Метод российских ученых позволит сэкономить миллионы при строительстве дорог
Строительство инфраструктуры требует снижения затрат при обеспечении долговечности. Основная статья расходов — логистика: доставка качественных материалов (щебень, ПГС) за сотни километров. Решение — использование местных грунтов. Но часто это древние выветрелые породы (песчаники, аргиллиты), склонные к пучению, набуханию и имеющие низкую прочность. Они вынуждают к дорогим компромиссам: либо полной замене на привозной материал, либо сложному и затратному улучшению на месте. Для решения проблемы ученые Пермского Политеха и Горного университета разработали метод расчета оптимальной плотности и влажности для смесей из этих пород. Точность данного прогноза превышает 99%. Это позволяет создавать на месте стабильное уплотненное основание, пригодное для дорожного строительства.
Для этого была создана и испытана серия образцов, в которых песчаник и аргиллит смешивались в разных пропорциях. Каждую смесь уплотняли по стандартной методике ГОСТ 22733, которая имитирует процесс трамбовки грунта в реальных условиях — например, при строительстве насыпи или дорожного полотна. В ходе испытаний замеряли ключевые показатели — оптимальную влажность и максимальную плотность. Этот эксперимент позволил точно определить, как состав материала влияет на ее строительные свойства.
— Результаты показали, что существует оптимальная пропорция, при которой для смеси будет наблюдаться максимальная плотность. Такой эффект достигается, при содержании от 40% до 50% аргиллита. Объясняется это тем, что мелкие частицы глины заполняют собой пустоты между более крупными частицами песчаника. Получается плотная, однородная масса, — пояснила Евгения Акбулякова, доцент кафедры «Строительное производство и геотехника» ПНИПУ, кандидат технических наук.
При таком составе грунт не только становится плотнее, но и его оптимальная для уплотнения влажность (то есть та самая «золотая середина», при которой грунт лучше всего трамбуется) приближается к естественной влажности. Это означает, что при строительстве не потребуется тратить дополнительную энергию и ресурсы на искусственное увлажнение или осушение огромных масс этого материала.
Автор и источник: Пресс-служба ПНИПУ