Морозостойкость укрепленного грунта лесовозных автомобильных дорог

На укрепленные грунты при эксплуатации лесовозных автомобильных дорог воздействуют многочисленные факторы, влияющие различным образом на свойства материалов.В процессе попеременного замораживания и оттаивания грунтов, укрепленных шлакосиликатным вяжущим, в них будут происходить процесс упрочнения и процесс разрушения структуры. Процессы упрочнения будут происходить за счет способности шлакосиликатного вяжущего твердеть при отрицательных температурах. Эта способность обуславливается свойствами вяжущего, а точнее, одного из его компонентов – жидкого стекла, которое в зависимости от удельного веса и кремнеземнистого модуля замерзает при отрицательных температурах, а после оттаивания сохраняет те же свойства, что и до замерзания. Эта особенность жидкого стекла и обуславливает процессы твердения шлакосиликатного вяжущего, и как следствие процессы упрочнения грунтов. В статье представлены результаты испытаний на морозостойкость. Образцы в процессе испытаний насыщали водой, после подвергались нескольким циклам замораживания-оттаивания (15, 25, 50 циклов). После окончания установленных циклов испытаний проверяли образцы на прочность, фиксировали предел прочности при сжатии и вычисляли коэффициент снижения прочности после соответствующего числа циклов. В каждом испытании увеличивали возраст образцов до 28, 90, 180, 360 суток. На основании проведенных испытаний были сделаны следующие выводы: увеличение морозостойкости происходит в первые 3-6 месяцев, когда происходит интенсивное твердение образцов, затем с увеличением возраста до 6-12 месяцев нарастание морозостойкости прекращается, когда деструктивные процессы начинают преобладать над структурообразующими. В целом проведенные исследования показали, что грунты, укрепленные шлакосиликатным вяжущим, обладают достаточной высокой морозостойкостью, позволяющей использовать данный материал в основаниях на лесовозных автомобильных дорогах. Кроме того, проведенные исследования указывают на возможность продления строительного сезона вплоть до наступления нулевых температур, так как при испытании образцов из укрепленного грунта на замораживание и оттаивание наблюдается продолжение процесса набора прочности образцами.

Ключевые слова: грунт, морозостойкость, шлакосиликатные вяжущие, лесовозные автомобильные дороги, отрицательные температуры, жидкое стекло.

FROST RESISTANCE OF REINFORCED SOIL OF LOGGING ROADS

Reinforced soils during the operation of logging roads are affected by numerous factors that affect the properties of materials in various ways. In the process of alternating freezing and thawing of soils reinforced with a slag silicate binder, they will undergo a hardening process and a process of destruction of the structure. The hardening processes will occur due to the ability of the slag silicate binder to harden at subzero temperatures. This ability is due to the properties of the binder, or rather, one of its components – liquid glass, which, depending on the specific gravity and the silica module, freezes at subzero temperatures, and after thawing retains the same properties as before freezing. This feature of liquid glass causes the processes of hardening of the slag silicate binder, and as a result, the processes of soil hardening. The article presents the results of frost resistance tests. The samples were saturated with water during the testing process, and then subjected to several freeze-thaw cycles (15, 25, 50 cycles). After the end of the established test cycles, the samples were tested for strength, the compressive strength was fixed and the strength reduction coefficient was calculated after the corresponding number of cycles. In each test, the age of the samples was increased to 28, 90, 180, 360 days. Based on the tests conducted, the following conclusions were drawn: an increase in frost resistance occurs in the first 3-6 months, when intense hardening of the samples occurs, then with an increase in age to 6-12 months, the increase in frost resistance stops when destructive processes begin to prevail over structure-forming ones. In general, the conducted studies have shown that soils reinforced with a slag silicate binder have a sufficiently high frost resistance, allowing the use of this material in bases on logging roads. In addition, the conducted studies indicate the possibility of extending the construction season until the onset of zero temperatures, since when testing samples from reinforced soil for freezing and thawing, the process of gaining strength by samples is observed.

Keywords: soil, frost resistance, slag silicate binders, logging roads, negative temperatures, liquid glass.