Важливість стабілізації ґрунту

Що таке стабілізація ґрунту?

Стабілізація ґрунту - це процес, за допомогою якого фізичні властивості ґрунту перетворюються з метою забезпечення тривалого постійного підвищення міцності. Стабілізація досягається шляхом збільшення зсувної міцності та загальної несучої здатності ґрунту. Після стабілізації утворюється міцний моноліт, який зменшує проникність, що в свою чергу зменшує потенційні проблеми зі змиванням/набряканням та шкідливі ефекти циклів заморозки/розморозки. Потенційне змивання/набрякання ґрунту - це кількість, на яку може змінюватись об'єм грунту залежно від вмісту вологи. Деякі розширювальні ґрунти можуть збільшуватись навіть на 10 відсотків! Ця різка зміна об'єму може легко створити достатньо сил для серйозних пошкоджень будинку, споруди або дороги. Стабілізація ґрунту може поліпшити існуючі ґрунти, усуваючи потребу у дорогих операціях з видалення та заміни. Часто ґрунти, які служать структурною основою для доріг, фундаментних плит будівель або автостоянок, хімічно обробляються для контролю інженерних властивостей ґрунту, таких як вміст вологи. Стабілізація ґрунту досягається за допомогою вапна, вапняних продуктів або інших хімічних речовин, таких як портландський цемент. Ці хімічні речовини засновані на пуццоланових реакціях, що утворюють постійні зв'язки між частинками ґрунту. Попереднє тестування перед проектом є обов'язковим, щоб переконатися, що вистачає достатньої кількості матеріалу для постійної стабілізації ґрунту.

Якщо стабілізований шар ґрунту включений до конструктивного проекту покриття, наступні шари будуть тоншими, що призводить до значних економічних заощаджень. Ґрунти, стабілізовані вапном, виявляються перевершують нестабілізовані ґрунти, коли матеріали, дизайн і будівництво розглядаються належним чином.

Важливість та ефект стабілізації ґрунту на споруди

Стабілізовані ґрунти забезпечують міцну робочу платформу, основу для всіх інших частин проектів. Після застосування методів стабілізації, слабкі ґрунти можуть бути перетворені за рахунок утворення постійних позоланових реакцій. Це означає, що ґрунти не піддаються промиванню і мають значно зменшену проникність, що призводить до зменшення можливості зморшок/розтягування та збільшення стійкості до морозного танення. Крім того, стабілізовані ґрунти також пройшли певні модифікації. Іншими словами, фізично змінився ґрунт, що полегшує ущільнення і зменшує його пластичність. Легше ущільнення сприяє досягненню максимальної сухої щільності. Пластичний індекс є важливою геотехнічною величиною, яка включає критичну вміст вологи в ґрунтах. Кожного разу, коли пластичність ґрунтів зменшується, ґрунти стають більш крихкими і зручними для обробки.

Що таке процес стабілізації ґрунту?

Процес стабілізації ґрунту розпочинається у лабораторії, де аналізуються проби ґрунту для визначення необхідної кількості хімічного модифікатора для постійної стабілізації ґрунту. Зазвичай для визначення необхідної кількості матеріалу для розкладання та стабілізації ґрунту використовується рН-тест Ейдса та Гріма (ASTM D 6276). Після визначення розрахункової кількості хімічного модифікатора можна розпочати процес стабілізації ґрунту на будівельному майданчику. Спочатку матеріал доставляється на майданчик, зазвичай у пневматичних цистернах, але також використовуються вантажівки-самоскиди і мішки для великотоннажних вантажів, залежно від потреб майданчика. Потім матеріал розподіляється по всьому майданчику заздалегідь встановленою швидкістю, або вантажівками-розпилювачами, або механічно з допомогою екскаваторів. Промислові змішувачі ретельно змішують хімічний модифікатор з ґрунтом, щоб відбулися різноманітні реакції. Ці реакції включають фізичну модифікацію ґрунту та позоланові реакції всередині ґрунту, які забезпечують тривалі постійні зміцнення. Деякі продукти вимагають короткого періоду відпочинку для завершення реакцій. Після того, як ґрунт повністю перемішано, ущільнено, вирівненно і остаточно розгладжено роблять стабілізований ґрунт готовим для подальшого будівництва. Остаточним продуктом може бути дорога, злітна смуга, автостоянка або площа під будівлю.

КРОК 1:

Розподілення певної кількості цементу по поверхні. Stehr SBS

КРОК 2:

Перемішування грунту на задану глибину ресайклером Stehr

КРОК 3:

Вилив певної кількості водного розчину стабілізуючого агенту на поверхню

КРОК 4:

Перемішування грунту з стабілізтором на певну глибину

КРОК 5:

Ущільнення або трамбування грунту катком або вібраційними плитами Stehr

КРОК 6:

Профіліювання грунту грейдерами Stehr

КРОК 7:

Повторне трамбування ділянки катком

Як стабілізувати ґрунт?

Методи стабілізації ґрунту передбачають використання хімікатів для покращення властивостей ґрунту з метою створення кращої робочої платформи для будівництва. Вапно підвищує рН ґрунту, розчиняючи силікати та алюмінати, які природно містяться в ґрунтах з будь-якою кількістю глини. Силікати та алюмінати реагують з кальцієм з вапна та водою, що присутні у ґрунті, утворюючи кальцієво-силікатно-гідратні (CSH) та кальцієво-алюмінатно-гідратні (CAH) сполуки. Ці CSH та CAH взаємодії є аналогічними взаємодіями, які виникають при роботі з цементом. Вони утворюють тривалі та постійні зв'язки, які значно покращують несучу здатність ґрунту. Небагатоцінні продукти виробництва вапна можуть бути корисними, оскільки вміст глини у ґрунті зменшується. Ці матеріали надають поціоланові властивості, отримані в процесі виробництва вапна, суміші землі, де реакції можуть утворювати високоміцні зв'язки. Портландцемент також може стабілізувати грунти, особливо коли немає глиняних частинок, що випускають природні поціолани. Цемент реагує з вмістом води у ґрунті та гідратується подібно до бетону, надаючи міцності ґрунту.