ВЛИЯНИЕ ГИПЕРПЛАСТИФИКАТОРА НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМИНЕРАЛЬНОЙ ГЛИНЫ

В Российской Федерации наиболее распространены глинистые грунты. Согласно [7] глинистыми грунтами называют тонкодисперсные образования, которые содержат не менее 3% глинистых частиц, проявляют набухаемость и пластичность при увлажнении. В зависимости от минерального состава глинистые грунты делят на мономинеральные и полиминеральные, состоящие из различных глинистых и реликтовых минералов [3].

Учитывая недостаток прочных каменных материалов в большинстве регионов страны, актуальным становится вопрос применения местных глинистых грунтов в конструкциях дорожных одежд автомобильных дорог     [1,2,4-6].  Сложность их использования при строительстве автомобильных дорог связано с особенностями физико-технических свойств. Наиболее перспективным направлением решения данной проблемы является химические добавки.

Ранние исследования показали, что пластифицирующие добавки в отличие от других ПАВ оказывают наибольшее влияние на физико-технические свойства цементогрунта. Также известно, что при введении в глинистые грунты различных ПАВ в некоторой  степени изменяются его структура и свойства. Это объясняется, способностью адсорбироваться на поверхности раздела фаз, образовывать тончайшие адсорбированные слои, существенно изменяющие молекулярную природу и свойства грунтовых поверхностей. Однако, недостаточно исследовано влияние гиперпластификаторов на прочностные характеристики полиминеральной глины.

Для исследования была выбрана полиминеральная глина с содержанием реликтовых минералов более 85 % (52,49 % кварца) Сахаровского месторождения Алексеевского района Республики Татарстан, наиболее часто встречающийся в данном регионе и близлежащих областей по строительно-технологическим характеристикам, гранулометрическому и минералогическому составу.

Таблица 1.

Гранулометрический состав полиминеральной глины

Таблица 2.

Физические характеристики полиминеральной глины

Таблица 3.

Минеральный состав полиминеральной глины

Для модификации грунта применялся гиперпластификатор на основе поликарбоксилата «Одолит К».

В качестве прочностных характеристик исследовались: угол внутреннего трения (φ, о) и удельное сцепление (с, МПа). Определение угла внутреннего трения и удельного сцепления производилось на водонасыщенных в течении 2 суток образцах диаметром 70 мм, высотой 35 мм по ГОСТ 12248-2010 методом одноплоскостного среза в одноименном приборе с  фиксированной  плоскостью  среза  путем  сдвига   одной   части образца относительно  другой  его  части  горизонтальной  нагрузкой  при  предварительном  нагружении образца нагрузкой, нормальной к  плоскости  среза.

Проведены исследования прочностных характеристик полиминеральной глины с добавлением гиперпластификатора «Одолит К» в количестве 0,05-0,2 % от массы грунта. Результаты исследований представлены в таблице 4 и на рисунках 1-2.

Таблица 4.

Влияние гиперпластификатора на прочностные характеристики полиминеральной глины

Рисунок 1. Угол внутреннего трения в зависимости от дозировки гиперпластификатора

Рисунок 2. Удельное сцепление в зависимости от дозировки гиперпластификатора

Применение гиперпластификатора «Одолит К» в количестве от 0,05 % до 0,2 % от массы глинистого грунта позволило повысить удельное сцепление на 0,5-3,21 %, угол внутреннего трения вырос на 38,14-43,29 %.

Список литературы:

1. Безрук, В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве /  В.М. Безрук. – М.: Транспорт, 1971. – 247 с.
2. Безрук, В.М. Укрепленные грунты (Свойства и применение в дорожном и аэродромном строительстве) / В.М.  Безрук. – М.: Транспорт, 1982. – 231 с.
3. Грим Р.Е. Минералогия глин / Р.Е. Грим, В.А. Франк–Каменецкий. – М.: Издательство иностранной литературы, 1959. – 452 с.
4. Марков, Л.А. Улучшение свойств грунтов поверхностно-активными и структурообразующими веществами / Л.А. Марков. – М.: Автотрансиздат, 1963 – 176 с.
5. Могилевич, В.М. Дорожные одежды из цементогрунта / В.М.  Могилевич, Р.П. Щербакова, О.В. Тюменцева – М.: Транспорт, 1972. – 215 с.
6. Славуцкий, А.К. Автомобильные дороги: Одежды из местных материалов / А.К. Славуцкий. – М.: Транспорт, 1987. – 255 с.
7. Трофимов, В.Т. Грунтоведение / В.Т. Трофимов, В.А. Королев, Е.А. Вознесенский, Г.А. Голодковская, Ю.К. Васильчук, Р.А. Зиангиров. – М.: Издательство «Наука», 2005. – 1024 с.