Песок глинистый: глинистый песок — это… Что такое глинистый песок?

глинистый песок — это… Что такое глинистый песок?

глинистый песок
clay sand

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • глинистый мергель
  • глинистый песчаник

Смотреть что такое «глинистый песок» в других словарях:

  • глинистый песок — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN argillaceous sandclayey sandshaly sand …   Справочник технического переводчика

  • песок и глинистый сланец — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN sand and shale …   Справочник технического переводчика

  • Глинистый минерал — Глинистый минерал –гидросиликат алюминия слоистого строения, в котором ионы алюминия частично замещены ионамикремния, титана, железа или магния,  являющийся составляющей горной породы и определяющий  ее свойства.

    [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Минерал глинистый — – гидросиликат алюминия слоистого строения, в котором ионы алюминия частично замещены ионами кремния, титана, железа или магния, являющийся составляющей горной породы и определяющий ее свойства. [ГОСТ Р 52918 2008]  Рубрика термина: Горные… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Цемент известково-глинистый — – вяжущее, получаемое тонким измельчением извести совместно с обожженной выше температуры 650°С. глиной. [Портик А. А. Все о пенобетоне. – СПб.: 2003. – 224 с] Рубрика термина: Виды цемента Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование,… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Неогеновая система — (период)         неоген (от Нео… и греч. génos рождение, возраст), толща (система) слоев горных пород, отложившихся в предпоследнем периоде геологической истории Земли. Н. с. (п.) относится к кайнозойской группе (эре) (См. Кайнозойская группа) …   Большая советская энциклопедия

  • Владимирская губерния — I граничит с севера Ярославскою и Костромскою, с востока Нижегородскою, с запада Московскою и Тверскою, с юга Тамбовскою и Рязанскою; занимает пространство в 40339 квадрат. верст. Наибольшая длина ее от востока к западу (325), а ширина от севера… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Судогда — уездн. гор. Владимирской губ. при рч. Судогде, в 37 вер. к ЮВ от г. Владимира, по Муромскому почтов. тракту. Впервые упоминается под именем слободы, в начале XVII в. В 1778 г., при учреждении Владимирского наместничества, была назначена уездн.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Виндава или Вента — (Windau, по латышски Wente, по жмудски Wenta, от слова Wando вода) река Ковенской и Курляндской губерний, впадает в Балтийское море у г. Виндавы. Длина 275 в. (по Стрельбицкому 290 в.), поверхность бассейна 9867 кв. верст. В. протекает через… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Виндава, или Вента — (Windau, по латышски Wente, по жмудски Wenta, от слова Wando вода) река Ковенской и Курляндской губерний, впадает в Балтийское море у г. Виндавы. Длина 275 в. (по Стрельбицкому 290 в.), поверхность бассейна 9867 кв. верст. В. протекает через… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Протирка — м. Действие по знач. гл. протирать. Протирка песков производится следующим образом: на решето наваливают от 8 до 19 пудов песка, смотря по его качеству, и при постоянном притоке воды, двое рабочих протирают песок железными гребками, наблюдая при… …   Словарь золотого промысла Российской Империи

Виды песка

Песок относят к нерудным природным материалам. Он являет собой сыпучую рыхлую горную обломочную породу. Песок образуется в процессе разрушения разнообразных пород, а также его переносит ветер, вода, ледники и так далее.

В состав такого материала в основном входят:
— обломки разных минералов: полевого шпата, кварца, примеси слюды и прочие;
— части скелетов разнообразных организмов и обломки горных пород (иногда).

Типов так называемого строительного песка существует довольно много. Он отличается в целом содержанием в своем составе пылевидных или глинистых частей и модулем «крупности». Плотность такого типа песка будет зависеть в основном именно от содержания в составе глины. Чистый песок обладает, к примеру, плотностью в 1, 3 тонны в одном кубическом метре, а песок, который содержит большое количество влаги и глины — 1, 8 тонны соответственно.

Размеры частиц песка характеризуются модулем крупности, который рассчитывают после просеивания песка через сита, размером 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14 миллиметров. По крупности песок строительный подразделяется на:

  • Крупный — модуль крупности 3,5-2,5 мм;
  • Средний — модуль крупности 2,5-2 мм;
  • Мелкий — модуль крупности 2-1,5 мм;
  • Очень мелкий — модуль крупности менее 1,5 мм.

Исходя из размера таких обломков выделяют пылевидный, крупнозернистый или глинистый песок. Также исходя из мест залегания и условий образования принято различать речной, намывной, горный, карьерный и морской песок.

     
Карьерный песок

Карьерный песок – сыпучий материал, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений.Такой песок добывается как правило открытым механизированным способом в карьерах и отличается высоким содержанием пылеватых и глинистых частиц.

Насыпная плотность: 1,45тн/м3.

Модуль крупности: 1,2 – 1,8Мк.

Коэффициент фильтрации: 0,5 – 3,0 метров в сутки.

После добычи карьерный песок может подлежать дальнейшей обработке и подразделяется на сеяный и мытый.

Карьерный песок, применяется лишь для подсыпания под фундамент, либо для отсыпания траншей, так как имеет в себе большое количество примесей (глина, камни, пыль).

     
Сеяный песок

Сеяный песок—это карьерный песок, очищенный от камней, крупных фракций и прочих примесей методом механического просеивания.

Насыпная плотность:1,55тн/м3.

Модуль крупности:2,2 – 2,5Мк.

Коэффициент фильтрации:2,0 – 3,0 метров в сутки.

Сеянный песок, применяется при штукатурных, фундаментных работах, в качестве составляющего материала в растворе для кладки, для стяжки, а также в изготовлении асфальто-бетонных смесей.

     

Песок: факторы, влияющие на качество песка

Общеизвестно, что песок применяется для изготовления тяжелого бетона, который активно применяется практически во всех сферах промышленности. Характеристики бетона, такие как долговременность, надежность и остальные, в существенной степени зависят от качества вещества, который применялся при производстве бетона.

Купить песок

Качество песка варьируется в большинстве случаев от его зернового содержания и наличия в нем вредоносных добавок. В тяжелом бетоне песок осуществляет функции наполнителя пробелов между зернами крупного наполнителя. Кроме того, пустоты между зернами самого песка наполняются так обозначаемом цементным тестом. Более того, данным веществом должны быть покрыты и поверхности каждого элемента. Зерновое содержание песка дает возможность получить бетон необходимой марки при минимальной трате цементного теста.

Для достижения подобной цели рекомендуется применять пески с маленькой пустотностью и минимальной поверхностью частиц.


Зерновое содержание песка определяется наличием в нем зерен разнообразного диаметра. Благодаря традиционному набору сит с отверстиями, через которые отсеивают навеску песка, и обозначают содержание песка. По зерновому содержанию пески возможно классифицировать на 4 типа: крупные, средние, мелкие и очень мелкие.
Кроме того, на характеристики песка влияет и наличие в нем вредоносных смесей (глинистые и пылевидных элементы, природные добавки, сернистые и сернокислые смеси). Для изготовления качественного бетона объема вредных смесей не должно быть больше обозначенных стандартом пределов.

В зависимости от процентного состава в песке элементов большого диаметра выделяют следующие типы песка:
при наличии в количестве 8-20% от общего объема породы отделяются гравелистые пески,
более 20 % — песчано-гравийные примеси,
при большом наличии алевритового или глинистого вещества аналогично алевритовые или глинистые вещества.
В зависимости от диаметра зерен пески подразделяют на мелко-, средне-, крупно- и разнозернистые.

Песок для стройки

Песок, как строительный материал, используется при строительстве дорог и фундаментов, как составляющая бетонных, цементных смесей и других строительных материалов, при производстве стекла и для других целей. В каждом отдельном случае к физическим и минералогическим свойствам песка предъявляются определенные требования. Эти требования зависит от того, в каком качестве будет использован песок.

В большинстве случаев в индустрии строительных материалов применяют мытый песок, поэтому такой материал пользуется большим спросом. Мытый песок получают, промывая обычный карьерный песок, добытый открытым способом. Промывка освобождает его от ненужных примесей, очищает от большинства органических остатков и приближает свойства карьерного песка к свойствам речного. У нас можно приобрести мытый карьерный песок мелких фракций, который можно применять для производства разнообразных строительных работ, в том числе и при производстве строительных смесей. Наши заказчики ценят мытый песок, поскольку в нем практически нет глинистых и пылевидных частиц, а фракционный состав позволяет применять его в большинстве технологических процессов. К тому же стоимость мытого карьерного песка значительно ниже стоимости речного, хотя по своим характеристикам они достаточно близки. 

Песок, применяемый для засыпки, добытый в русле реки или в карьере, может пройти полный цикл обработки, включающий промывку, просеивание и сушку. Такой обработанный песок доставляется заказчику с помощью самосвальной техники. Мы предлагаем клиентам материал с полной или частичной обработкой, например, намывной или просеянный песок. У нас можно приобрести песок для засыпки с разным содержанием фракций: мелко- и крупнозернистый песок, пылевидный песок, песок с определенным содержанием глинистых и алевритовых частиц. Стоимость продаваемого сырья зависит от его состава и способа обработки. Кроме зернового состава песка, используемого для засыпки, необходимо знать его плотность. Плотность зависит от влажности и от присутствия в составе песка глинистых частиц. Плотность чистого песка составляет 1,3 т/м3. При высокой влажности и наличии в его составе большого количества глинистых частиц, плотность материала повышается до 1,8 т/м3.

Наиболее чистыми принято считать речной и кварцевый добытый песок. В непромытом карьерном песке обычно содержится много глинистых частиц и различных примесей, в частности органического происхождения. Такой состав оказывает влияние на качество продукции, получаемой из этого материала. Плотный непромытый песок чаще всего заказывают для засыпки фундамент. В этом случае высокая плотность материала обеспечивает равномерное распределение нагрузки на основание. Помимо плотности важной характеристикой песка является его пористость. Пористый песок хорошо пропускает воду, и его используют для создания дренирующих оснований под дорожное покрытие, при постройке фундамента на влажных грунтах, во всех случаях, когда нужно снизить уровень воды в основании сооружения.

Фильтрация воды через песок. Песчаная засыпка для очистки

В природе фильтрация воды через песок в одних случаях очищает подземный источник от нежелательных включений, улучшает органолептические свойства, в других – приводит к загрязнению жидкости содержащимися в пласте примесями. Результат зависит от условий формирования естественного песчаного фильтра, гранулометрических характеристик, наличия глинистых и органических частиц. Значительное содержание пылевидных включений характерно для песчаных отложений, которые образованы из минералов невысокой прочности и не применяются при водоподготовке.

Виды песка для водоочистки

Для очистки воды используют искусственные материалы необходимой зернистости и специально подготовленные природные пески:

  • кварцевые – с величиной зерна от 0,3 до 2,5 мм для удаления окалины, глинистых включений, частиц органики, нерастворимых взвесей крупность 20-50 микрон;
  • стеклянные – зернистостью до 4 мм для фильтрационных систем песочного типа;
  • Filter AG – легкий синтетический материал, полученный при обработке природной пемзы и состоящий преимущественно из безводного диоксида кремния;
  • Filter AG Plus – более тяжелая засыпка для фильтров из клиноптилолитовой руды, имеющая повышенную пористость и способная задерживать взвеси величиной от 5 мкм;
  • Greensand – концентрат глауконитового зеленого песка, используемый в качестве сорбента для очистки воды от сероводорода, растворенного марганца и железа.

Фильтрация воды для питьевых и технических целей – не единственная сфера использования песчаных засыпок. В оборотном водоснабжении песочные фильтры востребованы при очистке стоков, в том числе от нефтепродуктов.

Механизм очистки воды песчаным фильтром

Технология водоочистки в фильтрах с песочной засыпкой повторяет природный механизм, когда вода с поверхности просачивается сквозь слой песка и очищается от значительной части вредных примесей. В водоочистных установках кварцевый песок для фильтрации водызасыпается в прочный корпус, стойкий к коррозии и действию химически агрессивных сред.

Вода подается насосом и при избыточном давлении проходит через песчаную засыпку крупностью 0,4-0,8 мм. Фракция такого размера обеспечивает достаточную скорость фильтрации, а также полную или частичную очистку от ряда загрязнений:

  • коллоидных взвесей, глинистых частиц, окалины;
  • радионуклидов;
  • тяжелых металлов;
  • диоксинов, нитратов, пестицидов;
  • нефтепродуктов;
  • органических веществ.

Регенерация засыпки осуществляется путем обратной промывки фильтра с последующим сбросом загрязнений в канализационную сеть. О необходимости проведения этой процедуры свидетельствует увеличение давления манометра в нагнетательной линии.

Недостатки и преимущества песчаных фильтров

Фильтрующие системы с песчаной засыпкой – одни из самых простых и неприхотливых в обслуживании, не требующие значительных вложений. Их очевидные преимущества:

  • значительная грязеёмкость и высокая скорость фильтрации;
  • повторное использование засыпки после регенерации обратной промывкой;
  • применение при значительных объемах водоочистки;
  • рабочий ресурс песчаной засыпки – около трех лет;
  • равномерная фильтрация и отсутствие тоннельного эффекта;
  • невысокая стоимость засыпного материала;
  • выбор из нескольких фракций кварцевого песка для обеспечения нужной глубины очистки.

Основной недостаток связан с частой регенерацией засыпки, что сопряжено с увеличением расхода воды и длительностью самого процесса.

Для повышения эффективности работы используют фильтры с послойной засыпкой из фракций разной зернистости. Регенерация выполняется значительно быстрее при использовании легких искусственных материалов, для взрыхления которых необходимо меньшее давление. Поскольку кварцевый песок для песчаных фильтров обладает наибольшей плотность, его повсеместно используют в качестве подложки в насыпных фильтрах, чтобы предотвратить вынос более легкого фильтрующего материала.

Особенности очистки воды в бассейнах

Песчаные фильтры для частного дома – оптимальный вариант водоочистки на участке с бассейном. При выборе фильтрующей установки следует учитывать особенности искусственного водоема:

  • объем;
  • форму и жесткость конструкции;
  • источник водоснабжения;
  • характеристики исходной воды;
  • режим пользования бассейном.

С учетом этих параметров определяют производительность оборудования и режим фильтрации. Не менее важны своевременная регенерация, а также замена кварцевого песка. Ведь от состояния засыпного материала прямо зависит не только внешний вид зеркала водоема, но здоровье хозяев и гостей коттеджа.


Для круглогодично используемых бассейнов замену производят раз в пару лет, для сезонных – спустя 3-4 года. Регенерация выполняется не реже, чем через 7-10 дней. Чтобы упростить обслуживание и повысить эффективность оборудования, можно установить фильтр с клапаном для автоматической обратной промывки.

Самый дешёвый песок | Пересвал

Самый дешёвый – это, конечно же, карьерный песок. Сыпучая осадочная горная порода, добываемая карьерным (открытым) методом. Благодаря своей дешевизне сегодня он относится к наиболее распространённым строительным материалам, несмотря на определённые свои минусы. Свойства песка К отрицательным качествам этого вида песка, порождающих массу ограничений в применении, относится наличие в его составе глинистых и пылевидных включений. Именно они ограничивают или вообще делают невозможным его использование в качестве наполнителя в различных составах, в том числе в растворах для кладки, и в бетонных и цементных смесях. Глинистая составляющая весьма сильно ухудшает адгезию цемента с частицами песка и как результат – в целом ухудшает качество самой смеси и образующегося из неё бетонного монолита или искусственного камня. Снижение или ликвидация такого вредного влияния возможна только путём значительного увеличения доли цемента в составе такой смеси. Количество примесей очень сильно может колебаться в зависимости от месторождения и лежит в пределах 1,8-3,1%. В числе многих параметров любой сыпучий стройматериал характеризуется размером зерна. Это, так называемый, модуль крупности. Для карьерного песка он, как правило, составляет 0,7-2,0. Это безразмерная величина, показывающая размер зёрен характеризуется как «мелкий» и «очень мелкий» — увеличение числа означает более крупное зерно. По соотношению объёма и веса (плотность) – это соответствует в среднем 1,4 т/м. Вследствие большого содержания глинистых, пылевидных и илистых, включений карьерный песок обладает весьма низким коэффициентом фильтрации. Он составляет не более 3 м/сут. Такая низкая проницаемость накладывает существенные ограничение на использование его в дренажных системах как дренирующего материала. Однако к положительным качествам карьерного песка относится высокий коэффициент морозостойкости, показывающий, число периодов замерзания/оттаивания, выдерживаемые материалом без разрушения и потери своих первоначальных свойств. Как правило, этот коэффициент составляет не менее 300. Хоть это и маловероятно, но приобретая материал, следует всё-таки обратить внимание на его радиоактивность. Обычно карьерный песок, как и большинство осадочных пород, имеет весьма низкий уровень радиоактивности, позволяющий использовать его без каких-либо ограничений, но тем не менее… Применение карьерного песка Одной из основных сфер применения этого материала в силу его дешевизны является планирование и подсыпка территорий. По этой же причине его используют и для создания песчаной подушки для дорожного покрытия, а также для засыпки котлованов и траншей при строительстве. Также он широко используется в качестве подушек под заливаемые бетонные и цементные конструкции для обеспечения оптимальных условий для их затвердевания – это непременное условие. И карьерный песок для этого наиболее дешёвый и оптимальный вариант. Подобные подушки создают также и при укладке трубопроводов, что позволяет снизить отрицательный эффект влияния климатических условий и вибрационных воздействий на элементы конструкции магистралей. В отдельных случаях удаётся использовать даже отрицательные в иных применениях качества карьерного песка, используя повышенное содержание в нём глинистых примесей и в результате получить более пластичные растворные смеси. Такие смеси могут быть с успехом использованы в малоответственных штукатурных и кладочных работах.

Песок мелкий чистый строительный (Акмолинская область-Нур-Султан)

Песо́к — осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество — диоксид кремния).Слово «песок» часто употребляется во множественном числе («пески»), но форма множественного числа имеет и другие значения.

 

Природный песок — рыхлая смесь зёрен крупностью 0,1—5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород.

Природные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиальными, делювиальными, морскими, озёрными, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.

 

Виды песка

Речной песок — это строительный песок, добытый из русла рек, отличающийся высокой степенью очистки и отсутствием посторонних включений, глинистых примесей и камушков.

 

Карьерный мытый песок — это песок, добытый в карьере путём промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылевидные частицы.

 

Карьерный сеяный песок — это добытый в карьере просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций. Карьерный сеяный песок широко применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ. А также в приготовлении асфальтобетонных смесей.

 

Строительный песок.

Согласно ГОСТ 8736-93 строительный песок — это неорганический сыпучий материал с крупностью зёрен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

Пески строительные — крупнейшая функциональная группа песков, что используются для всех видов бетонов и различных растворов.

Группы данных песков: природные (природные и обогащённые) и искусственные, которые получают специальным измельчением скальных горных пород.

Крупность природных песков — 0. 05-5 мм.

По крупности зёрен пески бывают: крупные, средние, мелкие и очень мелкие.

Качество определяется зернистым состоянием, содержанием пылевато-глинистых частиц, органических и вредных веществ, средней густотой зёрен и влажностью. Вредные примеси минералов и пород (гипс, пирит, слюда и т.д.), а также органические вещества, как правило, ограничиваются или не допускаются.

 

Черные пески

В природе существуют так называемые чёрные пески, встречающиеся в самых различных уголках земного шара. Они состоят из тёмноцветных тяжёлых минералов и образуются в результате вымывания более лёгких и светлых минералов. Чаще всего основными их минералами являются гематит, ильменит, магнетит. Такие пески часто образуют россыпные месторождения. На 1981 год в чёрных песках были обнаружены 50 минералов из 8 тысяч известных в то время, а также множестворедкоземельных элементов.

В некоторых прибрежных областях земного шара, например, на пляжах Индии, Бразилии, Украины — на северном побережье Азовского моря встречаются радиоактивные чёрные пески. Радиоактивность таких песков в Приазовье в среднем — от полусотни до трёхсот микрорентген в час, но в некоторых случаях может достигать 1000 микрорентген в час. Основную их массу составляет нерадиоактивный ильменит (содержит титан), однако основная часть радиации исходит от содержащегося в них монацита. Чёрные пески Приазовья также часто обогащёны редкоземельными элементами. Такие пески образуются в результате естественных геологических процессов и сразу после появления имеют чёрный цвет и блестят подобно металлам. По данным исследований Азовской научно-исследовательской станции МГУ, в Приазовье самые радиоактивные из таких песков расположены в районе оснований кос между Мариуполем и Бердянском

 

Стоимость песка

Цена на песок зависит, прежде всего, от характеристик песка, а также напрямую связана с удаленностью песчаного карьера от районов потребления песка или от крупных строительных объектов.

Самым дешевым песком является карьерный природный песок, т. е. песок, добытый в карьере и не прошедший последующей его обработки. В этом песке, как правило, присутствуют комки глины, а также большое количество пылистых и глинистых частиц.

После обработки стоимость песка существенно повышается. Например, сеяный песок, который получается путем просеивания карьерного природного песка (из него удаляются мелкие камни, комки глины и другие инородные предметы), может стоить уже в 1,5-2 раза дороже своего предшественника. Мытый песок, получаемый путем промывки карьерного природного песка в воде, стоит примерно в 1,5 раза дороже сеяного и примерно в 2-3 раза дороже природного песка.

Расположение песчаного карьера также влияет на стоимость добываемого в нём песка.

Применение

Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец используют крупнозернистый песок (Модуль крупности 2,2—2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Кроме того песок является основным компонентом при изготовлении стекла.

Строительный речной песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивают с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог (в том числе и для строительства аэродромов), а также в процессах фильтрования и очистки воды.

Кварцевый песок используется для изготовления сварочных материалов специального и общего назначения.

 

Радиоактивность песка

Практически все пески относятся к 1-му классу по радиоактивности по ГОСТ 30108-94 (удельная эффективная активность естественных радионуклидов в них не превышает 370 Бк/кг, исключения могут составлять только дроблёные пески), то есть радиационно безопасны и пригодны для всех видов строительства без ограничений.

 

 

Улучшает ли песок дренаж глинистой почвы?: Расширение Университета Иллинойса

Дом моего детства располагался на вершине утеса с видом на долину Милл-Крик недалеко от Куинси. Вид на сельские поля и пастбища, вероятно, был причиной того, почему мои родители купили эту собственность. Это вид, который до сих пор держит меня в трансе, когда я навещаю своих родителей. Однако утёс, на котором стоял наш дом, состоял из толстой красной камедной глины!

Мои родители посылали меня с лопатой, чтобы я мог копать ямы, к большому удовольствию моего детства.Ведь что может быть лучше развлечения для ребенка! Я предполагаю, что сегодня они знали, что почва такая тяжелая; мои раскопки не привели меня в Китай, как я надеялся. Вместо этого мои отверстия были в несколько дюймов. Несмотря на это, я соскреб свою огромную лопату. Кому нужно телевидение, когда у тебя есть лопата и активное воображение?

За годы работы в саду и ландшафтном дизайне на этом участке нам постоянно приходилось бороться с глинистыми почвами. Только после усилий по сооружению приподнятых грядок и добавлению органических веществ в землю с помощью древесной мульчи, конского навоза и измельченных листьев мы начали замечать положительную реакцию со стороны садовых и ландшафтных растений.

Сначала несколько суровых истин о глинистой почве:

  1. Частицы глинистой почвы — самые мелкие из частиц почвы. Песок является самой крупной частицей почвы, а ил находится посередине.
  2. Форма глинистых почвенных частиц плоская или пластинчатая; это означает, что они хорошо укладываются друг на друга и создают очень «плотную» почву.
  3. Глина очень хорошо предотвращает просачивание воды в почвенный профиль, что приводит к проблемам стока и эрозии.
  4. Глина также очень хорошо удерживает воду.Глинистые почвы будут оставаться влажными дольше, чем другие типы почв.

Все эти факторы могут создать среду, неблагоприятную для некоторых растений или садовника.

Одно из заблуждений садоводов, которое постоянно повторяется, заключается в том, что в глинистую почву добавляют песок, чтобы разрушить структуру глины и улучшить дренаж. Идея исходит из того факта, что если глина является наименьшей частицей почвы, приводящей к плохому дренажу, а песок является самой крупной частицей почвы, вызывающей быстрый дренаж, то их смешивание даст хорошо дренированную почву.

К сожалению, это не работает.

Когда песок смешивается с глиной, создается структура почвы, похожая на бетон. Чтобы реально изменить структуру глинистой почвы, вам нужно добавить песок к глине в соотношении 1:1. Учитывая фактический объем глинистой почвы под ногами, это приравнивается к большому количеству песка.

Гораздо практичнее использовать органические вещества для разрыхления глинистой почвы. Лучше всего подходит компост, но органические вещества могут поступать и из других источников, таких как древесная мульча, компостированный навоз, измельченные листья или даже покровные культуры.

Иногда лучше всего смириться с вашей паршивой почвой и использовать растения, предпочитающие глинистую почву. Да, эти растения существуют! Такие растения, как водосбор ( Aquilegia canadensis ), астра новоанглийская ( Aster novae-angliae ), эхинацея пурпурная ( Echinacea purpurea ), пылающая звезда ( Liatris ) и многие другие, будут терпеть липкую, влажную грязь. глинистых почв.

Я полагаю, что если вы выберете метод с песком, это действительно поможет, если ребенок любит копать ямы и не имеет ума, чтобы знать что-то лучше.

Влияние глины на внутреннюю эрозию глинисто-песчано-гравийной смеси

В этом исследовании для изучения влияния глины на критический гидравлический градиент, гидравлическую проводимость, миграцию мелких частиц в почве использовали одномерную установку для испытания на просачивание. , и процент потерь мелких частиц при внутренней эрозии глинисто-песчано-гравийной смеси по сравнению с чистым гравием. Критический гидравлический градиент и процент уноса мелкого песка глинисто-песчано-гравийной смесью уменьшились, а критическая скорость потока и гидравлическая проводимость увеличились.Для оценки влияния разного содержания глины на внутреннюю эрозию использовали шесть образцов глинисто-песчано-гравийной смеси с разным содержанием глины. По мере увеличения процентного отношения массы глины к массе мелких частиц с 0% до 25% критический гидравлический градиент образцов грунта снижается почти вдвое, а процент потерь мелкого песка уменьшается с 13,73% до 3,48%. В целом глина оказывает существенное влияние на развитие внутренней эрозии глинисто-песчано-гравийной смеси. И внимание следует уделить инженерному проекту; глинисто-песчано-гравийная смесь с небольшим количеством глины более подвержена повреждениям, чем чистый гравий.

1. Введение

В настоящее время в Китае имеется дамба протяженностью 14 500 км, но соответствующая стандартам длина составляет всего 6181,8 км. Из-за чрезвычайно проливных дождей, вызванных тайфунами, а также из-за того, что грунты в фундаментах и ​​дамбах имеют неровную градацию, многие дамбы сталкиваются с потенциальной угрозой безопасности. Одной из таких проблем является внутренняя эрозия, которая может подорвать прочность и устойчивость зернистых каркасов прибрежных сооружений и их оснований [1–3]. В литературе под термином «внутренняя эрозия» обычно понимают отрыв мелких частиц от основной структуры почвы вследствие механического или химического воздействия флюидов.«Внутренняя эрозия» обычно включает «набухание» и «трубообразование». В процессе суффозии мелкие частицы размываются просачиванием через поры между более крупными частицами, оставляя грубый каркас, в то время как перекачка происходит как постепенная эрозия и транспортировка мелких частиц по пути потока. Суффозия и трубка всегда связаны. Термин «внутренняя эрозия», обычно используемый в этой статье, относится к целевому явлению, при котором мелкие частицы вымываются просачиванием из пор между крупными частицами, оставляя после себя скелеты почвы, а «внутренняя эрозия» часто возникает в несвязном песке и гравии.В последние годы повышение уровня моря и частые экстремальные погодные явления, такие как тайфуны, привели к тому, что все больше внимания стало уделяться внутренней эрозии и повреждению дамб.

Во многих исследованиях [4–8] сообщается, что потенциал внутренней эрозии почвы в основном контролируется гранулометрическим составом почвы. Обычно считается, что щелево-зернистые почвы и широкослоистые почвы с пологим уклоном в мелкозернистой части и крутым склоном в крупнозернистой части часто внутренне неустойчивы. Многие исследователи сообщают, что инициирование внутренней эрозии в потенциально неустойчивом грунте происходит, когда гидродинамические силы, вызванные просачивающимся потоком в зернах почвы, превышают критический порог [2, 9, 10]. Скемптон и Броган [11] предложили связь между началом суффозии и увеличением гидравлической проводимости и охарактеризовали этот порог гидравлической нагрузки с использованием гидравлического градиента и скорости потока, которые называются критическим гидравлическим градиентом и критической скоростью потока соответственно.Однако в различных исследованиях сообщается, что некоторые оторвавшиеся частицы могут вызывать засорение почвы, сопровождающееся снижением гидравлической проводимости [12–15]. Было проведено несколько исследований для изучения механического поведения грунтов, подверженных внутренней эрозии, путем управления гидравлическим градиентом для имитации процесса эрозии [16–19]. В дополнение к этим экспериментальным исследованиям предпринимались различные попытки моделирования внутренней эрозии на основе аналитических и численных подходов [20–23].

Большинство результатов исследований внутренней эрозии были сосредоточены на чистом песке или чистом гравии. Однако при некоторых сооружениях дамб в Китае, таких как мелиорация земель порта Ганьюй в Ляньюньгане, применялся метод гидравлической отсыпки путем драгирования первоначальных прослоев песка и глины, что приводило к образованию песчано-глинистых смесей [24]. Различные исследования [25–27] показали, что сжимаемость уплотненных глинисто-песчаных смесей определяется фракцией песка, когда фракция песка достигает порога и образует песчаный скелет.Что касается перколяционного поведения, Watabe et al. [26] установили, что увеличение доли песка приводит к небольшому увеличению гидравлической проводимости ниже определенного порога, за которым следует резкое увеличение за порогом. Shayea [28] исследовал влияние различного содержания глины на проницаемость песка. Их результаты показали, что способность песка с низким содержанием глины снижать коэффициент проницаемости значительно выше, чем у песка с высоким содержанием глины. Tripathi и Viswanadham [29] сообщили, что характеристики фильтрации смесей песка и бентонита контролируются начальным процессом насыщения, методом тестирования и содержанием бентонита.Некоторые исследователи также изучали эрозию глинисто-песчаной смеси. Раджеш и др. [30] изучали скорость переноса взвешенных грузов глинисто-песчано-гравийными смесями и указали, что материал слоя отрывался потоком в виде хлопьев, если материал слоя содержал более 20% глины по весу. Бендахман и др. [31] пришли к выводу, что эрозия глинистой фракции структуры была вызвана суффозией, когда гидравлический градиент был низким. Марот и др. В работе [13] установлено, что набухание глин глинисто-песчаной смеси сопровождается закупориванием образца, что вызывает падение гидравлической проводимости.

В вышеупомянутых исследованиях исследователи провели углубленные исследования внутренней эрозии чистого песка и чистого гравия. Более того, некоторые исследователи исследовали проблему фильтрации и внутренней эрозии в глинисто-песчаных смесях и глинисто-песчано-гравийных смесях. Тем не менее, было проведено мало исследований о влиянии глины на потери мелкого песка и критический гидравлический градиент из-за внутренней эрозии гравийно-песчаных смесей, что имеет большое значение для инженерного строительства и оценки рисков.В строительных работах, например при рекультивации насыпей, песчано-гравийные смеси часто содержат небольшое количество глины, поэтому особенно важно исследовать влияние глины на внутреннюю эрозию глинопесчано-гравийных смесей.

2. Материалы и испытательное оборудование

Поскольку внутренняя эрозия происходит в основном в щелевых естественных несвязных песчаных и гравийных грунтах или в низкокачественных искусственных насыпях, испытательный материал состоял из крупных и мелких частиц, смешанных в определенной пропорции для получения формы. образец щебеночного гравия.Согласно теории, предложенной Кенни в 1985 г. [4], в испытаниях использовались крупные частицы гравия с размером частиц от 2,0 до 6,0 мм и удельным весом 2,63. В этом исследовании мелкие частицы включали мелкий песок и глину. Среди них в качестве мелкого песка использовался желтый песок; размер частиц 0,075–0,25 мм, удельный вес песка 2,63. Глина представляла собой каолин 3000 меш; удельный вес каолина 2,60. В таблице 1 приведен план испытаний и параметры образцов почвы.На рис. 1 представлены кривые гранулометрического состава исследуемых почв. Объем пор смешанной почвы составляет e , а α представляет собой процент массы мелких частиц к общей массе образца. Содержание глины определяется как процент массы глины от массы мелких частиц; содержание глины обозначается как сс и выражается следующим образом: где — масса мелкого песка, — масса глины.

90 205 CS

Группа проб № пробы (%) (%) е Д

ХФ ХФ-1 10 10 0,574 0,5 14. 73 7.08
CFC-2 15 10 0.5 0.5 0.5 22.35 10.29
CFC-3 20 10 0.4515 0,5 27,05 11,87

FC FC-1 10 0 0,574 0,5 14,73 7,08
FC-2 15 0 0.5 0.5 0.5 21.38 9.84
FC-3 20 0 0 0.4515 0.5 25.30 11.10

CS-0 15 0 0,5 0,5 21,38 9,84
CS-1 15 5 0,5 0,5 21,83 10,05
КС-2 15 10 0,5 0,5 22,35 10,29
CS-3 15 15 0 . 5 0,5 22,95 10,57
CS-4 15 20 0,5 0,5 23,63 10,88
CS-5 15 25 0.5 0.5 24.44 11.25

9000Цилиндрический резервуар для воды для испытаний показан на рисунке 2. Цилиндрический резервуар для воды для испытаний имеет внутренний диаметр 150 мм и высоту 350 мм. Прозрачная фильтрующая ячейка позволяет наблюдать внутреннюю эрозию сбоку. Верхний конец фильтрующей ячейки оставляют открытым, чтобы можно было наблюдать за процессом эрозии сверху. Нетканый материал помещают на дно образца, чтобы предотвратить потерю мелких частиц вниз. Изменение напора воды в образце измеряется тремя стояками на трех разных глубинах: 50 мм, 125 мм и 200 мм.Вход соединен с резервуаром постоянного напора воды, который можно поднимать или опускать для контроля гидравлического градиента на образце, а выход открыт для атмосферы.


3. Процедура тестирования

(1) Подготовка проб . В образцах, содержащих глинистые частицы, гравий и мелкий песок, были разделены на три группы: верхнюю, среднюю и нижнюю. Во-первых, мелкие частицы песка и глины были равномерно перемешаны; затем добавляли крупные частицы и небольшое количество воды и осуществляли адекватное перемешивание и взбалтывание.В образцах чистого гравия крупные и мелкие частицы были равномерно разделены на три группы, добавлено небольшое количество воды и проведено соответствующее перемешивание. (2) Загрузка образца и насыщение . Перед загрузкой образца на внутреннюю стенку плексигласовой трубки наносили вазелин, чтобы предотвратить проникновение образца и повреждение вдоль стенки трубки. Последовательно нагружали нижнюю, среднюю и верхнюю три группы с уплотнением через каждые 2-3 см.Каждая группа образцов заполнялась до линии заполнения соответствующей высоты. После насыщения образца в течение 24 часов было проведено испытание. (3) Тестирование . Напор воды медленно поднимали для увеличения гидравлического градиента каждой ступени с 0,05 до 0,10, а время действия напора каждой ступени составляло 20 мин. Стопоры для измерения давления и значения расхода регистрировались каждые 5 мин, и следующий уровень напора поднимался, когда два текущих показания оставались неизменными. Наблюдения за тестами были тщательно собраны.Если вода показывала мутность, пузырение и биение мелких частиц, продолжительность напора для этого сорта соответственно увеличивалась. (4) Когда большое количество мелкого песка удалялось с поверхности образца и скорость потока внезапно увеличивалась, считалось, что образец был поврежден, и испытание было завершено.

4. Результаты и обсуждение
4.1. Критический гидравлический градиент и критическая скорость групп CFC и FC

Образцы CFC представляют собой глинисто-песчано-гравийные смеси, а образцы FC представляют собой песчано-гравийные смеси (чистый гравий).И групповые образцы CFC, и образцы группы FC (т. е. CFC1 и FC1; CFC2 и FC2; CFC3 и FC3) имеют одинаковую массу мелких частиц, при этом 10% мелких частиц в группе CFC замещены частицами глины. Во время испытаний температура в помещении составляла 10°С, а коэффициент динамической вязкости воды . Согласно расчетной формуле каждый образец имел число Рейнольдса <5, как показано в таблице 2; поэтому считалось, что течение воды по-прежнему подчиняется закону Дарси.



90 062

ХФ-1 FC-1 ХФ-2 FC-2 ХФ-3 FC-3

(см/с) 0.077 0,068 0,072 0,074 0,060 0,049
(мм) 0,25 0,25 0,192 0,192 0,163 0,163
Re 0,148 0.131 0.106 0.108 0.085 0. 075 0.061 0.0619

В начале теста вследствие небольшого гидравлического градиента поверхность водоема была прозрачна и хорошо отскока частиц не наблюдалось.По мере увеличения напора воды наблюдалось небольшое танцевальное движение мелких частиц в нескольких местах с каждой стороны образца на различной глубине. Скорость потока образца медленно увеличивалась, и глина, прикрепленная к поверхности частиц песка, перемещалась под действием потока просачивающейся воды, преодолевая силу между частицами песка. Вода на поверхности образца становилась мутной, и наблюдалось вытекание крошечных хлопьевидных частиц с поверхности образца.

Согласно экспериментальным наблюдениям и точке перегиба скорости потока с гидравлическим градиентом, показанным на рисунке 3, когда вода на поверхности образца становилась мутной и скорость потока медленно увеличивалась с увеличением гидравлического градиента, считалось, что мелкие частицы начали двигаться и заблокировали поры, как показано на рис. 4(b).Здесь гидравлический градиент в первой точке перегиба кривой является критическим градиентом блокировки, а скорость потока в точке перегиба является критической скоростью потока блокировки. На рисунке 3 пунктирная линия блокировки представляет собой линию соединения критической точки каждого образца, а нижняя левая часть пунктирной линии блокировки представляет собой стабильную стадию просачивания каждого образца.



При постоянном увеличении внешнего напора мелкий песок перемещался вверх в двух или трех точках на верхней части образца, а затем останавливался.Напор воды продолжал увеличиваться, и повсюду наблюдалось сильное скопление мелких частиц, сопровождавшееся помутнением водного потока и быстрым увеличением скорости потока. На рис. 5(г) представлена ​​фотография поверхности образца после повреждения. Основываясь на экспериментальных наблюдениях и точке перегиба кривой зависимости между скоростью потока и гидравлическим градиентом, когда увеличение скорости потока стало ускоряться, мелкий песок непрерывно удалялся из образца, а ранее заблокированная пора становилась снова разблокируется, как показано на рисунке 4(c). Поэтому считается, что почва начала разрушаться. Гидравлический градиент во второй точке перегиба кривой считается критическим гидравлическим градиентом разрушения, а скорость потока в точке перегиба — критической скоростью разрушения. На рис. 3 пунктирная линия отказа — это линия, соединяющая критические точки отказа каждого образца. Область между блокировкой пунктирной линией и разрушением пунктирной линии определяется как стадия блокировки частицы. Область справа от пунктирной линии разрушения определяется как стадия нарушения фильтрации.В условиях высокого гидравлического градиента CFC-1, FC-1, CFC-2 и FC-2 полностью разрушаются под действием длительной фильтрации, поэтому образец не выдерживает высокого гидравлического градиента, и гидравлический градиент уменьшается.

Как показано в таблице 3, при одинаковом содержании мелких частиц критический гидравлический градиент группы CFC был меньше критического гидравлического градиента группы FC, а критическая скорость потока группы CFC была больше критической скорости потока группы ФК. Критический гидравлический градиент блокировки образца FC-1 составил 0,27, тогда как у образца CFC всего 0,15. Поскольку мелкий песок в группе CFC был частично заменен глиной с такой же массой, чистый гравий превратился в глинисто-песчано-гравийную смесь, как показано на рисунке 6. Поскольку размер частиц глины был намного меньше, чем у мелкозернистого песка и гравия, когда содержание глины было низким, частицы глины не полностью заполняли поры между частицами песка и частицами гравия, а большая их часть прилипала к поверхности частиц гравия и образовывала оболочку из частиц глины, которая укрупнялась. поры трубопроводов миграции песка.Согласно теории, предложенной Thevanayagam [32], когда содержание глины невелико, а сухая плотность группы зерен песка и гравия равна или близка к сухой плотности зерен глины, сложная микроструктура частиц может быть упрощена. и считается состоящим из трех частей: зерна песка и гравия, зерна глины и поры. Суммарный объем частиц твердого грунта равен 1, где объем частиц глины с содержанием cc равен , объем частиц песка равен , а коэффициент межзерновой пористости может быть выражен следующим образом: CFC-1 FC-1 CFC-2 CFC-2 CFC-3 FCC-3 FC-3


Blackage Критический гидравлический градиент 0. 15 0,27 0,36 0,42 0,44 0,74 Закупорка критической скорости (см / с) 0,0291 0,284 0,0251 0,0202 0,017 0,01 Ошибка критического гидравлического градиента 0.31 0.31 0.56 0.56 0.56 0.64 0.59 1.09 Отказ критической скорости (см / с) 0.036 0.033 0.0243 0.0243 0.0194 0.01437 0,0109 0,0109

Межграничные поры каждого образца показаны в таблице 4; коэффициент межзерновой пористости чистого гравия меньше, чем у глинисто-песчано-гравийного материала с тем же содержанием мелких частиц. Следовательно, критический гидравлический градиент каждого образца в группе CFC был меньше, чем у образцов в группе FC с таким же содержанием мелких частиц. Кроме того, критическая скорость потока была выше, чем у группы FC.


№ образца

ХФ-1 0,59
ХФ-2 0,523
ХФ-3 0,481
FC-1 0,574
ФК-2 0,5
ФК-3 0.4515
CS-0 0,5
CS-1 0,511
CS-2 0,523
CS-3 0,535
CS-4 0,546

В стабильном состоянии фильтрации и стадии блокировки частиц мелкий песок мигрировал, но не выносился из грунтов в больших количествах, и образец не разрушался.При достижении критического гидравлического градиента разрушения мелкие пески удалялись из грунта и начиналось разрушение образца. Поэтому числовая величина критического гидравлического градиента разрушения может быть использована в качестве критерия оценки склонности глинисто-песчано-гравийной смеси к разрушению. Результаты испытаний показали, что кривая гранулометрического состава по-прежнему может использоваться в качестве критерия для оценки того, является ли глинисто-песчано-гравийная смесь более подверженной повреждениям по сравнению с чистым гравием из-за внутренней эрозии.Кривая гранулометрического состава образцов глинисто-песчано-гравийной смеси имеет более пологий наклон в мелкой фракции по сравнению с таковым для чистого образца гравия; таким образом, образцы глинисто-песчано-гравийной смеси более подвержены разрушению. Хотя содержание глины мелких частиц в глинисто-песчано-гравийной смеси составляло всего 10 %, снижение ее критического гидравлического градиента было огромным по сравнению с чистым гравием, и даже критический гидравлический градиент ФК-3 увеличился примерно в два раза по сравнению с чистым гравием. с ХФУ-3.Отсюда делается вывод, что глина сильно влияет на критический гидравлический градиент внутренней эрозии почвы.

4.2. Напор, гидравлический градиент и гидравлическая проводимость групп CFC и FC

На рисунке 7 показано изменение гидравлической проводимости в зависимости от гидравлического градиента для групп CFC и FC. При одинаковом содержании мелких частиц гидравлическая проводимость образцов в группе CFC была выше, чем у образцов в группе FC. На стадии стабильной фильтрации гидравлическая проводимость CFC-1 и FC-1 уменьшалась по мере увеличения гидравлического градиента, в то время как у остальных образцов она оставалась неизменной.На стадии блокировки частиц гидравлическая проводимость каждого образца начинала снижаться. Кроме того, при более низком содержании мелких частиц степень снижения гидравлической проводимости была больше. При одинаковом содержании мелких частиц степень снижения гидравлической проводимости для группы CFC была больше, чем для группы FC. На стадии срыва фильтрации гидравлическая проводимость образца снова начала увеличиваться. Более низкое содержание глины привело к тому, что межзерновые поры образцов группы CFC были больше, чем у образцов группы FC.Кроме того, водопроницаемость образцов в группе CFC была выше, чем у образцов в группе FC. Согласно уравнению Козени-Кармана, гидравлическая проводимость образцов в группе CFC была больше, чем у образцов в группе FC.


По мере подъема напора воды различные движущиеся частицы блокировали поры меньшего размера, чем их собственные частицы, и препятствовали прохождению других частиц, что вызывало скопление мелких частиц в этой области, и заблокированные мелкие частицы постепенно занимали межзерновые поры .При меньшем содержании мелких частиц межзерновые поры становились больше. Затем, по мере того, как поры, которые могли быть заблокированы мелкими частицами, становились больше, уменьшение коэффициента межзеренной пористости в заблокированной области становилось больше, и уменьшение коэффициента проницаемости также было больше. Аналогичным образом, поскольку межзерновые поры группы CFC были больше, чем у группы FC, снижение гидравлической проводимости для группы CFC было больше, чем для группы FC. При высоких гидравлических градиентах мелкие частицы, заблокированные в порах, вымывались из образца почвы, просачивающаяся труба снова становилась свободной, и гидравлическая проводимость образца резко возрастала.

Изменение гидравлического градиента и гидравлической проводимости в зависимости от напора воды для групп FC и CFC показано на рисунке 8. Гидравлические градиенты верхней половины, нижней половины и всего образца были рассчитаны в соответствии с напором воды трех стояков, соответственно. Затем по закону Дарси был получен коэффициент проницаемости соответствующего участка: . Поскольку образец был сделан снизу вверх, нижняя половина образца была более плотной, чем верхняя половина. Следовательно, как показали результаты гидравлического градиентного испытания, гидравлическая проводимость нижней половины была больше, чем у верхней половины, при этом гидравлическая проводимость была больше в нижней половине и меньше в верхней половине. При одинаковом напоре воды верхняя половина, нижняя половина и суммарный гидравлический градиент образцов глинопесчано-гравийной смеси были меньше, чем у чистого гравия, а гидравлическая проводимость глинисто-песчано-гравийной смеси была больше, чем у чистого гравия. таковой из чистого гравия, потому что глинисто-песчано-гравийная смесь имеет больший коэффициент межзерновых пустот, более сильную водопроницаемость и меньший гидравлический градиент. При одинаковом содержании мелких частиц внешний напор глинисто-песчано-гравийной смеси был меньше, чем у чистого гравия в случае засорения и разрушения.

Однако на рисунках 8(a) и 8(b) изменение гидравлического градиента кривых CFC-1 и FC-1 немного отличается от других кривых; с увеличением напора гидравлический градиент ХФУ-1 и ФЦ-1 не уменьшается при высоком напоре. Причина этого в том, что при низком содержании мелких частиц (CFC-1 и FC-1) поровое пространство образца было большим, а сопротивление мелких частиц при их миграции из нижней половины образца в верхняя половина образца была маленькой. Это облегчало закупорку пор образца мелкими частицами, а также облегчало увеличение гидравлического градиента образца с напором воды. Когда другие образцы были повреждены, большая часть мелких частиц была удалена из почвы; таким образом, гидравлический градиент уменьшался при высоком напоре воды. Согласно формуле изменение гидравлической проводимости с напором воды противоположно гидравлическому градиенту.

4.3. Потери мелких частиц для групп CFC и FC

После отказа потеря мелких частиц оказывает большое влияние на прочность грунта.Процент потери частиц, то есть отношение массы потерь частиц к исходной массе частиц, может лучше отражать степень потери мелких частиц, и это можно использовать для исследования влияния глины на потери мелких частиц. По окончании испытания последовательно вынимали и сушили верхнюю, среднюю и нижнюю три группы для получения сухой массы каждого слоя; затем глину каждого слоя промывали и каждый слой без глины высушивали для получения сухой массы этого слоя без глины после испытания. Формула для расчета потерь мелкого песка и глины выражается следующим образом:   Масса потерь мелкодисперсных частиц для этого слоя:    Масса потерь глины для этого слоя:    Масса потерь мелкого песка для этого слоя:   : исходная масса этого слоя. слой  : сухая масса этого слоя после испытания : сухая масса этого слоя без глины после испытания был немного меньше, чем у образцов в группе FC (показан на рис. 9).Процент потери мелкого песка для CFC-1, CFC-2 и CFC-3 составляет 3,51 %, 11,73 % и 8,95 % соответственно, что меньше, чем для FC-1, FC-2 и FC-3. (5,96%, 13,73% и 9,90%). Потери мелкого песка в нижнем слое каждого образца были наибольшими, в то время как потери в верхнем слое каждого образца были наименьшими. Потери мелкозернистого песка в нижнем слое ПК-2 самые большие из трех слоев каждого образца и составляют 18,63 %. Кроме того, даже масса мелкозернистого песка верхнего слоя CFC-1 и FC-1 увеличилась после внутренней эрозии, что также соответствует предыдущему анализу на рисунках 8(a) и 8(b). Под действием силы просачивания мелкие частицы мигрировали вверх, а крупные частицы не двигались из-за большой контактной силы между крупными частицами. Поэтому мелкие частицы постепенно мигрировали и собирались в верхний слой, и либо масса мелкого песка в верхнем слое увеличивалась, либо потери мелкого песка в верхнем слое были небольшими.


Внутренняя эрозия, на которую указывает потеря мелких частиц, изменила пористость, что привело к снижению прочности грунта по сравнению с его первоначальным значением.Примечательно, что большая потеря мелких частиц приведет к дальнейшему снижению прочности [18]. Однако, когда содержание глины в образце невелико, зерна глины полностью заключены в пустотах между более крупными зернами, не внося никакого вклада в поддержание каркаса более крупных зерен. Глинистые зерна малоактивны в передаче сил между частицами. На механическое поведение в первую очередь влияют более крупные контакты зерен. При деформации зерна глины могут перемещаться из одного порового пространства в другое, не внося существенного вклада в механическую реакцию грунта, поэтому потеря мелкого песка приведет к снижению прочности грунта.Как показано на Рисунке 9, содержание глины 10 % уменьшило потерю мелкого песка в каждом слое образцов группы CFC с тем же содержанием мелких частиц по сравнению с образцами группы FC, но не изменило тенденцию изменения потери мелкого песка. в космосе. Потери мелкого песка в группах FC и CFC уменьшались по направлению просачивания. Поэтому, независимо от того, была ли это глинисто-песчано-гравийная смесь или чистый гравий, степень снижения прочности грунта после обрушения возрастала от нижнего бьефа к верхнему.Следовательно, следует иметь в виду, что в инженерном проекте в первую очередь может быть разрушен верхний по течению грунт. Кроме того, по сравнению с чистым песком смесь глины, песка и гравия была более склонна к разрушению, но снижение прочности после разрушения было меньше, чем у чистого гравия.

Как видно на рис. 10(а), потери глины также постепенно снижались от нижнего слоя образца к верхнему, а содержание глины даже увеличивалось в верхнем слое ХФУ-3. На рис. 10(b) показано изменение потерь глины и мелкозернистого песка для каждого образца в группе CFC.Для каждого образца в группе CFC существовала положительная корреляция между потерей глины и потерей мелкого песка, и процент потери глины был больше, чем процент потери мелкого песка. Глина перемещалась снизу вверх под действием фильтрационной силы, а благодаря мелкому размеру частиц мигрировала не только в трубопроводе, образованном гравием, но и в трубопроводе, образованном мелким песком. Следовательно, миграцию глины нельзя было легко заблокировать, и процент потери глины был большим.

4.4. Критический гидравлический градиент и критическая скорость группы CS

Образцы CS представляют собой глинисто-песчано-гравийные смеси с фиксированным содержанием мелочи, но увеличивающимся процентным содержанием глины. Во время испытаний температура в помещении составляла 10°C, а коэффициент динамической вязкости воды . Согласно расчетной формуле каждый образец имел число Рейнольдса <5, как показано в таблице 5; поэтому считается, что течение воды по-прежнему подчиняется закону Дарси.

6


6

CS-1 CS-2 CS-3 CS-4 CS-5
(см/с) 0.074 0,086 0,072 0,078 0,080 0,089
(мм) 0,192 0,192 0,192 0,192 0,192 0,192
0,108 0.126 0.106 0.115 0.115 0.115 0.118 0.131

На рисунке 11 показано изменение скорости потока с гидравлическим градиентом для группы CS.На стадии стабильной фильтрации критический гидравлический градиент засорения уменьшался по мере увеличения содержания глины, а критическая скорость засорения увеличивалась с увеличением содержания глины. На стадии блокировки частиц рост скорости потока замедлялся с увеличением гидравлического градиента, а в образцах КС-0, КС-1 и КС-2 даже наблюдалось снижение скорости потока. На этапе разрушения при просачивании критический гидравлический градиент каждого образца в группе CS обычно уменьшался по мере увеличения содержания глины, а критическая скорость потока для разрушения увеличивалась вместе с содержанием глины.


Образцы с большей глинистостью имели более крупные межзерновые поры, а фильтрующее действие на миграцию мелкозернистого песка в почве становилось слабее. Следовательно, гидравлический градиент, необходимый образцу почвы для преодоления засорения, уменьшался по мере увеличения содержания глины, а критическая скорость потока увеличивалась вместе с содержанием глины (как показано в таблице 6). Хотя критический гидравлический градиент КС-1 и КС-4 увеличился в разной степени по сравнению с другими образцами, что может быть вызвано случайным распределением частиц в образцах, критический гидравлический градиент разрушения каждого образца в целом уменьшался с увеличением содержание глины.При увеличении глинистости глинисто-песчано-гравийной смеси от 0 до 25 % критический гидравлический градиент глинопесчано-гравийной смеси уменьшился с 0,64 до 0,386, что сделало ее более склонной к разрушению. Точно так же кривая распределения размера зерен все еще может использоваться в качестве критерия для определения того, подвержен ли грунт разрушению из-за внутренней эрозии. Примечательно, что образцы с более высоким содержанием глины и более пологим наклоном в тонкой части кривой гранулометрического состава были более подвержены повреждениям.

6




CS-1 CS-2 CS-3 CS-4 CS-5
Blockage критический гидравлический градиент 0.42 0.37 0.36 0.267 0.233 0.233 0,233
0.02029 0.0229 0.0251 0,0267 0,0271 0,0311
Неудача критическим гидравлический градиент 0,64 0,913 0,56 0,47 0,54 0,386
Сбой критической скорости (см / с) 0.0194 0.0248 0.0243 0.0308 0.034 0,034 0.0413
4.5. Напор, гидравлический градиент и гидравлическая проводимость группы CS

При том же гидравлическом градиенте гидравлическая проводимость каждого образца в группе CS увеличивалась с увеличением содержания глины (как показано на рисунке 12). На стадии стабильной фильтрации гидравлическая проводимость каждого образца практически не изменилась. На стадии блокировки частиц коэффициент проницаемости начал снижаться; по мере увеличения содержания глины степень снижения коэффициента проницаемости становилась больше.На стадии срыва фильтрации гидравлическая проводимость постепенно начала увеличиваться. С увеличением содержания глины межзерновая пористость и водоносная площадь поперечного сечения образца увеличивались, а также увеличивалась соответствующая гидравлическая проводимость. По мере увеличения гидравлического градиента движущиеся частицы начинали блокироваться и постепенно занимали межзерновые поры. По мере увеличения содержания глины межзерновые поры становились больше, эти более крупные поры могли быть заблокированы мелкими частицами, а уменьшение межзерновой пористости и гидравлической проводимости в заблокированной области становилось больше.При высоком гидравлическом градиенте частицы, заблокированные порами образца, вымывались из пор, и гидравлическая проводимость образцов снова возрастала.


По тем же причинам, что и для подготовки образцов в группах CFC и FC, результаты испытаний гидравлического градиента каждого образца в группе CS показали, что гидравлическая проводимость нижней половины была больше, чем у верхняя половина. Кроме того, гидравлическая проводимость была больше в нижней половине и меньше в верхней половине.Как видно на рисунке 13, при одном и том же напоре по мере увеличения содержания глины в образце гидравлический градиент верхней и нижней части образца становился меньше, а гидравлическая проводимость была противоположна гидравлическому градиенту. По мере увеличения содержания глины требуемый напор воды становился все меньше, когда образец блокировался и повреждался.

Образцы CS-3, CS-4 и CS-5 отличались от других образцов тем, что их гидравлический градиент увеличивался с увеличением внешнего напора.Поскольку часть мелкого песка была заменена глиной, межзерновая пора стала больше. По мере увеличения напора воды мигрировавший мелкий песок постепенно заполнял межзерновые поры, межзерновые поры образца становились меньше, а механическая энергия рассеивалась потоком воды на той же длине пути проникновения для преодоления возрастающего сопротивления трения. Следовательно, гидравлический градиент постепенно увеличивался.

4.6. Потери мелкого песка для группы CS

На рис. 14 показан процент потерь мелкого песка для группы CS.Среди потерь трех слоев потери мелкого песка в нижних слоях каждого образца были самыми большими. В нижнем слое каждого образца глинисто-песчано-гравийной смеси потери мелкого песка постепенно увеличивались по мере уменьшения содержания глины. В нижнем слое образца КС-0 процент потерь мелкого песка составил 20,77 %, а в нижнем слое образца КС-5 – всего 8,75 %. Величина потерь мелкого песка в среднем слое находилась между значениями нижнего и верхнего слоя, причем потери мелкого песка в среднем слое каждого образца также соответствовали правилу уменьшения потерь по мере увеличения содержания глины.По мере увеличения содержания глины потери верхнего слоя каждого образца становились все меньше. Потери мелкозернистого песка в верхнем слое каждого образца не превышали 5 %. Потери мелкого песка в образцах КС-0, КС-1 и КС-2 были одинаковыми, и все потери представляли собой чистые потери. Поскольку образцы подвергались внутренней эрозии в течение длительного периода времени при высоких гидравлических градиентах, мелкие частицы, отложившиеся в верхнем слое, в больших количествах переносились наружу. Процент потерь мелкого песка в верхнем слое образца КС-3 составил 0 %, а количество мелкого песка, перешедшего в верхний слой, было равно количеству вытекшего мелкого песка.Процент потерь мелкого песка в образцах КС-5 и КС-4 составил –3 % и –1,33 %. После испытания масса мелкого песка в верхнем слое образцов КС-4 и КС-5 увеличилась, а количество частиц мелкого песка, поступающих в верхний слой, было больше, чем количество вытекающих частиц мелкого песка, что также соответствует с изменением гидравлического градиента и гидравлической проводимости с напором воды, как показано на рис. 13.


Как видно на рис. 14, потери мелкого песка в каждом слое уменьшались по мере увеличения содержания глины, но не изменить тенденцию пространственного распределения выноса мелкого песка, который уменьшился в направлении фильтрации.Следовательно, по мере увеличения содержания глины степень снижения прочности грунта для каждого слоя после разрушения уменьшалась, но увеличивалась от нижнего течения к верхнему. Как показано на рисунке 15 (а), процент потери глины постепенно уменьшался от нижнего слоя к верхнему слою каждого образца. Процент потери глины в нижнем слое образца КС-1 составил 45 %, а в верхнем слое образца КС-5 – 3 %, что означает увеличение содержания глины после эрозионного повреждения. С точки зрения потерь на слой процент потерь глины в каждом слое уменьшался по мере увеличения содержания глины.С точки зрения общей потери глины для каждого образца, по мере увеличения содержания глины в образце потери глины уменьшались. Кроме того, процент потери глины в группе CS выше, чем у мелкозернистого песка на рисунке 15(b) по той же причине, что и в группе FC и группе CFC.

4.7. Ограничение и дальнейшее исследование

Доля массы глины в общей массе каждого образца ограничена менее чем 5%, что является одним из недостатков этой бумаги, а влияние более высокого содержания глины на внутреннюю эрозию будет изучено позже.Хотя диапазон изменения содержания глины невелик, влияние глины на внутреннюю эрозию глинисто-песчано-гравийной смеси огромно, что отражается в критическом гидравлическом градиенте и поглощении мелкого песка. Например, критический гидравлический градиент блокировки и критический гидравлический градиент отказа CFC-3 намного меньше, чем у FC-3, а потери мелкого песка у FC-3 также больше, чем у CFC-3. Согласно результатам экспериментов и анализу, причиной этого является то, что наличие глины увеличивает поры миграции песка в трубопроводах.Кроме того, согласно теории, предложенной Хенгом и Цю [33], при процентном соотношении массы глины к общей массе менее 9 % смазывание глины между более крупными частицами может «помочь» изменить взаимное положение более крупные частицы. Как показано на Рисунке 16, невозможно определить, облегчают ли миграцию мелкозернистого песка соотношение межзерновых пустот или смазывание частиц глины в этом испытании, и влияние когезии глины на перенос мелкозернистого песка также не изучалось. .Необходимо разработать новый эксперимент для изучения влияния смазки глины на миграцию мелкого песка во время внутренней эрозии. Однако вопрос о том, имеет ли место «смазка» частиц глины при миграции мелкозернистого песка между частицами, требует дальнейшего изучения.


5. Выводы

В данном исследовании были проведены испытания на внутреннюю эрозию образцов глинисто-песчано-гравийной смеси, образцов чистого гравия с разным содержанием мелких частиц и образцов глины-песчано-гравия с разным содержанием глины.Хотя содержание глины в мелких частицах варьировалось только от 0% до 25%, а диапазон изменения массы глины в общей массе образца был меньше, влияние глины на критический гидравлический градиент образцов, критическую скорость потока, потери частиц были огромными. Из этого исследования были сделаны следующие выводы: (1) Глинисто-песчано-гравийная смесь и чистый песок прошли одинаковую стадию просачивания. Однако критический гидравлический градиент глинисто-песчано-гравийной смеси был выше, чем у чистого гравия с таким же содержанием мелких частиц, а критическая скорость ниже, чем у чистого гравия с тем же содержанием мелких частиц.Для образцов глинисто-песчано-гравийной смеси с различным содержанием глины по мере увеличения содержания глины критический гидравлический градиент уменьшался, а критическая скорость потока увеличивалась. (2) При одинаковом напоре гидравлическая проводимость глинисто-песчаной гравийная смесь была выше, чем у чистого гравия и увеличивалась с содержанием глины; при одинаковом напоре гидравлический градиент глинисто-песчано-гравийной смеси был меньше, чем у чистого гравия, и уменьшался с увеличением содержания глины.(3) Глинисто-песчано-гравийная смесь и чистый гравий демонстрировали одинаковые характеристики пространственной потери мелких частиц: процент потери мелкого песка уменьшался в направлении просачивания. Однако потери мелкого песка в глинисто-песчано-гравийной смеси были ниже, чем в чистом гравии с таким же содержанием мелких частиц; для образцов глинисто-песчано-гравийной смеси с разным содержанием глины по мере увеличения содержания глины потери мелкого песка и потери глины уменьшались. Кроме того, процент потери глины в каждом образце выше, чем у мелкозернистого песка.

Доступность данных

Данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Благодарности

Авторы признательны Национальной ключевой программе исследований и разработок Китая (грант № 2018YFC1508604) и Национальному фонду естественных наук Китая (грант №51778210) за финансовую поддержку.

Параметры прочности на сдвиг глинистого песка, обработанного цементом и нанодиоксидом титана

  • AASHTO T307-99 (2003) Испытание модуля упругости для компонентов дорожного покрытия. ASTM International, Западный Коншохокен. https://doi.org/10.1520/STP12519S

    Книга Google ученый

  • Абдулла А.С., Ахмед С.А. (2016) Повышение характеристик прочности и набухания расширяющегося глинистого грунта с использованием наноглинистого материала.Гео-Чикаго 269: 451–457. https://doi.org/10.1061/9780784480120.046

    Статья Google ученый

  • ASTM D422-63 (2007) Стандартный метод испытаний для анализа размера частиц почвы. ASTM International, Западный Коншохокен. https://doi.org/10.1520/D422

    Книга Google ученый

  • ASTM D698–12e2 (2012) Стандартные методы испытаний лабораторных характеристик уплотнения грунта с использованием стандартного усилия (12 400 фут-фунт-сила/фут3 (600 кН-м/м3)).ASTM International, Западный Коншохокен. https://doi.org/10.1520/D0698-12E02

    Книга Google ученый

  • ASTM D2166/D2166M-16 (2016) Стандартный метод испытаний связного грунта на безнапорное сжатие. ASTM International, Западный Коншохокен. https://doi.org/10.1520/D2166_D2166M-16

    Книга Google ученый

  • ASTM D3080/D3080 M-11 (2011 г.) Стандартный метод испытаний грунтов на прямой сдвиг в осушенных условиях.ASTM International, Западный Коншохокен. https://doi.org/10.1520/D3080_D3080M-11

    Книга Google ученый

  • ASTM D4609-08 (2008) Стандартное руководство по оценке эффективности добавок для стабилизации грунта. ASTM International, Западный Коншохокен. https://doi.org/10.1520/D4609-08

    Книга Google ученый

  • Bahmani SH, Huat BBK, Asadi A, Farzadnia N (2014) Стабилизация остаточного грунта с использованием наночастиц SiO 2 и цемента.Constr Build Mater 64: 350–359. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.04.086

    Статья Google ученый

  • Бахмани С.Х., Фарзадния Н., Асади А., Хуат Б.Б.К. (2016) Влияние размера и содержания замещения нанокремнезема на развитие прочности остаточного грунта, обработанного цементом. Constr Build Mater 118: 294–306. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.075

    Статья Google ученый

  • Цао Г. (2004) Наноструктуры и синтез наноматериалов, свойства и применение.Издательство Имперского колледжа, Лондон. https://doi.org/10.1021/ja0409457

    Книга Google ученый

  • Чангизи Ф., Хаддад А. (2015) Прочностные свойства мягкой глины, обработанной смесью нано-SiO 2 и переработанного полиэфирного волокна. JRMGE 7 (4): 367–378. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2015.03.013

    Статья Google ученый

  • Чангизи Ф., Хаддад А. (2016) Влияние нанокомпозита на прочностные параметры грунта.KSCE J Civ Eng 21 (3): 676–686. https://doi.org/10.1007/s12205-016-1471-8

    Статья Google ученый

  • Chen J, Poon CS (2009) Фотокаталитические конструкции и строительные материалы: от основ к применению. Постройте среду 44 (9): 1899–1906. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.01.002

    Статья Google ученый

  • Chen P, Wei B, Zhu X, Gao D, Gao Y, Cheng J, Liu Y (2019) Изготовление и характеристика высокогидрофобных покрытий на основе рутила TiO 2 для самоочищения.Керам Инт 45(5):6111–6118. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.12.085

    Статья Google ученый

  • Эссави А.А., Эл.Алим С.А. (2013) Физико-механические свойства, высокая адсорбционная и фотокаталитическая эффективность сульфатостойких цементных смесей, содержащих микрокремнезем и нано-TiO 2 . Constr Build Mater 52: 1–8. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.11.026

    Статья Google ученый

  • Эстабраг А.Р., Бейтолахпур И., Джавади А.А. (2011) Влияние смолы на прочность грунтоцементная смесь.J Mater Civil Eng 23 (7): 969–976. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000252

    Статья Google ученый

  • Gao L, Ren Zh, Yu XJ (2015) Экспериментальное исследование глины, модифицированной нанометровым оксидом магния. Soil Mech Found Eng 52 (4): 218–224. https://doi.org/10.1007/s11204-015-9331-y

    Статья Google ученый

  • Гао Л., Рен К.И., Рен Чж., Ю. XJ (2017) Исследование свойств сдвига почвы, модифицированной нано-MgO.Мар Георесурс Геотехнология 36(4):465–470. https://doi.org/10.1080/1064119X.2017.1335813

    Статья Google ученый

  • Garzón E, Cano M, O’Kelly BC, Sánchez-Soto PJ (2015) Композиты из филлитовой глины и цемента с улучшенными техническими свойствами и материалами. Appl Clay Sci 114: 229–233. https://doi.org/10.1016/j.clay. 2015.06.006

    Артикул Google ученый

  • Хань Б., Чжан Л., Цзэн С., Донг С., Ю С., Ян Р., Оу Дж. (2017) Эффект наноядра в наноинженерных цементных композитах.Compos Part A Appl S 95:100–109. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2017.01.008

    Статья Google ученый

  • Хассан М.М., Дилла Х., Мохаммад Л.Н., Рупнов Т. (2010) Оценка долговечности фотокаталитического покрытия из диоксида титана для бетонного покрытия. Constr Build Mater 24 (14): 56–61. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.01.009

    Статья Google ученый

  • Huang Y, Wang L (2016) Экспериментальные исследования наноматериалов для улучшения почвы: обзор.Environment Earth Sci 75 (6): 497. https://doi.org/10.1007/s12665-015-5118-8

    Статья Google ученый

  • Иранпур Б., Хаддад А. (2016) Влияние наноматериалов на обработку разрушаемой почвы. Англ Геол 205: 40–53. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2016.02.015

    Статья Google ученый

  • Джалал М., Рамезанианпур А.А., Пул М.К. (2013a) Прочность на разрыв при разделении бинарного смешанного самоуплотняющегося бетона, содержащего малый объем летучей золы и наночастиц TiO 2 .Compos B Eng 55: 324–337. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.05.050

    Статья Google ученый

  • Джалал М., Фатхи М., Фарзад М. (2013b) Влияние летучей золы и наночастиц TiO 2 на реологические, механические, микроструктурные и термические свойства высокопрочного самоуплотняющегося бетона. Мех Матер 61: 11–27. https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2013.01.010

    Статья Google ученый

  • Jin L, Song W, Shu X, Huang B (2018) Использование понизителя воды для улучшения механических и прочностных свойств грунта, обработанного цементом.Constr Build Mater 159: 690–694. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.10.120

    Статья Google ученый

  • Калхор А., Газави М., Рустаи М., Мирхоссейни С.М. (2019) Влияние нано-SiO 2 на геотехнические свойства мелкозернистых грунтов, подверженных циклам замерзания-оттаивания. Cold Reg Sci Technol 161: 129–136. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2019.03.011

    Статья Google ученый

  • Халид Н., Аршад М.Ф., Мукри М., Мохамед К., Камарудин Ф. (2014) Свойства нанокаолина, смешанного с каолином.Electron J Geotech Eng 19:4247–4255

    Google ученый

  • Kutanaei SS, Choobbasti AJ (2016) Влияние частиц наносиликата и случайно распределенных волокон на скорость ультразвукового импульса и механические свойства сцементированного песка. J Mater Civ Eng. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001761

    Статья Google ученый

  • Li Zh, Han B, Yu X, Dong S, Zhang L, Dong X, Ou J (2017) Влияние нанодиоксида титана на механические и электрические свойства и микроструктуру реактивного порошкового бетона.Mater Res Express 4 (9): 1–23. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aa87db

    Статья Google ученый

  • Лина С., Сун С., Шена К., Тана Д., Жанга Х., Донга Ф., Фу Х (2018) Фотокаталитические микрореакторы на основе коллоидосом глины, содержащих нано TiO 2 . Appl Clay Sci 159: 42–49. https://doi.org/10.1016/j.clay.2017.08.022

    Статья Google ученый

  • Лоренцо А.Л., Бергадо Д.Т. (2004) Фундаментальные параметры нового подхода к глине с добавлением цемента.J Geotech Geoenviron 130 (10): 1042–1050. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2004)130:10(1042)

    Статья Google ученый

  • Meng T, Yu Y, Qian X, Zhan S, Qian K (2012) Влияние нано-TiO 2 на механические свойства цементного раствора. Constr Build Mater 29: 241–245. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.10.047

    Статья Google ученый

  • Meng T, Qiang Y, Hu A, Xu Ch, Lin L (2017) Влияние добавки соединения нано-CaCO 3 на развитие прочности и микроструктуру стабилизированного цементом грунта в морской среде.Conster Build Mater 151: 775–781. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.016

    Статья Google ученый

  • Монтгомери Д. (2013) Планирование и анализ экспериментов, 8-е изд. Wiley, Хобокен, стр. 188–210

    Google ученый

  • Ngoh YS, Nawi MA (2016) Изготовление и свойства иммобилизованной P25 TiO 2 — двухслойной системы монтмориллонита для синергетического фотокаталитического адсорбционного удаления метиленового синего.Mater Res Bull 76: 8–21. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2015.11.060

    Статья Google ученый

  • Сариоссеири Ф., Мухунтан Б. (2009) Влияние обработки цементом на геотехнические свойства некоторых почв штата Вашингтон. Англ Геол 104: 119–125. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2008.09.003

    Статья Google ученый

  • Шахбази М., Ровшанзамир М., Абтахи С.М., Хеджази С.М. (2017) Оптимизация волокон ковровых отходов и частиц стального шлака для укрепления расширяющегося грунта с использованием методологии поверхности отклика.Appl Clay Sci 142: 185–192. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.11.027

    Статья Google ученый

  • Шен С., Бертон М., Джобсон Б., Хазельбах Л. (2012) Проницаемый бетон с диоксидом титана в качестве фотокаталитического соединения для более экологичной городской дорожной среды. Constr Build Mater 35 (8): 74–83. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.097

    Статья Google ученый

  • Сингх К.П., Гупта С., Сингх А.К., Синха С. (2011) Оптимизация адсорбции красителя кристаллического фиолетового из воды магнитным нанокомпозитом с использованием подхода моделирования поверхности отклика.J Hazard Mater 186: 1462–1473. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.12.032

    Статья Google ученый

  • Сейеди Гельсефиди С.А., Мамаганян Дж. (2013) Стабилизация слабого глинистого грунта с низкой пластичностью с использованием наноматериала. В кн.: Материалы 5-го Международного съезда молодых инженеров-геотехников. Конференция, Марн-ла-Валле, Франция, том 2. ISO Press, Амстердам, Нидерланды, стр. 134–147

  • Таха М.Р., Таха ОМЕ (2012) Влияние наноматериалов на расширение и усадку почвы.J Nano Res 14 (1190): 1–13. https://doi.org/10.1007/s11051-012-1190-0

    Статья Google ученый

  • Wang H, Tang B, Li X, Ma Y (2011) Антибактериальные свойства и коррозионная стойкость легированных азотом покрытий TiO 2 на нержавеющей стали. J Mater Sci Технол 27(4):309–316. https://doi.org/10.1016/S1005-0302(11)60067-4

    Статья Google ученый

  • Yetilmezsoy K, Demirel S, Vanderbei RJ (2009) Моделирование поверхности отклика при удалении Pb(II) из водного раствора с помощью Pistacia vera L.: Экспериментальный дизайн Бокс-Бенкен. J Hazard Mater 171: 551–562. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.06.035

    Статья Google ученый

  • Зомородян А., Могиспур Ш., Солеймани А., Брендан Ко’Келли (2017) Повышение прочности чистой и загрязненной керосином песчаной тощей глины с использованием наноглины и нанокремнезема в качестве добавок. Appl Clay Sci 140: 140–147. https://doi.org/10.1680/jgrim.16.00028

    Статья Google ученый

  • Некоторые аспекты сжимаемости глинистого песка

    Цитируется по

    1. Влияние присущей анизотропии на прочность природного гранитного остаточного грунта при обобщенных траекториях напряжений Пример хорошо просеянного грунта

    4. Механика полностью разложившегося гранита: пример переходного поведения

    5. Экспериментальное исследование механического поведения мерзлого глино-гравийного композита

    6. Генезис переходного поведения в геоматериалах: обзор и анализ пробелов

    7. Инженерная геология остаточной почвы, полученной из аргиллитов в Зимбабве

    8. Влияние начального коэффициента пустотности на поведение в критическом состоянии низкосортных мелкозернистых песков

    9. Исследование полностью разложившейся вулканической породы с переходным режимом поведения

    10. Несоответствие коэффициента пустот в критическом состоянии плохо отсортированного песка из-за локализации деформации сдвига

    11. Влияние сортировки на сжимаемость водонасыщенных лёссовых грунтов

    12. На собственное поведение разложившихся вулканических пород

    13. Поведение при сжатии гидратсодержащих карбонатно-песчаных смесей

    19197 Влияние мелочи

    9119 на поведение сжатия разложившихся вулканических пород

    15. Количественная оценка «переходного» поведения грунта

    16. Оценка влияния конструкции на поведение сжатия молодого аллювиального пылеватого грунта

    17. Роль характеристик частиц в характеристиках сжатия щелевых песков

    18. Переходное поведение в хорошо сортированных грунтах: пример полностью разложившегося гранита

    19. Механическое поведение железных хвостов Паньчжихуа

    2 . . Закрытие к «Переходному поведению в крупнозернистых грунтах с хорошей фракцией» Ян Сяо, М. Р. Куп, Хун Лю, Ханьлун Лю и Цзиншань Цзян

    24. Регрессионные модели для оценки критической пористости грунтов по основным свойствам грунта на основе теории перколяции

    26. Влияние мелких фракций на характеристики разжижения в материалах с хорошим гранулометрическим составом

    27. Экспериментальное и теоретическое исследование поведения при сжатии песчано-глинистых смесей в рамках гомогенизации

    28. Поведение песчано-глинистых смесей для основания дорожного покрытия

    29. Конституционное моделирование для прозрачных гранулированных грунтов Механика насыщенного пылеватого лесса с переходным режимом

    31. Изучение влияния выветривания на грунты, полученные из разложившихся вулканических пород

    32. Переходное поведение в хорошо сегрегированных грубозернистых грунтах

    33. Экспериментальное исследование механического поведения глино-заполнителевых смесей

    34. Влияние содержания мелочи на циклическую прочность на сдвиг недренированных песчано-глинистых смесей

    35. Интерпретация критического состояния влияния мелких частиц в илистых песках

    36. Влияние дробления частиц на линию критического состояния материала каменной наброски

    37. Методы нормализации для медленно сходящихся грунтов

    38. Экспериментальная характеристика влияния мелких частиц на жесткость песка с присущей структурой анизотропией

    39. Инженерное поведение и коррелированные параметры из полученных результатов песчано-пылевых смесей

    40. Экспериментальная оценка поведения прочности на сдвиг пластичных и непластичных илов

    41. Влияние выветривания на физико-механические свойства гранитного сапролита

    42. Сдвиговое поведение песчано-алевритовой смеси при низких и высоких вмещающих давлениях

    43. Переходное поведение в песках с пластичной и непластичной мелочью

    44. Идентификация и количественная оценка переходных режимов поведения в отложениях Венецианской лагуны

    45. Влияние метода восстановления на поведение полностью разложившегося гранита

    46. Экспериментальная точность исходного удельного объема

    47. Неустойчивость насыщенных и ненасыщенных крупнозернистых грунтов

    48. Поведение на сжатие песчано-глинистых смесей различного размера и формы с различными поровыми флюидами

    49. Роль дробления частиц в механике непластичных песок

    50. Влияние всестороннего давления и содержания мелочи на характеристики сжимаемости песка

    51. На поведение при сжатии восстановленных грунтов

    52. Механическая реакция средне-мелкозернистого разложившегося гранита в Гонконге

    53. Изменения характеристик частиц, связанные с сжатием песка

    54. Влияние непластической мелочи на реакцию илистого песка циклической нагрузке

    55. Механика подледниковых отложений: пример нового «переходного» поведения

    56. Инженерная характеристика норвежских гляцио-морских илов

    57. Интерпретация недренируемой неустойчивости смешанных грунтов по эквивалентному параметру межзернового состояния

    58. Двухповерхностная модель повреждения и оценка естественных грунтов в рамках термомеханического подхода

    59. Поведение глинистого песка при сжатии и содержание переходной мелочи

    60. Проблемы выявления эффектов структуры и критического состояния в грунте с переходным поведением

    61. Механика итальянского ила: пример «переходного» поведения

    62. Изотропная текучесть в искусственно сцементированном грунте, отвержденном под напряжением

    63. Изотропная текучесть в искусственно сцементированном грунте, отвержденном под напряжением является наиболее важной частью процесса. Без прочной и упругой основы все, что вы поставите сверху, будет более подвержено неудачам по мере того, как сдвигается и оседает.

    Еще одна вещь, которую следует учитывать, это тип почвы, на которой вы строите.Есть три основных типа почв; песок, ил и глина. Все три типа почвы очень разные, поэтому необходимо иметь представление о том, чем различаются типы почв.

    Песок. Песок представляет собой гранулированный материал, состоящий из мелких частиц камня и минералов.

    Ил — Ил представляет собой пылевидный осадок, переносимый ветром или водой. Ил состоит из очень мелких каменных и минеральных частиц и имеет очень тонкий и мучнистый вид.

    Глина. Глина представляет собой органическую почву с самым высоким содержанием минералов по сравнению с другими почвами.Глина – идеальная почва для выращивания. Глины считаются пластичными, что делает их сложными для строительства.

    С учетом различных типов почв и простоты использования при строительстве песок является идеальной почвой. Песок представляет собой небольшие камни, поэтому песок легко уплотняется очень плотно, а затем не меняет форму при попадании в почву воды или чего-либо еще. Лучше всего подходят песчаные почвы, а глинистые – худшие почвы для строительства. Поскольку глинистые почвы пластичны по своей природе, они неустойчивы для строительства.Часто, когда глинистая почва намокает, частицы глины временно или постоянно меняют форму.

    Хотя известно, что глинистые почвы очень сложны для строительства, самыми сложными почвами считаются глины с высокой экспансивностью или глины с высокой пластичностью. Эти типы глины очень непредсказуемы и будут расширяться или сжиматься при намокании, а затем часто меняют форму при высыхании. Это приводит к проблемам в процессе строительства, потому что строительной бригаде сложно равномерно уплотнить грунт и сохранить его форму при высыхании.Это также вызывает большие проблемы после строительства в случае, если вода или другая жидкость просачивается в почву, что часто приводит к массовым разрушениям верхнего слоя (например, асфальта, бетона и т. д.), потому что основание сильно сместилось и сдвинуло жесткий слой верхнего покрытия. .

    Строительство из расширяющихся глин очень сложно, будь то грунтовые дороги, дороги с твердым покрытием или любые другие фундаментные работы. В то время как варианты обработки обширных глинистых грунтов для грунтовой дороги ограничены, следующие варианты были бы жизнеспособными.

    ПОДГОТОВКА ГРУНТОВЫХ ДОРОГ
    ПЕРЕРАБОТКА ГРАВИЯ

    Обработка расширяющихся глин гравием действует как слой над расширяющейся почвой, чтобы уменьшить количество воды, попадающей в почву, тем самым уменьшая ее теоретическое расширение. Обработка обширных глинистых почв гравием поможет снизить вероятность того, что дорога выйдет из строя из-за того, что она слишком грязная или покрыта колеями, но обработка не будет длиться вечно. В зависимости от климата, степени расширения почвы и использования обработка может длиться от нескольких недель до 6 месяцев.В то время как обработка почвы гравием является простым вариантом, доступным для большинства людей, вариант обработки гравием может накапливаться с течением времени, что делает обслуживание дороги очень дорогим и нестабильным.

    ПОЛИМЕРЫ

    Стабилизация грунта на полимерной основе является очень популярным методом во всем мире. При использовании полимерного стабилизатора почвы полимер по существу действует как клей и связывает частицы почвы вместе. Полимеры просты в использовании, но требуют большего количества этапов нанесения, обычно включая уплотнение почвы.Полимерная стабилизация грунта эффективна для большинства типов грунтов, но имеет ограниченный срок службы. Тип полимера и грунта сильно влияет на срок службы проекта, но ожидаемый срок службы может составлять 6-18 месяцев. Поскольку расширяющиеся глины часто очень мелкие, полимерам может быть сложно связать вместе такие мелкие частицы.

    ОБРАБОТКА ДОРОГ С МОЩНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ

    Варианты для мощеных или покрытых проектов с использованием экспансивных глин немного более распространены и испытаны и проверены.

    НАД РАСХОДОМ

    Чрезмерные земляные работы — это очень простой процесс, при котором строительная бригада удаляет большую часть, в идеале, всю обширную глинистую почву с локации. Затем пустота будет заполнена стабильным основным крупнозернистым материалом, варьирующимся от импортного песка до заполнителя Типа II. Этот вариант очень распространен, потому что грунт, который мог бы стать причиной всех будущих неприятностей, полностью удаляется. Опция Over Excavation часто очень дорогая и требует много времени из-за того, что весь старый материал необходимо вытащить, а новый нужно вытащить.Затраты увеличиваются не только из-за покупки нового базового грубого материала.

    ОБРАБАТЫВАЕМОЕ ЦЕМЕНТОМ ОСНОВАНИЕ

    Основание, обработанное цементом или известью (CTB), очень распространено в разных регионах мира. Процесс включает в себя введение небольшой порции цемента или извести в естественную почву, затем уплотнение почвы и затвердевание почвы цементом. Этот процесс часто увеличивает прочность почвы, но также добавляет химическую связь к частицам почвы, что помогает снизить вероятность того, что почва расширится или сожмется по дороге.Основание, обработанное цементом, — это метод, который использовался в течение десятилетий и совершенствовался, что делает его довольно простым в использовании и оперативным. Единственным недостатком обработанной цементом основы является стоимость; стоимость обычно очень высока, так как количество цемента очень велико. Стоимость колеблется от региона к региону в зависимости от стоимости цемента и его доступности, но традиционно стоимость использования обработанной цементом основы может увеличить стоимость на 40% по сравнению с традиционными методами строительства дорог.

    ПЕРМА-ЗАЙМ

    Другим вариантом как для грунтовых, так и для асфальтированных дорог является Perma-Zyme.Perma-Zyme — это уникальный стабилизатор почвы на основе ферментов. Perma-Zyme работает, взаимодействуя с частицами глины и вызывая электрохимическую реакцию, которая навсегда связывает частицы почвы вместе. В отличие от других вариантов восстановления обширных глинистых почв, Perma-Zyme прослужит более 10 лет при использовании на грунтовых дорогах и более 30 лет при использовании на дорогах с твердым покрытием. Более длительный срок службы обусловлен химической реакцией с частицами глины, которая, естественно, занимает столетия, но Perma-Zyme ускоряет процесс до нескольких дней или недель.

    В тех случаях, когда Perma-Zyme используется для восстановления высокорасширяющихся глин. Perma-Zyme работает, связывая каждую частицу глины вместе в почве и связывая все другие объекты в почве. Во время этого процесса форма частиц глины «запирается» и делает почву непроницаемой, поэтому почва не сможет впитывать воду, не расширяясь и не сжимаясь.

    После применения Perma-Zyme прочность почвы значительно улучшится.Результаты многих испытаний показали, что R-значение почвы увеличится на 400%. При увеличении прочности на такую ​​величину конструкцию дороги часто можно скорректировать, чтобы уменьшить количество базового слоя или асфальта, что снизит затраты на строительство в геометрической прогрессии.

    ЗАВЕРШЕНИЕ

    При строительстве из высокорасширяющихся глин важно предпринимать соответствующие шаги. Сегодня на рынке существует множество инструментов и продуктов, которые могут помочь сделать процесс более плавным и создать более долговечные дороги.При работе с глинами с высокой экспансивностью выбор правильного инструмента для правильной работы имеет жизненно важное значение.

    Градация глинистого песка.

    Лигнин является вторым по величине растительным полимером на Земле после целлюлозы. Около 98% лигнина, производимого в бумажной и целлюлозной промышленности, используется для сжигания тепла или производства электроэнергии. Менее 2% лигнина используется в более важных областях, в основном в составе диспергаторов, клеев и поверхностно-активных веществ. Асфальт является одним из самых важных материалов в дорожном строительстве.Это темно-коричневая сложная смесь, состоящая из углеводородов различной молекулярной массы и их неметаллических производных. Поскольку химическая структура лигнина аналогична структуре асфальта, это углеводородный материал на основе углерода. Другие исследователи изучали применение лигнина в строительстве дорожных покрытий. В этой статье были обобщены структура, применение и технология экстракции лигнина. Это обзорная статья, описывающая различные области применения лигнина в строительстве дорожных покрытий и исследующая перспективы применения.Существует три основных типа материалов дорожных покрытий, которые можно использовать для получения лигнина в строительстве дорожных покрытий: асфальт, асфальтовая смесь и грунт дорожного полотна. В асфальте лигнин можно использовать в качестве модификатора, наполнителя, эмульгатора, антиоксиданта и связующего агента. В асфальтобетонных смесях в качестве добавки можно использовать лигнин. В грунтах основания дорог лигнин можно использовать в качестве стабилизатора грунта. Кроме того, в статье проанализировано влияние применения лигнина на основе оценки жизненного цикла. Выводы свидетельствуют о том, что асфальт, модифицированный лигнином, обладает большей вязкостью и твердостью, а его жаростойкость и устойчивость к колееобразованию могут быть значительно улучшены по сравнению с обычным асфальтом.Кроме того, некоторые битумные вяжущие, модифицированные лигнином, обладают пониженной низкотемпературной трещиностойкостью и сопротивлением усталости, которые можно регулировать и выбирать в зависимости от климатических изменений в различных регионах. Доказано, что использование лигнина в качестве добавки к битумной смеси и наполнителя асфальта вполне осуществимо. Лигнин также может обеспечивать хорошие механические свойства, а также экологические преимущества в качестве стабилизатора почвы. Таким образом, лигнин играет важную роль в асфальтовом покрытии и грунте дорожного полотна, и, вероятно, в будущем он станет тенденцией развития из-за его экологичности и низкой стоимости.Необходимы дополнительные исследования, чтобы обобщить применение лигнина в строительстве дорожных покрытий.

    Песчано-глиняные дороги Южной Каролины — Общая история автомобильных дорог — История автомобильных дорог

    Песчано-глиняные дороги Южной Каролины

    Одна из универсальных истин заключается в том, что строительство дорог зависит от имеющихся материалов. В то или иное время почти каждый материал, распространенный в данной местности, был опробован дорожниками. Примером могут служить дороги из песка и глины.

    Песчано-глиняное дорожное строительство было одним из распространенных способов обеспечения устойчивого дорожного покрытия в начале 20 века.Идея заключалась в том, что добавление глины на песчаные дороги придавало им устойчивость; добавление песка к глиняным поверхностям предотвратило их колейность и липкость в сырую погоду. Историк Альберт Роуз объяснил, что сложной частью строительства было получение надлежащих пропорций песка и глины, чтобы «глина действовала как связующее, в то время как частицы песка могли опираться друг на друга и сцепляться, чтобы противостоять перемещению из-за движения транспорта».

    Истоки песчано-глиняных дорог уходят в глубокую древность.В США сведения о песчано-глиняных дорогах появились в самой ранней литературе по строительству дорог. В качестве примера Роуз процитировал трактат С. В. Джонсона 1806 года, в котором описывается использование песчаного основания на глинистых почвах. Однако это искусство было заново открыто в Южной Каролине в 1890-х годах. Несколько претендентов заявили о себе, но Роуз указал С. Х. Оуэнса:

    .

    С их экономикой, истощенной разрушительными последствиями войны, Юг нуждался в дорожном покрытии, которое можно было бы построить и обслуживать с небольшими затратами из местных материалов в изобилии.Поэтому вполне логично, что С. Х. Оуэнс, дорожный контролер округа Ричленд, Южная Каролина, из-за своего местоположения, тщательности и эффективности своей работы был провозглашен своими коллегами «отцом песчано-глиняных дорог». в Америке.»

    Мистер Оуэнс писал: «В январе 1889 года я взял на себя ответственность за дороги в этом графстве, которые тогда были в глубоком песке на двух третях графства, а остальная часть проходила через липкие глинистые холмы, за исключением примерно двух миль щебеночной дороги, строительство которой оказалось слишком дорогим для нашего округа.Я начал покрывать песок на старой Камденской дороге глиной примерно на 10 дюймов в глубину. Сначала люди были недовольны. Шел сильный дождь, и они не привыкли видеть грязные дороги. Я продолжал сыпать песок на глину до тех пор, пока она не перестала вязнуть и прилипать к колесам, удерживая ее увенчанной обычным дорожным скребком. После того, как я проложил несколько миль дороги, и она стала ровной и твердой, люди были в восторге».

    Эта последовательность событий — смешивание материала, взаимодействие с дождем, общественное недовольство, за которым следует дальнейшее применение материала — оказалась обычной для строительства песчано-глиняных дорог.

    Управление дорог общего пользования США/Управление дорог общего пользования (два его названия в этот период) распространяло информацию о строительстве песчано-глиняных дорог там, где они были наиболее практичными — в районах, где мороз не проникал в землю на сколько-нибудь заметную глубину. . Южная Атлантика и страны Персидского залива особенно подходили для этой техники.

    Управление выпустило свой первый бюллетень по этому вопросу в 1906 году: Строительство песчано-глиняных и жженых глиняных дорог Уильяма Л.Ложка, дорожный эксперт, Управление дорог общего пользования (Бюллетень № 27). Спун заметил, что в штатах Атлантики и Персидского залива есть «большие территории, [где] песок и глина являются практически единственными материалами, доступными для строительства дорог». Бюллетень был предназначен для того, чтобы помочь дорожникам распознать физические характеристики глины и песка, чтобы облегчить их использование при строительстве дорог:

    Однако следует помнить, что большие различия в физических свойствах глины затрудняют установление определенных правил, которые должны быть общими по своему характеру, для смешивания и применения этого материала.

    Тем не менее успех песчано-глиняных дорог был очевиден:

    Можно смело сказать, что строительство песчано-глиняных дорог в южных штатах прошло экспериментальную стадию. Было доказано, что они хорошо приспособлены для легкого движения, менее шумны, менее пыльны и более устойчивы, чем обычные дороги из щебня. Даже при интенсивном движении они оказались в значительной степени удовлетворительными. В Южной Атлантике и странах Персидского залива есть песчано-глинистые дороги, по которым круглый год перевозят тяжелые грузы хлопка и другой сельскохозяйственной продукции, но с незначительным ущербом.Если принять во внимание дешевизну этого вида строительства, то будет видно, что, по крайней мере, для некоторых местностей он предпочтительнее щебня.

    Бюллетень содержал серию фотографий, иллюстрирующих строительство песчано-глиняных дорог.

    Профессор М. Гуд Хоумс с факультета гражданского строительства Университета Южной Каролины объяснил, как строить дороги из песка и глины в апрельском выпуске журнала Southern Good Roads за 1911 год. Он ясно дал понять, что во время первоначального строительства нужно было проявлять большую осторожность, но что дорога не будет завершена до тех пор, пока не произойдут циклы движения, дождь и добавление большего количества песка для укрепления поверхности.В дополнение к обеспечению надлежащего дренажа, дорожный строитель также должен был проводить регулярное техническое обслуживание, чтобы поддерживать дорогу в хорошем состоянии.

    Трудности, присущие строительству, побудили Спуна подготовить статью «Строительство песчано-глиняных дорог» для апрельского номера Southern Good Roads за 1910 год. Спун, к тому времени работавший дорожным инженером штата Северная Каролина, первым назвал преимущества:

    .
    Она, несомненно, доказала свою эффективность во многих случаях, и ее эластичная поверхность не имеет себе равных в качестве дороги, утешающей людей и животных.Она менее вредна для автомобилей, чем другие дороги, и с точки зрения расходов она менее затратна по себестоимости и требует меньше ремонта.

    К сожалению, имели место некоторые «заметные случаи отказа». Он объяснил почему:

    Обыкновенный песок и глина создают лучшую дорогу, чем вся глина или весь песок, потому что они имеют тенденцию преодолевать плохие качества друг друга. Песок делает глину менее липкой, а глина преодолевает жидкий характер песка. Из этого наблюдения можно заключить, что любое случайное смешивание песка и глины приведет к образованию песчано-глинистой дороги, но нельзя сделать большей ошибки, чем предположить, что хорошие результаты неизменно последуют, когда используемые пропорции и принцип, лежащий в основе смешивания, неверны. понятно дорожнику.Ясно, что между песком и глиной должна существовать определенная пропорция, чтобы можно было добиться наибольшей нейтрализации плохих свойств глины и песка и получить из полученного соединения наилучшую дорогу. Очевидно, что из-за недостатка глины преобладает песок, и в результате дорога становится чрезмерно песчаной. Точно так же нехватка песка оставила бы глину без поддержки, готовой к дождю, и дорога стала бы грязной.

    Суть, как объяснил Спун, заключалась в том, что «песчинки…. . должны соприкасаться только с пустотами между песчинками, заполненными глиной.» Строитель дороги должен был варьировать количество глины в зависимости от природы песка (например, для крупнозернистого песка требовалось больше глины, чем для мелкого песка):

    Но во всех случаях песчинки должны соприкасаться, чтобы придать жесткость проходимой поверхности, когда глина размягчается дождем. Кроме того, это контактное отношение должно иметь достаточную глубину, чтобы выдерживать грузы, которые должны буксироваться по нему.

    Простой смесью песка и глины в соответствующих количествах дорога не будет завершена; «Процесс только начался.Каждый комок глины должен был превратиться в пасту добавлением воды:

    Таким образом, очевидно, что дорога должна стать чрезвычайно грязной сверху вниз и из стороны в сторону, прежде чем станет возможной однородность смеси. Это самый критический период в строительстве, и самый отважный дорожный строитель часто теряет надежду и мужество и чувствует, что он потерпел полную неудачу, когда он должен знать, и общественность должна знать, что это его подходящее время для осуществления и действительно воздействует на контактную смесь.

    В течение этого периода дорожный строитель должен был определить, нужно ли больше песка, но мог сделать это «только путем наблюдения и опыта… внимательно наблюдая за проявлениями». Поскольку первоначальная смесь редко была идеальной, дорожнику приходилось корректировать ее «через процесс лужения», который обычно занимал один или два года. Часто «дорога становится почти непроходимой в этот период луж».

    Еще одним ключом к успеху было качество глины. Глины, которые выдержали сильный дождь без эрозии, удерживали песок на месте, в то время как глины, которые плавились и становились жидкими при поливе водой, превращались в слякоть во время дождя, а в сухую погоду они образовывали пыль, оставляя песок рыхлым.Таким образом, строитель дорог «потребует больше знаний о глине, чем о песке».

    Песок надо было наносить обильно, «и ни в коем случае не скупиться». Ложка напомнила читателям, что «песок, а не глина составляет глубину твердого поверхностного материала»:

    Таким образом, ясно, что для того, чтобы построить дорогу, достаточную для интенсивного движения, толщина слоя песка должна быть не менее восьми дюймов при укладке на глиняное дорожное полотно, и следует проявлять большую осторожность при нанесении песка на время и в количествах, достаточных для поглощения размягченной глины, как только она появится на поверхности.

    Ложка поняла, что дорожник не всегда может позволить себе роскошь ждать дождя, чтобы смягчить глину. Он рекомендовал:

    Когда желательно построить песчано-глиняную дорогу на глиняном основании и нельзя дожидаться дождя, чтобы размягчить глину, то поверхность можно разрыхлить, вспахав ее и забив в нее песок; но прежде чем дорогу можно будет в каком-либо смысле назвать песчано-глинистой дорогой, она должна пройти через процесс лужения, и очень часто строитель обнаруживает, что у него избыток глины, и ему потребуется больше песка, когда исчезнет первое применение.Средство состоит в том, чтобы продолжать добавлять песок до тех пор, пока глина находится в избытке.

    Общественность не всегда понимала необходимость процесса лужения и времени, необходимого для приведения в порядок песчано-глиняной дороги. И. Э. Уотсон из Флоренции, Южная Каролина, сообщил об инциденте, произошедшем в 1890-х годах, когда он стал (как он утверждал) первым человеком в штате, а возможно, и в мире, «предъявленным уголовным судом, преданным суду и осужденным» за строительство песчано-глиняная дорога. В апрельском выпуске Southern Good Roads за 1911 год Уотсон вспомнил, что построил песчано-глиняную дорогу в округе Мэрион.Когда дождь превратил дорогу в непроходимое болото, на него подали в суд и обвинили в разрушении дороги общего пользования. Ватсон резюмировал решение судьи так:

    .
    Решение суда было, что я должен вернуть дорогу, как это было раньше, и так было приказано. По мнению суда, из двух зол лучше было выбрать меньшее. Старая дорога была плохой, а новая еще хуже. Еще одна особенность решения суда заключалась в том, что я должен за свой счет уложить дорогу в том виде, в каком я ее нашел.

    Ватсон сообщил, что, несмотря на приказ, он ничего не сделал с дорогой. Когда она высохла после дождя, дорога была в прекрасном состоянии — и все еще в таком состоянии спустя годы, когда он рассказал анекдот.

    21 февраля 1917 года Министерство сельского хозяйства США выпустило Бюллетень № 463, Земляные, песчано-глинистые и гравийные дороги Чарльза Х. Мурфилда, старшего инженера-дорожника с переименованным Управлением дорог общего пользования и сельского строительства. Он сообщил, что дорог общего пользования в Соединенных Штатах (за исключением дорог в объединенных городах и деревнях) всего 2.5 миллионов миль, из которых грунтовые дороги составляют 89½ процентов (2,2 миллиона). Из грунтовых дорог песчано-глиняные дороги составили в общей сложности 44 000 миль (около 2%), в основном на юге.

    Сравнивая эти результаты с более ранними исследованиями, Мурфилд пришел к выводу, что «очевидно, что строительство и содержание грунтовых дорог будут по-прежнему иметь большое значение в связи с каждым комплексным планом улучшения дорог общего пользования». Более того, поскольку песчано-глинистые и гравийные покрытия «часто представляют собой первые шаги от грунтовых дорог к более совершенным покрытиям», они останутся важными на долгие годы.

    Техническое обсуждение песчано-глиняных дорог в бюллетене Мурфилда было основано на бюллетене Спуна 1906 года. Как и Спун, Мурфилд подчеркивал один из наиболее важных аспектов строительства дорог из песка и глины:

    .
    Независимо от того, какой метод используется при устройстве песчано-глинистого покрытия, обычно приходится полагаться на движение транспорта, чтобы уплотнить и уплотнить материал покрытия, и дорога никогда не должна считаться завершенной до тех пор, пока она не будет подвергаться движению в течение значительного периода времени.В течение этого периода поверхность следует поддерживать в форме путем многократного перетаскивания, а при необходимости следует добавить дополнительный песок или глину в места, которые проявляют слабость из-за того, что эти материалы не были смешаны в надлежащих пропорциях.

    Он подчеркнул, что строительство потребовало нескольких этапов с течением времени. Описывая один тип проекта, он пояснил:

    После первого проливного дождя снова вспахать и боронить поверхность до тех пор, пока материал покрытия практически не превратится в грязь, после чего придайте поверхности форму и поддерживайте ее в форме путем многократного волочения до тех пор, пока она не высохнет и не будет полностью утрамбована.Внимательно следите за дорогой в течение нескольких месяцев после ее постройки, чтобы исправить недостатки песка или глины и сохранить форму поверхности.

    В течение первого десятилетия 20-го -го -го века растущее значение автомобилей сделало старые представления о дорожном покрытии устаревшими. Поверхности, которые идеально подходили для лошадей и повозок, были разрушены автомобильными шинами. Более твердые и долговечные покрытия, а именно асфальт и бетон, вскоре должны были заменить землю, песчано-глинистую, кирпичную, гравийную и другие поверхности, которые доминировали в первые два десятилетия движения «Хорошие дороги».

    .

    About Author


    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    ЮК «Эгида-Сочи» - недвижимость.

    Наш принцип – Ваша правовая безопасность и совместный успех!

    2022 © Все права защищены.