Распределение минерального вяжущего в различных грунтах

десяти специальностям, восьми направлениям бакалавриата, двум направлениям подготовки магистров, одной научной специальности подготовки аспирантов. Осуществлены 56 курсов по 47 учебным дисциплинам очной формы обучения и 12 дисциплинам - заочной [3].

Список литературы

1. Уваров, А.И. Страницы истории кафедры геодезии / А.И. Уваров, С.П. Савосюк, М.Е. Седышев // Вестн. Ом. гос. аграр. ун-та. - 1997. - № 1. - С. 23-24.

2. Уваров, А.И. Научно-исследовательская работа геодезических кафедр университета / А.И. Уваров, Г.Г. Бикбулатова, Н.А. Пархоменко // Вестн. Ом. гос. ун-та. - 2012. - Спецвыпуск. - С. 69-83.

3. Уваров, А.И. Кафедра геодезии и дистанционного зондирования / А.И. Уваров // Вестн. Ом. гос. ун-та. -2012. - Спецвыпуск. - С. 68.

SUMMARY

A.I. Uvarov, N.A. Parkhomenko

95 years of geodesic educational and scientific-research activity at the university

Presents the results of the analysis of scientific-research work of the scientists surveying departments of the Siberian Academy of agriculture - Omsk agricultural institute - Omsk state Agrarian university for 95 years. Divided into six main directions of geodetic science on which worked scientists surveying departments. The data are presented about the scientists and the main results of their research in each direction.

Key words: scientific-research work, geodesy, geodetic astronomy, the higher geodesy, applied geodesy, space geodesy, aeropfotogeodesy, photogrammetry, scientific-pedagogical school.

УДК 631.423.3 М.В. Тарасова

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО В РАЗЛИЧНЫХ ГРУНТАХ

На этапе гидротехнического строительства один из наиболее важных - вопрос повышения качества це-ментогрунта. Только соответствующее качество и высокая эффективность его производства могут обеспечить конкурентоспособность на рынке технологии строительных материалов, а именно цементогрунта. С каждым годом увеличивается его разнообразие, расширяется область применения, предъявляемые к нему требования, а также сырьевая база производства. В технологии производства цементогрунта перешли к многокомпонентным рецептурам с добавками-регуляторами, используются новые физико-химические процессы, применяется сложное оборудование с элементами автоматизации и т. д.

Ключевые слова: грунт, каменные материалы, цементогрунт, число пластичности, лессовые грунты.

В Западной Сибири вследствие низкого качества природных каменных материалов их применение ограничено требованиями соответствующих нормативных документов.

Анализируя месторождения грунтов, встречающихся на территории Омской области и в регионах Западной Сибири, можно сделать вывод, что месторождения каменных материалов отсутствуют, а наиболее часто встречающийся грунт - лессовидный. Следовательно, для производства строительных материалов необходимо найти способы активации местных грунтов вместо щебня. Цементогрунт относится к композиционным материалам.

Для улучшения свойств лессовых грунтов применяют методы технической мелиорации. Существуют две основные группы улучшения свойств:

1) механического воздействия;

2) физико-химического закрепления грунтов.

© Тарасова М.В., 2013

Природный грунт, используемый для изготовления композиционных строительных материалов, состоит из твердой, жидкой и газообразной фаз, следовательно, представляет гетерогенную трехфазную систему. В том случае, когда поры грунта целиком заполнены водой и газообразная фаза отсутствует - грунт представляет двухфазную систему. Относительное содержание различных фаз, их качественные особенности и характер взаимодействия в конечном счете определяют все основные свойства грунтов. Это относится в равной мере и к природным, и к искусственным грунтам.

В строительной практике глинистые грунты классифицируют не по гранулометрическому составу, а по показателю (числу) пластичности Jр, определяющему диапазон влажности (ЭД - Wp), в котором грунт сохраняет пластические свойства.

Однако показатель пластичности в основном зависит от количества глинистых частиц, содержащихся в грунте (рис. 1).

Для проведения экспериментальных исследований отобраны образцы грунтов, наиболее характерные для Омской области.

В таблице представлены физические свойства лессовидных грунтов, использованных при проведении экспериментальных работ. В основных фракциях цементогрунта отсутствует фракция крупнозернистого песка (2,0-0,5 мм) и содержится незначительное количество частиц средней крупности.

Зная оптимальный состав грунтов для изготовления смеси цементогрунтов и рассматривая гранулометрический состав грунтов, представленный в таблице, можно сделать вывод, что природные грунты не укладываются в оптимальный состав.

I I

Рис. 1. Зависимость числа пластичности Jр от содержания глинистых частиц

Физические показатели грунтов

Частные остатки на ситах, % Характеристика влажности, %

№ Наименование § и т

п/п грунта 2,0-1,0 1,0-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 < 0,005 Граница текучести Граница раскатыван Число пластичнос

Омская

1 супесь легкая 8,2 23,5 29,6 18,3 13,3 7,05 17,8 14,3 3,5

Омский

2 суглинок легкий пылеватый - - 1,7 13,5 27,5 31,4 10,3 15,7 31,0 18,1 12,9

Гранулометрический состав грунтов должен удовлетворять следующим требованиям:

- содержание глинистых частиц (менее 0,005 мм) - 5-30%,

- пылеватых частиц (0,05-0,005 мм) - 15-90%;

- показатель пластичности 2-15%;

- водородный показатель грунта - рН 6;

- содержание водорастворимых солей не более 3%, при сульфатном засолении - не более 2%.

Основная площадь Омской области сформирована из лессовых грунтов, незначительно отличающихся по числу пластичности ^п).

На рис. 2 представлены сформированные из супеси и суглинка образцы, в которые в качестве вяжущего добавлен Чернореченский портландцемент.

Рис. 2. Образцы, сформированные по стандартной методике

При рассмотрении микроструктуры цементогрунтов, полученных на основе различных грунтов (супесь и суглинок), сделанных при помощи сканирующего растрового микроскопа Jeol JSX 6460, можно сделать следующие выводы.

Рис. 3. Структура цементогрунта, приготовленного из суглинка

Прочность цементогрунта определяется не только свойствами и количеством вяжущего и кристаллохимическими особенностями и состоянием тонкодисперсной части цементогрунта, но в первую очередь распределением вяжущего по всей массе, т. е. строением цементо-грунтового камня в целом и его текстурно-структурными особенностями.

При рассмотрении внутренней структуры вещества с разрешением до 10 нм строение становится более очевидным. На снимке видны признаки расслоения, т. е. строение характеризуется отсутствием сплошного пространственного каркаса. Структура частиц имеет определенную неоднородность с большим количеством эттрингитных связей, сконцентрированных в одной части, и малым их количеством в другой, т. е. количество эттрингитных связей между микрочастицами значительно меньше. В то же время в отдельных местах концентрация вяжущего не отмечена, это говорит о неоднородности и большем коэффициенте вариации.

Рис. 4. Структура цементогрунта, приготовленного из супеси

На снимках, выполненных из супеси (рис. 4), видно, что структура вещества более однородна. Признаки расслоения материала практически отсутствуют: сплошной разветвленный каркас. Полученная однородная масса с равномерным распределением вяжущего и соответственно качественным распределением эттрингитных связей заполняет большее пространство и соединяет между собой частицы грунта, т. е. показаны частицы с большим количеством эттрингитных связей между микрочастицами.

Анализируя электронно-микроскопические снимки, можно сделать вывод: распределение вяжущего, следовательно, однородность цементогрунта выше в супеси, чем в суглинке. Прочность цементогрунта увеличится при применении супеси, нежели суглинка, а сам укрепленный грунт имеет более высокие физико-механические показатели.

Список литературы

1. Макаров, Ю.И. Проблемы смешивания сыпучих материалов // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева, 1988. - Т. 33. - № 4. - С. 384-389.

2. Дорожно-строительные материалы : учеб. для автомобильно-дорожных институтов / И.М. Грушко [и др.]. - М. : Транспорт, 1983. - 383 с.

3. Акимова, Т.Н. Цементный бетон : учеб. пособие / Т.Н. Акимова, Ю.Э. Васильев // МАДИ (ГТУ). - М., 2007. - 146 с.

4. Могилевич, В.М. Дорожные одежды из цементогрунта / В.М. Могилевич, Р.П. Щербакова, О.В. Тю-менцева. - М. : Транспорт, 1973. - 216 с.

5. Никитин, В.П. Влияние технологии строительства цементогрунтовых дорожных одежд на их прочность / В.П. Никитин // Вопр. строительства автомобильных дорог / СибАДИ. - Омск, 1970. - С. 100-120.

6. Ананьев, В.П. Техническая мелиорация лессовых грунтов / В.П. Ананьев. - Ростов н/Д : Изд-во Ростов. ун-та, 1976. - 120 с.

7. Ахмадиев, Ф.Г. Моделирование и реализация способов приготовления смесей / Ф.Г. Ахмадиев, А.А. Александровский // Журн. Всесоюз. хим. об-ва Д.И. Менделеева, 1988. - Т. 33. - С. 448-453.

8. Бабков, В.Ф. Основы грунтоведения и механики грунтов / В.Ф. Бабков. - М. : Высшая школа, 1964. -

384 с.

SUMMARY

M.V. Tarasova

Distribution mineral knitting in various soil

At a stage of hydrotechnical construction one of the most important is the question of increase of quality cement-soil. Only the corresponding quality cement-soil and high efficiency of its production can provide competitiveness in the market of technology of construction materials, namely tse-mentogrunta. Every year a variety cement-soil increases, the area their applications made to them demands, and also a production source of raw materials extends. To production technologies tsemen-togrunta passed to multicomponent compoundings with additives regulators, new physical and chemical processes are used, the difficult equipment with automation elements, etc. is applied.

Key words: soil, stone materials, cement-soil, plasticity number, loessial soil.