Панарин И.И.

Начальник кафедры, Дальневосточный федеральный университет, кафедра управления начальника инженерных войск, Россия

Инъекционные растворы на композиционных цементах для закрепления грунтов

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-4-15-29
Аннотация
Закрепление просадочных грунтов является важной практической научно-технической задачей, позволяющей осуществлять строительные и ремонтные работы на слабых (просадочных) грунтах оснований. Разработаны композиционные цементы (КЦ), включающие алюмосиликаты (АС), полученные обогащением золошлаковой смеси (до 65 мас. %), портландцементный клинкер и гипс. На основе разработанных КЦ создана широкая номенклатура инъекционных растворов с водовяжущими отношениями от 1,0 до 2,0, включающих отсев гранитного щебня с модулей крупности 0,7. Разработанные инъекционные растворы способны эффективно закреплять грунты оснований подземных сооружений, обеспечивая прочность грунтобетонного массива до 25,6 МПа с модулем деформации 10,1 ГПа. По данным седиментационного анализа растворов видно, что эти материалы обладают процентом водоотделения от 22,5 при В/В=1 до 36,5% при В/В=2. При этом показатели вязкости этих материалов говорят о высокой проникающей способности, так как время истечения растворов через вискозиметр Марша для растворов ИР5 и ИР6 составляет 39 и 40 секунд при В/В=1,5 и В/В=2, соответственно. Эффект повышения плотности инъекционных растворов на композиционном цементе в возрасте 28 су-ток, был максимальным при дозировке АС 45% по массе, далее он снижался с ростом содержа-ния алюмосиликатной составляющей. Отмечаются высокие отношения значений прочностных свойств во вторые сутки к аналогичным показателям в марочном возрасте: для прочности при сжатии 0,24 (0,20-0,22 у бездобавочных клинкерных композиций), для прочности при изгибе 0,16 (0,15 у бездобавочных клинкерных составов; при этом при повышении содержания АС выше 45% это отношение снижается до 0,14). Высокая ранняя прочность позволяет эффектив-но применять инъекционные растворы для срочного закрепления грунтов в ходе ремонта под-земных сооружений.
PDF

Усиление конструкций подземных сооружений торкрет-бетоном

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-6-5-18
Аннотация
Актуальной научной задачей, имеющей важное практическое значение для повышения обороноспособности государства и сохранения населения является совершенствование конструктивных методов комплексного ремонта подземных сооружений. Разработаны армированные торкрет-бетоны и проведено их исследование для усиления подземных сооружений. Достижение равноподвижности торкрет-бетонов (осадка конуса 19 см) осуществлялось благо-даря варьированию дозировки суперпластификатора, обладающего высокой водоредуцирующей способностью (40%). Некоторое снижение расплыва конуса (47 см) наблюдалось при дозировке алюмосиликатной составляющей (АСС) в количестве 35 мас. %. Установлено повышение плотности затворенной смеси с увеличением содержания алюмосиликатной составляющей в полиминеральном вяжущем. Введение алюмосиликатной составляющей в малых количествах (до 25 мас. %) незначительно повышает 28-дневную плотность цементного камня (0,3-0,4%). С повышением дозировки АСС (до 35 процентов по массе) отмечен рост плотности 28-суточных образцов, линейно повышающийся с увеличением количества введенных алюмосиликатов. Эффект повышения прочности при сжатии торкрет-бетонов на полиминеральном вяжущем, возрастал при увеличении дозировки АСС до 35% по массе, и при этом максимальный эффект отмечается для значений ранней прочности, в частности, в возрасте 1 суток приращение прочности при сжатии по сравнению с бездобавочным составом было 56%, а при изгибе 62%. Это же подтверждается высокими отношениями значений прочностных свойств в первые сутки к аналогичным показателям в марочном возрасте: для прочности при сжатии 0,27 (0,23 у бездобавочных клинкерных композиций), для прочности при изгибе 0,30 (0,26 у бездобавочных клинкерных составов). Теоретически и практически доказана эффективность применения разработанных торкрет-бетонов для усиления несущих конструкций подземных сооружений с повышением прочности более, чем в 2 раза, что объясняется, как высокой прочностью полученного ремонтного состава, так и монолитной контактной зоной между старым и новым слоями бетона. Разработанные торкрет-бетоны способны обеспечить необходимую степень усиления несущих конструкций подземных сооружений, при этом толщина ремонтного слоя 6 см (при должном закреплении грунтов) позволяет использовать подземные сооружения в качестве объектов двойного назначения.
PDF