Обсуждается стабилизация грунта с помощью цемента, битума, извести, химической стабилизации, геотекстиля, цементации и т.д. Это метод улучшения свойств грунта путем смешивания других материалов.
Методы стабилизации почвы с помощью различных материалов
Ниже перечислены различные методы стабилизации грунта и материалы:
Стабилизация грунта с помощью цемента
Грунт, стабилизированный с помощью цемента, известен как грунтовый цемент. Считается, что цементирующее действие является результатом химической реакции цемента с кремнистой почвой во время реакции гидратации. Важными факторами, влияющими на соотношение грунт-цемент, являются характер содержания грунта, условия смешивания, уплотнения, твердения и используемые добавки.
Соответствующее количество цемента, необходимое для различных типов почв, может быть следующим:
- гравий – от 5 до 10%
- пески – от 7 до 12%
- илы – 12-15%, и
- глины – 12 – 20%
В тропическом климате для стабилизации грунта обычно достаточно количества цемента для прочности на сжатие 25-30 кг/см2.
Если слой грунта с площадью поверхности A (м2), толщиной H (см) и сухой плотностью rd (т/м3), должен быть стабилизирован с помощью p процентов цемента по весу на основе сухого грунта, цементная смесь составит
и, количество цемента, необходимое для стабилизации грунта, определяется следующим образом
Количество необходимого цемента, в тоннах = 
Известь, хлорид кальция, карбонат натрия, сульфат натрия и летучая зола являются одними из добавок, обычно используемых вместе с цементом для стабилизации грунта.
Стабилизация почвы с помощью извести
Гашеная известь очень эффективна при обработке тяжелых пластичных глинистых почв. Известь можно использовать отдельно или в сочетании с цементом, битумом или летучей золой. Песчаные почвы также могут быть стабилизированы с помощью этих комбинаций. Известь в основном используется для стабилизации оснований дорог и грунтовых оснований.
Известь изменяет природу адсорбированного слоя и обеспечивает пуццолановое действие. Индекс пластичности высокопластичных почв снижается при добавлении извести в почву. Увеличивается оптимальное содержание воды и уменьшается максимальная уплотненная плотность, повышается прочность и долговечность почвы.
Обычно для крупнозернистых почв требуется от 2 до 8% извести, а для пластичных почв – от 5 до 8% извести. Количество летучей золы в качестве добавки может варьироваться от 8 до 20% от веса почвы.
Стабилизация почвы с помощью битума
Асфальты и смолы – это битумные материалы, которые используются для стабилизации почвы, как правило, при строительстве дорожных покрытий. Битумные материалы при добавлении в почву придают ей связность и снижают водопоглощение. В зависимости от вышеуказанных действий и характера почвы, битумная стабилизация классифицируется на следующие четыре типа:
Химическая стабилизация почвы
Хлорид кальция, будучи гигроскопичным и деликатным, используется в качестве водоудерживающей добавки в механически стабилизированных грунтовых основаниях и поверхностных слоях. Давление пара снижается, поверхностное натяжение увеличивается, скорость испарения уменьшается. Температура замерзания чистой воды понижается, что приводит к предотвращению или уменьшению морозного пучения.
Угнетая двойной электрический слой, соль уменьшает захват воды и, следовательно, потерю прочности мелкозернистых почв. Хлорид кальция действует как флокулянт и облегчает уплотнение почвы.
Частое внесение хлористого кальция может потребоваться для восполнения потерь химического вещества в результате выщелачивания. Для того чтобы соль была эффективной, относительная влажность атмосферы должна быть выше 30%.
Хлорид натрия – другой химикат, который может быть использован для этой цели, со стабилизирующим действием, аналогичным действию хлорида кальция.
Силикат натрия – еще один химикат, используемый для этой цели в сочетании с другими химикатами, такими как хлорид кальция, полимеры, хромовый лигнин, алкилхлорсиланы, силикониты, амины и четвертичные аммониевые соли, гексаметафосфат натрия, фосфорная кислота в сочетании со смачивающим агентом.
Электростабилизация глинистых почв
Электрическая стабилизация глинистых почв осуществляется методом, известным как электроосмос. Это дорогостоящий метод стабилизации почвы и используется в основном для дренажа связных почв.
Стабилизация грунта путем цементации
В этом методе стабилизаторы вводятся в почву путем инъекции. Этот метод не подходит для глинистых почв из-за их низкой проницаемости. Это дорогостоящий метод стабилизации грунта.
Этот метод подходит для стабилизации заглубленных зон относительно ограниченной протяженности. Методы цементации можно классифицировать следующим образом:
Стабилизация почвы с помощью геотекстиля и тканей
Геотекстиль – это пористая ткань, изготовленная из синтетических материалов, таких как полиэтилен, полиэстер, нейлон и поливинилхлорид. Существуют тканые, нетканые и сетчатые разновидности геотекстиля. Геотекстиль обладает высокой прочностью.
При правильной заделке в почву он способствует ее стабильности. Он используется при строительстве грунтовых дорог на мягких почвах.
Усиление грунта для стабилизации путем вкапывания в него металлических полос и обеспечения анкера или стяжки для удержания облицовочного элемента.
Подробнее Стабилизация грунта
- Виды геотекстиля – функции и применение в строительстве.
- Виды битумных материалов в строительстве – применение и свойства.
- Различные виды битума, их свойства и применение.
- Почему битум используется в дорожном строительстве? Свойства и преимущества битума для дорожных покрытий.
- Градация битума – различные методы градации битума.
- Летучая зола – свойства, виды, механизм и применение.
- Как лигнин может помочь улучшить бетонное строительство?.