Испытания грунтов укрепленных минеральными вяжущими

Март 6, 2012 в укрепленные грунты

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Основные методические положения полевых и лабораторных испытаний грунтов, укрепленных минеральными вяжущими

Д.1 Определение агрегатного состава глинистых грунтов

Степень размельчения глинистых грунтов определяют на отобранных ипросеянных через ситас отверстиями 5 и 10 мм средних пробах массой от 2 до 3 кг. Влажность грунта не должна превышать 0,4 влажности грунта на границе текучести. При большей влажности среднюю пробу грунта предварительно размельчают и подсушивают на воздухе.

Остаток грунта на ситах взвешивают и определяют их процентное содержание в массе пробы. Содержание агрегатов П соответствующего размера вычисляют по формуле:

П = а2 ·100,                                         (Д.1)
а1

где:  а1 -  масса пробы, г;

а2 – масса остатка на сите, г.

Степень размельчения глинистых грунтов должна соответствовать требованиям 4.1.4.

Д.2 Определение прочности образцов на сжатие и растяжение при изгибе

Д.2.1 Приготовление смесей

Для приготовления смесей грунты предварительно высушивают до воздушно-сухого состояния. Крупнообломочные грунты просеивают через сито с отверстиями 40 (25) мм, песчаные и глинистые – через сито с отверстиями 5 мм. В случаях, когда проектом предусмотрено улучшение зернового состава грунта вносят необходимые добавки. Смешение  грунта  с

добавками производят без увлажнения.

При изготовлении смеси грунта с цементом, известью или золой-уноса в грунт вносят вяжущее, смесь перемешивают и доувлажняют (с учетом содержащейся в грунте влаги) до оптимальной влажности.

При необходимости введения в грунт электролитов их вносят в виде водных растворов.

Оптимальную дозировку вяжущих веществ определяют путем подбора составасмеси грунта с вяжущим. С этой целью готовят 3–4 пробные смеси, отличающиеся по содержанию вяжущего. Из этих смесей уплотнением на ударнике стандартного уплотнения или  в стальных полых цилиндрических формах с двумя вкладышами изготавливают по шесть образцов диаметром и высотой 5 см (в случае крупности зерен или агрегатов до 5 мм) или 10 см.

Нагрузку уплотнения образцов на прессе подбирают с таким расчетом, чтобы плотность образцов была максимальной, достигаемой при оптимальной влажности на приборе стандартного уплотнения. Ориентировочно нагрузка уплотнения составляет от 10 до 15 МПа. Время выдерживания смеси под нагрузкой – три минуты.

Образцы-балочки готовят прессованием в стальных формах с двухсторонними вкладышами нагрузкой, обеспечивающей максимальную плотность смеси. Размеры образцов-балочек из глинистых и песчаных грунтов составляют 4?4?16 см, из крупнообломочных грунтов – 10?10?40 см.

Изготовленные образцы хранят в ванне с гидравлическим затвором, либо в эксикаторахнад водой, либо во влажном песке

Образцы из грунтов, укрепленных портландцементом или шлакопортландцементом, хранят 28 суток и затем определяют требуемые показатели физико-механических свойств. Для получения ориентировочных значений предела прочности при сжатии в более ранние сроки твердения образцы испытывают после семи суток хранения. При этом показатели прочности должны составлять не менее 60% от марочной прочности.

Можно использовать ускоренные методы определения прочности укрепленного грунта, позволяющие испытывать образцы через шесть часов после их изготовления [4].

Образцы из  грунтов, укрепленных  медленнотвердеющими  вяжущими

(известь, зола-уноса,  бокситовый и белитовый шлам, молотый шлак) хранят 90 суток. Для получения ориентировочных значений предела прочности при сжатии образцы можно хранить 28 суток. Полученные величины должны составлять не менее 50% значений, указанных в таблице 2 раздела 5.1.

Д.2.2  Испытания образцов

Предел прочности на растяжение при изгибе и при сжатии определяют на образцах, подвергнутых полному или капиллярному водонасыщению.

Образцы укрепленных грунтов, применяемых в районах со среднемесячной  температурой   наиболее  холодного  месяца  минус 10оС  и

ниже, водонасыщают полностью. Если в районах применения укрепленных  грунтов эта температура выше минус 10оС -  подвергают капиллярному водонасыщению.

Полное водонасыщение образцов производят в спокойной воде в течение трех суток, причем в первые сутки образцы погружают в воду на 1/3 высоты, а в последующие – полностью. Капиллярное водонасыщение образцов производят через слой влажного песка,  используя специальное приспособление (см. рисунок Г.1, приложение Г). Образцы капиллярно насыщают в течение трех суток.

Предел прочности при сжатии определяют на гидравлическом или механическом прессе. Пресс должен быть снабжен силоизмерителем, позволяющим определять прочность при сжатии с погрешностью 2%. Скорость нагружения при холостом ходе пресса должна составлять 3 мм/мин. Образец устанавливают в центре нижней плиты и производят его нагружение.

Предел прочности при сжатии Rcж вычисляют по формуле:

Rcж = Р· 10-2 , (Д.2)
F

где:   Р – разрушающая нагрузка, Н;

10-2 – коэффициент пересчета в МПа;

F  – первоначальная площадь поперечного сечения образца, см2.

За результат определения принимают среднее арифметическое значение испытания  трех образцов. Предел прочности на растяжение при изгибе определяют на образцах-балочках. Испытания проводят на прессах, оборудованных дополнительно специальными траверсами, несущими на себе цилиндрические опоры для балочек, при этом одна из опор должна быть подвижной. Перед испытанием образцы насыщают водой и помещают на две опоры, расстояние между которыми составляет 14 см для балочек размером 4?4?16 см и 30 см – для балочек размером 10?10?40 см. Образец нагружают по середине пролета по всей ширине через подкладку под верхнюю плиту пресса.

Предел прочности на растяжение при изгибе Rизг вычисляют по формуле:

Rизг = 3· Р· l ·10-2 ,                                  (Д.3)
2· b· h2

где:  Р – разрушающая нагрузка, Н;

l  -  расстояние между опорами, см;

b, h – соответственно, ширина и высота балочки, см.

Таблица Ж.2  – Вяжущие минеральные

Грунты Расход минеральных вяжущих материалов
портландцемент, шлакопортландцемент известь
покрытие или верхний слой основания нижний слой основания покрытие или верхний слой основания нижний слой основания
Крупнообломочные оптимального состава,

пески крупные и средние

4 – 8

80 – 180

3 – 6

60 – 120

3 – 6

60 – 120

3 – 4

60 – 80

Крупнообломочные неоптимального состава,

пески мелкие, пылеватые

6 – 12

100 – 210

4 – 8

70 – 140

Супеси, суглинки легкие 8 – 12

160 – 240

4 – 7

80 – 140

6 – 8

100 – 140

4 – 6

70 – 100

Суглинки тяжелые 11 – 14

200 – 250

8 – 12

150 – 220

7 – 8

120 – 150

5 – 6

80 – 100

Глины песчаные и

пылеватые

13 – 15

230 – 270

10 – 12

180 – 220

8 – 10

140 – 170

6 – 8

100 – 140

Примечание – Расход  вяжущих  материалов  указан:  в  числителе  в  % массы смеси,

в знаменателе  в кг/м3.

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .