273 с.

20. Сергеева, Е. М. Лессовые породы СССР. Т. 2. Региональные особенности / Е. М. Сергеева, В. С. Быковой, Н. Н. Комиссаровой. - М., 1986. - 276 с.

21. Пешковский, Л. М. Инженерная геология / Л. М. Пешковский, И. М Перискова. - М.: Высшая школа, 1982. - 341 с.

22. K. Premalatha, J. Panneerselvam, M. Srilakshmi Interaction studies on axi-ally loaded piles and pile groups II Proceedings of the international geotechnical

conference (Saint Petersburg, 26-28 May 2005). Soil-structure interaction: calculation methods and engineering practice. - Moscow. ASV Publishers, 2005. - Vol. 1.-P.259-264.

23. Харченко, И. Я. Оптимизация состава ОТДВ «Микродур» с комплексными наполнителями природного и техногенного происхождения / И. Я. Харченко, С-А. Ю. Муртазаев, А. З. Абуханов // Современные строительные материалы, технологии и конструкции. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию ФГБОУ ВПО «ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова» Т.2. - Грозный. - 2015. - С. 223-234.

24. Цытович, Н. А. Механика грунтов: Краткий курс. / Н. А. Цытович. -8-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 2014. - 288 с.

25. Абелев, Ю. М. Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых грунтах / Ю. М. Абелев. - М.: Стройиздат, 1979. - 271 с.

26. Панченко, А. И. Микроцементы: / А. И. Панченко, И. Я. Харченко, С. В. Алексеев. - Москва : Издательство АСВ, 2014. - 75 с.

27. Арсан, А. Совершенствование технологии усиления грунтов оснований фундаментов зданий и сооружений : дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Арсан Арсан. - Харьков, 2005. - 189 с.

28. Соколович, В. Е. Новые способы закрепления лессовых грунтов / В. Е. Соколович, В.А.Губкин, А.Г. Овчаренко. - Днепропетровск: Проминь, 1975. - 127 с.

29. Ананьев, В. П. Инженерная геология / В. П. Ананьев, А. Д Потапов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2007. - 575 с.

30. Ананьев, В. П. Основы геологии, минералогии и петрографии / В. П. Ананьев, А. Д. Потапов. - М.: Высшая школа, 2008. - 400 с.

31. Соколович, В. К. Химические закрепления грунтов / В. К. Соколович. -М.: Стройиздат, 1980. - 119 с.

32. Ржаницын, Б. А. Химические закрепления грунтов в строительстве / Б. А. Ржаницын. - М.: Стройиздат, 1986. - 263 с.

33. Бадеев, В. С. Взаимодействие фундаментов с основаниями, усиленными цементно-грунтовыми элементами : автореф. дис ... канд. техн. наук : 05.23.02 / Бадеев, Владимир Сергеевич. Ростов-н/Д, 2005. - 181 с.

34. Гильман, Я. Д. Усиление и восстановление зданий на лессовых просадочных грунтах / Я. Д. Гильман, Е. Д. Гильман. - М.: Стройиздат, 1989. - 158 с.

35. Гильман, Я. Д. Основания и фундаменты на лессовых просадочных грунтах / Я. Д Гильман. - СевкавНИПИагропром, 1991. - 217 с.

36. Исаев, В. С. Особенности производства работ при газовой силикатизации грунтов / В. С. Исаев, В. Ю. Зеленский // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1981. - № 6. - С. 7-97.

37. Мулюков, Э. И. Из опыта химического закрепления грунтов в Германии / Э. И. Мулюков // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1975. -№ 5. - С. 44-45.

38. Крутов, В. И. Основания и фундаменты на просадочных грунтах / В. И Крутов. - Киев : Будивельник, 1982. - 222 с.

39. Крутов, В. И. О фазах деформации просадочных грунтов под фундаментами / В. И. Крутов, А. Г. Божко //Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1972. - №2. - С. 30-32.

40. Колесников, В. С., Возведение подземных сооружений методом "стена в грунте", технология и средства механизации : учебное пособие / В. С. Колесников, В. В.Стрельникова. - Издательство ВГТУ, 1999. - 144 с.

41. Смородинов, М. И. ИЗ опыта устройства фундаментов и подземных сооружений в Японии / М. И. Смородинов, Р. Б. Ямандинов // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1980. - № 3. - С. 27-28.

42. Мустафаев, А. А. Основы механики просадочных грунтов / А. А .Мустафаев. -М.: Стройиздат, 1978. - 263 с.

43. Мустафаев, А. А. Расчет оснований и фундаментов на просадочных грунтах / А. А .Мустафаев. - М.: Высшая школа, 1979. - 369 с.

44. Зеге, C. O. Концепция физических основ струйного закрепления грунтов / C. O. Зеге, И. И. Бройт // Основания, фундаменты и механика грунтов. -2004. - № 2.

45. Харченко, И. Я. Технология «INTRABAU-Mikrodur» / И. Я. Харченко // -М.:Строительная орбита, 2003. - №11.

46. Харченко, И. Я. Технология «INTRABAU-Mikrodur». / И. Я. Харченко // -М.: Строительная орбита. - 2006. - №5. - С. 40-41

47. Панченко, А. И. Мелкозернистый бетон в монолитном строительстве: проблемы, теория и технология эффективного использования. Ч. 2 / А. И. Панченко, И. Я. Харченко // Технологии бетонов. - 2011. - №7/8. - С. 48-51.

48. Панченко, А. И. Мелкозернистый бетон в монолитном строительстве: проблемы, теория и технология эффективного использования. Ч. 1 / А. И. Панченко, И. Я. Харченко // Технологии бетонов. - 2011. - №5/6. - С. 42-44.

49. Мустакимов, В. Р. Прочность и деформативность просадочных грунтовых оснований, армированных вертикальными армоэлементами : автореф. дис. ... канд. техн. наук : / 05.23.02/ В.Р. Мустакимов. - Казань, 2004. - 24 с.

50. Сорочан, Е. А. Фундаменты промышленных зданий / Е. А Сорочан. - М.: Стройиздат, 1986. - 303с.

51. Патент на изобр. №2122068 Р.Ф. Способ подготовки основания/ Б.Н. Исаев, С. Ю. Бадеев, Н.Н. Цапкова №95111044/03; Заявл. 28.06.95; Опубл. 20.11.98 Бюл. № 32.

52. А.с. 1444473 СССР. Способ закрепления лессовых просадочных грунтов и инъектор для его осуществления./ С. Ю. Бадеев, Б. Н. Исаев, Б. Н. Кузин (СССР). - №4087766/33; заявл. 10.07.86: Опубл. 18.10.88. Бюл. № 46 - 4 с.

53. Гольдштейн, М. Н. Расчёты осадок и прочности оснований зданий и сооружений / М. Н. Гольдштейн, С. Т. Кушнер, М. И. Шевченко. - Киев: Будивельник, 1977. - 208 с.

54. Кушнер, С. Г. О концептуальном подходе к расчетам оснований сооружений по предельным состояниям / С. Г. Кушнер // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2002. - № 1.

55. Шадунц, К. Ш. К расчету зданий и сооружений на сложных неравномерно сжимаемых основаниях / К. Ш. Шадунц, М. Б. Мариничев // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2003. -№ 2.

56. Абелев, М. Ю. Эффективность существующих методов строительства на просадочных грунтах II типа / М. Ю. Абелев, В. И. Крутов // Тезисы докладов и сообщений Всесоюзной конференции (Волгодонск 20-21 ноября 1984 г.). Проектирование и строительство зданий и сооружений на просадочных грунтах. - М.: НИИОСП, 1984. -С. 31-35.

57. Shvets, V. B. The prognosis of the stress-strain state of plate foundations under the cyclic loading on the soil layer of finite thickness / V. B. Shvets, V. G. Shapoval, S. O. Popovichenko // Theoretical Foundations in Civil Engineering. -Warsaw, 1994. - PP. 331-355.

58. Alawaji, H. Behavior of micro piled shallow square foundations / H. Alawaji // Proceedings of the international geotechnical conference (Saint Petersburg, 2628 May 2005). Soil-structure interaction: calculation methods and engineering practice. - Moscow. ASV Publishers, 2005. - Vol. 1. - P. 111-116.

59. Premalatha, K. Interaction studies on axi-ally loaded piles and pile groups / K. Premalatha, J. Panneerselvam, M. Srilakshmi // Proceedings of the international geotechnical conference. Soil-structure interaction: calculation methods and engineering practice. - Moscow. ASV Publishers, 2005. - Vol. 1. - P.259-264.

60. Massarsch, K. R. Deformation Properties of Stabilized Soil Columns / K. R. Massarsch. - Stockholm. - 2005. - 23-25 may. - 16 p.

61. Feng Nai-Qian. High-strength and flowing concrete with a zeolitic mineral admixture / Feng Nai-Qian, Li Gui-Zhi, Zang Xuan-Wu. //Cem., Concr., and Aggreg. - 1990. - V12. - № 2. - pp.61-69.

62. Larbi, J. A. Effect of water-cement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set portland cement systems / Larbi J.A., Bijen J.M. //Cem. And Concr. Res. - 1990. - V20. - № 5. - pp.783-794.

63. Larbi, J. A. The chemistry of the pole fluid of silica fume-blended cement systems / Larbi J. A. //Cem. and Concr. Res. -1990. -V20. -№ 4. -pp.506-516.

64. СНиП 2.02.01-83 3 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на просадочных грунтах.- М.: Минрегион России, 2010. -127 с.

65. ГОСТ 23161-2012 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности. - М.: Стандартинформ, 2013. - 12 с.

66. Алексеев, С. И. Основания и фундаменты: учебное пособие / С. И. Алексеев. - СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2007. - 111 с.

67. Пантюшина, Е. В. Лессовые грунты и инженерные методы устранения их просадочных свойств / Е. В. Пантюшина // Ползуновский вестник. - 2011. - № 1. - 127-130 с.

68. Пьянков, С. А. Механика грунтов : учебное пособие / С. А. Пьянков, З. К. Азизов. - Ульяновск : УлГТУ, 2008. - 103 с

69. Белоусов, С. В. Влияние различных факторов на устойчивость и надежность лессовых грунтов, уплотненных трамбовками повышенного веса : дис. ... канд. техн. наук : 05.00.08 / Белоусов Сергей Владимирович. -Барнаул, 2005. - 167 с.

70. Кузнецов, В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение / В. Г. Кузнецов. - М.: Недрабизнесцентр, 2007. - 512 с.

71. Ананьев, В. П. Инженерная геология / В. П. Ананьев, А. Д. Потапов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2005. - 575 с.

72. Денисов, Н. Я. Строительные свойства лессов и лессовидных суглинков / Н. Я. Денисов. - М.: Гос. изд. по строит, и арх., 1957 - 153 с.

73. Востриков, Н. Г. Просадочные процессы и их формы рельефа на территории Прикубанской равнины: особенности и распространение : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 25.00.25 / Востриков Николай Геннадьевич - Краснодар, 2012. - 195 с.

74. Бадеев, В. С. Взаимодействие фундаментов с основаниями, усиленными цементно-грунтовыми элементами : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.02 / Бадеев Владимир Сергеевич - Ростов-н/Д, 2005. - 181 с.

75. Пособие к СНиП 3.02.01-83 Пособие по химическому закреплению грунтов инъекцией в промышленном и гражданском строительстве, Москва: Стройиздат, 1986. - № 15

76. СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов», М.: 2000. - 45 с.

77. Панченко, А. И. Микроцементы: / А. И. Панченко, И. Я. Харченко, С. В. Алексеев. - Москва : Издательство АСВ, 2014. - 75 с.

78. Абуханов, А. З. Механика грунтов : учебное пособие / А. З. Абуханов. -Ростов н/Д : Феникс, 2006. - 352 с.

79. Shvets, V. B. Prognosis of foundations under the load increasing in time and cyclic / V. B. Shvets, V. G. Shapoval, S. P. Candzuba, S. O. Popovichenko // Theoretical Foundations in Civil Engineering. - Warsaw, 1994. - PP. 221-225.

80. Massarsch, K. R. Deformation properties of fine-grained soils from seismic tests. Keynote lecture / Massarsch, K. R. // International Conference on Site Characterization, ISC'2, 19 - 22 Sept. 2004, Porto, 14 p.

81. Веселов, В. А. Проектирование оснований и фундаментов / В. А. Веселов. М.: Стройиздат, 1990. - 303 с.

82. Удодов, С. А. Особенности свойств сухих смесей с применением пористых заполнителей / С. А. Удодов, В. Ф. Черных // Строительные материалы. - М., 2006. - №3. - с. 15-17.

83. Fredlund, D. G. Soil Mechanics for Unsaturated Soils / D. G. Fredlund, Harianto Rahardjo // John Wiley & Sons. - 1993 - р. 517

84. Shapoval, V. G. Equation of motion of a water-bearing anisotropy soil // Theoretical Foundations in Civil Engineering. - Warsaw, 1996. - PP. 326-331.

85. Massarsch, K. R. Deformation Properties of Stabilized Soil Columns / K. R. Massarsch // Stockholm. - 2005. - 23-25 may. - 16 p.

86. Пилягин, А. В. К вопросу определения расчетного сопротивления оснований зданий с подвалами / А. В. Пилягин, В. В. Михеев // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2002. - №2.

87. Шадунц, К. Ш. К расчету зданий и сооружений на сложных неравномерно сжимаемых основаниях / К. Ш. Шадунц, М. Б. Мариничев // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2003. - №2.

88. Дежина, И. Ю. Расчет лессовых оснований по деформациям с учетом упругопластических свойств грунта / И. Ю. Дежина // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2005. - №1.

89. Далматов, Б. И. Основания и фундаменты : учебник для вузов / Б. И. Далматов, А. Б. Фадеев. - СПб. : изд. АСВ, 2002. - 387 с.

90. Нгуен, Куанг Хынг. Методика выбора оптимальных фундаментов высотных зданий в условиях г. Хошимина : автореф. дис ... канд. техн. наук : 05.23.02 / Нгуен Куанг Хынг. - СПб., 2008. - 169 с.

91. Пьянков, С. А. Основания и фундаменты : учебное пособие / С. А. Пьянков, З.К. Азизов. - Ульяновск : УлГТУ, 2014. - 197 с.

92. Базанов, В. Л. Техника и технология сцены / В. Л. Базанов. - пеереизд. - М.: Искусство, 1976. -2009 С. 229

93. Аршакуни, Д. Е. Театр на стеклянных колоннах / Д. Е. Аршакуни,

A. М. Железко // Капитальное строительство, 2008. - № 2

94. Шихов, А. Н. Реконструкция гражданских и промышленных зданий: монография / А. Н. Шихов. - Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2015. - 399 с.

95. Абуханов, А. З. Инъекционное закрепление грунтов / А. З. Абуханов,

B. Х. Хадисов // Наука XXI века: Проблемы академической мобильности исследователя и методологии исследования / ИПЦ САФУ. - Архангельск, 2013. - Вып. 2. - С.159-164.

96. Bishop A., Lownbery H. Creep characteristics of two undictrubed clays. Proc. 7-th ICSMFE, V.I. - Mechico, 1969. - PP. 29-37.

97. Муртазаев, С.-А. Ю. Особенности применения особо тонкодисперсного вещества (ОТДВ) типа «Микродур» для инъекционного закрепления грунтов /

C.-А. Ю. Муртазаев, А. З. Абуханов, С-М. К. Хубаев // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Наука и образование в

Чеченской республике: состояние и перспективы», посвященной 10-ти летию со дня образования КНИИ РАН. - Грозный: 2011. - С. 187-191.

98. Абуханов, А. З. Инъекционная технология закрепления грунтов оснований зданий / А. З. Абуханов, В. Х. Хадисов // Инновационные технологии в производстве, науке и образовании : Сборник трудов II Международной научно-практической конференции. Часть 2. - Махачкала. 2012. - С. 19-25.

99. Баженов, М. И. Композиции на основе тонкодисперсных вяжущих для инъекционного закрепления грунтов и подземных частей зданий : дис. ... канд. техн. наук : 05.23.05 / Баженов Марат Ильдарович. - М.: - 2012. - 127 с.

100. Харченко,И. Я. Инъекционное закрепление лессовых грунтов г. Грозный ОТДВ типа «Микродур» / И. Я. Харченко, С-А .Ю. Муртазаев // Вестник ДГТУ. Технические науки. - 2014. - №4 - С. 123-129.

101. Байдаков, О. С. Применение материалов «Микродур» для инъекционных работ для укрепления грунтов и усиления конструкций / О. С.Байдаков // Метро и тоннели. - 2005. - №6.

102. Муртазаев, С-А. Ю. Метод улучшения оснований зданий и сооружений / С-А. Ю. Муртазаев, А. З. Абуханов, А. А. Исламов // Вестник Атырауского института нефти и газа. - 2010. - №4. - С 267-270.

103. Пат. 2472898 РФ, МПК Е 02 В 27/00. Фундамент с комбинированной подготовкой / Абуханов А. З., Муртазаев С-А. Ю. и др. - №2011131323/03, заявл. 26.07.2011; опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2. - 5 с.

104. Ухов, С. Б. Механика грунтов, основания и фундаменты / С. Б. Ухов. - М.: Высшая школа, 2002. - С. 246-269.

105. Удодов, С. А. Применение пористого заполнителя в отделочных составах для ячеистого бетона / С. А. Удодов, В. Ф. Черных // Материалы XIII Международного семинара Азиатско-Тихоокеанской академии материалов «Строительные и отделочные материалы. Стандарты XXI века», том 1 - Новосибирск, 2006 г. - с. 171-177.

106. Удодов, С. А. Вопросы повышения прочности сцепления отделочных слоев с ячеистобетонным основанием / С. А. Удодов, В. Ф. Черных, А. В. Давыдов //

Материалы IV Международной научно-практической конференции «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии», том 1 - Ростов н/Д. 2006 г. - С. 483-491.

107. Удодов, С. А. Разработка легких самоуплотняющихся бетонных смесей / С. А. Удодов, В. В. Бычков, О. А. Бычкова // Качество строительных материалов, изделий и конструкций: материалы всероссийской научно-технической конференции. - Махачкала: АЛЕФ, 2013 г., с. 96-100.

108. Удодов, С. А. Разработка штукатурных составов для пенобетонных изделий / С. А. Удодов, В. Ф. Черных // Вестник БГТУ: научно-теоретический журнал; материалы Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии». - Белгород, 2005 г. - с. 234-237.

109. Штоль, Т. М. Технология возведения подземной части зданий и сооружений / Т. М. Штоль, В. И. Теличенко. - М. : Стройиздат, 1990. - 286 с.

110. Богов, С.Г. Исследование свойств инъекционных растворов на основе цемента для качественного закрепления грунтов. / С. Г. Богов, И. А. Запевалов // Реконструкция городов и геотехническое строительство. - 2000. - № 2.

111. Абакумов, А. В. Свойства и применение высокопроникающих цементных тампонажных растворов (ВЦР) / А.В. Абакумов // Строительные материалы. -1997. - № 5. С. 21-23.

112. Аргал, Э. С. Применение нового материала для цементации швов бетонной плотины с малым раскрытием : научное издание / Э. С. Аргал, В. М. Королев, В. А. Ашихмен // Гидротехн. стр-во. - 2009. - N 9. - С. 13-20

113. ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. - М.: Стандартинформ, 2011.

114. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. -М.: Издательство стандартов, 1984.

115. ГОСТ 12071-2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортировка, хранение образцов. - М.: Издательство стандартов, 2001

116. ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. - М.: Стандартинформ, 2011.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Карта просадочности грунтов Чеченской Республики

Приложение Б. Стандарта организации

Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ИНЪЕКЦИОННЫХ РАСТВОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАПОЛНИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗИСА ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

СТО 02074228-017-2014

Грозный 2014

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

Контроль качества технологических параметров при производстве инъекционных растворов с использованием наполнителей различного генезиса для укрепления грунтов оснований зданий и сооружений

Введен впервые

Утвержден и введен в действие Приказом от «29» июля 2014 г. № 53

Дата введения 2014-07-29

РАЗРАБОТЧИКИ

Научные сотрудники ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова: докт. техн. наук, проф. Муртазаев С-А.Ю., канд. техн. наук, проф. Абуханов А.З., асп., Нахаев М.Р.

Грозный 2014

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на технологию получения композиционных тонкодисперсных вяжущих с использованием наполнителей различного генезиса.

Композиционные тонкодисперсные вяжущие (КТДВ) предназначены для инъекционного закрепления грунтов оснований фундаментов с целью повышения несущей способности грунтобетонного массива как при строительстве новых, так и при усилении существующих зданий и сооружений.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные акты и документы:

ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация

ГОСТ 30416-2012. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения ГОСТ 30672-2012. Грунты. Полевые испытания. Общие положения ГОСТ 5180-84 (2005). Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

База нормативной документации: www.complexdoc.ru ГОСТ 12071-2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-79 (2003). Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19912-2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 22733-2002. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23061-2012. Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности

ГОСТ 23161-2012. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 23278-78 (1986). Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.

Единые правила безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых.

Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования.

ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний». ГОСТ 12730.1-78 «Бетоны. Методы определения плотности» ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии»

ГОСТ 310.3- «Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерность изменения объёма»

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЕВЫМ МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНЪЕКЦИОННЫХ

РАСТВОРОВ КТДВ

Рецептура композиционных тонкодисперсных вяжущих (КТДВ) представлена следующими компонентами:

- Тонкодисперсный наполнитель различного генезиса;

- Химические добавки для модификации состава инъекционных растворов;

- Вяжущее типа Mikrodur®.

Характеристики каждого компонента предложенных растворов КТДВ представлены ниже.

3.1. Тонкодисперсный наполнитель различного генезиса для изготовления инъекционных растворов КТДВ

Основным компонентом КТДВ является ОТДВ Mikrodur®, вторым - в качестве наполнителя рассмотрено тонкодисперсное местное сырье, позволяющее получить раствор с достаточной проникающей способностью для закрепления грунта.

В качестве наполнителя используются различные материалы, указанные в таблице Б.1 , где представлены характеристики, определяющие их пригодность для растворов КТДВ. Видно, что наиболее близкими к Mikrodur® по дисперсности являются следующие материалы: цементная пыль, карбонатная мука, полученная помолом известняковой породы, и микрокремнезем. Однако следует отметить, что при правильном подборе состава раствора каждый из этих материалов может быть использован для КТДВ.

В случае несоответствия значения удельной поверхности наполнителя требуемым показателям, то их подвергают дополнительному помолу в роликовой и шаровой мельницах в течение времени, необходимого для получения нужного значения тонкости помола.

Таблица Б.1 - Свойства применяемых материалов

Плотность Удельная Время

№ Применяемый материал* порошка, поверхность, помола,

р, г/см Буд, см /г мин

1 Цементная пыль (Чири-Юрт, ЧР) 3,1 12100 -

2 Известняк (Шатойский р-н, ЧР) 2,62 9200 40

3 Песок (Ведено, ЧР) 2,6 5250 30

4 Песок (Червленная, ЧР) 2,65 4950 30

5 Песок (Толстой-Юрт, ЧР) 2,55 5000 30

6 Вулканический пепел (Нальчик) 2,60 6800 30

7 Микрокремнезем (Новокузнецк) 2,20 12150 -

8 Микрокремнезем (Челябинск) 2,25 12400 -

9 М1кгоёиг® Я- Ц-Е-Р1ш 2,90 10600 -

Примечание: * Условное обозначение применяемых материалов: 1 - Цементная пыль - ЦП; 2 - Известняк - карбонатная мука, КМ; 3 - Песок (Ведено) - ПВ; 4 - Песок (Червленная) - ПЧ; 5 - Песок (Толстой-Юрт) - ПТ; 6 -Вулканический пепел - ВП; 7 - Микрокремнезем (Новокузнецк) - МКЗН; 8 -Микрокремнезем (Челябинск) - МКЗЧ; 9 - М1кгоёиг®Я- И-Е-Р1ш - МКД.

Химический состав минеральных компонентов, применяемых в качестве наполнителя для КТДВ, представлен в таблице Б.2.

В промышленных условиях для помола сырьевых материалов рекомендуется использовать помольные шаровые или роликовые агрегаты необходимой мощности согласно таблице Б.3.

Таблица Б.2 - Химический состав минеральных компонентов

Содержание оксидов, % мас.

№ Применяемый материал

ЗЮ2 СО2 СаО М2О3 Ре2Оэ МвО К2О №2О СиО Т1О2 БО3 МпО

1. Цементная пыль (Чири-Юрт, ЧР) 20,15 3,17 65,41 2,92 4,24 1,47 1,19 - 0,31 - 1,14 -

2. Известняк (Шатойский р-н, ЧР) 9,42 24,56 55,58 2,90 1,05 2,08 0,19 - 0,27 0,53

3. Песок (Ведено, ЧР) 91,32 2,16 0,29 3,33 0,98 0,23 1,02 0,30 0,19 0,18 - -

4. Песок (Червленная, ЧР) 90,53 2,76 1,16 2,26 1,95 0,13 0,75 0,16 0,2 0,10 - -

5. Песок (Толстой-Юрт, ЧР) 61,55 6,25 8,93 12,85 3,61 1,22 2,53 2,50 0,17 0,39 - -

6. Вулканический пепел (Нальчик) 65,57 10,44 1,25 12,37 1,71 0,30 5,53 2,50 0,33 - - -

7. Микрокремнезем (Новокузнецк) 92,89 1,86 0,37 0,82 0,89 1,09 1,37 0,52 - - - 0,19

8. Микрокремнезем (Челябинск) 85,85 7,64 0,60 1,16 1,66 0,91 1,34 0,58 - - - 0,26

9. МикродурЯиБ+ 22,25 18,23 46,80 6,16 0,57 2,12 0,44 0,29 0,26 0,38 2,32 0,18

Таблица Б.3 - Технические характеристики помольных агрегатов

№ Марка мельницы Диаметр х Длина, м Производительность т/ч Номинальный рабочий объем барабана, м3 Масса, т

1 2 3 4 5 6

1. СМ 6008А 900х900 0,9х0,9 до 1,2 0,9 3,95

2. МШР 1 1500х1600 1,5х1,6 до 3,0 2,2 16,50

3. МШ-2 1350х1500 1,3х1,5 до 0,4 2,5 6,64

4. 1456А 1500х5600 1,5х5,6 до 8,0 8,0 27,53

5. 1471 1500х7100 1,5х7,1 до 10,0 12,5 29,00

6. МШЦ 2500х3500 2,5х3,5 до 12,0 17,2 32,20

7. МШ 2000х7000 2,0х7,0 до 18,0 22,0 86,80

8. МШ 2000х10500 2,0х10,5 до 27,0 29,0 122,00

9. МШЦ 2100х2200 2,1х2,2 до 22,0 6,3,0 50,50

10. МШЦ 2100х3000 2,1х3,0 до 29,0 8,5,0 42,50

11. МШЦ 2700х3600 2,7х3,6 до 73,0 17,5 74,00

12. МШЦ 3200х3100 3,2х3,1 до 103,0 23,0 90,00

13. МШЦ 3200х4500 3,2х4,52 до 150,0 32,0 140,00

14. МШЦ 3600х5500 3,6х5,5 до 183,0 49,0 170,00

15. МШЦ 4500х5500 4,4х5,5 до 242,0 74,0 35,50

16. МШЦ 4500х6000 4,4х6,0 до 285,0 82,0 310,00

3.2. Химические добавки для модификации состава инъекционных растворов КТДВ

Применению добавок в инъекционных растворах должны предшествовать лабораторные испытания свойств продукции с ними в соответствии с требованиями действующих стандартов, нормативно -технической или проектно-технологической документации.

Целесообразность применения добавок в инъекционных растворах определяется достижением различных технологических и экономического

эффектов при исследовании оснований зданий и сооружений, закрепленных этими растворами.

Рекомендуемыми добавками для инъекционных растворов являются следующие пластификаторы:

- Высокоэффективная комплексная полифункциональная добавка Д-5по ТУ 5743-008-44628610-2011, разработанная ООО научно-производственным предприятии «ТОКАР» в г. Владикавказ. Д-5 является эффективным пластификатором и ускорителем твердения на основе модифицированных суперпластификаторов и минеральных природных компонентов, обеспечивает высокую прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, сульфатостойкость и адгезию бетонов и растворов;

- Суперпластификатор С-3, по ТУ 2481-111-07511608-2012, произведенный ООО «Логосиб» в г. Иркутск, представляет собой органическое синтетическое вещество, полученное из продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, которое обеспечивает подвижность бетонных и растворных смесей до П5.

Отмеченные добавки для инъекционных составов КТДВ должны отвечать требованиям, представленным в таблице Б.4.

Таблица Б.4 - Качественные показатели суперпластификатора С-3 и Д-5

№ Технические характеристики С-3 Д-5

1 Внешний вид Порошок от светло- желтого до коричневого цвета Порошок светло-бежевого цвета

2 Насыпная плотность, г/см3 0,50-0,80 0,35-0,5

3 Массовая доля влаги,% < 10 < 8

4 Активности водородных ионов (рН) 2,5% водного раствора 7,0-10,0 8-10

По показателям качества добавки должны отвечать требованиям соответствующей нормативно-технической документации на конкретный продукт, и по показателю эффективности действия - критерию эффективности согласно требований ГОСТ 24211-2008.

3.3. Вода для приготовления инъекционных растворов КТДВ

Для приготовления инъекционных растворов типа КТДВ используют водопроводную питьевую, а также любую воду, соответствующую требованиям ГОСТ 23732 - 79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия», т.е. воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4 (некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет). Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л (в пересчете на SО4) и всех солей более 5000 мг/л. В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления инъекционных растворов необходимо проверять путем сравнительных испытаний образцов, изготовленных на данной воде и на обычной водопроводной.

Для приготовления инъекционных растворов можно применять морскую и другие соленые воды, удовлетворяющие приведенным выше условиям.

4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИНЪЕКЦИОННЫХ РАСТВОРОВ КТДВ

При производстве работ на строительной площадке весьма важным свойством вяжущего, затворенного водой является время, в течение которого смесь или раствор может перемешиваться, транспортироваться или храниться без изменения её подвижности и свойств после затвердевания. В данном случае, как было показано выше, жизнеспособность раствора до 1,5 часа вполне достаточна для её приготовления, подачи к месту использования и выполнения работ по инъецированию грунта.

Как правило, объем одного замеса приготавливаемого на строительной площадке составляет от 100 до 150 литров. Время, необходимое для инъецирования этого объема раствора в грунт составляет от 1 5 до 35 минут, в зависимости от свойств грунта. В течение этого времени раствор не должен изменять свои свойства и, что особенно важно, не расслаиваться. В этой связи необходимо обеспечить минимальную седиментацию КТДВ в растворе в течение времени, необходимого для выполнения работ по инъецированию.

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ИНЪЕКЦИОННЫХ РАСТВОРОВ КТДВ

Лабораторные исследования инъекционных растворов должны выполняться с применением прогрессивных методов, современных приборов и оборудования, обеспечивающих высокое качество их испытаний, наибольшую производительность труда и сокращение продолжительности лабораторных работ.

При производстве лабораторных исследований инъекционных растворов следует осуществлять мероприятия по экономии материалов и электроэнергии, а также обеспечивать бережное отношение к оборудованию, приборам, инструменту и инвентарю.

Макро- и микроструктура грунтобетонных композитов и химический состав исходного сырья исследовать с помощью дисперсионно-энергетического спектрометра (ДЭС) растрового электронного микроскопа с системой энергодисперсионного микроанализа (EDS) и анализа структуры и текстуры кристаллических материалов (EBSD).

Растворы для инъекционного закрепления лессовых просадочных грунтов на основе тонкодисперсного местного сырья совместно с Mikrodur® готовятся в виде водной раствора на основе следующих компонентов:

- вода техническая;

- комплексное тонкодисперсное вяжущее (КТДВ) на основе Mikrodur® и тонкодисперсного местного сырья.

Порядок приготовленный раствора на основе КТДВ аналогичен технологии приготовленный раствора на основе ОТДВ Mikrodur®, за исключением того момента, где пластификатор вводится совместно с КТДВ:

- готовят КТДВ на основе тонкодисперсного местного сырья совместно с Mikrodur®;

- добавляют пластификатор к КТДВ и тщательно перемешивают;

- заливают воду в полном объеме;

- подают пластифицированное КТДВ в полном объеме;

- готовят раствор путем совместного перемешивания в течение 3 мин при скорости вращения вала не менее 2800об/мин.

Помол материалов, используемых для приготовления инъекционного раствора, производиться на роликовой или шаровой мельницах, основные технические характеристики которых приведены в таблице Б.3.

Тонкость помола полученных порошков определяют на приборе ПСХ 12 (таблица Б.5) или на любом другом приборе, предназначенного для измерения удельной поверхности порошкообразных материалов.

Таблица Б.5 - Технические характеристики ПСХ-12

Значение

№ Наименование показателя показателя

1 Диапазон измерений удельной поверхности, см2/г 200 - 50.000

2 Диапазон измерений среднего размера частиц, цм 0,5 - 250

3 Коэффициент газопроницаемости, В 0.001 - 10

4 Аппаратурная погрешность, не более % ± 1

5 Потребляемая мощность (220 В ; 50 Гц), Вт 30

6 Габариты упаковки, мм 350х400х550

7 Масса без N3, кг 2,5

Основными показателями, определяющими пригодность раствора КТДВ к инъекцированию, являются:

• Вязкость - отношение скорости прохождения образца жидкости через отверстие (скорость сдвига) к количеству силы (вес жидкости), которое заставляет жидкость течь (напряжение сдвига);

• Седиментация (водоотделение) - процесс, посредством которого взвешенные вещества отделяются от воды под действием гравитации и осаждаются на дно контейнера или резервуара.

Показатели вязкости, определяемые при помощи прибора -Вискозиметра Марша и мерной кружки (рисунок Б. 1), измеряются в секундах на кварту, и показывают количество секунд, необходимых для полного прохождения одной кварты (0,946 л) образца жидкости через воронку с заданным размером входного отверстия 4,7мм.

Рисунок Б.1 - Вискозиметр Марша и мерная кружка

Седиментационный анализ раствора проводят следующим образом (ГОСТ 310.6-85 «Цементы. Метод определения водоотделения»): отвешивают 350 г минерального порошка (в данном случае КТДВ) и 350 мл воды с точностью до 1 г. Воду выливают в фарфоровый стакан емкостью 1 л, затем в стакан в течение 1 мин высыпают навеску минерального порошка, непрерывно перемешивая ее металлическим шпателем. Полученный раствор перемешивают еще 4 мин, осторожно переливают в градуированный цилиндр вместимостью 500 мл по ГОСТ 1770 и начинают отсчет (рисунок Б.2). При этом за все время опыта цилиндр должен находиться в неподвижном состоянии. Водя для затворения должна соответствовать температуре, при которой происходит испытание (25±1 °С).

Объем осевшего цементного теста (в мл) отмечают через каждые 15 мин в течение 1 часа и через каждые 30 мин при дальнейших наблюдениях. В

момент совпадения двух последних отсчетов дальнейшее наблюдение прекращают, а содержимое цилиндра выливают.

Время полного водоотделения характеризуется от начала опыта до окончания процесса водоотделения. Обычно водоотделение за период времени 60 мин не должно превышать 10%.

Коэффициент водоотделения ( ) в % вычисляют по формуле:

где - первоначальный объём

3

раствора, см ;

- объём осевшего раствора в

3

данный срок, см .

Рисунок В.2 - Градуированный Водоотделение определяется

цилиндр вместимостью 500 мл для как среднее арифметическое значение седиментационного анализа раствора двух параллельных определений, при

этом разность в результатах не должна превышать 1 %.

Контроль качества раствора обеспечивается регулированием следующих параметров:

- Смесительная установка. Скорость вращения смесительной установки должна составлять не менее 2800 об/мин, а мощность двигателя должна быть не менее 1 кВт на каждые20 л раствора. Емкость смесительной установки должна быть оборудована пристенными отбойниками, хотя бы

одним отбойником. Суммарная площадь отбойников ниже середины

2

емкости - минимум 300 см . Время замеса составляет 3 мин;

- Плотность раствора. Отклонение фактического значения плотности

-5

раствора от проектного допускается в пределах ± 0,01 г/см ;

- Показатель вязкости раствора. Допустимая погрешность времени истекания 1 дм раствора из вискозиметра Марша - ± 1 с.;

- Скорость отстоя раствора. Нормативный отстой (Дн) раствора за 60 мин при температуре раствора 10 °С вычисляют по эмпирической формуле:

где В/В - водо-вяжущее отношение раствора.

Фактический отстой раствор за 60 мин не должен превышать нормативный более чем на 5%.

Испытание добавок проводилось в соответствии с ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов. Общие технические требования», ГОСТ 25094-94 «Добавки активные минеральные. Методы испытаний» .

6. МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ ИНЪЕКЦИОННЫХ РАСТВОРОВ КТДВ

Поставка КТДВ осуществляется в многослойных бумажных мешках по 25 кг. Мешки укладываются на паллеты по 40 шт. Паллеты упаковываются в полиэтиленовую пленку.

Масса нетто КТДВ на одной паллете около 1 т.

Масса паллеты: 33 кг.

Маркировка мешков:

Цвет мешков: белый

Надпись на лицевой стороне мешков:

• КТДВ,

фирменный знак зеленого цвета,

• схематическое изображение процесса инъекции.

На боковой части мешков: артикул (4 цифры), № партии (4 цифры), марка КТДВ.

КТДВ доставляют с завода-изготовителя к месту потребления автомобильным транспортом.

Запрещается при хранении смешивать КТДВ различных видов и марок. КТДВ в полиэтиленовых мешках хранят в закрытых складах-сараях с плотными водонепроницаемыми крышей, стенами и деревянным полом, приподнятым над поверхностью земли не менее чем на 30 см. В процессе транспортирования и хранения необходимо оберегать КТДВ от воздействия влаги и засорения посторонними примесями.

При поступлении КТДВ на склад обязательно на каждую емкость ставят указатели с обозначением его вида, марки, времени прибытия и количества. При необходимости контроля качества поступившего на склад КТДВ от каждой партии отбирают пробу массой 20 кг и направляют ее в строительную лабораторию, где производят его стандартное и ускоренное испытания.

При длительном хранении КТДВ на складе за счет поглощения влаги из воздуха и преждевременной гидратации происходит его комкование и снижение активности, поэтому большие запасы КТДВ на складах строек и предприятий строительной индустрии нежелательны.

7. ГАРАНТИЯ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

Качество КТДВ гарантируется производителем в течение 6 месяцев с момента поставки при соблюдении условий хранения.

Проверка качества КТДВ заключается в определении его фактического гранулометрического состава на лазерном гранулометре и сравнение полученных результатов с паспортными характеристиками соответствующей марки КТДВ. Для одного определения гранулометрического состава на лазерном гранулометре требуется 10 г сухого материала.

Проверку качества КТДВ рекомендуется осуществлять после длительного (более 6 месяцев) срока хранения или при хранении в ненадлежащих условиях.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Область применения 3

2 Нормативные ссылки 4

3. Технические требования к сырьевым материалам для изготовления инъекционных растворов КТДВ 6

3.1. Тонкодисперсный наполнитель различного генезиса для изготовления инъекционных растворов КТДВ 6

3.2. Химические добавки для модификации состава инъекционных растворов КТДВ 9

3.3. Вода для приготовления инъекционных растворов

КТДВ 11

4. Приготовление инъекционных растворов КТДВ 12

5. Методы испытаний инъекционных растворов КТДВ 13

6. Маркировка, транспортирование и хранение инъекционных растворов КТДВ 18

7. Гарантия изготовителя 19

Приложение В.

Технологический регламент на закрепление просадочных грунтов инъекционными составами на основе композиционных тонкодисперсных вяжущих

Грозный 2014

СОДЕРЖАНИЕ

1 Общая характеристика ... 3

2. Нормативные документы, ссылки на которые приведены в настоящем регламенте . 4

3. Сокращения и определения, встречающиеся в настоящем технологическом регламенте . 6

4. Характеристики исходного сырья и материалов для изготовления инъекционных составов на основе композиционных тонкодисперсных вяжущих (КТДВ) для закрепления просадочных грунтов . 7

5. Технологическое оборудование для искусственного закрепления слабых структурно-неустойчивых грунтов оснований зданий и сооружений . 9

6. Технология инъекционных работ по закреплению грунтов с применением КТДВ . 13

7. Контроль качества производства работ . 15

8. Техника безопасности при инъекционных работах с

применением иинъекционных растворов на основе КТДВ . 16

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Настоящий технологический регламент устанавливает описание технологии производства работ по инъекционному закреплению просадочных грунтов оснований зданий и сооружений.

Настоящий технологический регламент предназначен быть вспомогательным материалом при проектировании, выполнении и испытании результатов инъекционных работ в грунтах с применением композиционного особо тонкодисперсного вяжущего (КТДВ) с целью их упрочнения и/или снижения фильтрации воды.

Настоящий технологический регламент ориентирован на разъяснение специфических особенностей применения растворов на основе КТДВ при проведении инъекционных работ.

Целью применения инъекционных растворов на основе КТДВ является закрепление и уплотнение грунтовых массивов путем пропитки их поровой структуры водного раствора с последующим затвердеванием массива. Раствор на основе КТДВ является альтернативой органическим инъекционным составам. Как минеральное вяжущее, КТДВ отличается прочностью, долговечностью и безопасностью для окружающей среды.

2. НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, ССЫЛКИ НА КОТОРЫЕ ПРИВЕДЕНЫ В НАСТОЯЩЕМ РЕГЛАМЕНТЕ

ГОСТ 12071-2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 30672-2012. Грунты. Полевые испытания. Общие положения ГОСТ 5180-84 (2005). Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

ГОСТ 30416-2012. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения База нормативной документации: www.complexdoc.ru ГОСТ 12536-79 (2003). Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19912-2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 22733-2002. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23061-90. Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности

ГОСТ 23161-2012. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности

ГОСТ 23278-78 (1986). Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.

Единые правила безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых.

ГОСТ 12730.1-78 «Бетоны. Методы определения плотности»

ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии»

Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования. ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний». ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 310.3- «Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерность изменения объёма»

3. СОКРАЩЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В НАСТОЯЩЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ РЕГЛАМЕНТЕ

В настоящем технологическом регламенте применяют следующие термины с соответствующими определениями: ВП - вулканический пепел; В/В - водо-вяжущее отношение;

Д-5 - высокоэффективная комплексная полифункциональная добавка;

КТДВ - композиционное тонкодисперсное вяжущее;

КМ - известняк - карбонатная мука;

МКЗН - микрокремнезем Новокузнецкий;

МКЗЧ - микрокремнезем Челябинский;

МКД - Mikrodur®;

Н - наполнитель;

ПВ - песок Веденский;

ПЧ - песок Червленский;

ПТ - песок Толстой-Юртовский;

С-3 - суперпластификатор С-3;

ЦП - цементная пыль.

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ И МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНЪЕКЦИОННЫХ СОСТАВОВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ВЯЖУЩИХ (КТДВ) ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ

Сырьевые материалы, применяемые для разработки рецептуры инъекционных составов, используемых при закреплении лессовых просадочных грунтов, представлены в таблице В.1, где приведены данные по их плотности и удельной поверхности.

Таблица В.1 - Свойства применяемых материалов

Плотность Удельная Время

№ Применяемый материал порошка, поверхность, помола,

-5 р, г/см л Буд, см /г мин

1 2 3 4 5

1 Цементная пыль (Чири-Юрт, ЧР) 3,10 12100 -

2 Известняк (Шатойский р-н, ЧР) 2,62 9200 40

3 Песок (Ведено, ЧР) 2,60 5250 30

4 Песок (Червленная, ЧР) 2,65 4950 30

5 Песок (Толстой-Юрт, ЧР) 2,55 5000 30

6 Вулканический пепел (Нальчик) 2,60 6800 30

7 Микрокремнезем (Новокузнецк) 2,20 12150 -

8 Микрокремнезем (Челябинск) 2,25 12400 -

9 М1кгоёиг® Я- и-Б-Р1ш 2,90 10600 -

Дополнительно для регулирования свойств инъекционных растворов КТДВ при необходимости (из-за наличия сложных инъекционных условий, например, или при В/В растворов менее 4,0 в количестве 1-3 % от массы КТВ) используются следующие химические модификаторы структуры:

- Высокоэффективная комплексная полифункциональная добавка Д-5по ТУ 5743-008-44628610-2011, разработанная ООО научно-производственным предприятии «ТОКАР» в г. Владикавказ. Д-5 является эффективным пластификатором и ускорителем твердения на основе модифицированных суперпластификаторов и минеральных природных компонентов, обеспечивает высокую прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, сульфатостойкость и адгезию бетонов и растворов;

- Суперпластификатор С-3, по ТУ 2481-111-07511608-2012, произведенный ООО «Логосиб» в г. Иркутск, представляет собой органическое синтетическое вещество, полученное из продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, которое обеспечивает подвижность бетонных и растворных смесей до П5. Качественные показатели используемого пластификатора представлены в таблице 2. 10.

Таблица В.2 - Качественные показатели суперпластификаторов С-3 и Д-5

Технические характеристики С-3 Д-5

Внешний вид Порошок от светло-желтого до коричневого цвета Порошок светло-бежевого цвета

Насыпная плотность, г/см 0,50-0,80 0,35-0,5

Массовая доля влаги,% < 10 < 8