1. Общи положения.

Проблемът за повишаването на физико-механичните и якостни характеристики на почви с ниска носимоспособност в съвременното пътно строителство е основен проблем, свързан с рационалното използване на строителните почви, увеличаването на стабилитета на земното тяло на пътя и олекотяването на конструкциите на пътните настилки.

В развитите в техническо отношение страни за решаването на този проблем се отделя все по-голямо внимание.

Освен традиционно използваните стабилизиращи почвите вещества (вар, цимент, битум, битумни емулсии), все по-широко приложение намират нови вещества за химична и механична стабилизация на почвите.

КОНСОЛИД е композиционен материал, представляващ комбинация от разтвори и смеси на три компонента. Две от съставките й са полутечни активни субстанции, първата от които е химичен продукт, получен на базата на моноамини, диамини и триамини, а втората е битумен разтвор. Третата съставка е гранулиран прах, съдържащ цимент и хидратна вар.

И трите компонента на КОНСОЛИД представляват мономерни и полимерни смеси от променливи йони, пенетрационни ускорители и катализатори, не са токсични и не замърсяват околната среда.

Те проникват между почвените частици, образувайки междумолекулни структури, които намаляват повърхностното налягане на водата, обграждаща тези частици. Стабилизационният механизъм се състои главно в образуването на катиони по време на изпарението на водата, които се свързват с анионните частици на почвата. Това позволява уедряването им и намаляване на активната им повърхност, взаимодействаща с водата.

В резултат на това се постига :

  • намаляване на водопропускливостта на почвата.
  • намаляване на индекса на пластичност.
  • намаляване на оптималното водно съдържание.
  • увеличаване на максималната плътност на скелета на почвата.
  • увеличаване стойността на показателя на носимоспособност CBR и якостта на натиск.
  • намаляването на набъбването и линейното свиване.
  • увеличаване на устойчивостта на замръзване.
  • предотвратяване на размекването.
  • увеличаване на степента на уплътнение и др.

Водният разтвор на съставката, получена на базата на моноамини, диамини и триамини е постоянна съставна част на композиционния материал и с него започва обработването на всяка почва.

Изборът на останалите съставки се определя от свойствата на почвите, като се спазва препоръката за несвързани и сухи почви да се прилага съставката, съдържаща битумен разтвор, а за свързани почви с повишено съдържание на соли и вода - съставката, съдържаща цимент и хидратна вар.


2. Резултати от лабораторни изпитвания.

За установяване на въздействието върху различни видове почви, в лабораториите на отдел "Пътни конструкции и геотехника" в ЦЛПМ бяха извършени изпитвания на общо 58 пробни тела.

Разпределени по групи почви ( съгласно класификацията на AASHTO M 145), изпитаните пробни тела се подразделят на :

  • от група А - 2 ( прахов или глинест чакъл и пясък ) - 14 броя.
  • от групи А - 4 и А - 5 ( прахова почва ) - общо 20 броя.
  • от групи А - 6 и А - 7 ( глинеста почва ) - общо 24 броя пробни тела.

Изпитванията включват определянето на основни, от гледна точка на пътното строителство, физико-механични показатели на изследваните почви (необработени и обработени с четирите вида добавки ), а именно:

  • максимална обемна плътност на скелета на почвата ( r ds ).
  • оптимално водно съдържание ( w opt ).
  • оптимално водно съдържание ( w opt ).
  • CBR min (след 4 дневно киснене под вода).
  • относително линейно набъбване.

2.1. За почви от група А - 2 (прахов или глинест чакъл и пясък)

  • нарастване на r ds с 0,03 - 0,07 g/cm 3.
  • намаляване на w opt с 0,4 - 2,8 %.
  • увеличаване на CBR max - средно 4,6 пъти.
  • увеличаване на CBR min - средно 7,1 пъти.
  • 6 от изпитаните 14 броя проби след 4 дневно киснене под вода въобще не набъбват (d=0).

2.2. За почви от група А - 4 (прахови почви)

  • нарастване на r ds с 0,03 - 0,05 g/cm 3 .
  • намаляване на w opt с 1,0 - 2,5 %.
  • увеличаване на CBR max - средно 4,4 пъти.
  • увеличаване на CBR min - средно 5,1 пъти.
  • намаляване на d - средно 5,1 пъти.

2.3. За почви от група А - 5 (прахови почви)

  • нарастване на r ds с 0,03 - 0,05 g/cm 3.
  • намаляване на w opt с 0,5 - 3,0 %.
  • увеличаване на CBR max - средно 3,3 пъти.
  • увеличаване на CBR min - средно 3,8 пъти.
  • намаляване на d - средно 9,1 пъти.

2.4. За почви от група А - 6 (глинести почви)

  • нарастване на r ds с 0,02 - 0,06 g/cm 3.
  • намаляване на w opt с 0,5 - 2,1 %.
  • увеличаване на CBR max - средно 4,9 пъти.
  • увеличаване на CBR min - средно 10,6 пъти.
  • намаляване на d - средно 11,3 пъти.

2.5. За почви от група А - 7 (глинести почви)

  • нарастване на r ds с 0,02 - 0,05 g/cm 3 .
  • намаляване на w opt с 0,5 - 2,5 %.
  • увеличаване на CBR max - средно 3,9 пъти.
  • увеличаване на CBR min - средно 8,6 пъти.
  • намаляване на d - средно 8,6 пъти.

3. Изводи.

Сравнително еднакво влияят изследваните добавки и върху намаляването на оптималното водно съдържание ( w opt ). То варира от 0,2 до 3,0 %. Най-чувствително това намаляване е при обработването на почви от група А-5 с КОНСОЛИД 3.6.

Най-съществено повишаване на носимоспособността на изследваните почви се получава при използването на КОНСОЛИД. То е чувствително за всички групи почви, като най - голямо е при стабилизирането на глинестите почви (групи А- 6 и А-7) - средно 4,9 пъти и 3,9 пъти за CBR max и 10,6 и 8,6 пъти за CBR min.

Голямо е влиянието на КОНСОЛИД и върху относителното линейно набъбване, което при почви от група А-2 или въобще липсва или е съвсем незначително ( средно 0,06 % ), а за почвите от останалите групи намаляването му е средно 5,1 - 11,3 пъти.

От извършените лабораторни изследвания може да се направи извода, че за стабилизация на почви от група А-7 единствена от изследваните добавки е подходяща КОНСОЛИД . До голяма степен същото се отнася и за праховите почви от групи А-4 и А-5.