ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 2 (66), 2022


Влияние минеральных добавок на физико-механические свойства укрепленных органоминеральных грунтов


Борисов А. Е., Канищев А. Н., Козлов В. А.

 

Борисов А. Е., гл. специалист, ГСК ВРЦ ООО «Автодор-Инжиниринг», Россия, г. Воронеж, тел.: +7-910-245-86-66, e-mail: a.borisov@yandex.ru

Канищев А. Н., д-р техн. наук, проф. кафедры строительства и эксплуатации автомобильных дрог, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: +7-960-123-88-81, e-mail: 22ank@mail.ru

Козлов В. А., д-р физ.-мат. наук, зав. кафедрой строительной механики, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)276-40-06, e-mail: vakozlov@vgasu.vrn.ru

 
 
Постановка задачи. Исследуется влияние минеральных добавок на физико-механические свойства укрепленных портландцементом грунтов с высоким содержанием гумуса, а также возможность использования данных грунтов в дорожном строительстве.
Результаты. Определены значения прочности и коэффициента морозостойкости составов органоминеральных грунтов с содержанием гумусовых веществ, укрепленных минеральным вяжущим с добавкой песка в различном соотношении. Для оценки влияния минеральных вяжущих (цемента) и дополнительной (полимерной добавки) на структуру получаемого материала использовали цемент как в чистом виде, так и в сочетании с полимерной добавкой. Использование песка как структурного заполнителя дает возможность применять грунт с высоким содержание гумусовых веществ, укрепленный вяжущими материалами, в конструкциях дорожных одежд.
Выводы. Предложены различные композиционные составы укрепления грунтов с применением в качестве вяжущих веществ портландцемента, полимерных добавок и гашеной извести с использованием песка как минерального заполнителя. Укрепленный грунт в зависимости от района применения можно использовать в качестве основания переходного типа дорожной одежды и дополнительного слоя основания облегченного типа дорожной одежды, что позволит снизить транспортные расходы на доставку и оплату дорожно-строительных материалов.
 
Ключевые слова: укрепленные грунты, органоминеральные грунты, гранулометрический состав, прочность и морозостойкость грунтов..


DOI: 10.36622/VSTU.2022.66.2.008

 

Библиографический список

1. Автомобильные дороги: одежды из местных материалов / Под ред. А. К. Славуцкого. — М.: Транспорт, 1987. — 255 с.
2. Андреева, А. В. Исследование влияния способов укрепления грунтов / А. В. Андреева, О. Н. Буренина, Н. Н. Давыдова, М. Е. Саввинова // Наука и Современность. — 2015. — № 38. — С. 147—150.
3. Безрук, В. М. Укрепленные грунты / В. М. Безрук. — М.: Транспорт, 1982. — 231 с.
4. Безрук, В. М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве / В. М. Безрук. — М.: Транспорт, 1971. — 247 с.
5. Борисов, А. Е. Состояние автомобильных дорог с покрытиями нежесткого типа / А. Е. Борисов // Достижения и проблемы современной науки: сб. ст. XVII Междунар. науч.-практ. конф. Ч. 1. — СПб.: Научный журнал «GLOBUS», 2017. — 96 c.
6. Борисов, А. Е. Разработка технологии ремонта облегченных и переходных типов дорожной одежды, с получением нового материала из асфальто-щебеночно-грунтовой смеси и распределении его в виде конструктивного слоя / А. Е. Борисов, А. Н. Канищев, Ф. В. Матвиенко // International Journal of Applied Engineering Research. — 2016. — Vol. 11. № 14. — С. 8226—8228.
7. Буланов, П. Е. Влияние содержания портландцемента на свойства укрепленных глинистых грунтов различного минералогического состава / П. Е. Буланов, А. Р. Гимазов, И. Р. Замалиев, Е. А. Вдовин, Л. Ф. Мавлиев // Вестник технологического университета. — 2017. — № 9. — С. 24—27.
8. Буланов, П. Е. Оптимизация состава щебеночно-песчаной смеси, обработанной портландцементом в комплексе с пластифицирующей и гидрофобизирующей добавкой / П. Е. Буланов, Л. Ф. Мавлиев, Е. А. Вдовин // Известия КГАСУ. — 2015. — № 2 (32). — С. 300—305.
9. Вдовин, Е. А. Повышение качества местных укрепленных грунтов путем регулирования гранулометрического состава / Е. А. Вдовин, Л. Ф. Мавлиев // Известия КГАСУ. — 2011. — № 4. — С. 219—223.
10. Грим, Р. Е. Минералогия глин / Р. Е. Грим. — М.: Издательство иностранной литературы, 1959. — 452 с.
11. Подольский, Вл. П. Применение укрепленного органоминерального грунта в дорожном строительстве / Вл. П. Подольский, А. Н. Канищев, А. Е. Борисов // Наука и техника в дорожной отрасли. — 2016. — № 2. — С. 10—13.
12. Ребиндер, П. А. Физико-химическая механика дисперсных структур / П. А. Ребиндер. — М.: Наука, 1966. — 28 с.
13. Садило, М. В. Автомобильные дороги: строительство и эксплуатация / М. В. Садило, Р. М. Садило. — Ростов н/Д: Феникс, 2011. — 367 с.
14. Чуринова, М. В. Справочник по инженерной геологии / М. В. Чуринова. — М.: Недра, 1974. — 360 с.
15. Цытович, Н. А. Механика грунтов / Н. А. Цытович. — М.: Высш. шк., 1983. — 12 с.
16. ACI 230.1R-09: Report on Soil Cement / ACI Committee. — 2009. — 28 p.
17. Balasubramaniam, A. S. Strength degradation and critical state seeking behaviour of lime treated soft clay / A. S. Balasubramaniam, B. Buessucesco, Yan-Nam Erwin Oh, M. W. Bolton, D. T. Bergado, G. A. Lorenzo // Deep Mixing. — 2005. — № 5. — Р. 35—40.
18. Bell, F. G. Lime stabilization of clay minerals and soils / F. G. Bell // Engineering Geology. — 1996. — № 42. — P. 223—237.
19. Chen, H. The behavior of organic matter in the process of soft soil stabilization using cement / H. Chen, Q. Wang // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. — 2006. — № 65 (4). — P. 445—448.
20. Lin, K. Q. Use of deep cement mixing to reduce settlement at bridge ap proaches / K. Q. Lin, I. H. Wong // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. — 1999. — Vol. 125, № 4. — Р. 309—320.

 
 

Ссылка для цитирования

Борисов, А. Е. Влияние минеральных добавок на физико-механические свойства укрепленных органоминеральных грунтов / А. Е. Борисов, А. Н. Канищев, В. А. Козлов // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2022. - № 2 (66). - С. 87-93. - DOI: 10.36622/VSTU.2022.66.2.008.

 
 
 
 

English version 

 

The Effect of Mineral Additives on the Physical and Mechanical Properties of Reinforced Organic Mineral Soils

Borisov A. E., Kanishchev A. N., Kozlov V. A.
 
 

Borisov A. E., Chief Specialist, GSK VRC LLC «Avtodor-Engineering», Russia, Voronezh, tel.: +7-910-245-86-66, e-mail: a.borisov@yandex.ru

Kanishchev A. N., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Construction and Operation of Highways, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: +7-960-123-88-81, e-mail: 22ank@mail.ru

Kozlov V. A., D. Sc. in Physics and Mathematics, Head of the Dept. of Structural Mechanics, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)276-40-06, e-mail: vakozlov@vgasu.vrn.ru


 
Statement of the problem. The aim of the work is to study the effect of mineral additives on the physical and mechanical properties of Portland cement-reinforced soils with a high humus content, as well as to assess the possibility of using these soils in road construction.
Results. In the course of the study, the values of the strength and the coefficient of frost resistance of organic and mineral soil compositions with the content of humus substances reinforced with a mineral binder with the addition of sand in different proportions were determined. To compare the effect of mineral binders (cement) and an additional (polymer additive) on the structure of the resulting material, cement was used both in pure form and cement in combination with a polymer additive. The use of sand as a structural aggregate makes it possible to apply a soil with a high content of humus substances, reinforced with binding materials, in the structures of road clothes.
Conclusions. Various compositional compositions of soil strengthening with the use of Portland cement as binders, polymer additives, slaked lime using sand as a mineral filler are proposed. The reinforced soil, depending on the area of application, can be used as a base of a transitional type of pavement and an additional layer of a lightweight type of pavement base, which will reduce transport costs for the delivery and payment of road construction materials.
 
Keywords: reinforced soils, organic-mineral soils, granulometric composition, strength and frost resistance of soils. 


DOI: 10.36622/VSTU.2022.66.2.008

References

1. Avtomobil'nye dorogi: odezhdy iz mestnykh materialov / Pod red. A. K. Slavutskogo. — M.: Transport, 1987. — 255 s.
2. Andreeva, A. V. Issledovanie vliyaniya sposobov ukrepleniya gruntov / A. V. Andreeva, O. N. Burenina, N. N. Davydova, M. E. Savvinova // Nauka i Sovremennost'. — 2015. — № 38. — S. 147—150.
3. Bezruk, V. M. Ukreplennye grunty / V. M. Bezruk. — M.: Transport, 1982. — 231 s.
4. Bezruk, V. M. Ukreplenie gruntov v dorozhnom i aerodromnom stroitel'stve / V. M. Bezruk. — M.: Transport, 1971. — 247 s.
5. Borisov, A. E. Sostoyanie avtomobil'nykh dorog s pokrytiyami nezhestkogo tipa / A. E. Borisov // Dostizheniya i problemy sovremennoi nauki: sb. st. XVII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Ch. 1. — SPb.: Nauchnyi zhurnal «GLOBUS», 2017. — 96 s.
6. Borisov, A. E. Razrabotka tekhnologii remonta oblegchennykh i perekhodnykh tipov dorozhnoi odezhdy, s polucheniem novogo materiala iz asfal'to-shchebenochno-gruntovoi smesi i raspredelenii ego v vide konstruktivnogo sloya / A. E. Borisov, A. N. Kanishchev, F. V. Matvienko // International Journal of Applied Engineering Research. — 2016. — Vol. 11. № 14. — S. 8226—8228.
7. Bulanov, P. E. Vliyanie soderzhaniya portlandtsementa na svoistva ukreplennykh glinistykh gruntov razlichnogo mineralogicheskogo sostava / P. E. Bulanov, A. R. Gimazov, I. R. Zamaliev, E. A. Vdovin, L. F. Mavliev // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. — 2017. — № 9. — S. 24—27.
8. Bulanov, P. E. Optimizatsiya sostava shchebenochno-peschanoi smesi, obrabotannoi portlandtsementom v komplekse s plastifitsiruyushchei i gidrofobiziruyushchei dobavkoi / P. E. Bulanov, L. F. Mavliev, E. A. Vdovin // Izvestiya KGASU. — 2015. — № 2 (32). — S. 300—305.
9. Vdovin, E. A. Povyshenie kachestva mestnykh ukreplennykh gruntov putem regulirovaniya granulometricheskogo sostava / E. A. Vdovin, L. F. Mavliev // Izvestiya KGASU. — 2011. — № 4. — S. 219—223.
10. Grim, R. E. Mineralogiya glin / R. E. Grim. — M.: Izdatel'stvo inostrannoi literatury, 1959. — 452 s.
11. Podol'skii, Vl. P. Primenenie ukreplennogo organomineral'nogo grunta v dorozhnom stroitel'stve / Vl. P. Podol'skii, A. N. Kanishchev, A. E. Borisov // Nauka i tekhnika v dorozhnoi otrasli. — 2016. — № 2. — S. 10—13.
12. Rebinder, P. A. Fiziko-khimicheskaya mekhanika dispersnykh struktur / P. A. Rebinder. — M.: Nauka, 1966. — 28 s.
13. Sadilo, M. V. Avtomobil'nye dorogi: stroitel'stvo i ekspluatatsiya / M. V. Sadilo, R. M. Sadilo. — Rostov n/D: Feniks, 2011. — 367 s.
14. Churinova, M. V. Spravochnik po inzhenernoi geologii / M. V. Churinova. — M.: Nedra, 1974. — 360 s.
15. Tsytovich, N. A. Mekhanika gruntov / N. A. Tsytovich. — M.: Vyssh. shk., 1983. — 12 s.
16. ACI 230.1R-09: Report on Soil Cement / ACI Committee. — 2009. — 28 p.
17. Balasubramaniam, A. S. Strength degradation and critical state seeking behaviour of lime treated soft clay / A. S. Balasubramaniam, B. Buessucesco, Yan-Nam Erwin Oh, M. W. Bolton, D. T. Bergado, G. A. Lorenzo // Deep Mixing. — 2005. — № 5. — P. 35—40.
18. Bell, F. G. Lime stabilization of clay minerals and soils / F. G. Bell // Engineering Geology. — 1996. — № 42. — P. 223—237.
19. Chen, H. The behavior of organic matter in the process of soft soil stabilization using cement / H. Chen, Q. Wang // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. — 2006. — № 65 (4). — P. 445—448.
20. Lin, K. Q. Use of deep cement mixing to reduce settlement at bridge ap proaches / K. Q. Lin, I. H. Wong // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. — 1999. — Vol. 125, № 4. — P. 309—320.

 


 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS