СТАТЬИ АРБИР
 

  2018

  Июль
  Август   
  Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
30 31 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 1 2
   

  
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?


Компрессионные испытания келловейской глины


КОМПРЕССИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ КЕЛЛОВЕЙСКОЙ ГЛИНЫ

Строительство уникальных сооружений с фундаментами больших размеров и повышенными назрузками на основание увеличивает активную толщу основания и в итоге повышает долю вековых осадок, обусловленных вторичной консолидацией грунтов. При лабораторных испытаниях келловейской глины при оценке параметров сжимаемости должны учитываться процессы набухания и усадки.

Келловейские глины относятся к среднеюрским отложениям. Их возраст достигает 100 млн. лет. Юрские отложения, если не произошли действия ледников, залегают под грунтами четвертичного возраста, которые являются основаниями большинства зданий и сооружений.

Строительство уникальных сооружений с фундаментами больших размеров и повышенными нагрузками приводит к тому, что древние отложения могут оказаться в активной зоне основания.

На Михайловском руднике, при разработке железистых кварцитов, келловейские глины оказались в области вскрышных пород. Благодаря этому нам представилась возможность изучить их свойства в качестве грунтовых оснований.

С 1990 года на Михайловском ГОКе в производстве железорудных окатышей используются келловейские глины вскрышной толщи, что весьма эффективно с позиции комплексного использования природных ресурсов и обусловило изучение их свойств [1].

Келловейские глины имеют сложный полиминеральный состав, относятся к слабонабухающим бентонитоподобным глинам. Геологическими исследованиями [1,2] установлена природная неоднородность келловейской глины в различных участках карьера по химическому, минеральному составу и физико-химическим свойствам. При мощности пласта глины в забое 35 метров свойства глины изменяются через каждые 1,5-5 м, что свидетельствует о крайне изменчивых условиях осадкообразования в юрском бассейне. Неоднородность по качеству обусловлена неравномерной массовой долей в объеме глины основного набухающего глинистого минерала - монтмориллонита (А1203 4Si02 пН20). Он образует чрезвычайно мелкие листочки, чешуйки, волокнообразующие выделения, придающие глине повышенную сорбционную емкость в связи с высокой удельной поверхностью.

Если келловейские глины залегают в нижних слоях грунтовых оснований, где в период существования инженерных сооружений не происходит изменение температурно- влажностного режима, то возможные в них процессы набухания и усадки не имеют практического значения с точки зрения эксплуатации этих сооружений.

Проблема выглядит иначе, если рассматривать периоды инженерных изысканий и проектирования оснований и фундаментов, либо при проведении экспертизы физико- механических свойств грунтов под существующими сооружениями. Келловейская глина, извлечённая из природной среды, может проявлять свои механические свойства различным образом.

В отвале вскрышных пород из монолитов келловейской глины нами была отобрана серия образцов ненарушенной структуры (см. Рис.1) для лабораторных испытаний.

Рис. 1. Отбор образцов келловейской глины методом режущего кольца

При проведении лабораторных опытов была поставлена цель получить в первом приближении количественную оценку процессов происходящих в компрессионном приборе при испытании образца келловейской глины ненарушенной структуры.

Компрессионный прибор (одометр) системы Литвинова оборудовался дополнительно двумя пьезометрами для контроля давления воды под нижним перфорированным штампом прибора. Наличие воды над верхним перфорированным штампом определялось визуально.

В одометре при давлении 0,4 МПа производилось в течение недели во- донасыщение образца. Затем производилась разгрузка и образец «отдыхал» в течение суток. Это был подготовительный период.

На втором этапе проводился опыт для определения коэффициента вторичной консолидации Са [3]. Под нижним перфорированным штампом создавалось водяное давление 500 мм вод. ст., а сверху стакан прибора до краёв заполнялся водой. К образцу в течение 3-х минут прикладывалось давление 0,6 Мпа и снимались показания перемещения штампа по индикатору часового типа.

Результат опыта в виде зависимости относительной деформации от времени приведен на рисунке 2, кривая 1.

Определение коэффициента вторичной консолидации (безразмерная величина) Са можно выполнить логарифмическим методом [3], в виде тангенса угла наклона между линейным отрезком кривой на участке вторичной консолидации и прямой, параллельной оси абсцисс (десятичный логарифм времени). В нашем случае это угол наклона линии «А-Б» к горизонтальной оси (см. Рис. 2). Концы линии имеют координаты: А(3,47 ; 8,34) и Б(4,20 ; 8,39).

Таким образом имеем:

0685.

Характер процесса консолидации был изменён на третьем этапе опыта через 1,75 XlO4 минут от начала нагружения. Наружные поверхности перфорированных штампов были обезвожены. В образце начал медленно развиваться процесс высыхания. Кривая усадки приведена на рисунке 2, линия 2. Отсчёт деформации для линии 2 на графике идёт в дополнение к конечному состоянию линии 1. Из графика следует, что деформации усадки могут быть более, чем в 2 раза больше деформаций консолидации.

На четвёртом этапе опыта обводнённое состояние наружных поверхностей перфорированных штампов было восстановлено через 3,15x104 минут с момента окончания третьего этапа. Изменение деформаций образца на этом этапе представлено линией 3. Из графика следует, что восстановление деформаций усадки произошло не более, чем на половину. Это говорит о том, что в процессе испытания на консолидацию перерывы в подаче воды к штампам недопустимы.

Выводы

Коэффициент вторичной консолидации Са (безразмерная величина) келловейской глины, по результатам испытаний в одометре имеет значения порядка 0,06... 0,07.

Программа испытаний келловейской глины в одометре должна предусматривать исключение процесса высыхания при контакте поверхности образца с воздухом.

Список литературы

Алтынбаев Р. А. Гзогян С. Р. Мельникова Н. Д. Использование келловейских глин при производстве железорудных окатышей. Горный информационноаналитический бюллетень (научно-технический журнал) Выпуск № 4 / 2001

Деформации юрской глины при чистом сдвиге./ Капустин В.К., Капустин В.В. / Курск, Известия ЮЗГУ, 2011 г., № 5-2 (38), с. 162-165.

ГОСТ 12248-2010. Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

УДК 725.731(575.1)


#КАПУСТИН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ, аспирант #ШПИЛЬКО АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, студент #Юго- Западный государственный университет #sula_rom[AT]mail.ru





МОЙ АРБИТР. ПОДАЧА ДОКУМЕНТОВ В АРБИТРАЖНЫЕ СУДЫ
КАРТОТЕКА АРБИТРАЖНЫХ ДЕЛ
БАНК РЕШЕНИЙ АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ
КАЛЕНДАРЬ СУДЕБНЫХ ЗАСЕДАНИЙ

ПОИСК ПО САЙТУ