Методы испытаний укрепленных грунтов

Установлено [57], что при водоцементном отношении более 0,5 в цементобетоне всегда присутствуют капиллярные поры, доступные для миграции воды. В укрепленных грунтах, как правило, водоцементное отношение превышает 0,5. Можно предположить, что наличие в них глинистых агрегатов при высоком содержании капиллярных пор в значительной степени будет определять их прочность при водонасыщении. Действительно, после водонасыщения (полного или капиллярного) образцы из укрепленных глинистых грунтов значительно снижают свою прочность.

Зачастую снижение прочности укрепленных грунтов после водонасыщения (за счет образования коагуляционных связей в пространстве глинистых агрегатов) превышает снижение прочности, обусловленное разрывом связей кристаллизационной структуры цементного камня от воздействия определенного цикла замораживания-оттаивания. Этот факт негативно сказывается на достоверности получаемых результатов морозостойкости укрепленных грунтов. Существующий метод оценки морозостойкости укрепленных грунтов (отношение прочности образцов после определенного числа циклов замораживания-оттаивания к прочности водонасыщенных образцов) ошибочно дает предпочтение по данному показателю глинистым грунтам в сравнении с песчаными и крупнообломочными (рис. 37), позволяя использовать неморозостойкие материалы.

Рис. 37. Зависимость коэффициента морозостойкости грунтов, укрепленных цементом, от метода испытания:

1 - поГОСТ 23558-94; 2 - по предлагаемому методу; - песок; - суглинок; - глина

Предлагаемый автором данного обзора метод оценки морозостойкости укрепленных грунтов основан на сравнении прочности образцов после нормативного количества циклов замораживания-оттаивания с прочностью неводонасыщенных (при оптимальной влажности) образцов.

Следует отметить, что в существующих стандартах показатель предела прочности при сжатии неводонасыщенных образцов отсутствует. Результаты проведенных исследований [58] указывают на необходимость введения в перерабатываемый новый государственный стандарт на грунты, укрепленные неорганическими вяжущими, показателя предела прочности при сжатии в неводонасыщенном состоянии (при оптимальной влажности). Этот показатель необходим не только для определения морозостойкости укрепленных грунтов. Как отмечалось выше, не достоверно характеризовать работоспособность слоев дорожных одежд из укрепленных грунтов, не подвергнутых полному или капиллярному водонасыщению, в том числе искусственно изолированных от воздействия воды, по показателю прочности водонасыщенных образцов. Кроме того, для оценки набора прочности укрепленных глинистых грунтов во времени необходим показатель прочности неводонасыщенных образцов, в противном случае по прочности в водонасыщенном состоянии ошибочно можно утверждать о раннем наборе прочности (рис. 38) и открытии движения построечного транспорта по слою основания.

Рис. 38. Набор прочности во времени суглинка, укрепленного 8 % цемента: