Применение ферментного стабилизатора «дорзин» в дорожном строительстве

УДК 625.7/8 Струков А.А. генеральный директор ООО «ДорТехИнвест», Кочетков А.В. д.т.н., профессор, член Президиума Российской академии транспорта Кадыров Ж.Н. д.т.н., профессор Казахского университета путей сообщения Филимонов А.А. студент кафедры «Транспортное строительство» ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А». ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТНОГО СТАБИЛИЗАТОРА «ДОРЗИН» В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Во многих странах мира широко используются инновационные технологии, применение которых приводит к сокращению расходов, в сравнении использованием стандартных технологий строительства и ремонта автомобильных дорог. Ключевые слова: стабилизаторы, дорожное строительство, инновационные технологии, автомобильные дороги. Strukov A.A. General Director of "DorTehInvest" Kochetkov A.V. Doctor of Technical Sciences, professor, member of Presidium of the Russian academy of transport Kadyrov ZH.N. Doctor of Technical Sciences, professor of the Kazakh university of means of communication Filimonov A.A. student department «Transportation construction» Federal State Educational Institution of Higher Professional Education Saratov State Technical University of a name of Gagarin Y.A. THE USE OF ENZYME STABILIZATION "DORZIN" IN ROAD CONSTRUCTION In many countries of the world are widely used innovative technology, the use of which leads to a reduction in costs compared using standard construction and repair of roads. Keywords: stabilizers, road construction, innovative technology, roads. Развитие дорожного строительства связано с созданием дорожных одежд из монолитных покрытий, состоящих из органоминеральных и бетонных смесей. Их составляющая – битум и цемент являются весьма дорогими компонентами. С целью уменьшения необходимого количества вяжущих и повышения прочности и качества органоминеральных и цементобетонных смесей используются разные примеси типа поверхностно-активных веществ и катализаторов. Подобный процесс происходит и в технологии использования грунтов в дорожном строительстве. Для их укрепления целесообразно применять активные стабилизаторы, которые позволяют значительно сократить использование минеральных вяжущих и каменных материалов при проектировании и строительстве автомобильных дорог. Стабилизаторы – это широкий класс разных по составу и происхождению веществ, которые в малых дозах положительно влияют на формирование свойств дорожно-строительных материалов за счет активизации физико-химических процессов и оптимизации технологических процессов. Эти вещества могут использоваться почти на всех технологических этапах строительства автомобильных дорог, начиная от сооружения земляного полотна и заканчивая строительством твёрдых покрытий, искусственных инженерных сооружений и обустройством автомобильных дорог. Стабилизаторы могут быть различного происхождения, они отличаются по свойствам, но всех их объединяет то, что они увеличивают прочность, влагостойкость и морозоустойчивость, их можно рассматривать как «витамины», которые стимулируют не только физико-химические процессы как катализаторы, но и улучшающие качество и эффективность механико-технологических процессов. Современное эффективное дорожное строительство невозможно без применения технологий стабилизации грунтов. Данные технологии применяются во всем мире более 30 лет, в России же стабилизаторы грунта пока находят достаточно ограниченное применение. Использование стабилизаторов грунтов при строительстве автомобильных дорог позволяет: - снизить себестоимость строительства дорожного полотна от 25 до 40% за счет уменьшения объемов поставок каменных материалов (щебень, песок) и минеральных вяжущих; - сократить средние сроки строительства более чем вдвое за счет уменьшения физических объемов работ; - повысить качество и долговечность дорожного полотна [7-9]; - обеспечить однородность физико-механических свойств (в показателях разброса – дисперсии и коэффициенте вариации) [2,3]; - снизить риск недостижения целей и требований технических регламентов, нормативных документов и контрактной документации [1, 4-6, 10-13]. Известно, что при добавке к цементу сахара в количестве лишь 0,05% веса цемента прочность бетона в суточном возрасте снижается до нуля и в 3-суточном возрасте-—до 50% прочности того же бетона без добавки сахара. В настоящее время существует более 50 технологий стабилизации грунтов, в основном разработанных в США и ЕЭС. В США - более 3000 км. дорог (штаты Аляска, Айдахо, Миссури, Калифорния, Сан-Диего, Пенсильвания и т.д.). В Республике Казахстан в 2007-2008 гг. построен с применением этой технологии и успешно эксплуатируется участок дороги первой категории Астана-Петропавловск через курортный город Боровое 55 км. В Российской Федерации за последние 8 лет построены и эксплуатируются участки автомобильных дорог в Ставропольском крае, в Московской, Липецкой, Нижегородской, Белгородской и Оренбургской областях. В целом в Российской Федерации вследствие существующих административных барьеров и инерционности в дорожном хозяйстве технологии стабилизации грунтов используются только на небольших (экспериментальных) участках. Достигнутые результаты по пределам прочности на сжатие для различных стабилизаторов, применяемых в Российской Федерации приведены на рис.1 Рис. 1 Достигнутые результаты по пределам прочности на сжатие для различных стабилизаторов, применяемых в Российской Федерации В последнее время данная тема широко обсуждается, однако практические действия осуществляются крайне медленно. Следует отметить в качестве основных причин торможения принятия этой технологии крайне агрессивное ее продвижение на основе административного ресурса в начале 2000-х годов, которое встретило неприятие дорожников в территориальных органах управления. Исходя из национальных интересов страны и обеспечения максимального эффекта от внедрения технологий стабилизации грунтов, представляется целесообразным реализовывать мероприятия по четырем основным направлениям: 1. Уточнение нормативной правовой базы в сфере дорожного строительства, направленной на использование технологий стабилизации грунтов при строительстве и ремонте автомобильных дорог всех категорий. 2. Проведение централизованных комплексных исследований и разработка оптимальной технологии стабилизации грунтов для каждого региона Российской Федерации. Предполагается, что каждый тип грунта требует особого подхода (использования различных рецептур, возможно нескольких стабилизаторов и т.д.). Эти исследования с привлечением ведущих отечественных и зарубежных специалистов необходимы для того, чтобы исключить технические ошибки и столкновение коммерческих интересов при реализации отдельных проектов. Проведение таких работ позволит создать оптимальные технологии стабилизации грунтов (обеспечения однородности свойств) и определить, какие именно стабилизаторы наиболее подходят для российских условий. Например, компанией ООО «ДорТехИнвест» разработаны варианты дорожных одежд с конструктивными слоями из укрепленных местных грунтов с использованием ионного стабилизатора. 3. Создание производства стабилизаторов грунта в России. Важно, чтобы, например, к 2015 году до 80-90% стабилизаторов грунтов, используемых при дорожном строительстве, приходилось на отечественную продукцию. Это вопрос и национальной безопасности, и экономии ресурсов. Из числа существующих стабилизаторов необходимо выбрать наиболее востребованные и технологически подходящие для российских условий и организовать их производство внутри страны. 4. Проведение программы обучения инженерно-технического персонала дорожно-строительных организаций основам технологии стабилизации грунтов. Компания «ДорТехИнвест» в рамках исполнения Федеральных целевых программ «Развитие транспортной системы России (2010-2015 гг.)» и «Развитие города Сочи как горноклиматического курорта (2006-2014) гг.» предлагает технологию с использованием ионного стабилизатора ферментного препарата «Дорзин», для применения в практике дорожного строительства в регионах Российской Федерации. Данный препарат обеспечивает требуемые механико-технологические параметры, экологически безопасен, превосходит своих конкурентов по соотношению цены и качества, и уже апробирован в разных регионах Российской Федерации (в Ставропольском крае, Липецкой, Нижегородской, Белгородской и Оренбургской областях). При строительстве сложных и уникальных объектов данный препарат может эффективно сочетаться с другими стабилизаторами грунта. Это органический энзимный продукт, полученный путем ферментации патоки сахарной свеклы и являющийся экологически безопасным материалом, он может применяться в широком диапазоне погодных и климатических условиях. Высококонцентрованный фермент существенно активизирует процессы укрепления дорожно-строительных материалов цементом, и проявляет положительные качества при укреплении особенно тонкодисперсных грунтов, содержащих не менее 15-20 % по массе частиц, проходящих через сито 0,13 мм. Эффект от его применения основан на воздействии компонентов стабилизатора на активную часть грунта с учетом особенностей коллоидных и глинистых частиц. Ферментный препарат не относится к классу реактивных веществ, которые формируют структуру дорожно-строительных материалов, таких как цемент, известь и битум. Его надо рассматривать как активирующие микроэлементы, которые стимулируют не только физико-химические процессы как катализаторы, а повышают эффективность механико-технологических процессов уплотнения грунтовых сред. Важно отметить, что препарат создает условия уменьшения сопротивляемости среды типа «грунт-жидкость» при ее уплотнении. Уменьшается внутренний коэффициент трения. Частицы зернового материала имеют возможность изменить ориентацию и взаимное положение между собой, при этом среда становится более плотной. Фактически происходит устранение «слабых мест» в укрепляемой среде, за счет чего точечные и распределенные нагрузки своевременно перераспределяются на большей площади, уменьшаются деформации в местах приложения нагрузок. Ферментный препарат является сильным катализатором и одновременно сильным поверхностно-активным веществом, которое понижает поверхностное натяжение воды, в результате количество прочносвязанной воды в грунте резко сокращается, оптимальная влажность уменьшается на 1-3 %, чем обеспечивается достижение более высоких значений плотности при равных условиях уплотнения. Он активизирует ионообменные процессы, в результате происходит микроагрегатное структурообразование и искусственное «опесчанивание» грунта. Применение его в укрепляемой смеси пластифицирует физико-химические процессы образования цементного камня, который набирает прочность и одновременно сохраняет высокую деформативность. Наличие ферментных молекул в его составе способствует самозалечиванию возникающих деформаций и автоматическому повышению прочности структуры цементного камня при воздействии внешней нагрузки. Предлагаемая к рассмотрению технология строительства оснований дорожных одежд с конструктивными слоями из укрепленных грунтов с использованием ферментного препарата проста и эффективна. При его применении конструируется новая дорожная одежда на основе использования местных грунтовых материалов, находящиеся в районе дорожного строительства. Препарат смешивается с водой, вносится в размельченный грунт, который затем утрамбовывается. При сжатии происходит каталитический связывающий процесс, вызывающий сильный цементирующий эффект. В результате чего получается прочная и менее уязвимая к воздействию влаги дорожная одежда. Ферментный препарат работает практически со всеми видами грунтов. При конструировании дорожных одежд с его применением достигается сокращение объемов использования каменных материалов (щебень, песок) и минеральных вяжущих. Для строительства 1 км дорожного полотна шириной 8 м и толщиной 20 см требуется 50 л ферментного препарата и 2-4% цемента. Такое дорожное полотно способно выдержать нагрузку на ось 8-11 т. Пример практической реализации. Дорожно-строительные работы по устройству основания методом холодного ресайклинга из грунтоцементной смеси с применением ферментного препарата – стабилизатора «Дорзин» при ремонте участка, а/д Беляевка-Междуречье Беляевского района Оренбургской области Технические параметры участка ремонта: техническая категория, а/д - IV, ширина устраиваемого слоя -8 м, толщина устраиваемого слоя – 0,2 м. Техника, используемая для выполнения работ: 1. Ресайклер BOMAG MPH-122 (ширина фрезы – 2,4 м); 2.Распределитель цемента Strewmaster (ширина распределительного механизма – 2,4 м); 3. Каток гладковальцовый DYNAPAK CA250, массой 14 тн, ширина вальца – 2,1 м ; 4. Каток комбинированный ДЗ-58, массой 16 тн, ширина вальца – 2,1 м; 5. Поливомоечная машина с устройством подключения к ресайклеру; 6. Автогрейдер. Материалы, используемые при выполнении работ: суглинок легкий песчанистый; цемент ШПЦ-400 ОАО «Новотроицкий цементный завод»; ферментный препарат «Дорзин»; вода техническая. Конструкция дорожной одежды приведена на рис. 2. Рис. 2 Конструкция дорожной одежды Состояние автомобильная дорога Беляевка-Междуречье до (а) и после ремонта с применением технологии стабилизации (б) приведено на рис. 3. а б Рис.3 Автомобильная дорога «Беляевка-Междуречье»: а - август 2011 г.; б - май 2012 г. Области эффективного применения ферментного препарата-стабилизатора: 1. Устройство оснований повышенной прочности из грунтов, укрепленных 4-5% цемента с добавкой стабилизатора и 10% по массе золы уноса. 2. Устройство оснований и покрытий повышенной прочности из местных грунтов, укрепленных 4-5% цемента с добавкой стабилизатора и 30-40% продуктов дробления каменных материалов. 3. Устройство нового покрытия из отфрезерованного асфальто-гранулята, укрепленного 2,0-2,5% цемента, 1,5-2,0% битумной эмульсии с добавкой стабилизатора. 4. Устройство сельских дорог и подъездов к фермерским хозяйствам из местных грунтов и гравийно-песчаных смесей, укрепленных 2-3% цемента, с добавкой стабилизатора, с защитным слоем в виде поверхностной обработки. Внедрение технологии стабилизации грунтов с использованием ионного стабилизатора, в практику дорожного строительства в различных регионах страны, позволит решить вопросы по обеспечению дорожными сетями малых городов, поселков и «медвежьих углов», уменьшить расходы по использованию денежных средств федерального и местных бюджетов, а также сократить сроки строительства и ремонта, автомобильных дорог. Технология производства стабилизатора «Дорзин» защищена российскими и международными патентами. Разработана и запатентована технология строительства дорожного покрытия на основе природных грунтов Большого Сочи, обеспечивающая соблюдение всех требований МОК и экологических требований. Разработан и согласован Федеральным дорожным агентством стандарт организации СТО13548260-002-2011 Материалы каменные и грунты, обработанные цементом с добавкой ферментного препарата «Дорзин». Технические условия. Применение предлагаемой технологии строительства оснований дорожных одежд с конструктивными слоями из укрепленных грунтов с использованием ферментного препарата «Дорзин» полностью соответствует целям и задачам Федеральных законов «О техническом регулировании», «Техническом регламент о безопасности зданий и сооружений», «Об энергоэффективности», а также стандартам зеленого экологического строительства. ЛИТЕРАТУРА Свойства бетона http://www.bibliotekar.ru/beton-5/30.htm

Похожие:

	Рабочая программа дисциплины «Экономико-математические методы в дорожном строительстве» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Сто алтгту 13. 62 0694 2011 Приложение в (обязательное) Силлабус (памятка) Дисциплина «Компьютерные технологии в дорожном строительстве» общим объемом 144 часов изучается в течение 7 семестра, сопровождается...
	Экологические аспекты трансформации ферментного пула почвы при нефтяном... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Исследовательская работа математика в различных сферах жизнедеятельности Было дано понятие прикладной математики и ее основных составляющих. С помощью математических методов и моделей было охарактеризовано...
	Государственный стандарт качества лекарственного средства фармакопейная статья Вакцина состоит из живых микобактерий вакцинного штамма бцж  Mycobacterium bovis, cубштамм bcg-1 (Russia), лиофилизированных в 1,5...		Участия в долевом строительстве Федеральным законом Российской Федерации от 30 декабря 2004 г. N 214-фз «Об участии в долевом строительстве многоквартирных домов...
	Рабочая программа дисциплины «Технологические процессы в строительстве» Дисциплина «Технологические процессы в строительстве» относится к Профессиональной части цикла б дисциплина обеспечивает логическую...		Уступка права требования по договору участия в долевом строительстве Сегодня рынок недвижимости предлагает множество вариантов приобретения жилья. Один из них – переуступка права и обязанностей (цессия)...
	«Инновации в области применения гипса в строительстве» Вас принять участие в работе Международного научного симпозиума «Инновации в области применения гипса в строительстве» (далее – Симпозиум),...		Уважаемые участники конференции, вашему вниманию представляется доклад... Существующие примеры реализации нанотехнологии в строительстве являются скорее демонстрацией её возможностей, а не целенаправленным...
	Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине... ...		Куанг хок разработка методики создания опорных сетей при строительстве... Охватывает комплекс вопросов, относящихся к разработке методики создания опорных сетей при строительстве мостов большой протяженности...
	Б. 3 Методы решения научно-технических задач в строительстве Магистерская программа «Методы решения научно-технических задач в строительстве» предусматривает следующие виды деятельности: инновационную,...		Домашнее задание по химии ноябрь –декабрь 2013 г. Учитель Леонова Н. А Рефераты на выбор: «Соединения щелочных и щелочно-земельных металлов и их применение», «Соединения алюминия, их применение», «Соединения...
	Ну, что Бананов, сколько штрафных квитков вы сегодня выписали? Ну мы же специально, на вашем дорожном участке поставили знак 20 км/час, и что все ездят 20 км/час		Рабочая программа по дисциплине: «Экономика отрасли» Направление подготовки 23. 03. 01 «Технология транспортных процессов» Профили подготовки «Организация перевозок на автомобильном...