Файл: Обеспыливание автомобильных дорог и аэродромов..pdf

были кварцевыми, однородными по гранулометрическому составу, один Г — неоднородный — известково-ракуішечинкоьый. Песок В относился к мелким, остальные были средней крупности.

В лаборатории МИСИ им. Куйбышева были проделаны ком­ плексные исследования этих песков, результаты которых пред­ ставлены в табл. 33. Все пески были сыпучими, без сцепления между зернами и характеризовались углом внутреннего трения в воздушносухом состоянии в пределах от 29 до 33°. В диапазоне нормальных давлений от 1 до 3 кГ]см2 они отличались малой от­ носительной сжимаемостью, которая характеризуется значениями модуля общей дефорімации £о —260—З'15 кГ/см2. Несмотря на это, благодаря отсутствию связности и большой подвижности в воздушнюсухом состоянии они были труднопроходимыми и легко раз­ рушались іП'Од действием воздушной струи.

Следует отметить, что известково-ракушечный песок Г резко отличался от других своим минеральным и химическим составом и неоднородностью. Можно было ожидать, что он будет отли­ чаться и своей устойчивостью но отношению ч< ветру, а также будет себя вести иначе, чем другие при взаимодействии с хими­ ческими реагентами.

На первом этапе исследований МЛЗ вносили в песок вручную б дозах 2—18% от веса сухого песка, что соответствует дозам чис­ того латекса от 0,33 до 1,3%. Смесь подвергали стандартному уп­ лотнению с последующей сушкой. Часть образцов насыщали во­ дой в течение двух суток.

При изготовлении образцов было замечено, что смесь полу­ чается вязкопластичная, липкая, легкодеформнруемая. Высушитьее до твердого состояния нельзя даже в термостате, так как она

128

содержит много нелетучего и негустеющего вазелинового масла. Испытание на сжатие проводить трудно и предел прочности при: сжатии низкий. Разрушение носит пластичный характер. Водонасыщение снижает прочность примерно вдвое. Под водой образцы сохраняются неограниченно долгое время.

Таким образом, введение масла коренным образом меняет свойства конечного продукта укрепления. Вместо твердой массы с хрупким разрушением получается вязкопластичная масса с плас­ тичным разрушением. Вместо твердой конденсационной структуры возникает пластичная коагуляционная. Способность к водонасы­ щенню говорит о пористости смеси и, следовательно, о возмож­ ности доступа воды и воздуха, необходимых для последующего, выращивания травы.

Наилучшие результаты были получены при дозе МЛЭ 6% от веса сухого песка, что соответствует дозе 1% чистого латекса.

В ходе испытаний определяли коэффициент пористости смеси, сцепление, угол внутреннего треиия и модуль общей доформации при всех дозах внесения МЛЭ. Результаты определений, для оп­ тимальной дозы МЛЭ, равной 6%, приводятся в табл. 33.

Из табл. 33 видно, что все свойства песков претерпели в ре­ зультате обработки МЛЭ коренные изменения. Коэффициент по­ ристости сильно уменьшился, появилось истинное сцепление 0,10— 0,'24 кГ/см2, уменьшился на 3—7° угол внутреннего трения. Мо­ дуль общей деформации снизился в среднем в 2 раза.‘Эти изме­ нения объясняются переходом от двухфазной (скелет—воздух) раздельно-зернистой структуры песка в природном состоянии к трехфазной (воздух—вязкая жидкость—скелет) коагуляционной структуре укрепленного грунта. Наибольшие изменения произо­ шли у неоднородного известкового песка Г, отличающегося от других своим химическим составом.

В целом в результате укрепления сыпучие пески как бы при­ обрели свойства пластичных суглинков. Поскольку пластичные глинистые грунты обладают высокой стойкостью по отношению к ветру, то можно было ожидать, что эффект обработки в смысле предупреждения ветровой эрозии песков должен быть высоким.

Приведенные данные об истинном сцеплении в песках, укреп­ ленных масляно-латексной эмульсией, показывают, что оно с боль­ шим запасом обеспечивает устойчивость песков против ветровой эрозии при указанной выше скорости ветра.

Для экспериментального исследования и проверки эффектив­ ности закрепления песков методом пульверизации МЛЭ были проведены специальные опыты в аэродинамической трубе. Труба имела прямоугольное сечение у входа размерами 15X15 см и в рабочей части 4X2 см. Длина рабочей части — 50 см. У выхода трубы имелся затвор, посредством которого можно было регули­ ровать расход воздуха, высасываемого из трубы вентилятором. Труба была изготовлена из прозрачного оргстекла, что давало возможность наблюдать происходящие в ее рабочей камере про­ цессы эрозии поверхности песка. Она была протарирована с по­

129

мощью анемометра во входном отверстии во всем рабочем диапа­ зоне скоростей. Максимальная скорость в рабочей камере над неповрежденной поверхностью образца могла быть доведена до

34м/сек (жестокий шторм по шкале Бофорта).

Крабочей камере снизу мог быть присоединен лоток с тремя карманами прямоугольного сечения площадью 4x10 см. В кар­

маны нагружался природный или укрепленный песок, так что его поверхность приходилась заподлицо с нижней поверхностью ра­ бочей камеры трубы. Поток воздуха был горизонтальным. Опыты велись при номинальной скорости в рабочей камере от 7 до 32 м/сек. Эта скорость соответствовала истинной в начале опыта, затем она уменьшалась за счет увеличения сечения при эрозии поверхности образца. В связи с этим эрозия протекала интенсив­ но в течение определенного периода, а затем замедлялась. Для каждого образца определялась продолжительность периода интен­ сивной эрозии и подсчитывался объем материала, унесенного воз­ душным потоком за это время. Критические скорости, приведен­ ные з последней строке табл. 34, близки к приведенным ранее скоростям по формуле В. В. Звонкова. Критическая скорость уве­ личивается вместе с увеличением крупности и неоднородности песка. Самая низкая критическая скорость наблюдалась у мел­ кого однородного песка В.

чала эрозии, м/сек

Для испытания ветроустойчивости песка, обработанного МЛЭ, образцы, на поверхности которых была создана путем пульвери­ зации защитная пленка толщиной около 4 мм (при расходе ла­ текса в дозе 20 г/м2), помещались в аэродинамическую трубу и подвергались воздействию воздушного потока со скоростью 32 м/сек в течение 1 ч. Во всех опытах пленка оказалась совер­ шенно устойчивой и потери материала не наблюдалось.

Помимо ветроустойчивости, определялся объемный вес пленки, специально содранной с поверхности песка, и ее прочность на продавливание с помощью круглого штампа площадью 2,52 см2, устанавливаемого на горизонтальной поверхности образца. При

130

этом измерялась предельная глубина вдавливания штампа, при которой появлялись признаки разрушения пленки (табл. 35).

Т а б л и ц а 35

При объемном весе пленки -у—1,80 Г/см3 пористость укреплен­ ного песка равна 32%. Из них 8% заняты латексом и маслом, а 24% остаются свободными. Это обеспечивает достаточную прони­ цаемость пленки для воздуха и воды, что важно для выращива­ ния травяного покрова под ее защитой.

Для проверки возможности выращивания травы был прове­ ден опыт с травосмесью «Мавританский газон», высеянный в пе­ сок типа А с заранее внесенной оптимальной дозой минерального удобрения. После высева и полива на поверхности создавалась путем пульверизации защитная пленка из МЛЭ при дозе 40 г/м2. Опыт проводился в лаборатории, поверхность освещалась в днев­ ное время светом люминисцеитных ламп. По мере надобности производился полив. По истечении трех месяцев было установле­ но, что трава растет как на обработанном, так и на контрольном необработанном песке. При этом количество всходов на обрабо­ танном песке оказалось равным 260 шт. на 100 см2, а на необра­ ботанном несколько меньше— 190 шт. на 100 см2. При наличии пленки дали всходы 75% высеянных семян.

При внесении МЛЭ в дозе 20 г/м2 на 1 га ее потребуется 200 кг. Стоимость латекса составляет 40 руб. Кроме того, требует­ ся іЮОО кг других компонентов МЛЭ стоимостью 60 руб. Таким образом, общая стоимость материалов для закрепления достигает 100 руб/га. Эта цифра сравнима со стоимостью материалов для. закрепления песка битумной эмульсией. Однако вес привозных материалов в этом случае примерно вдвое меньше, а создавае­ мая пленка не только ие токсична, но содействует лучшему росту травы.

Глава 8 МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ

ИТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

§20. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЕСПЫЛИВАНИЯ

Установление оптимальных норм расхода обеспыливающих ве­ ществ и их эффективности в зависимости от вида применяемых

131