автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог

На правах рукописи

, I.

Чудинов Сергей Александрович

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТОГРУНТОВЫХ СЛОЕВ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 3 ОКТ 2011

Екатеринбург - 2011

4856817

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный лесотехнический университет» (ГОУ ВПО «УГЛТУ»).

Научный руководитель кандидат технических наук,

Заслуженный работник высшей школы РФ, профессор Булдаков Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Афоничев Дмитрий Николаевич

кандидат технических наук Урюпин Андрей Игоревич

Ведущая организация ГОУ ВПО «Московский государственный

университет леса»

Защита диссертации состоится «28» октября 2011 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, зал заседания - аудитория 240).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА).

Автореферат размещен на официальном сайте академии: E-mail: vglta@vglta.vrn.ru

Автореферат разослан «23» сентября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

•У

Скрыпников А. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования. Автомобильный транспорт является важной составляющей технологии лесозаготовительного производства. Более 80 % об" • ема вывозимых лесоматериалов приходится на долю перевозки древесины автопоездами. Слабое развитие сети лесовозных автомобильных дорог отрицательно влияет на развитие лесной индустрии. Для достижения устойчивого экономического развития народного хозяйства РФ, в том числе лесозаготовительной отрасли, необходим переход на инновационный путь развития. Согласно постановлению Правительства РФ от 30 июня 2007 г. № 419 дорожное строительство на лесных территориях включено в перечень приоритетных инвестиционных проектов на период до 2015 года. Внедрение ресурсосберегающих технологий в дорожное строительство - один из определяющих факторов экономического роста страны.

Природно-климатические и другие особенности лесной зоны (преобладание глинистых, кислых, переувлажненных грунтов, отдаленность районов освоения лесных территорий от дорог общего пользования с твердыми покрытиями и др.) требуют особого подхода при разработке ресурсосберегающих технологий для строительства лесовозных автомобильных дорог круглогодичного действия. Особенно актуальной является проблема использования в дорожном строительстве глинистых грунтов в качестве местных дорожно-строительных материалов. Для получения достаточно высоких физико-механических свойств материала из таких грунтов всегда требуется повышенный расход минерального вяжущего. Высокая стоимость вяжущего (портландцемента) сдерживает область применения глинистых 1рунтов. Поэтому постоянно ведется поиск эффективных стабилизаторов, позволяющих снизить расход портландцемента и обеспечивающих достаточно высокие физико-механические показатели укрепленного материала. Наибольший эффект от применения стабилизаторов глинистых грунтов следует ожидать при строительстве лесовозных автомобильных дорог в районах с дефицитом природных каменных материалов.

В целях реализации стратегии развития лесопромышленного комплекса для совершенствования ресурсосберегающих и экономичных технологий строительства лесовозных автомобильных дорог актуальной задачей является повышение качества цементогрунтовых слоев из укрепленных глинистых грунтов портландцементом со стабилизирующей добавкой.

Степень разработанности проблемы. Вопросами использования укрепленных грунтов на лесовозных автомобильных дорогах занимались такие ученые, как В. М. Безрук, П. А. Ребиндер, В. Ф. Бабков, Э. О. Салминен, Б. И. Ку-валдин, В. Д. Казарновский, И. А. Золотарь, Б. А. Ильин, В. К. Курьянов, Д. Н. Афоничев, С. И. Булдаков, В. В. Свиридов, В. П. Подольский, А. И. Урю-пин, Н. Г. Корчунов, И. И. Леонович, Н. С. Колбас, В. М. Крылов и др.

Многочисленные исследования и практика строительства автомобильных дорог показали, что наиболее перспективным является применение стабилизирующих добавок совместно с минеральными вяжущими. Однако использование стабилизаторов зарубежного производства требует, как правило, специальных исследований с учетом влияния климатических и гидрологических условий, что

ведет к удорожанию строительства, а известные отечественные добавки не всегда позволяют достичь желаемого эффекта улучшения физико-механических свойств укрепленных грунтов. Кроме того, вопросы структурообразования и улучшения свойств цементогрунтов со стабилизирующими добавками не имеют достаточного теоретического обоснования и экспериментального подтверждения. Таким образом, требуются дальнейшие исследования этой проблемы.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является повышение качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог путем применения стабилизирующей добавки полиэлектролита совместно с портландцементом при укреплении глинистых грунтов лесной зоны.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие задачи:

1. Теоретически исследовать процессы структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита.

2. Провести экспериментальные исследования и получить аналитические и графические зависимости физико-механических свойств укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита глинистых грунтов лесной зоны различного гранулометрического состава, исходной влажности и кислотности.

3. Разработать методику проектирования цементогрунтовой смеси с добав- . кой полиэлектролита для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог.

4. Установить оптимальные технологические режимы и разработать техническую документацию по организации строительных работ лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита.

Предмет и объект исследования. Объектом исследования являются це-ментогрунтовые слои конструкций лесовозных автомобильных дорог. Предмет исследования - физико-механические и эксплуатационные свойства конструктивных слоев лесовозных евтомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой полиэлектролита.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследования. Методологическая база исследования - системный подход, метод анализа и расчета технико-экономической эффективности. В сочетании с теоретическим знанием для решения поставленных задач, использованы такие методы эмпирического исследования, как активный эксперимент и измерения. Обоснованность и достоверность исследований обеспечивается сопоставлением результатов лабораторных и производственных экспериментов, выполненных с применением современных приборов и оборудования при использовании математического аппарата планирования эксперимента.

Научные результаты, выносимые на защиту:

1. Концепция механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, и теоретическое обоснование оптимальных условий, способствующих возникновению кристаллизационных контактов срастания между кристаллами гидратных новообразований.

2. Аналитические и графические зависимости физико-механических свойств укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ глинистых грунтов лесной зоны различного гранулометрического состава, исходной влажности и кислотности.

3. Методика проектирования цементогрунтовой смеси с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог.

4. Технологические режимы и регламент на выполнение работ по строительству лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ.

Научная новизна результатов исследования:

1. Создана концепция механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлекгролита полиДМДААХ, отличающаяся учетом термодинамических условий возникновения зародышей-контактов.

2. Получены аналитические и графические зависимости физико-механических свойств глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМ,Д,^\Х, отличающиеся учетом различного гранулометрического состава, исходной влажности и кислотности грунтов лесной зоны.

3. Разработана методика проектирования цементогрунтовой смеси для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог, отличающаяся использованием расчетной номограммы для определения оптимальных дозировок полиэлектролита полиДМДААХ в зависимости от содержания глинистых частиц в грунте.

4. Установлены оптимальные технологические режимы процессов укрепления глинистых грунтов лесной зоны портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, отличающиеся учетом влияния исходной влажности, длительности технологического разрыва, очередности введения вяжущих материалов и степени уплотнения на прочностные характеристики цементогрунтов.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость заключается в создании концепции механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролига полиДМДААХ, обосновывающей эффект повышения качества слоев укрепленных грунтов для условий лесной зоны; а также в получении аналитических и графических зависимостей, позволяющих устанавливать воздействие компонентов цементогрунтовой смеси с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ с целью обеспечения заданных физико-механических свойств цементогрунтов различного гранулометрического состава, исходной влажности и кислотности.

Практическая значимость работы заключается в разработке методики проектирования цементогрунтовой смеси для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог, позволяющей по расчетной номограмме определять необходимое количество полиэлектролита полиДМДААХ в зависимости от содержания глинистых частиц в грунте; а также в установлении оптимальных технологических режимов и разработке регламента на выполнение работ по

строительству оснований и покрытий лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой.

Предложенное техническое решение повышения качества цементогрунто-вых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог защищено двумя патентами РФ: на изобретение № 2400593 «Грунтовая смесь», на полезную модель № 84858 «Дорожная одежда».

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Полученные научные результаты соответствуют п. 15 «Обоснование схем транспортного освоения лесосырьевых баз, поставки лесопродукции, выбора техники и способов строительства лесовозных дорог и инженерных сооружений» паспорта специальности 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства.

Апробация и реализация результатов диссертации. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на заседаниях кафедры «Транспорта и дорожного строительства» (УГЛТУ, 2008 -2011 гг.); международных научно-практических (Екатеринбург, УГСХА- 2008 г., УГЛТУ - 2011 г.); всероссийских (Екатеринбург, УГЛТУ - 2010, 2011 гг.); региональных и городских научно-технических конференциях (Екатеринбург, УрГУПС - 2010 г.).

Предложенная новая технология повышения качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог прошла производственные испытания в Уральском учебно-опытном лесхозе УГЛТУ, ГУ СО «Верх-Исетское лесничество», ГУСО «Алапаевское лесничество», ООО «Строительная компания «Дельта» (г. Екатеринбург) и ООО «Ремдорстрой» (г. Советский, Тюменская область). Основные научные разработки внедрены в производство в ГУСО «Со-тринское лесничество»; теоретические основы данной технологии используются в учебном процессе ГОУ ВПО УГЛТУ при подготовке инженеров лесотехнического профиля.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 17 научных работ, в том числе 3 работы - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 3 публикации без соавторов, 2 патента РФ: на изобретение № 2400593 «Грунтовая смесь»; на полезную модель № 84858 «Дорожная одежда».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений. Общий объем работы изложен на 204 страницах машинописного текста и содержит 75 рисунков, 35 таблиц, 14 приложений на 43 страницах, библиографический список включает 159 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, а также научные положения, выносимые на защиту, научная новизна выполненных исследований, их теоретическая и практическая значимость.

В первой главе проведен анализ конструкций дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог, представлены комплексные методы укрепления грунтов портландцементом с различными активными добавками, рассмотрены особенности применения цементогрунтовых слоев в конструкциях лесовозных автомобильных дорог, сформулированы задачи исследований.

На основе анализа работ, выполненных различными коллективами и авторами, сделано заключение, что проблема повышения качества цементогрунтовых слоев из укрепленных глинистых грунтов в конструкциях лесовозных автомобильных дорог на современном этапе не потеряла своей актуальности и требует дальнейших исследований.

Вторая глава посвящена теоретической части исследований: рассмотрены особенности структурных связей и свойств глинистых грунтов, исследованы процессы структурообразования цементогрунтов, представлены аналитические зависимости для обоснования оптимальных условий возникновения кристаллизационных контактов срастания между кристаллами гидратных новообразований, выявлены основные факторы, влияющие на структурообразование и свойства укрепленных грунтов лесной зоны, создана концепция механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ.

Известно, что физико-механические свойства цементогрунтов зависят от структурных характеристик материала. Современная физико-химическая теория твердения минеральных вяжущих веществ связывает формирование прочной дисперсной структуры с возникновением крепких кристаллизационных контактов срастания между кристаллами гидратных новообразований. Расстояние /г,, при котором возникновение контактов происходит с той же вероятностью, как и возникновение зародышей роста, определяется по выражению

где 4- межмолекулярное расстояние, М; сс = с/с„- степень пересыщения гидрат-ными новообразованиями; <р - энергия связи между двумя молекулами, Дж; к - постоянная Больцмана, Дж1К; Т - абсолютная температура, к.

Из выражения (1) следует, что для интенсификации возникновения кристаллизационных контактов, необходимо сочетание определенного пересыщения в окружающей среде и повышенной структурной плотности материала, создающей благоприятные условия для сближения срастающихся частиц до расстояния Ъ<\. Однако в силу гидрофильности глинистых частиц, способных удерживать оболочки сорбционной воды, при укреплении глинистых грунтов портландцементом не обеспечивается высокая структурная плотность цементогрунта. Кроме того, в результате изоморфного связывания извести глинистыми минералами в процессе гидратационного твердения цемента снижается величина пересыщения дисперсионной среды. Учитывая, что в лесной зоне распространены переувлажненные кислые глинистые грунты, при их укреплении одним портландцементом создание благоприятных условий для возникновения зародышей-контактов невозможно.

0)

— сн,-сн-сн-сн,-

I

снхн,

/ ' N + / \ сн,сн,

СГ

сн,-сн-сн-сн,--" I

С целью повышения эффективности процессов структурообразования и качества укрепленных портландцементом глинистых грунтов лесной зоны, нами предлагается использовать стабилизирующую добавку - водорастворимый полиэлектролит поли-М,М-диметил-М,М-диаллиламмоний хлорид (полиДМДААХ). ПолиДМДААХ - высокомолекулярный сильноосновной катионный полимер линейно-циклической структуры. При введении в цементогрунт раствора полиэлектролита, происходит его диссоциация с образованием полимерного органического катиона (рис. 1), который адсорбируется на глинистых частицах, нейтрализуя их поверхностный отрицательный заряд и снижая + нх> СН:СН; _ С, - потенциал. В результате

+ 11С1 происходит значительное со-СН,СН; кращение водной оболочки

глинистых коллоидов, т.е.

Рисунок 1 - Схема диссоциации полиДМДААХ в воде с03даются условия максимального сближения частиц, и обеспечивается высокая структурная плотность материала. Кроме того, вследствие нейтрализации поверхностного заряда, процессы изоморфного замещения глинистыми частицами минимизируются. В связи с этим прекращаются реакции связывания извести глинистыми минералами и создаются предпосылки устойчивого повышенного пересыщения дисперсионной среды. Таким образом, результатом действия полиДМДААХ является создание оптимальных условий для возникновения крепких кристаллизационных контактов срастания, а значит, и формирования прочной дисперсной структуры цемен-тогрунта (рис. 2).

а)

Рисунок 2 - Модель структурной композиции цементогрунта: а) без добавки полиэлектролита; б) с добавкой полиэлектролита 1 - частица глинистого грунта; 2 - слой сорбированной воды; 3 - вода капиллярной конденсации; 4 - воздушная пора; 5 - зерно портландцемента; 6 - гидратные новообразования В третьей главе изложена программа и методика проведения экспериментальных исследований, описано применяемое оборудование, характеристика исходных грунтов и вяжущих материалов. Приведена методика математического планирования эксперимента, подготовки образцов и приборов для проведения исследований.

Для экспериментов использовались естественные глинистые грунты, взятые с лесных дорог Свердловской области, портландцемент марок 400, 300 и полиэлектролит полиДМДААХ. При проведении лабораторных исследований, полиэлектролит разбавлялся водой и вводился в цементогрунт до оптимальной

влажности. ПолиДМДААХ является побочным продуктом производства синтетического глицерина и имеет постоянные физико-химические свойства (табл. 1).

Наименование показателя Показатель

Внешний вид Бесцветная до желтого цвета, однородная по консистенции жидкость без посторонних включений

Массовая доля основного вещества, % не менее 25

Плотность при 20°С, г/слг3 1,14-1,15

Вязкость, ммг / с не менее 2

Водородный показатель, рН 5-8

В ходе экспериментальных исследовании определялись физико-механические свойства укрепленных грунтов в зависимости от различных факторов. Изучение структуры цементогрунтов проводилось методами оптической микроскопии, исследование фазового состава - методом рентгеновского фазового анализа.

В четвертой главе представлены результаты лабораторных исследований.

При исследовании влияния полиДМДААХ на С, - потенциал глинистых частиц использовался грунт с различным содержанием глинистой и пылеватой фракции. Результаты эксперимента подтверждают теоретические выводы о том, что полиэлектролит приводит к снижению С, - потенциала и увеличению средневзвешенного диаметра частиц. При этом пылеватые частицы незначительно влияют на оптимальное количество полиДМДААХ, которое зависит от содержания глинистой фракции и соответствует 0,05 - 0,70 % от массы грунта, что связано с высокой удельной поверхностью и активностью глинистых частиц. Увеличение содержания добавки сверх оптимальной дозировки вызывает перезарядку частиц и снижение их средневзвешенного диаметра.

Исследования влияния добавок на прочность цементогрунтов различного гранулометрического состава показали, что введение полиДМДААХ в цементо-грунтовую смесь в количестве 0,05 - 0,70 % от массы грунта повышает предел прочности при сжатии до 75 %, а также снижает водонасыщение до 64 % по сравнению с образцами без полиэлектролита. Исключение составляют результаты укрепления супеси пылеватой, где эффективность добавки полиДМДААХ не наблюдалась. Отсутствие эффекта объясняется незначительным нейтрализац» онным и структурирующим действием полиэлектролита вследствие малого содержания в данном грунте глинистых частиц.

Для создания математической модели влияния содержания портландцемента и полиДМДААХ (Qn3) на прочностные свойства цементогрунтов с

учетом их исходной влажности (Ж) и содержания глинистых частиц (Qr) был реализован дробный факторный эксперимент типа З'4"1'. После компьютерной обработки результатов экспериментов получено уравнение регрессии 2-ого порядка в натуральном выражении, адекватно описывающее влияние варьируемых факторов на предел прочности при сжатии :

Rae - -2,7040+0,0271Q2m - 1,6163 Q2m - 0,0003 IV2 + 0fimQn3Qr + 0,0099QmQr - ^

-0,0870^ + 0,0657^

По полученным данным построены поверхности отклика предела прочности при сжатии от переменных факторов (рис. 3 - 6).

Как показывает представленный график (рис. 3), прочность цементогрунтов зависит от оптимального сочетания между содержанием глинистых частиц грунта и добавкой полиДМДААХ. С увеличением глинистых частиц требуемая дозировка полиэлектролита также увеличивается. Повышенное содержание полиДМДААХ вследствие перезарядки глинистых частиц приводит к снижению прочности цементогрунтов.

По результатам анализа графиков (рис. 4 -6) видно, что в зависимости от содержания глинистых частиц на каждой из поверхностей прослеживается зона оптимального количества добавки полиДМДААХ. При этом увеличение содержания портландцемента уменьшает действенность работы полиэлектролита, а увеличение количества глинистых частиц приводит к возрастанию эффективности полиДМДААХ.

2,4 2.2 2,0 1,8 1,6 МПа

■вйшв

Рисунок 3 - Поверхность отклика

«i.

2.6 2,4 1.1 2.0 I.S 1,6 1,4 МП»

■■aaass

о.«5* 2,*| 2,0 1,6 1.2 МПа

Рисунок 4 - Поверхность отклика Л«(евд.еяэ)пРи Qr~ 6 % от массы грунта, 105 % от оптимальной

Рисунок 6 - Поверхность отклика Ясж(дпц,длэ) при ¡2,. = 24 % от массы грунта, IV = 105 % от оптимальной

Рисунок 5 - Поверхность отклика Rclr(Qnu,Qn3)npn Qr = 15 % от массы грунта, W= 105 % от оптимальной Таким образом, результаты экспериментов показали, что оптимальное содержание добавки полиДМДААХ эффективно повышает предел прочности при сжатии цементогрунтов. Причем количество полиэлектролита существенно зависит от содержания в грунте глинистых частиц. Величина добавки портландцемента и исходная влажность цементогрунта влияют лишь на эффективность действия стабилизирующего компонента.

В связи с этим, на основании данных реализованного эксперимента и уравнения регрессии (2) многоуровневыми сечениями поверхности отклика с последующим наложением их на базовую плоскость получена расчетная номограмма Rcx(Qn3,Qr) (рис. 7). Данная номограмма позволяет определять оптимальные дозировки полиДМДААХ (до 0,7 % от массы грунта) в зависимости от содержания глинистых частиц (от 4 до 26 % от массы грунта) по максимальным значениям изолиний предела прочности при сжатии материала.

10

Кроме прочностных характеристик, основным показателем укрепленных грунтов является морозостойкость, что особенно важно для II до-рожно-климатической зоны, где расположены основные запасы леса. Исследования показали, что вследствие высокой структурной плотности це-ментогрунтов с добавкой полиДМДААХ, укрепленные материалы приобретали пониженное водо-насыщение и высокую морозостойкость. Так, трехкратное увеличение марки по морозостойкости наблюдалось при укреплении суглинка тяжелого пылеватого 6 % портландцемента М 400 и 0,2 % полиэлектролита с Б 5 до Р 15.

Деформационные свойства цементогрунтов изучались на основе лабораторных испытаний по определению модуля упругости. Кроме модуля упругости, при испытаниях водонасыщенных образцов-балочек, определялись пределы прочности на растяжение при изгибе. Исследования деформационных свойств показали, что при укреплении глинистых грунтов портландцементом введение добавки полиДМДААХ в количестве 0,05 -0,70 % от массы грунта повышает модуль упругости и предел прочности на растяжение при изгибе до 45 % по сравнению с образцами без полиэлектролита. Это позволяет сделать вывод, что введение полиДМДААХ способствует снижению излишней жесткости цементогрунтов и увеличению трещиностойкости цемен-тогрунтовых покрытий. Исключение составляют результаты укрепления супеси пылеватой, что согласуется с результатами вышеизложенных лабораторных и теоретических исследований.

Учитывая, что в лесной зоне преобладают кислые грунты, были проведены исследования по изучению влияния кислотности грунтов на эффективность их укрепления. Исследованию подвергался суглинок тяжелый пылеватый с искусственно измененной кислотностью, укрепленный 6 % портландцемента М 400 с добавкой полиДМДААХ. Для создания математической модели исследования данных процессов, был реализован полный факторный эксперимент типа З2. После компьютерной обработки результатов экспериментов получено уравнение регрессии 2-ого порядка в натуральном выражении, адекватно описывающее влияние варьируемых факторов кислотности грунта (рН) и содержания полиДМДААХ (2ПЭ) на предел прочности при сжатии Лсж :

Ясж = -11,9125-0,1478рН2 - 18 ,4583 + 3,552 рН + 9,375 2ПЭ (3)

На основании результатов эксперимента, простроена поверхность отклига предела прочности при сжатии от переменных факторов (рис. 8). Из представленного графика видно, что увеличение рН грунта способствует росту прочности цементогрунтов. Введение добавки полиДМДААХ также увеличивает прочность материала. При этом полиэлектролит проявляет наибольшую эффективность в нейтральной и кислой фунтовой среде (4,5 < рН < 7,0), что объясняется активными процессами нейтрализации глинистых частиц и структурообразова-

4 1 —--—•—у **

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 '0,7

С)пэ, % от массы грунта

2.4 2,2 2.0 1,8 1.6 МПа

■шпшн

Рисунок 7 - Расчетная номограмма поверхности откли-ка^сЛ (2аэ&г)

ния цементогрунта стабилизатором в данных условиях.

Учитывая зависимость качества и срока службы дорожных одежд от технологии строительства, в ходе экспериментальных исследований было изучено влияние основных технологических факторов на прочность цементо-грунтов.

Исследования влияния очередности введения вяжущих материалов на прочность це-ментогрунтов показали, что первым в размельченный грунт необходимо вводить раствор со стабилизирующей добавкой, а затем - минеральное вяжущее. Кроме того, длительность технологического разрыва до 5 часов между введением полиэлектролита и портландцемента не снижает прочности цементогрунта.

Изучение влияния добавки полиДМДААХ на степень уплотнения цемен-тогрунтов показало, что благодаря действию полиэлектролита по формированию прочной дисперсной структуры цементогрунта при одной и той же работе уплотнения возможно получить более высокую плотность и прочность материала. Так суглинок тяжелый пылеватый, укрепленный 6 % портландцемента М 400 с добавкой 0,2 % полиДМДААХ при изменении нагрузки уплотнения от 3,0 до 27,0 МПа показал увеличение плотности (до 0,02 г/см1) и прочности (до 48 %) по сравнению с аналогичными показателями цементогрунта без стабилизатора.

При исследовании влияния исходной влажности на плотность и прочность цементогрунтов, был испытан суглинок тяжелый пылеватый. Результаты экспериментов показали, что с добавкой полиДМДААХ происходит расширение диапазона оптимальной влажности грунта с 18 % без стабилизатора до 18-20 % с добавкой полиэлектролита. Увеличение диапазона оптимальной влажности позволяет широко использовать для строительства лесовозных дорог переувлажненные глинистые грунты, что имеет большое практическое значение.

Исследование зависимости длительности технологического разрыва между увлажнением и уплотнением цементогрунтовых смесей на их прочность показало, что введение полиДМДААХ позволяет увеличивать допустимое время технологического разрыва. Согласно действующим нормам, уплотнение цементо-грунтовой смеси до максимальной плотности должно быть закончено не позднее чем через 3 часа. Из графика (рис. 9) видно, что за данный период цементогрунт теряет 30 % прочности. Значит, при комплексном укреплении портландцементом с добавкой полиДМДААХ, допустимое время увеличивается более чем в 2 раза. Эффект замедления скорости индукционного периода структурообразования объясняется поляризацией и снижением активности трансляционного движения диполей воды вблизи катионов полиэлектролита и уменьшением вследствие этого интенсивности твердения минерального вяжущего в начальной стадии.

■I Я ■ Я □ □ Я Ж я

Рисунок 8 - Поверхность отклика а)

Замедление процессов набора прочности (до 8 часов) в начальный период твердения цементогрунтов с добавкой полиДМДААХ подтвердилось в исследованиях кинетики струк-турообразования. Результаты эксперимента показали, что в более поздние сроки твердения (после 1 суток), в укрепленных комплексным вяжущим грунтах происходит интенсивное нарастание прочности.

Для качественной оценки фазового состава цементогрунтов с добавкой полиДМДААХ, был проведен рентгенофазовый анализ. Исследования показали, что за счет введения полиэлектролита, в первые сутки твердения цементогрунтов замедляются процессы формирования и роста кристаллов новообразований (СЩ/),С25Я(Я),С3ЛЯ6,Са(ОЯ);). Однако к 7, 28-суточному возрасту, фазовый состав образцов с комплексным вяжущим имеет большее содержание продуктов твердения портландцемента и, кроме того, результатов вторичных процессов образования цементно-пуццолановых реакций (стралингит) и карбонизации (сасо з). Высокая степень кристаллизации фазовых новообразований доказывает формирование прочной дисперсной структуры цементогрунтов с добавкой полиДМДААХ.

С целью более глубокого изучения влияния добавки полиДМДААХ на структуру цементогрунтов, были сделаны микрофотографии укрепленных грунтов методами оптической микроскопии. Данное исследование позволило установить, что цементогрунтоьые образцы с добавкой полиэлектролита имеют однородную, дисперсную структуру из объединений глинистых коллоидов, обросших и скрепленных между собой сетью кристаллов портландцемента. Кроме того, размеры кристаллических образований цементационной природы у образцов с добавкой полиДМДААХ значительно меньше, а их количество больше, при этом такая структура равномерно распределена по всей площади исследуемых поверхностей и формирует однородный материал с высокими прочностными показателями.

В рамках лабораторных исследований была изучена возможность применения портландцемента марки 300 при строительстве лесовозных дорог. Проведенные испытания прочностных и деформационных свойств, морозостойкости и водонасыщения цементогрунтов с добавкой полиДМДААХ подтвердили возможность использования низкомарочных портландцементов для укрепления глинистых грунтов и применения данного материала в покрытиях или верхних слоях оснований дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог во II до-рожно-климатической зоне.

0.01ха-0.13х+Г<?11

1 3 Время л

Рисунок 9 - Влияние длительности технологического процесса на прочность укрепленного суглинка тяжелого пылеватого 6 % портландцемента М 400: «■ - с добавкой 0,2 % полиДМДААХ; * - без полиДМДААХ

В пятой главе приведены результаты опытно-производственных исследований, изложена методика проектирования составов и технология строительства дорожных одежд из цементогрунтов с добавкой полиДМДААХ.

На основании разработанного технологического регламента по устройству оснований и покрытий лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой, были построены опытные участки на лесовозных автомобильных дорогах: Верхняя Синячиха - Махнево - Болотовское (Свердловская область) км 122+100 (участок № 1 - 4) и п. Самза - п. Зеленоборск (Тюменская область) км 7+300 (участок № 5 - 8). Данные мониторинга эксплуатационного состояния и деформационных свойств дорожных одежд подтвердили высокое качество слоев из цементогрунта с добавкой полиДМДААХ (табл. 2).

Таблица 2 - Результаты испытаний опытных участков

я

I

в>»

В*.

о. о О о

13 ^

§ 2 й а

ю

Фактический расчетный модуль упругости Ефр,МПа

Число просветов под 3-метровой рейкой в продольном направлении: менее 10 мм (более 20 мм), % для

участка № 1 - 4; менее 5 мм (более 10 мм), % для участка № 5 - б_

Сентябрь 2009

174

Май 2010

97

Дата испытаний

Сентябрь 2010

148

Сентябрь 2009

91(5)

Май 2010

74 (14)

Сентябрь 2010

71(15)

10

0,1

248

195

215

95(4)

!(б)

86(6)

12

215

126

181

94(4)

86 (8)

82(8)

12

0,1

295

232

260

96(4)

90 (б)

89(6)

265

312

92 (5)

89(7)

0,3

358

377

95(3)

94(4)

300

338

95(4)

93(6)

0,3

388

410

96(3)

95(3)

Предложенная новая технология повышения качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог также прошла производственные испытания в летние периоды 2009 - 2010 года в ГУСО «Верх-Исетское лесничество» при строительстве трех опытных участков общей длиной 4 км, в 2010 году в Уральском учебно-опытном лесхозе УГЛТУ при строительстве опытного участка длиной 200 м. С момента окончания строительства и по настоящее время участки находятся в эксплуатации, состояние дорожных одежд соответствует допустимым эксплуатационным требованиям.

В шестой главе представлено технико-экономическое обоснование применения полиэлектролита полиДМДААХ при укреплении глинистых грунтов портландцементом в дорожных одеждах лесовозных автомобильных дорог. Сравнение суммарных приведенных затрат показало, что стоимость одного километра дорожной одежды из цементогрунта с добавкой полиДМДААХ обходится на 17 % дешевле, чем аналогичная конструкция из цементогрунта без добавок, и на 43 % дешевле, чем дорожная одежда с использованием традиционных гравийных материалов при дальности их возки 10 км.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Теоретически обоснованный и экспериментально подтвержденный метод повышения качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог путем применения стабилизирующей добавки водорастворимого полиэлектролита поли-К,Ы-диметил-М,Ы-диаллиламмоний хлорида (полиДМДААХ) совместно с портландцементом при укреплении глинистых грунтов лесной зоны позволяет улучшить физико-механические и транспортно-эксплуатационные показатели дорожных одежд и в результате снизить себестоимость вывозки древесины до 10 %.

2. Созданная концепция механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, позволяет обосновать оптимальные условия для возникновения зародышей-контактов при формировании прочной дисперсной структуры цементогрунта, что обеспечивает повышение качества конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог.

3. Выполненные экспериментальные исследования позволили установить влияние добавки полиэлектролита полиДМДААХ на формирование однородной дисперсной структуры цементогрунта с высокой степенью кристаллизации фазовых образований продуктов твердения портландцемента, цементно-пуццолановых реакций и карбонизации. Результаты исследований показали, что введение полиДМДААХ в количестве 0,05 - 0,70 % в цементогрунтовую смесь значительно повышает прочностные, деформационные характеристики и морозостойкость цементогрунтов, а также позволяет сократить расход портландцемента до 15 - 20 %, либо использовать низкомарочное минеральное вяжущее без

потери качества материала.

4. На основе полученной математической модели разработана методика проектирования цементогрунтовой смеси для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог, позволяющая по расчетной номотрамме определять оптимальные дозировки полиэлектролита полиДМДААХ в зависимости от содержания глинистых частиц в грунте.

5. Проведенные экспериментальные исследования позволили определить влияние добавки полиэлектролита полиДМДААХ на кинетику структурообразования цементогрунтов. Установлено замедление процессов набора прочности в начальный период структурообразования (до восьми часов) и интенсивное нарастание прочности в более поздние сроки твердения (после первых суток).

6 По результатам исследований установлено, что первым в размельченный грунт необходимо вводить раствор полиДМДААХ, а затем - минеральное вяжущее; благодаря структурирующему эффекту, стабилизирующая добавка позволяет расширить диапазон используемых грунтов для строительства лесовозных автомобильных дорог, а также повысить плотность и прочность цементогрунтов при снижении трудозатрат на уплотнение; для укрепления могут быть использованы переувлажненные грунты; длительность технологического разрыва между увлажнением и уплотнением цементогрунтовых смесей может быть увеличена более чем в два раза. Разработанный на основании результатов диссертационнои работы технологический регламент по устройству оснований и покрытии лесо-

возных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой, использован при строительстве лесовозных автомобильных дорог на предприятиях лесного комплекса Свердловской и Тюменской областей, что позволило сократить расходы минерального вяжущего и снизить стоимость строительства на 20 - 30 %.

7. Разработанный метод укрепления глинистых грунтов рекомендуется применять при строительстве лесовозных автомобильных дорог и слоев дорожной одежды единым технологическим потоком, для устройства капилляропреры-вающих прослоек в земляном полотне, а также для ремонта грунтовых лесовозных дорог с восстановлением и усилением дорожной конструкции.

8. Натуральными испытаниями в реальных дорожных условиях и технико-экономическим обоснованием подтверждено повышение деформационных и эксплуатационных свойств дорожных одежд из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, при уменьшении суммарных приведенных затрат на 17 % по сравнению с аналогичной конструкцией из цементогрунта без добавок, и на 43 % по сравнению с дорожной одеждой из традиционных гравийных материалов при дальности их возки 10 км.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

В РАБОТАХ:

В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России

1. Чудинов, С. А. Теоретические исследования процессов структурообразо-вания глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков И Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2010. - № 5. - С. 82-88. (Авт. уч. - 0,42 п.л.)

2. Чудинов, С. А. Исследования влияния технологических факторов на прочность цементогрунтов [Текст] / С. А. Чудинов // Вестник Марийского госу- • дарственного технического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование». -2010. -№ 1 (8). - С. 46-52. (Авт. уч. - 0,88 п.л.)

3. Чудинов, С. А. Адаптационные технологии в строительстве лесовозных дорог в условиях изменения климата [Текст] / С. А. Чудинов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия «Лес. Экология. Природопользование». - 2010. - № 2 (9). - С. 76-81. (Авт. уч. - 0,75 п.л.)

В авторских свидетельствах, патентах

4. Пат. 2400593 Российская Федерация, МПК Е 01 С 7/36. Грунтовая смесь [Текст] / С. И. Булдаков, В. В. Свиридов, А. В. Свиридов, С. А. Чудинов ; заявитель и патентообладатель ГЭУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет». - № 2009123941/03 ; заявл. 23.06.2009 ; опубл. 27.09.2010, Бюл. № 27. - 3 с. (Авт. уч. - 0,63 п.л.)

5. Пат. 84858 Российская Федерация, МПК Е 01 С 3/00. Дорожная одежда % [Текст] / С. И. Булдаков, С. А. Чудинов, О. С. Булдаков ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет». -№ 2009109929/22 ; заявл. 18.03.2009 ; опубл. 20.07.2009, Бюл. № 20. - 3 с. (Авт. уч. - 0,34 п.л.)

В статьях и материалах конференций

6. Чудинов, С. А. Применение полимерных добавок при укреплении глинистых грунтов [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. V всерос. науч.-техн. конф. / Урал, гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург, 2009. - Ч. 2. - С. 23-25. (Авт. уч. - 0,18 п.л.)

7. Чудинов, С. А. Исследование взаимодействия минеральных и полимерных добавок при комплексном укреплении глинистых грунтов [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков // Эффективные материалы, технологии, машины и оборудование для строительства и эксплуатации современных транспортных сооружений: сб. докл. Междунар. науч.-практич. конф., Белгород, 3-4 дек. 2009 г. / Бел-гор. гос. технол. ун-т. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2009. - С. 423425. (Авт. уч. - 0,15 п.л.)

8. Чудинов, С. А. Характеристика и обоснование снижения поглотительной способности влаги глинистыми частицами при комплексном укреплении грунтов с использованием полимерных добавок [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков // Молодые ученые - транспорту-2009: сб. научн. тр.: в 3-х ч. - Екатеринбург: Изд-во УрРУПС, 2009. - Ч. 1. - С. 249-252. (Авт. уч. - 0,21 п.л.)

9. Булдаков, С. И. Строительство автомобильных дорог из укрепленных грунтов на основе нанотехнологий без щебня [Текст] / С. И. Булдаков, С. А. Чудинов, А. В. Сирота // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Роль вузовской науки и образования в реализации программы «Уральская деревня». - Екатеринбург: Изд-во УрГСХА, Уральское изд-во, 2009. - С. 96-101. (Авт. уч. - 0,24 пл.)

10. Чудинов, С. А. Особенности технологии укрепления глинистых грунтов с использованием цемента и полимерного вяжущего [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. VI Всерос. науч.-техн. конф. / Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург, 2010. - Ч. 1. - С. 285-287. (Авт. уч. - 0,13 п.л.)

11. Чудинов, С. А. Перспективы использования глинистых грунтов пр.ч строительстве автомобильных дорог на болотах [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. VI Всерос. науч.-техн. конф. / Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург, 2010. — Ч. 1. - С. 302-304. (Авт. уч. - 0,15 п.л.)

12. Чудинов, С. А. Опыт строительства основания автомобильной дороги из укрепленного грунта с использованием комплексного вяжущего [Текст] / С. А. Чудинов, И. Н. Кручинин // Дальний Восток. Автомобильные дороги и безопасность движения : международный сборник научных трудов / под ред. П. А. Пе-гина. - Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2010. - № 10. - С. 474-480. (Авт. уч. -0,3 0 пл.)

13. Шумилов, А. В. Перспективы использования гидрофобного портландцемента для укрепления глинистых грунтов [Текст] / А. В. Шумилов, С. А. Чудинов // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. VI Всерос. науч.-техн. конф. / Урал. гос. лесотехн. ун-т. - Екатеринбург, 2010. - Ч. 1. - С. 304-306. (Авт. уч. - 0,09 пл.)

14. Чудинов, С. А. К вопросу повышения морозостойкости цементогрунтов [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков // Научному прогрессу - творчество молодых: сборник материалов Международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам (Йошкар-Ола, 16-17 апреля 2010 г.): в 3 ч. / Марийский государственный технический университет. - Йошкар-Ола, 2010. - Ч. 3. - С. 278-279. (Авт. уч. - 0,12 пл.)

15. Чудинов, С. А. Влияние добавок-электролитов на кинетику структуро-образования цементогрунтов конструкций лесовозных автомобильных дорог [Текст] / С. А. Чудинов, С. И. Булдаков // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. VII Всерос. науч.-техн. конф. / Урал. гос. лесот. ун-т. - Екатеринбург, 2011. - Ч. 1. - С. 73-75. (Авт. уч. - 0,17 п.л.)

16. Чудинов, С. А. К вопросу укрепления переувлажненных грунтов на лесовозных автомобильных дорогах [Текст] / С. А. Чудинов, А. В. Шумилов // Формирование регионального лесного кластера: социально-экономические и экологические проблемы и перспективы лесного комплекса: матер. VIII Между-нар. науч.-техн. конф. / Урал. гос. лесот. ун-т. - Екатеринбург, 2011. - С. 79-81. (Авт. уч. -0,16 пл.)

17. Чудинов, С. А. Исследование возможности применения портландцемента марки 300 при строительстве покрытий лесовозных автомобильных дорог ' из укрепленных грунтов [Текст] / С. А. Чудинов // Формирование регионального лесного кластера: социально-экономические и экологические проблемы и перспективы лесного комплекса: матер. VIII Междунар. науч.-техн. конф. / Урал, гос. лесот. ун-т. - Екатеринбург, 2011. - С. 76-78. (Авт. уч. - 0,18 пл.)

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212.034.02 или выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, д. 8, Воронежская государственная лесотехническая академия, ученому секретарю.

Телефон / факс (473) 253-74-18

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТОГРУНТОВЫХ СЛОЕВ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Отпечатано в УОП ГОУ ВПО «УГЛТУ» 620032, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, д. 37 Подписано к печати 19.09.2011 г. Заказ № Объем -1 усл. п. л. Тир. 100 экз.

Чудинов Сергей Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕМЕНТОГРУНТОВЫХ СЛОЕВ В

КОНСТРУКЦИЯХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ,

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.:.

1.1. Анализ конструкций дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог.

1.2. Комплексное укрепление грунтов в дорожном строительстве. у]

1.3. Особенности применения цементогрунтовых слоев в конструкциях лесовозных автомобильных дорог.

Актуальность исследования. Автомобильный транспорт является важной составляющей технологии лесозаготовительного производства. Более 80% объема вывозимых лесоматериалов приходится на долю перевозки древесины автопоездами. Слабое развитие сети лесовозных автомобильных дорог отрицательно влияет на развитие лесной индустрии. Для достижения устойчивого экономического развития народного хозяйства РФ, в том числе лесозаготовительной отрасли, необходим переход на инновационный путь развития. Согласно постановлению .Правительства РФ от 30 июня 2007 г. -№ 419 дорожное строительство на лесных территориях включено в перечень приоритетных инвестиционных проектов на период до 2015 года. Внедрение ресурсосберегающих технологий в дорожное строительство — один из определяющих факторов экономического роста страны.

Природно-климатические и другие особенности лесной зоны (преобладание глинистых, кислых, переувлажненных грунтов, отдаленность районов освоения лесных территорий от дорог общего пользования с твердыми покрытиями и др.) требуют особого подхода при разработке ресурсосберегающих технологий для строительства лесовозных автомобильных дорог круглогодичного действия. Особенно актуальной является проблема использования в дорожном строительстве глинистых грунтов в качестве местных дорожно-строительных материалов: Для получения достаточно высоких физико-механических свойств материала из таких грунтов всегда требуется- повышенный расход минерального вяжущего. Высокая стоимость вяжущего (портландцемента) сдерживает область применения- глинистых грунтов. Поэтому постоянно ведется поиск эффективных стабилизаторов, позволяющих снизить расход портландцемента и обеспечивающих достаточно высокие физико-механические показатели укрепленного материала. Наибольший эффект от применения стабилизаторов глинистых грунтов следует ожидать при строительстве лесовоз

1. Теоретически исследовать-процессы структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита.

2. Провести экспериментальные исследования и получить аналитические и графические зависимости физико-механических свойств укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита глинистых грунтов' лесной* зоны различного гранулометрического состава, исходной влажности и кислотности.

3. Разработать методику проектирования цементогрунтовой-смеси с добавкой полиэлектролита для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог.

4. Установить оптимальные технологические режимы и разработать необходимую техническую документацию по организации строительных работ лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита.

Предмет и объект исследования. Объектом исследования являются це-ментогрунтовые слои конструкций лесовозных автомобильных дорог. Предмет исследования - физико-механические и эксплуатационные свойства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой полиэлектролита.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследования. Методологическая, база исследования - системный подход, метод анализа и расчета технико-экономической эффективности. В сочетании с теоретическим знанием для решения поставленных задач, использованы такие методы эмпирического исследования, как активный эксперимент и измерения. Обоснованность и достоверность исследований обеспечивается сопоставлением результатов лабораторных и производственных экспериментов, выполненных с применением современных приборов и оборудования, при использовании математического аппарата планирования эксперимента.

Научные результаты, выносимые назащигу:

1. Концепция механизма структурообразования» глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, и теоретическое обоснование оптимальных условий, способствующих возникновению кристаллизационных контактов срастания между кристаллами гидрат-ных новообразований.

2. Аналитические и графические зависимости физико-механических свойств укрепленных портландцементом с добавкош полиэлектролита, полиДМДААХ глинистых грунтов лесной^ зоны различного, гранулометрического'состава, исходной влажности и кислотности.

3. Методика проектирования цементогрунтовой смеси с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог.

4. Технологические режимы и регламент на выполнение работ по строительству лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов; укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ.

Научная новизна результатов исследования:

1. Создана концепция механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, отличающаяся учетом термодинамических условий возникновения зародышей-контактов.

2. Получены аналитические и графические зависимости физико-механических свойств глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, отличающиеся учетом различного гранулометрического состава, исходной влажности и кислотности грунтов'лесной зоны.

3. Разработана методика проектирования цементогрунтовой смеси для-устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог, отличающаяся использованием расчетной номограммы для определения оптимальных дозировок полиэлектролита полиДМДААХ в зависимости от содержания глинистых частиц в грунте.

4. Установлены оптимальные технологические режимы процессов укрепления глинистых грунтов лесной зоны портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, отличающиеся учетом влияния исходной влажности, длительности технологического разрыва, очередности введения вяжущих материалов и степени уплотнения на прочностные характеристики цементогрунтов. Разработан технологический регламент строительства лесовозных автомобильных дорог, из укрепленных глинистых грунтов.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость заключается в создании концепции механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ,. обосновывающей эффект повышения качества слоев укрепленных грунтов для условий лесной зоны; а также в получении аналитических и графических зависимостей, позволяющих устанавливать воздействие компонентов цементогрунтовой смеси с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ с целью обеспечения заданных физико-механических свойств цементогрунтов различного гранулометрического состава, исходной влажности и кислотности.

Практическая значимость работы заключается в разработке методики проектирования цементогрунтовой смеси для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог, позволяющей по расчетной номограмме определять необходимое количество полиэлектролита полиДМДААХ в зависимости от содержания глинистых частиц в грунте; а также в установлении* оптимальных технологических режимов и разработке регламента на выполнение работ по строительству оснований и покрытий лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой.

Предложенное техническое решение повышения качества цементогрун-товых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог защищено двумя патентами РФ: на изобретение № 2400593 «Грунтовая смесь», на полезную модель № 84858 «Дорожная одежда».

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Полученные научные результаты соответствуют п. 15 «Обоснование схем транспортного освоения лесосырьевых баз, поставки лесопродукции, выбора техники и способов строительства лесовозных дорог и инженерных сооружений» области исследований паспорта специальности 05.21.01 — Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства.

Апробация и реализация результатов диссертации. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на заседаниях кафедры «Транспорта и дорожного строительства» (УГЛТУ, 2008 -2011 гг.); международных научно-практических (Екатеринбург, УГСХА - 2008 г., УГЛТУ - 2011 г.); всероссийских (Екатеринбург, УГЛТУ - 2010, 2011 гг.); региональных и городских научно-технических конференциях (Екатеринбург, УрГУПС - 2010 г.).

Предложенная новая технология повышения качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог прошла производственные испытания в Уральском учебно-опытном лесхозе УГЛТУ, ГУ СО «Верх-Исетское лесничество», ГУСО «Алапаевское лесничество», ООО «Строительная компания «Дельта» (г. Екатеринбург) и ООО «Ремдорстрой» (г. Советский, Тюменская область). Основные научные разработки внедрены в производство в ГУСО «Сотринское лесничество»; теоретические основы данной технологии используются в учебном процессе ГОУ ВПО УГЛТУ при подготовке инженеров лесотехнического профиля.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 17 научных работ, в том числе 3 работы - в изданиях, определенных ВАК Ми-нобрнауки России, 3 публикации без соавторов, 2 патента РФ: на изобретение № 2400593 «Грунтовая смесь»; на полезную модель № 84858 «Дорожная одежда».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Данная работа является исследованием одного из направлений повышения качества цементогрунтовых слоев.конструкций лесовозных автомобильных дорог в условиях преобладания переувлажненных глинистых грунтов. В' диссертационной работе разработан комплексный метод укрепления грунтов портландцементом со стабилизирующей добавкой полиэлектролита - поли-Ы^Ы-диметил-МДЧ-диаллиламмоний хлорида (полиДМДААХ), приведены теоретические и экспериментальные исследования свойств цементогрунтов, установлены рациональные технологические режимы строительства конструкций лесовозных автомобильных дорог указанным комплексным методом. В результате проделанной работы сделаны следующие выводы.

1. Теоретически обоснованный и экспериментально подтвержденный метод повышения качества цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог путем применения стабилизирующей' добавки полиэлектролита полиДМДААХ совместно с портландцементом при укреплении глинистых грунтов лесной зоны позволяет улучшить физико-механические и транс-портно-эксплуатационные показатели- дорожных одежд и в результате снизить себестоимость вывозки древесины до 10%.

2. Созданная концепция механизма структурообразования глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, позволяет обосновать оптимальные условия для возникновения зародышей-контактов при формировании* прочной дисперсной структуры цементогрунта, что обеспечивает повышение качества конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог.

3. Выполненные экспериментальные исследования позволили установить влияние добавки полиэлектролита полиДМДААХ на формирование однородной дисперсной структуры цементогрунта с высокой степенью кристаллизации фазовых образований продуктов твердения портландцемента, цементно-пуццолановых реакций и карбонизации. Результаты исследований показали, что введение полиДМДААХ в количестве 0,05 — 0,70 % в цементогрунтовую смесь значительно повышает прочностные, деформационные характеристики и морозостойкость цементогрунтов, а также позволяет сократить расход портландцемента до 15 - 20 %, либо использовать низкомарочное минеральное вяжущее без потери качества материала.

4. На основе полученной математической модели разработана методика проектирования цементогрунтовой смеси для устройства конструктивных слоев лесовозных автомобильных дорог, позволяющая по расчетной номограмме определять оптимальные дозировки полиэлектролита полиДМДААХ в зависимости от содержания глинистых частиц в грунте.

5. Проведенные экспериментальные исследования позволили определить влияние добавки полиэлектролита полиДМДААХ на кинетику структурообра-зования цементогрунтов. Установлено замедление процессов набора прочности в начальный период структурообразования (до восьми часов) и интенсивное нарастание прочности в более поздние сроки твердения (после первых суток).

6. По результатам исследований установлено, что первым в размельченный грунт необходимо вводить раствор полиДМДААХ, а затем - минеральное вяжущее; благодаря структурирующему эффекту, стабилизирующая добавка позволяет расширить диапазон используемых грунтов для строительства лесовозных автомобильных дорог, а также повысить плотность и прочность цементогрунтов при снижении трудозатрат на уплотнение; для укрепления могут быть использованы переувлажненные грунты; длительность технологического разрыва между увлажнением и уплотнением цементогрунтовых смесей может быть увеличена более чем в два раза. Разработанный на основании результатов диссертационной работы технологический регламент по устройству оснований и покрытий лесовозных автомобильных дорог из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом со стабилизирующей добавкой, использован при строительстве лесовозных автомобильных дорог на предприятиях лесного комплекса Свердловской и Тюменской областей, что позволило сократить расходы минерального вяжущего и снизить стоимость строительства на 20 — 30 %.

7. Разработанный метод укрепления глинистых грунтов рекомендуется применять при строительстве лесовозных автомобильных дорог и слоев дорожной одежды единым технологическим потоком, для устройства капилляропре-рывающих прослоек в земляном полотне, а также для ремонта грунтовых лесовозных дорог с восстановлением и усилением дорожной конструкции.

8. Натуральными испытаниями в реальных дорожных условиях и технико-экономическим обоснованием подтверждено повышение деформационных и эксплуатационных свойств дорожных одежд из глинистых грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой полиэлектролита полиДМДААХ, при уменьшении суммарных приведенных затрат на 17 % по сравнению с аналогичной конструкцией из цементогрунта без добавок, и на 43 % по сравнению с дорожной одеждой из традиционных гравийных материалов при дальности их возки 10 км.

1. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. / Ю. П. Адлер, Ю. В. Маркова, Ю. В. Грановский. — М. : Наука, 1971.-280 с. :ил.

2. Александров, В. А. Механизация лесосечных работ в России Текст. /

3. B. А. Александров. СПб. : СПбЛТА, 2000. - 286 с. : ил.

4. Алябьев, В. И. Оперативное управление автомобильной вывозкой леса Текст. : учебное пособие / В. И. Алябьев. М. : Лесная промышленность, 1983.- 100 с. : ил.

5. Алябьев, В. И. Оптимизация производственных процессов на лесозого-товках Текст. / В. И. Алябьев. М. : Лесная промышленность, 1977. - 232 с.

6. Алябьев, В. И. Основы математического моделирования лесопромышленных процессов Текст. : пособие аспирантам / В. И. Алябьев. М. : ЦНИИМЭ, 1990. - 398 с. : ил.

7. Алябьев, В. И. Сухопутный транспорт леса Текст. : учеб. для вузов по спец. «Лесоинж. дело» / В. И. Алябьев, Г. Ф. Грехов, Б. А. Ильин, Б. И. Кувал-дин. -М. : Лесная промышленность, 1990. 414 с. : ил.

8. Ахназарова, С. Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии Текст. : учеб. пособие для хим.-технол. специальностей вузов /

9. C. Л. Ахназарова, В. В. Кафаров. 2-е изд. перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 1985.-327 с. : ил.

10. Бабков, В. Ф. Основы грунтоведения и механики грунтов Текст. / В. Ф. Бабков, В. М. Безрук. М.: Высшая школа, 1976. - 328 с. : ил.

11. Баранов, А. И. Исследование прочности лесовозных автодорог с покрытиями из стабилизированных грунтов Текст. / А. И. Баранов, Н. С. Колбас.- М. : 1966.- 7 сб., 111-116 с. : ил.

12. Безрук, В. М. Устройство цементогрунтовых оснований и покрытий Текст. / В. М. Безрук, К. А. Князюк. М. : Дориздат, 1951. - 188 с.: ил.

13. Безрук, В. М. Дорожные одежды из укрепленных грунтов Текст. / В. М. Безрук, А. С. Еленович. М. : Высшая школа, 1969. — 329 с. : ил.

14. Безрук, В. М. Дорожные основания и покрытия из укрепленных грунтов Текст. / В. М. Безрук, и др. — М. : Транспорт, 1966. — 127с. : ил.

15. Безрук, В. М. Итоги и главные задачи исследования в области укрепления грунтов в транспортном строительстве. Закрепление и уплотнение грунтов Текст. : доклады VII Всесоюзного совещания / В. М. Безрук. — Л. : Энергия, 1971 1973. - 12-20 с. 6 ил.

16. Безрук, В. М. Комплексные методы укрепления грунтов цементом и добавками неорганических веществ Текст. / В. М. Безрук, И. JI. Горячков, JT. Д. Тимофеева. — М. : Труды Союздорнии, 1970. — вып. 38. 4 — 47 с. : ил.

17. Безрук, В. М. Методы комплексного укрепления грунтов цементом с добавками извести и электролитов Текст. / В. М. Безрук. — М. : Автотрансиз-дат, 1958. 17 с. : ил.

18. Безрук, В. М. Современные методы строительства дорожных оснований и покрытий из грунтов, укрепленных цементом, известью, битумом, дегтем Текст. / В. М. Безрук, и др. М. : Автотрансиздат, 1960. — 200 с. : ил.

19. Безрук, В. М. Теоретические основы укрепления грунтов цементом Текст. / В. М. Безрук. М. : Автотрансиздат, 1956. - 86 с. : ил.

20. Безрук, В. М. Технология и механизация укрепления грунтов в дорожном строительстве. Текст. / под. ред. проф. В. М. Безрука. — М. : Транспорт 1976.-232 с.: ил.

21. Безрук, В. М. Укрепление грунтов Текст. / В. М. Безрук. — М. : Транспорт, 1965. 340 с. : ил.

22. Безрук, В. М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве Текст. / В. М. Безрук. М. : Транспорт, 1971.-235 с. : ил.

23. Безрук, В. М. Укрепленные грунты. Текст. / В. М. Безрук, И. Л. Гу-рячков, Т. М. Луканина, Р. А. Агапова. — М. : Транспорт, 1982. 231 с.

24. Бируля, А. К. Прочность дорожных одежд облегченных конструкций Текст. // Исследование прочности дорожных одежд / А. К. Бируля, С. Л. Голо-ваненко, С. И. Михович. М. : Автотрансиздат, 1959. — 71-75 с. : ил.

25. Булдаков, С. И. Исследования по укреплению грунтов цементом с добавкой черного сульфатного щелока для строительства лесовозных дорог Текст. : дис. канд. тех. наук : 05.21.01 : защищена 1977 / Булдаков Сергей Иванович. Л. : 1977. - ил.

26. Вейцнер, Ю. И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды Текст. / Ю. И. Вейцнер, Д. М. Минц. М.: Стройиздат, 1975-191с.

27. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей Текст. / Е. С. Вентцель. М. : Наука, 1969. - 576 с. : ил.

28. Веселов, Б. В. Испытание стабилизированного покрытия Ело-Озерской автодороги Текст. : Сборник трудов СевНИИП / Б. В. Веселов, Ю. В. Курсов, Б. Г. Солянин. М. : 1972. - 37-39 с. : ил.

29. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества Текст. : учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / А. В. Волженский - М. : Стройиздат, 1986.-464 с. : ил.

30. Вопросы строительства автодорог Текст. : сб. ст. / Отв. ред. В. М. Могилевич. Омск : Западно-Сибирское книжное издательство, 1970.-242с.: ил.

31. Воюцкий, С. С. Курс коллоидной химии Текст. / С. С. Воюцкий. — 2-е изд. перераб. и доп. М. : Химия, 1976. - 512 с. : ил.

32. Глембоцкий, В. А. Флотация Текст. / В. А. Глембоцкий, В. И. Клас-сен. М. : Наука, 1973. - 384 с. : ил.

33. Голованенко, С. Л. Дорожные покрытия из обработанных грунтов Текст. / С. JI. Голованенко. — М. : Автотрансиздат, 1959. — 127 с. : ил.

34. Гончарова, JT. В. Основы искусственного улучшения грунтов Текст. / JI. В. Гончарова, под. ред. В. М. Безрука. — М. : Изд-во Московского университета, 1973. 373 с. : ил.

35. Грехов, Г. В. Сухопутный транспорт леса Текст. : учебное пособие / Г. В. Грехов и др. СПб. : СПбГЛТА, 2007. - 107 с. : ил.

36. Дерягин, Б. В. Вода в дисперсных системах Текст. / Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев, Ф. Д. Овчаренко. М. : Химия, 1989. - 288 с. : ил.

37. Добшиц, Л. М. Пути получения морозостойких бетонов транспортных сооружений Текст. / Л. М. Добшиц // Ж.-д. транспорт, сер. строительство. Проектирование. — М. : 2000. Вып. 1. 138 с. : ил.

38. Добшиц, Л. М. Физико-математическое моделирование разрушения бетона при его циклическом замораживании-оттаивании Текст. : материалы международной конференции / Л. М. Добшиц, И. Г. Портнов, В. И. Соломитов. -М. : МКЗДК-99, 1999. 113-118 с. : ил.

39. Доклады и сообщения на совещании по строительству дорожных оснований и покрытий из грунтов, укрепленных вяжущими материалами Текст. -М. : Изд-во Оргтрансстрой Минтрансстроя, 1961.-181 с. : ил.

40. Дружинин, Г. В. Методы оценки и прогнозирование качества Текст. / Г. В. Дружинин. М. : Радио и связь, 1982. — 26-27 с. : ил.

41. Еленович, А. С. Грунтоцементные основания под усовершенствованные покрытия в условиях Саратовской области Текст. / А. С. Еленович. — Саратов : Труды САДИ, 1950. сб. 10, 56-64 с. : ил.

42. Епишкин, В. В. Применение стабилизаторов глинистых грунтов Текст. / В. В. Епишкин // Автомобильные дороги. 1995. - № 7 - 8.

43. Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве Текст. : материалы VIII Всесоюзного совещания. Киев : Будивельник, 1974. — 388 с. : ил.

44. Иванкович, А. С. Опыт строительства автомобильных лесовозных дорог Текст. / А. С. Иванкович, Р. И. Водосова. — М. : Лесная промышленность, 1969.-136 с. : ил.

45. Илиопопов, С. К. Распределение энергии движущегося транспорта в элементах системы «дорожная конструкция грунт» Текст. / С. К. Илиопопов, М. Г. Селезнев, А. А. Ляпин, Е. В. Углова II Наука и техника в дорожной отрасли. 2001.-№9.-с. 14-16.

46. Ильин, Б. А. Теория лесотранспорта Текст. Б. А. Ильин, Э. О. Салми-нен. СПб. : ЛТА, 1992. - 188 с. : ил.

47. Ильин, Б. А. Лесные дороги Текст. : учебное пособие / Б. А. Ильин. — Л. : ЛТА, 1987. 66 с. : ил.

48. Ильин, Б. А. Проектирование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог Текст. / Б. А. Ильин, M. М. Корунов, Б. И. Кувалдин. М. : Лесная промышленность, 1971. - 575 с. : ил.

49. Ильин, Б. А. Теоретические основы эксплуатации лесовозно-лесохозяйственных дорог Текст. : учебное пособие / Б. А. Ильин. — СПб. : СПбГЛТА, 1994. 159 с. : ил.

50. Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов Текст. : СН 25-74 -М. : Стройиздат, 1975. 124 с.

51. Каганович, В. Е. Технико-экономическое обоснование проектирования нежестких дорожных одежд Текст. / В. Е. Каганович, Н. Г. Шакурова. — Омск : 1986. 76 с. : ил.

52. Кауричев, И. С. Почвоведение Текст. / И. С. Кауричев, Л. Н. Александрова, Н. П. Панов и др.; под ред. И. С. Кауричева. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Колос, 1982.-496 с. : ил.

53. Кириченко, В. И. Применение укрепленных грунтов для покрытия лесовозных автомобильных дорог Текст. / В. И. Кириченко // реферативная информация ВНИПИЭИЛеспром «Лесоэксплуатация и лесосплав». 1976. - № 9 -с.10-11.

54. Князюк, К. А. Применение грунтов в строительстве дорожных покрытий и оснований Текст. / К. А. Князюк. М. : Автотрансиздат, 1961. — 91 с. : ил

55. Княтько, В. М. Укрепление дисперсных грунтов путем синтеза неорганических вяжущих Текст. / В. М. Княтько. -М. : Транспорт, 1964.

56. Ковалев, Р. Н. Исследования по применению нефтеизвестесмологрун-тов на лесовозных дорогах Текст. : дис. канд. тех. наук : 05.21.01 : защищена 1976. / В. М. Ковалев. Л. : 1976. - 214 с.

57. Ковба, Л. М. Рентгенофазовый анализ Текст. / Л. М. Ковба, В. К. Трунов. М. : Изд-во МГУ, 1976. - 232 с. : ил.

58. Когановский, А. М. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении Текст. / А. М. Когановский, Н. А. Клименко, Т. М. Левченко и др. М. : Химия, 1983. — 288 с. : ил.

59. Колбас, Н. С. Новые методы улучшения грунтов для дорожных целей Текст. / Н. С. Колбас // Труды ЛТА им. С. М. Кирова 1961. - № 96 - с. 147154.

60. Колбас, Н. С. Теоретические основы укрепления грунтов комплексным методом Текст. / Н. С. Колбас // Научные труды ЛТА. — Л. : 1970. № 122-с. 18-20.

61. Корчунов, Н. Г. Об улучшении проезжей части лесовозных автомобильных дорог Текст. / Н. Г. Корчунов, Н. С. Колбас // Труды ВЗЛТИ. 1960. -с. 46-50.

62. Корчунов, Н. Г. Применение цементогрунтовых покрытий на лесовозных автомобильных дорогах Текст. / Н. Г. Корчунов и др. // Лесоэксплуатация и лесосплав. 1969. - № 19 - с. 10-12.

63. Корчунов, Н. Г. Укрепление проезжей части лесовозных автодорог Текст. / Н. Г. Корчунов // Труды ЛТА им. С. М. Кирова. 1957. - №77-с. 13-29

64. Кострико, М. Т. Вопросы гидрофобизации грунтов Текст. / М. Т. Ко-стрико. -М. : Изд-во МГУ, 1964. : ил.

65. Кострико, М. Т. Вопросы теории гидрофобизации грунтов Текст. / М. Т. Кострико. Л. : Изд-во ВАТТ, 1957. - 92 с. : ил.

66. Кострико, М. Т. Современное состояние проблемы гидрофобизации грунтов в инженерно-строительных целях Текст.: вопросы инженерной геологии и грунтоведения / М. Т. Кострико. М.: Изд-во МГУ, 1963.-54-63 с.

67. Крылов, В. Н. Строительство лесовозных автомобильных дорог с покрытием из укрепленных грунтов. Текст. / В. Н. Крылов. Сыктывкар : 1965. —134 с. : ил.

68. Крылов, В. Н. Устройство дорожных одежд из местных грунтов путем их укрепления Текст. / В. Н. Крылов. — М. : Лесная промышленность, 1965135 с. : ил.

69. Кувалдин, Б. И. Проектирование лесовозных автомобильных дорог Текст. : учебное пособие / Б. И. Кувалдин, С. А. Морозов. М. : Гослесбумиз-дат, 1962. - 331 с.: ил.

70. Кузнецова, Г. А. Качественный рентгенофазовый анализ Текст. : методические указания / сост. Г. А. Кузнецова. Иркутск: Изд-во. Ирк. гос. ун-тет, 1995.-28 с.

71. Курьянов, В. К. Технология и организация строительства лесовозных автомобильных дорог Текст. : учебное пособие / В. К. Курьянов, В. Н. Макеев, В. И. Алябьев. Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1995. - 166 с.

72. Курьянов, В. К. Лесотехнические особенности лесовозных дорог Текст. / В. К. Курьянов. Воронеж : ВЛТИ, 1985. - 85 с. : ил.

73. Курьянов, В. К. Проектирование автомобильных дорог лесозаготовительных предприятий Текст.: учебное пособие / В. К. Курьянов, В. Н. Макеев. -Воронеж : Изд-во Воронеж, ун-та, 1982. 159 с. : ил.

74. Курьянов, В. К. Строительство лесовозных автомобильных дорог Текст.: учебное пособие / В. К. Курьянов, В. Н. Макеев, В. В. Черников. Воронеж : ВЛТИ, 1992. - 76 с. : ил.

75. Кучма, М. И. Поверхностно-активные вещества в дорожном строительстве Текст. / М. И. Кучма. М. : Транспорт, 1980. — 191 с. : ил.

76. Латош, В. Е. Фундаментальные основы природопользования Текст. : кн. 2 Экология природопользования / В. Е. Латош. — Екатеринбург : Полиграфист, 2007. 132 с.: ил.

77. Линцер, А. В. Пути повышения качества и эффективности дорожного строительства в нефтепромысловых районах Западной Сибири Текст. / А. В. Линцер // Нефтепромысловое строительство. — 1977. № 5 — с. 3—5.

78. Любимова, Т. Ю. О процессах структурообразования в грунтах, укрепленных цементом. Труды совещания по теоретическим основам технической мелиорации грунтов Текст. / Т. Ю. Любимова. М.: Изд-во МГУ, 1961.-13-12

79. Марков, Л. А. Улучшение свойств грунтов поверхностно-активными и структурообразующими веществами Текст. / Л. А. Марков и др. — М. : Авто-трансиздат, 1963. 176 с. : ил.

80. Марков, Л. А. Химическая стабилизация грунтов Текст. / Л. А. Марков, Н. Е. Огнева, А. П. Парфенов, и др. М. : 1960. - 78 с. : ил.

81. Матвеев, П. В. Дорожные покрытия из цементогрунта Текст. / П. В. Матвеев, А. А. Самойлов // Лесная промышленность, 1972. № 6 — с. 28-29.

82. Митропольский, А. К. Техника статистических вычислений Текст. / А. К. Митропольский. М. : Наука, 1971. - 257 с. : ил.

83. Мищенко, Н. Ф. Химическое укрепление грунтов в аэродромном и дорожном строительстве Текст. / Н. Ф. Мищенко и др. М. : Транспорт, 1967. - 127-160 с. : ил.

84. Могилевич, В. М. Дорожные одежды из цементогрунта Текст. / В. М. Могилевич, Р. П. Щербакова, О. В. Тюменцева. — М. : Транспорт, 1973. 207с.

85. Морозов, С. А. Строительство лесовозных автомобильных дорог из стабилизированного грунта Текст. / С. А. Морозов. — М. : Гослесбумиздат, 1960.-199 с. : ил.

86. Морозов, С. С. Зависимость физических и механических свойств грунтов от состава обменных катионов Текст. / С. С. Морозов // Ученые записки МГУ, 1964. вып. 105 - с. 50-71. : ил.

87. Морозов, С. С. Опыт придания некоторым грунтам механической прочности и водостойкости добавками портландцемента. Грунтоведение Текст. / С. С. Морозов. -М. : 1953. кн. III - 34-45 с.: ил.

88. Морозов, С. С. Цементирующая способность глинистых частиц некоторых грунтов СССР по отношению к кварцевому песку по сравнению с портландцементом Текст. / С. С. Морозов. — М. : МГУ, 1951. 40 с. : ил.

89. Музафаров, В. Г. Определитель минералов, горных пород и окамене-лостей Текст. / В. Г. Музафаров. М. : Недра, 1979. - 327 с. : ил.

90. Немец, Ф. Ключ к определению минералов и пород Текст. : пер. с чешек. / Ф. Немец. М. : Недра, 1982. - 174 с. : ил.

91. Нечаев, Г. А. Исследование устойчивости гидрофобных грунтовых материалов Текст. / Г. А. Нечаев // Пром. стр.-во. 1959. - № 7.

92. Носов, В. П. Эффективность применения цементобетона при строительстве автомобильных дорог Текст. / В. П. Носов, М. С. Коганзон, Л. А. Феднер и др. // Наука и техника в дорожной отрасли. 1999. — № 1. — с. 16-18.

93. Овчаренко Ф. Д. Гидрофильность глин и глинистых минералов. — Киев: Изд-во АН УССР, 1961. 127 с. : ил.

94. Овчаренко, Ф. Д. Адсорбция на глинистых минералах Текст. / Ф. Д. Овчаренко, Ю. И. Тарасевич. Киев : 1975. — 98 с. : ил.

95. ОДН 218.1.052-2002 Оценка прочности нежестких дорожных одежд Текст. М. : Стройиздат, 2002. 85 с.: ил.

96. Ольховиков, В. М. Опыт использования стабилизатора глинистых грунтов Текст. / В. М. Ольховиков // Автомобильные дороги. — 1994. — № 3.: ил

97. Опыт и перспективы строительства автомобильных дорог с использованием местных материалов Текст. : сб. ст. / отв. ред. проф. В. И. Могиле-вич. Омск : Западно-Сибирское книжное издательство, 1968. — 173 с. : ил.

98. Осинов, В. И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород Текст. / В. И. Осинов. М. : Изд-во МГУ, 1979. - 87 с. : ил.

99. Парфенов, В. А. Укрепление грунтов гидросиликатом Текст. / В. А. Парфенов, В. П. Подпилская И Автомобильные дороги. — 1960. № 10. : ил.

100. Пат. 136334 США. Состав водного раствора цемента замедленного застывания Текст. // Изобретение за рубежом, 1972. № 11 : ил.

101. Пат. 2015154 РФ. Тампонажный состав Текст. / А.У. Шарипов и др.; заявитель и патентообладатель Зап.-Сиб. НИиПКИТГРБ; опубл. 30.06.1994.

102. Пат. 2184222 Франция. Дорожные основания на основе цемента с замедленными сроками схватывания Текст. Изобретение за рубежом, 1974. -№4

103. Пат. 429163 РФ. Способ закрепления грунта Текст. / Р. И. Петра-шевский, Н. JI. Лемец.

104. Пат. 430218 РФ. Способ укрепления грунта Текст. / Б. А. Ильин, Н. С. Колбас, В. Ф. Второва.

105. Пат. 460356 РФ. Состав для укрепления грунтов Текст. / Л. В. Фурсов, Л. П. Татчина.

106. Пат. 47-36686 Япония. Укрепление грунта с использованием цементирующего состава, содержащего регулятор реакции. Текст. // Изобретение за рубежом, 1973.-№ 14.

107. Пат. 481661 РФ. Дорожная смесь Текст. / В. П. Агафониева, Ю. М. Васильев: ил.

108. Пат. 50-34842 Япония. Способ укрепления грунта Текст. //Изобретение за рубежом, 1976. № 4

109. Пен, Р. В. Статистические методы в целлюлозно-бумажном производстве Текст. / Р. В. Пен, Э. М. Менчер. М. : Лесная промышленность, 1973. - 120 с. : ил.

110. Пермяков, В. Б. Исследование структурообразования цементогрун-тов в технологическом процессе Текст. : дис. канд. тех. наук : 05.21.01 / В. Б. Пермяков. Омск : 1969. - 29 с. : ил.

111. Пижурин, А. А. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке Текст. / А. А. Пижурин. — М. : Лесная промышленность, 1972. 248 с.: ил.

112. Пименова, Л. Н. Рентгенофазовый анализ: методические указания по дисциплине «Физико-химические методы исследования» Текст. / сост. Л. Н. Пименова. Томск : Изд-во. Том. архит.-строит. ун-та, 2005. — 14 с. : ил.

113. Полак, А. Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ Текст. / А. Ф. Полак. М. : Стройиздат, 1966. - 208 с. : ил.

114. Предложения по комплексным методам укрепления грунтов, применяемых при строительстве дорог II-IV категории в различных климатических условиях Текст. Балашиха : Союздорнии, 1967. — 5-8 с. : ил.

115. Предложения по укреплению глинистых грунтов с размельчением их с помощью добавок ПАВ и извести Текст. Балашиха : Союздорнии, 1970. — 29 с. : ил.

116. Проскуряков, В. А. Очистка сточных вод в химической промышленности Текст. / В. А. Проскуряков, Л. И. Шмидт. — Л. : Химия, 1997. 464 е.: ил.

117. Пшеничный, Г. Н. Исследование процесса схватывания портландцемента и действия добавок-электролитов Текст. / Г. Н. Пшеничный // Приволжский научный журнал. 2008. - № 2 (июнь). - С. 30-37. : ил.

118. Радовский, Б. С. Определение нормативных сроков службы транспортных сооружений при проектировании Текст. / Б. С. Радовский, А. Е. Мерзликин // Наука и техника в дорожной отрасли. 1998. — № 3 с. 9-12 : ил.

119. Ратинов, В. Б. Добавки в бетон Текст. / В. Б. Ратинов, Т. И. Розен-берг 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиздат, 1989. — 188 с. : ил. - ISBN 5274-00566-7.

120. Ребиндер, П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избранные труды Текст. / П. А. Ребиндер. М. : Наука, 1979. 384 с.: ил.

121. Ребиндер, П. А. Поверхностно-активные вещества Текст. / П. А. Ре-биндер. М. : Знание, 1961. - 44 с. : ил.

122. Ребиндер, П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах: Избр. тр. Текст. / П. А. Ребиндер. М. : Наука, 1979.

123. Ребиндер, П. А. Поверхностные явления в дисперсных системах: Избр. тр. Текст. / П. А. Ребиндер. М. : Наука, 1978.

124. Ребиндер, П. А. Работы П. А. Ребиндера и его школы в области науки о поверхностных явлениях в дисперсных системах и физико-химической механики Текст. / П. А. Ребиндер // Коллоидный журнал, 1958 том 20 - вып. 5 — с. 515-527. : ил.

125. Ребиндер, П. А. Современные проблемы коллоидной химии Текст. / П. А. Ребиндер // Коллоидный журнал, 1958. том 20 - вып. 5 - с. 527-539. : ил.

126. Ребиндер, П. А. Физико-химическая механика Текст. / П. А. Ребиндер. -М. : Знание, 1958.

127. Ребиндер, П. А. Физико-химическая механика дисперсных структур Текст. / П. А. Ребиндер. М. : Наука, 1966. - 3-28 с. : ил.

128. Ребиндер, П. А., Новые физико-механические пути в технологии строительных материалов Текст. / П. А. Ребиндер, Г. И. Логинов. // Вестник АН СССР, 1951. -№ 10. :ил.

129. Рекомендации по строительству лесовозных автомобильных дорог с покрытиями из укрепленных грунтов Текст. М. : Ротапринт ВНИПИЭИлес-прома, 1972 - 87 с. : ил.

130. Рульчицкий, Л. И. Роль воды в формировании свойств глинистых грунтов Текст. / Л. И. Рульчицкий. — М. : Недра, 1975. 212 с. : ил.

131. Сергеев, Е. М. Инженерная геология Текст. / Е. М. Сергеев. М. : Изд-во МГУ, 1982.

132. Силу ков, Ю. Д. Транспорт леса Текст. : учебник для лесотехнических техникумов / Ю. Д. Силуков и др. Москва: Лесная промышленность, 1986.- 205 с. : ил.

133. Таскаев, О. Г. Грунт, укрепленный известью, гидрофобизированной отходом электродной промышленности Текст. : дис. канд. тех. наук : 05.21.01.

134. Технические указания по проектированию лесовозных автомобильных дорог с покрытием из укрепленных грунтов Текст. М. : Ротапринт ВНИПИЭИлеспрома, 1972 - 38 с. : ил.

135. Ткаченко, О. Н. Разработка технологии получения обессоленного по-ли-п,п-диметил-п,п-диаллиламмоний хлорида Текст. / О. Н. Ткаченко, Ю. К. Дмитриев, В. И. Левашова // Успехи современного естествознания, 2004. № 9- с. 96. : ил.

136. Тюменцева, О. В. Исследование влияния минералогического состава грунтов при комплексном их укреплении цементом и другими веществами в условиях Западной Сибири Текст. / О. В. Тюменцева. — Тр. Союздорнии, 1968.- вып. 29 42-47 с. : ил.

137. Тюменцева, О. В. Регулирование свойств грунтов при укреплении химическими добавками в условиях Западной Сибири Текст. О. В. Тюменцева.- Тр. Союздорнии, 1966. вып. 14 — с. 85-106. : ил.

138. Федулов, А. А. Применение поверхностно-активных веществ (стабилизаторов) для улучшения свойств связных грунтов в условиях дорожного строительства Текст. : дис. канд. тех. наук : 05.21.01.

139. Хигерович, М. И. Улучшение свойств бетона органическими поверхностно-активными добавками Текст. / М. И. Хигерович, В. Е. Байер. М. : ВНИИЭСМ, 1975 - 44 с.: ил.

140. Шелгунов, Ю. В. Лесоэксплуатация и транспорт леса Текст.: учеб. для вузов / Ю. В. Шелгунов и др. — М.: Лесная промышленность, 1989.-517с.: ил.

141. Юмашев, В. М. Возможности применения стабилизаторов, предлагаемых зарубежными фирмами Текст. / В.М. Юмашев, С. Г. Фурсов и др. // Автомобильные дороги, 1995. № 3-4.

142. Herzog, A. Reactions Accompanying Stabilization of Clay with Cement. «Cement-treated soil Mixtures to Reports» Text. / A. Herzog, J.K. Mitchell // Highway Research Record. Washington, 1962. - № 36.

143. Kohei, Sawa. Hardening Treatment of Muddy Soil with Coal Fly Ashes Text. / Sawa Kohei, Seishi Tomohisa, and etc. // J. Soc. Mat. Sei., Japan / Vol. 49, No. 3, pp. 348-351, Mar. 2000.

144. La Mer, V. K., Colloid Sei. Text. / V. K. La Mer, A. H. Smellie // 1956. -v. 11-№ 11-p. 710-715.

145. La Mer, V. K. Ibid Text. / 1964 v. 64 - № 4 - p. 291-293.

146. Laguros, I. Y. Effect of chemicals on soil-cement stabilization. Cement-treated soil Mixtures Text. / I. Y. Laguros, D. T. Davidson //10 Reports Highway Research Record. Wachington, 1963—№ 36.

147. Lambe, T. W. Improvement of strength of soil-cement with additives Text. / T.W. Lambe // Highway Research Board. Bull 183. Wachington, 1958.

148. Lee, Seong Tatt, Modification and Stabilization of Residual Soil with Cement Additive Text. / Seong Tatt Lee, Faisal Haji Ali. // Universiti Malaya pada 11 dan 12 Mac 2003. Prosiding Seminar Penyelidikan Jangka Pendek 2003.

149. Mitsunori, Kawamura. A Function of free Lime and Characteristics of Cement Hydration in Compacted Clay-Cement Mixtures Text. / Kawamura Mitsunori, ShigemasaHasaba//Proc. of JSCE, July 1971. -No 191.

150. Sauterey, R. Evolution recente des materiaux des chaussees souples. Perspectives a court et, moyenterme Text. / R. Sauterey, Bonnot I.

151. Shawqui, M. Lahalih. Development and Evaluation of New Multipurpose Soil Additives Text. // Ind. Eng. Chem. Res. 1998. 37 420-426.

152. Spaldon, F. Ein Beitragzur Frage der Verwendung makromolekularen Reagenzien als Floking-Forsehlungs Hefte Text. -1960. A 163. S. 85-100.

153. Yuzhen, Yu. Study of Mechanical Properties of Soil-Cement Mixture for a Cutoff Wall Text. / Yuzhen Yu, Jialiu Pu, Keizo Ugai. // Soils and Foundations Japanese Geotechnical Society. Dec. 1997-Vol. No. 4, 93-103.