16.4. Укрепление грунтов органическими вяжущими материалами.

Для укрепления грунтов применяют жидкие битумы (СГ 25/40, СГ 40/70, СГ 70/130, МГ 25/40, МГ 70/130), битумные эмульсии, высокосмолистые нефти (условная вязкость 7 с), жидкие каменноугольные дегти и синтетические смолы. Битумные эмульсии применяют анионные прямого типа медленнораспадающиеся или катионные, а также битумные пасты, приготовленные на твердом эмульгаторе типа извести.

Укрепленные грунты органическими вяжущими должны соответствовать требованиям табл. 16.3. Показатели свойств приведены для образцов, твердевших 7 сут, за исключением коэффициента морозостойкости, который определяют на образцах, твердевших 28 сут.

Таблица 16.3. Показатели свойств грунтов, укрепленных органическими вяжущими

Показатель	Грунты, укрепленные битумными эмульсиями с добавкой извести	Грунты, укрепленные жидкими битумами, каменноугольными дегтями с добавкой активных или поверхностно-активных веществ, либо без добавки.
	верхний слой основания или покрытия	верхний слой основания или покрытия	Нижний слой основания
Предел прочности при сжатии образцов при 20°С, МПа, не менее	1,5	1,2	не определяется
То же при 50°С, МПа, не менее	0,9	0,7	то же
Предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов при 20°С, МПа, не менее	0,7	0,6	0,4
Набухание, % объема, не более	4	5	не определяется
Капиллярное водонасыщение, % объема, не более	не определяется	5	то же
Коэффициент морозостойкости, не менее	0,7	0,6	то же

Расход жидкого битума, каменноугольного дегтя или битумной эмульсии при укреплении крупнообломочных грунтов принимают в пределах 3-5 %, для супесей и легких суглинков 5-9 %, для тяжелых суглинков, песчаных или пылеватых глин с числом пластичности до 22 - в пределах 6-13 % массы грунта.

Оптимальную влажность для крупнообломочных грунтов принимают в пределах 2-4 %, для песков мелких и легких супесей 4-6 %, для тяжелых супесей и легких суглинков 5-8 %, для тяжелых суглинков 10-12 %, для глин числом пластичности до 22 в пределах 12-15 % массы грунта.

Применение битумных эмульсий, приготовленных на вязких битумах, позволяет создавать прочные, водо- и теплостойкие дорожные покрытия из грунтов на автомобильных дорогах с интенсивностью движения до 1000 авт/сут.

Работами М.И. Филатова, А.К. Бирули, В.М. Безрука установлено, что грунты, обработанные битумом или дегтем, имеют агрегатно-пористое строение, образующееся вследствие неравномерного распределения вяжущего в массе грунта, а также наличия замкнутых макропор, наполненных воздухом. Прочный гидрофобный слой на поверхности частиц грунта образуется только при химическом взаимодействии их с карбоновыми кислотами, входящими в состав битума.

Для укрепления песков различного состава, супесей, легких и тяжелых суглинков находят применение карбамидо-формальдегидные, карбамидные, фурфуроланилиновые, акриловые синтетические смолы. Укрепленные синтетическими смолами грунты характеризуются высокой прочностью, повышенной водо- и морозостойкостью.