Наземные коммуникации обеспечиваются в основном по автодорогам. При повышенной влажности затрудняется передвижение и возникает проблема ограниченной проходимости грунтовых дорог.
По базовой технологии грунт стабилизируется битумными эмульсиями в условиях оптимального уровня влажности. Если он повышенный, грунт частично поглощает эмульсию, вследствие чего битум распределяется неравномерно. Чтобы достичь равномерности его распределения, влажность грунта должна быть на уровне верхней границы его пластичности.
Смесь высушивается до необходимого уровня влажности, уплотняется, и в результате получается гидрофобный, прочный материал, который напоминает песчаный асфальтобетон с показателем прочности на сжатие от 50 до 60 кг/см2. Полученный материал может применяться даже для строительства автодорог высокого класса.
Цель использования битумных эмульсий и других связующих материалов органического происхождения – обработка грунта для обеспечения его гидрофобности и стабилизации влажности до необходимого уровня.
Связующие укрепляют рыхлый грунт аналогично тому, как водная пленка укрепляет песок на берегу реки. При отделении эмульсии вокруг частиц создается тончайшая пленка, вследствие чего они слипаются, и при этом силы трения не нарушаются.
При высокой плотности грунта связующие вещества применяются, чтобы частично закрыть поры в основании и не было капиллярного перемещения влаги. Грунт насыщается такими веществами, вследствие чего снижается его плотность. Если почва плотная, требуется более высокая концентрация связующего вещества, чем для рыхлого грунта, около 7-15%.
Прежде чем армировать грунт с высокой плотностью его необходимо увлажнить до нужного уровня. Влажность повышается путем добавления эмульсии, содержащей примерно 50% воды. К 9% битума при среднем соотношении добавляют 9% воды, в условиях оптимального уровня влажности почвы обеспечивается необходимое увлажнение, и в результате битум распределяется равномерно.
Смешанный при помощи роторного культиватора раствор сушится до необходимого уровня влажности, профилируется и уплотняется до 0,95-0,96. На предварительную обработку при теплой погоде уходит один-два дня.
Концентрация связующего вещества определяется в зависимости от его типа, содержания кислотных оксидов, химических характеристик поверхности почвы, уровня уплотнения (пористости), гладкости частиц, качества перемешивания, гидрологических, климатических и других условий.
Основная сфера использования быстродействующих прямых эмульсий на кислых ПАВах (поверхностно-активных веществах) – укрепление грунтов, содержащих гравий, так как они отличаются способностью хорошо прилипать к любым камням. Величина частиц при этом не должна превышать 35-40 мм. Армирование осуществляется посредством спешивания в аппарате или непосредственно на дороге. Для укрепления гравийного грунта могут использоваться не только эмульсии, но и жидкий битум с катионными ПАВами в концентрации 1,5%.
В дорожно-строительной сфере усиление песчаного грунта осуществляется при помощи битумных паст и прямых базовых эмульсий, которые разрушаются медленно. Неплохих результатов удается достигать, когда применяются кислые битумные эмульсии со средней и низкой скоростью разрушения. Соотношение к количеству битума может варьироваться от 5 до 9%.
