Дорожно-строительные и изоляционные материалы
мая 13, 2008
Механизм действия зол и шлаков при укреплении грунтов портландцементом заключается во взаимодействии их активных составляющих с продуктами гидролиза и гидратации цемента и образовании труднорастворимых в воде соединений, кольматирующих пэры и уменьшающих степень водонасыщения цементогрунта. Оптимальное содержание добавок повышается по мере уменьшения расхода портландцемента: при расходе портландцемента 6% оно составляет 20— 30% общей массы смеси, при расходе 4—5% — 30—35. Максимальная активность золошлаковых добавок обеспечивается при содержании SiO2 не менее 35—50% и СаО — не менее 5%. Содержание несгоревших органических веществ в топливных отходах не должно превышать 6%. Для повышения прочностных показателей цементогрунта добавки должны содержать не менее 35—40% частиц крупностью менее 0,0074 мм.
Ускорению процессов взаимодействия активного кремнезема золы с продуктами гидратации цемента способствует применение силиката натрия, каустической соды или других химических веществ. Зола служит не только активной добавкой, заменяющей часть цемента в укрепленных грунтах, она также применяется как самостоятельное вяжущее или как компонент известковозольного вяжущего.
Наиболее приемлемыми для укрепления грунтов являются золы от сжигания бурого угля или торфа. При укреплении крупнообломочных грунтов, супесей и песков в качестве самостоятельного медленно твердеющего вяжущего применяют высококальциевую золу сухого отбора. Засоленные грунты можно укреплять золами при содержании в этих грунтах солей не более 3% при сульфатном и не более 5% при хлоридном засолении.
Одним из наиболее дешевых методов стабилизации грунтов является укрепление их известковозольными составами. При этом предпочтительны золы с минимальным содержанием несгоревших частиц и высокой удельной поверхностью. Максимальная прочность образцов грунта достигается при соотношении извести к золе 1:5.
Лучшие результаты достигаются на песчаных и супесчаных грунтах. Прочность и морозостойкость таких грунтов повышается при использовании как добавок к известковозольным вяжущим хлористого кальция или других химических активизаторов. По своим свойствам такие смеси удовлетворяют требованиям для укрепленных грунтов I класса прочности, что дает возможность использовать их при строительстве оснований в различных климатических зонах. Для укрепления глинистых грунтов применение известковозольных вяжущих является малоэффективным.
В зависимости от гранулометрического состава и свойств каменных материалов или грунтов расход извести и золы, необходимых для их укрепления, составляет 10—30%.