Цементогрунт: дешевая альтернатива для дачного участка
Цементогрунт — смесь, которая предназначена для укрепления конструкции фундамента. Также ей укрепляются дорожные и тротуарные покрытия, а также площади и временные площадки. Благодаря использованию такого материала при строительстве расходуется в 4 раза меньше денежных средств.
Состав
В состав строительной смеси входят следующие компоненты:
Преимущество такого материала заключается в том, что для его приготовления берут грунт с любого земельного участка. Можно даже с той площадки, где происходит стройка. Это сэкономит деньги не только на материале, но и на его транспортировке.
Также цементогрунт хорош тем, что в него добавляют землю с камнями разных фракций. Таким образом в материале присутствует крупный и мелкий заполнитель одновременно.
Стоит учесть, что не каждый грунт подойдет для приготовления цемента. Опытные строители рекомендуют отдавать предпочтение лессу и лессовидным горным породам.
Характеристики
Если правильно приготовить строительный материал, то можно получить обычный цемент, но низкого качества.
Состав цементогрунта довольно простой, причем, чтобы он был крепче, его нужно сильнее утрамбовывать. Со временем крепость состава становится только сильнее. Уплотняют его специальной тяжелой трамбовкой — после такой процедуры его объем уменьшается примерно в 1.5 раза.
По установленным стандартам плотность цементогрунта не должна быть меньше F25. Этот показатель влияет на морозостойкость смеси.
Для изготовления высококачественного строительного материала выбирайте грунт со следующими характеристиками:
Применение
Использование данной смеси является самым простым и экономичным способом предварительной подготовки основания.
Если сравнить этот материал с привычным уплотнением, цементогрунт обладает целым рядом преимуществ:
Стоит отметить, что использование цементогрунта на стройке встречается не часто. Это объясняется тем, что еще не все строители знают о том, как сэкономить деньги на подготовительных этапах.
Для владельцев загородных домов такой строительный материал станет настоящей находкой. Смесь используют для заливки фундамента под забор, сарай или в качестве тротуаров, а также дорожного покрытия, ведущего от поселковой дороги к дому. Цементогрунт часто применяется при выкладывании садовых дорожек.
Технология изготовления
Приготовить такую строительную смесь не составляет особого труда. К тому же все необходимые компоненты легко достать. Однако в этом случае нужно выяснить, пригодны ли грунты с вашего участка для замешивания строительной смеси. Для этого желательно получить заключение от геологов о качестве и составе почвы.
Для приготовления цементогрунта необходимо взять следующие компоненты:
Количество каждого составляющего нужно увеличивать пропорционально. Должна получиться смесь, которая по консистенции является аналогичной обычному бетону.
Чтобы определить нормальную влажность состава, нужно обратить внимание на его свойства:
Цемент и грунт сначала перемешивают в сухом состоянии, а потом небольшими порциями подливают воду.
Укладка цементогрунта осуществляется небольшими слоями — по 20 сантиметров. После заливки смеси ее выдерживают на протяжении 2-3 недель, причем в это время смесь поливается водой не меньше 5-6 раз в день. Такие манипуляции позволяют ей стать прочнее.
Опытные строители рекомендуют определять оптимальную консистенцию строительной смеси опытным путем. То есть лучше развести 3-4 небольших порций цементогрунта с разным пропорциональным составом. После высыхания можно будет определить наиболее оптимальный состав.
Заключение
Цементогрунт — отличная альтернатива привычному цементу, которая дает возможность экономить финансы в процессе начального этапа строительства. Однако стоит учитывать, что использовать такой материал можно только при закладке дорожных покрытий, тротуаров, площадей и временных площадок. Для строительства жилых помещений цементогрунт не применяют. Это объясняется относительно невысокой прочностью материала.
Экс-глава Службы автодорог РК рассказал ФАН, как ремонтируют дороги в Крыму
Экс-руководитель государственного предприятия «Служба автомобильных дорог Республики Крым» Александр Нефедов рассказал в беседе с корреспондентом ФАН, какие технологии применяются в республике при ремонте и строительстве новых дорог в Крыму и Севастополе, а также о реализации нацпроекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» (БКАД) на территории полуострова.
Как ранее сообщил глава Крыма Сергей Аксенов, в рамках реализации национального проекта БКАД до конца текущего года в Крыму будет отремонтировано порядка 400 км дорог. По его словам, в рамках нацпроекта ведется ремонт дорог Бахчисарай — Шелковичное, Нижнегорский — Белогорск, Бахчисарай — Ялта до села Соколиное, Северное — Войково.
Почти как в СССР
«Сейчас в Республике Крым проектируются и ремонтируются дороги в основном по тем нормативам, которые были еще в советское время. Если поднять документы, то примерно 85% пришло из предыдущего госта.
Это говорит о том, что еще наши деды делали высокого качества дороги. В советское время, по расчетным данным конструкции дорожной одежды, считали, что хорошо, когда машина проедет по определенному участку дороги миллион раз. Сейчас же этот показатель увеличился в 15 раз. И это по той методике, которая была заложена еще ранее.
Нельзя сказать, что произошли какие-то революционные изменения. Самое главное, что изменилось, — это появились современные материалы, конструкции и смеси, которые позволяют делать дороги более износостойкими», — заявил экс-руководитель госпредприятия «Служба автомобильных дорог Республики Крым».
Украина не следила за дорогами
Александр Нефедов подчеркнул, что в советское время в Крыму были построены уникальные дорожные объекты: дорога между Бахчисараем и Ялтой, которая проходит через плато Ай-Петри. Кроме того, есть уникальная дорога Судак — Новый Свет, где открываются красивейшие виды, ведь дорога практически проходит по отвесным склонам.
«Наши деды были очень грамотным и сильными строителями, которые создали все эти объекты. Однако до 2014 года фактически все эти дороги и объекты были приведены в разрушенное состояние. Усталость и деформация дорожной одежды была настолько высока, что она буквально разваливалась в руках», — сетует собеседник ФАН.
Работы не будут останавливаться
Как рассказал в комментарии ФАН начальник управления дорожного хозяйства Министерства транспорта РК Тищенко Иван Борисович, на реализацию нацпроекта БКАД в 2020 году было выделено почти 3,2 млрд рублей, из которых 2,6 млрд — средства дорожного фонда Республики Крым, 562 млн — средства федерального бюджета. При этом на реализацию нацпроекта БКАД в Крыму и Севастополе в 2021 году выделено более 5,5 млрд рублей.
«В 2021 году масштаб ремонтных дорог в Крыму будет не меньше, чем в этом году, потому что в значительной мере будет увеличено финансирование», — добавил Нефедов.
При этом, по данным Минтранса РК, для достижения целевых показателей в 2021 году в рамках нацпроекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» необходимо отремонтировать не менее 215 км покрытия, из них порядка 185 км автомобильных дорог регионального и межмуниципального значения, и не менее 30 км покрытия улиц и дорог городя Симферополя и Симферопольского района.
Прямиком к российским стандартам
По словам Нефедова, сейчас дороги в Крыму и Севастополе приводятся постепенно к российским стандартам, чем занимаются компании ЗАО «Высококачественные автомобильные дороги» (ВАД), АО «Центродорстрой» и «Региональная строительная компания — Юг». Гарантийный срок на ремонт дорог составляет четыре года.
Вместе с этим Иван Тищенко подчеркивает, что качество работ контролируется привлеченными организациями, выполняющими функции строительного контроля. Также качество работ и примененных материалов проверяется дорожно-строительными лабораториями строительного контроля, подрядчика и Службой автодорог.
«Мало построить хорошую дорогу, ее еще надо сохранить. Это очень важно. При этом проектированием у нас чаще всего занимаются континентальные предприятия. Мы стараемся, чтобы это были сильные предприятия, как те, которые проектировали трассу «Таврида», — подчеркнул Нефедов.
По словам специалиста, после открытия трассы «Таврида» стало намного легче работать, поскольку появились новые грузовые и автомобильные сообщения. При ремонте были подобраны такие конструкции и составы асфальтобетонных смесей, которые бы подошли под местные дорожно-строительные материалы.
«Это дает возможность экономить бюджетные средства, развивать регион и строить больше объектов инфраструктуры. То есть мы за меньшие деньги получаем больший эффект», — сказал Нефедов.
Кроме того, продолжил собеседник издания, с этого года «Служба автомобильных дорог Республики Крым» по поручению Сергея Аксенова дополнительно загружается ремонтом внутри муниципалитетов Симферополя и Симферопольских районов, Керчи, Алушты, Ялты и Первомайского района. Это межмуниципальные дороги и те, которые ремонтируются в рамках реализации национального проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги».
Сколько привлечено рабочих?
Также корреспондент ФАН во время интервью с Александром Нефедовым постарался выяснить, сколько сейчас задействовано рабочих при ремонте дорог в Крыму и Севастополе:
«Это достаточно сложный вопрос. Дело в том, что мы в основном проводим конкурсную процедуру и поручаем нашим подрядчикам данные работы. Так, например, при строительстве трассы «Таврида» в сутки, при самой активной фазе работ, на стройплощадке находилось до 2000 рабочих одновременно. Думаю, что сейчас количество задействованных дорожных рабочих соизмеримо с тем, сколько и при строительстве «Тавриды», — сообщил Нефедов.
Как в Крыму решается вопрос с пробками?
Автомобильные пробки в Крыму в летний период — еще одна актуальная проблема, однако она уже фактически решена за счет открытия трассы «Таврида», говорит Нефедов. До 2024 года «Тавриду» свяжут высококачественными современными дорогами с другими городами и курортами Крыма, то есть проблема пробок решается комплексно.
«Раньше на дороге в Феодосии можно было четыре часа простоять в пробке — местные об этом прекрасно знают. Теперь такой проблемы больше нет — она была решена еще тогда, когда мы запустили только две полосы трассы «Таврида». Сейчас, когда открыты все полосы трассы, движение там стало максимально комфортным. Также решена проблема пробки со стороны аэропорта в Симферополе и так далее», — объясняет Нефедов.
В Крыму остались две большие пробки — в Саках и Ялте. Сейчас есть большой проект, который решит давно существующую проблему для Сак — это строительство трассы Симферополь — Евпатория — Мирный, которое должно завершиться к старту следующего курортного сезона. То есть уже в следующем году пробки там тоже будут ликвидированы.
«Самая тяжелая ситуация в Ялте, потому что расшириться там особо некуда из-за особенностей городских дорог, поэтому проблема с пробками будет пока решаться схемой организации дорожного движения», — подытожил экс-руководитель государственного предприятия «Служба автомобильных дорог Республики Крым» Александр Нефедов в комментарии ФАН.
Отметим, ранее министр транспорта Республики Крым Сергей Карпов заявил, что проект реконструкции и строительства дороги, которая свяжет новую трассу «Таврида» с Ялтой, включат в Федеральную целевую программу и реализуют до конца 2023 года. За счет этого появятся новые транспортные развязки, а транзитный транспорт пойдет в обход городов, чтобы не нагружать местные дорожные развязки.
Завершение экспертизы и начало строительства развязки запланированы на 2021 год. Кроме того, отремонтируют и все три участка трассы Бахчисарай — Ялта, которая проходит через одно из самых популярных среди туристов мест — плато Ай-Петри.
Отметим, во время этого интервью Нефедов узнал, что был уволен главой Крыма Сергеем Аксеновым, когда тот проводил рабочую поездку по Симферопольскому району.
К вопросу о применении цементогрунта в дорожном строительстве Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Буланов П.Е., Асанбаев Р.Б., Хайруллин И.И., Валеева Г.Р., Репенко Д.А.
General information on the use and application of road building materials on the basis of soil and Portland cement
Текст научной работы на тему «К вопросу о применении цементогрунта в дорожном строительстве»
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
К вопросу о применении цементогрунта в дорожном строительстве Аннотация
Ключевые слова: грунт, цементогрунт, прочность, морозостойкость, технологические факторы.
В районах с отсутствием запасов прочных каменных материалов, применение укрепленных грунтов, особенно в сельской местности, становиться одной из возможностей удешевления стоимости строительства, сбережения энергии, ресурсов и времени. При этом под укреплением понимают совокупность мероприятий, обеспечивающих в конечном итоге коренное изменение структуры и свойств укрепляемых грунтов, с приданием требуемых физико-механических характеристик.
Одним из наиболее эффективных, дешевых и универсальных методов укрепления считается применение цемента. Введение цемента придает грунтам требуемые строительно-технические свойства, как и в других цементосодержащих материалах. За рубежом использование цемента для укрепления грунтов также нашло развитие и считается одним из методов удешевления строительства автомобильных дорог. В свою очередь применение цементогрунта в конструкции дорожной одежды оказывает положительное влияние на улучшение водно-теплового режима земляного полотна и снижение колееобразования.
В Российской Федерации существует технология стабилизации и технология укрепления грунтов. В первом случае, в грунт вводятся добавки или небольшое количество вяжущего (до 2 % от массы грунта) для придания грунтам улучшенных
Известно, что при укреплении грунтов цемент выступает как структурообразователь и является основным компонентом смеси, обеспечивающим создание кристаллизационной структуры жесткого каркаса укрепляемого грунта. При формировании этой структуры происходит коренное, качественное изменение природных свойств грунта. Однако, наличие глинисто-коллоидной фракции вызывает трудности при обработке грунтов вяжущими, так как присутствие указанных частиц является носителем коагуляционных связей, что требует больших дозировок вяжущих для изменения строительно-технических свойств грунтов. Наличие коагуляционных контактов придает структуре большую эластичность, но меньшую механическую прочность [1, 2]. Грунты с высоким содержанием глинистых частиц тяжело поддаются укреплению из-за склонности к комкообразованию [3, 4]. Введение в грунт цемента приводит к значительному уменьшению количества макропор за счет заполнения продуктами гидратации пространства между грунтовыми агрегатами, что в свою очередь приводит к уменьшению проницаемости материала [5]. В ряде работ отмечено, что повышение качества цементогрунтов может быть достигнуто путем введения в грунт, помимо вяжущего, различных гранулометрических добавок. Регулированием гранулометрического состава, т.е. количества пылевато-глинистых и песчаных частиц, возможно, целенаправленно изменять строительно-технические характеристики укрепленных грунтов, применяемых для строительства автомобильных дорог.
Одни из первых в России опытов по укреплению грунтов цементом проведены в Ленинграде в начале XX века. Первый нормативный документ по укреплению грунтов разработан на основе многолетних исследований В.М. Безрука. С середины XX века разрабатывались новые комплексные методы укрепления грунтов, предусматривающие модификацию цементогрунтов различными добавками [1, 6, 7]. Помимо этого, ранее учеными велись исследования по улучшению и укреплению грунтов отходами промышленности и различными веществами, которые в дальнейшем нашли более широкое применение при комплексном укреплении грунтов [8].
За рубежом использование цементогрунтов началось также в первой половине XX века. В США из цементогрунтов строились просёлочные дорог. В середине XX века методы укрепления грунтов получили распространение и в европейских странах.
В работах Department for International Development (Великобритания) и Department of Public Works and Highways (Филиппины) описана область возможного применения цементогрунтов в конструкциях дорожных одежд. Так, рекомендованная минимальная прочность составляет 2,5 МПа, а для замены подстилающего слоя требуется достижение прочности не менее 4,0 МПа [9]. Отмечено, что из всех вяжущих для укрепления наиболее целесообразным является использование портландцемента, а различные добавки и отходы промышленности следует применять для сокращения расхода вяжущего и улучшения свойств цементогрунта. При этом каждый дополнительный 1 % цемента будет обеспечивать повышение прочности на 0,5-1,0 МПа. Долговечность цементогрунта предлагается характеризовать прочностью после водонасыщения и морозостойкостью.
неорганическими вяжущими, для дорожного строительства», при использовании глинистых грунтов ориентировочный расход рекомендуется от 4-7 % для нижнего слоя основания и 8-12 % для верхнего слоя основания или покрытия.
Известно, что условия твердения цемента в смеси с грунтом отличаются от условий твердения в бетоне с чистыми минеральными заполнителями, т.к. выделяющиеся при гидратации цемента ионы кальция активно поглощаются частицами грунта [1]. Основные минералы грунта проявляют максимальную адсорбционную способность в первые 4-8 суток. Глинистые минералы и пылеватые частицы из основных минеральных образований (полевые шпаты, кварц, кальцит) активно адсорбируют гидроксид кальция в первые 5 суток твердения, после чего процесс плавно затухает [10].
Рис. Зависимость прочности цементогрунта от содержания цемента и гранулометрического состава грунта
Анализ рисунка показывает линейный характер изменения прочности цементогрунта от содержания цемента. Наибольший прирост прочности материала в 28-суточном возрасте достигается при увеличении дозировки цемента и увеличении крупности заполнителя. В глинистых грунтах наблюдается меньшая зависимость прочности от расхода цемента в сравнении с песчаными и скальными. Следовательно, при укреплении глинистых разновидностей грунтов для достижения высоких показателей по прочности требуется модификация смесей с помощью различных химических добавок.
Также на строительно-технические характеристики цементогрунта значительное влияние оказывают технологические факторы. M.S. Abrams, E.J. Felt, В.М. Безрук, В.М. Могилевич выделили расход цемента, продолжительность технологического процесса, физический и химический состав грунта, количество воды, достигаемая плотность и возраст материала в качестве основных технологических факторов. Исследованиям физического и химического состава грунтов посвящены работы M.D. Catton, M.S. Abrams, H F. Winterkorn, E.J. Felt, R.E. Fohrman, H.J. Gibbs, L.D. Hicks, W.S. Housel, В.В. Охотина,
В.М. Безрука. Особенности процесса измельчения грунтов, отрицательное влияние увеличения грунтовых агрегатов на физико-механические свойства цементогрунта рассмотрены В.Б. Пермяковым, В.П. Никитиным, Е.И. Путилиным, В.Н. Шестаковым. Зависимость между количеством цемента и прочностью на сжатие изучали E.J. Felt, M.D. Catton, M.S. Abrams, В.М. Безрук. Достаточность оптимальной влажности цементогрунта для гидратации цемента определена в работах D.T. Davidson, E.J. Felt, M.D. Catton, G.R. Lightsey. Отрицательное влияние увеличения периода времени до уплотнения на строительно-технические характеристики цементогрунта доказано E.J. Felt, F. Saifan, A. Arman, О.В. Тюменцевой, В.Б. Пермяковым. Возможность увеличения прочности при повышении плотности подтверждено C.W. Lovell, E.J. Felt, A.M. Osborne, В.П. Никитиным, В.М. Могилевичем, В.Б. Пермяковым, О.В. Тюменцевой, Р.П. Щербаковым.
Укрепленные цементом грунты допускается применять для устройства покрытий со слоем износа или оснований дорожных одежд. При этом под действием подвижной нагрузки в цементогрунтовом слое возникают напряжения сжатия и растяжения при изгибе, которые по величине меньше соответствующих пределов сопротивления цементогрунта и, следовательно, не могут быть основной причиной его разрушения [6]. На цементогрунт в дорожной одежде, кроме подвижной нагрузки, воздействуют также климатические факторы. Введение менее 10 % портландцемента в состав грунта не обеспечивает материалу требуемую длительную стойкость от воздействия природно-климатических факторов [11].
Под агрессивным воздействием внешней среды структура и свойства цементогрунта изменяются, в результате снижается его прочность и изготовленные из него конструкции разрушаются. Повысить стойкость цементогрунта к агрессивным средам можно введением в его состав различных добавок.
Наибольшее отрицательное влияние оказывают периодические изменения температуры и вызываемое ими изменение фазового состояния воды [1, 12, 13, 14]. Многократные переменные замораживания и оттаивания цементогрунта в водонасыщенном состоянии увеличивают число внутренних трещин, углубляют и расширяют их. При этом происходит накопление остаточных деформаций, постепенно разуплотняется монолитная структура цементогрунта и его прочностные свойства снижаются [6].
Таким образом, цементогрунт является одним из эффективных и экономичных материалов применяемых для строительства автомобильных дорог. Однако, как показали исследования, грунт даже при обработке его портландцементом, значительно теряет свою прочность уже на первых циклах замораживания-оттаивания. Для повышения строительно-технологических характеристик цементогрунта, а также более активного его применения в дорожном строительстве, перспективно проведение дальнейших исследований в области модификации материала различными добавками.
Список библиографических ссылок
Kazan State University of Architecture and Engineering
The organization address: 420043, Russia, Kazan, Zelenaya st., 1
General information on the use and application of road building materials on the basis of soil and Portland cement
The development of effective materials for the structural layers of pavements based on local strengthened soils by using of different binders and additives is one of the promising areas of road construction research. Strengthened soil-cements are used as the blanket with a wear layer or base of the road pavement. The analysis of domestic and foreign literature in the field of production and application of road building materials based on a soil and Portland cement is shown in the article. Possibilities of production and application of soil-cement, and the influence of technological factors on the quality characteristics of the resulting material are described. It is determined that the rotating of freezing and thawing processes have the most devastating effect on soil-cement layers of road structures. The modification of the soil-cement by various additives can improve the frost resistance and strength properties and will promote to the more active application of its in road construction.
Keywords: soil, soil-cement, strength, frost resistance, technological factors.