ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ТВЕРДЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ГРУНТОВ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ, УКРЕПЛЕННЫХ ШЛАКОСИЛИКАТНЫМ ВЯЖУЩИМ

В настоящее время на основе глубокого и всестороннего изучения свойств грунта разработаны методы их укрепления путем обработки вяжущими: битумом, дегтем, цементом и известью. Однако потребность в материалах удовлетворяется далеко не полностью. Поэтому поиски новых недефецитных материалов, пригодных для приготовления вяжущих, является актуальным вопросом, решение которого будет способствовать увеличению объемов строительства лесовозных автомобильных дорог. Такими материалами могут служить шлаки – побочные продукты металлургических, энергетических и химических предприятий. Результаты укрепления грунтов шлакосиликатными вяжущими в большой степени зависят от состава и свойств применяемых вяжущих веществ. Подбирая свойства и дозировку вяжущего, можно изменять в ту или иную сторону свойства укрепленного грунта. Следовательно, при изучении вопросов, связанных с укреплением грунтов, изучение физико-механических свойств самих вяжущих и процессов, происходящих при их твердении, должно являться одной из первостепенных задач. При этом учет свойств грунта с вяжущими является необходимым условием. В статье рассматриваются исследования направленные на выяснение влияния условий твердения на прочность грунта, укрепленного шлакосиликатным вяжущим. Испытания проводились на серии образцов, твердевших при различной относительной влажности: 100%, 75%, 50%, 25% и 0%. Чтобы обеспечить заданную влажность среды, использовались эксикаторы, в которые помещали образцы укрепленного грунта над раствором серной кислоты той или иной концентрации или над водой. Затем определяли предел прочности и изменение влажности водонасыщенных образцов от условий и срока твердения. Набор прочности образцов, хранившихся в воздушно-сухих условиях (при относительной влажности равной 0%), происходит в основном в первые три месяца; при последующем твердении (до 6 месяцев) происходит незначительный прирост прочности. При увеличении влажности среды интенсивность роста и конечная прочность образцов увеличиваются. На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы: наиболее благоприятными условиями твердения грунтов, укрепленных шлакосиликатным вяжущим, являются влажные условия, а высушивание затормаживает процессы твердения шлакосиликатного вяжущего, но последующие увлажнения способствуют продолжению этих процессов. Поскольку воздушно-сухие условия отрицательно сказываются на прочности укрепленного грунта, следует считать, что шлакосиликатогрунт может быть использован с успехом только в нижних слоях лесовозных автомобильных дорог под водонепроницаемыми покрытиями.

Ключевые слова: грунт, шлакосиликатные вяжущие, лесовозная автомобильная дорога, прочность, влажность, твёрдость.

THE EFFECT OF HARDENING CONDITIONS ON THE STRENGTH OF SOILS OF LOGGING ROADS REINFORCED WITH SLAG SILICATE BINDER

Currently, based on a deep and comprehensive study of soil properties, methods have been developed to strengthen them by treating them with binders: bitumen, tar, cement and lime. However, the need for materials is far from being fully met. Therefore, the search for new non-scarce materials suitable for the preparation of binders is an urgent issue, the solution of which will contribute to an increase in the construction of logging roads. Slags, by–products of metallurgical, energy and chemical enterprises, can serve as such materials. The results of soil strengthening with slag silicate binders largely depend on the composition and properties of the binders used. By selecting the properties and dosage of the binder, you can change the properties of the reinforced soil in one direction or another. Therefore, when studying issues related to the strengthening of soils, the study of the physical and mechanical properties of the binders themselves and the processes occurring during their hardening should be one of the primary tasks. At the same time, taking into account the properties of the soil with binders is a necessary condition. The article discusses studies aimed at clarifying the effect of hardening conditions on the strength of soil reinforced with a slag silicate binder. The tests were carried out on a series of samples that hardened at different relative humidity: 100%, 75%, 50%, 25% and 0%. To ensure the desired humidity of the environment, desiccators were used, in which samples of reinforced soil were placed over a solution of sulfuric acid of one concentration or another or over water. Then, the tensile strength and humidity changes of the water-saturated samples were determined depending on the conditions and the hardening period. The strength gain of samples stored in air-dry conditions (at a relative humidity of 0%) occurs mainly in the first three months; with subsequent hardening (up to 6 months), there is a slight increase in strength. With an increase in the humidity of the medium, the intensity of growth and the final strength of the samples increase. Based on the conducted research, the following conclusions were drawn: the most favorable conditions for the hardening of soils reinforced with a slag silicate binder are wet conditions, and drying slows down the hardening processes of the slag silicate binder, but subsequent humidification contributes to the continuation of these processes. Since air-dry conditions negatively affect the strength of the reinforced soil, it should be assumed that the slag silicate grunt can be used successfully only in the lower layers of logging roads under waterproof coatings.

Keywords: soil, slag silicate binders, logging road, strength, humidity, hardness.