Андрей Александрович Красилов — аспирант департамента морских арктических технологий
690922, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10
РИНЦ AuthorID: 1286062
Andrey A. Krasilov — postgraduate student of the Department of Marine Arctic Technologies
10 Ajax Settlement, Russky Island, Vladivostok, 690922
RSCI AuthorID: 1286062
Александр Тевьевич Беккер — доктор технических наук, профессор департамента морских арктических технологий
690922, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10
РИНЦ AuthorID: 119808, Scopus: 35610298200, ResearcherID: AAB-8482-2020
Aleksandr T. Bekker — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Marine Arctic Technologies
10 Ajax Settlement, Russky Island, Vladivostok, 690922
RSCI AuthorID: 119808, Scopus: 35610298200, ResearcherID: AAB-8482-2020
Цзянь Чжан — кандидат технических наук, директор института судостроения и океанотехники
г. Чжэньцзян
Jian Zhang — Candidate of Technical Sciences, Director of the Institute of Shipbuilding and Ocean Engineering
Zhenjiang
Сяолунь Бай — кандидат технических наук, доцент, заведующий лаборатории
г. Чжэньцзян
Xiaolong Bai — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the laboratory
Zhenjiang
Введение. Оптимизация состава водоцементной суспензии для струйной цементации грунтов (СЦГ) в условиях гидротехнического строительства является актуальной задачей ввиду недостаточной изученности влияния состава цементного раствора на свойства грунтоцемента в условиях постоянного водонасыщения, а также ограничений применения технологии в этой области строительства из-за специфических нагрузок и агрессивного воздействия внешней среды. Цель исследования — определение оптимального состава водоцементной суспензии, обеспечивающего высокие физико-механические характеристики грунтоцемента. Основные задачи включали полевые и лабораторные испытания составов с различными добавками и водоцементным отношением (В/Ц).
Материалы и методы. Программа исследований включала устройство 15 грунтоцементных колонн с пятью различными составами с последующим отбором образцов грунтоцемента для лабораторного анализа их прочности, модуля деформации и плотности. Испытания проводились в сложных геологических и гидрологических условиях.
Результаты. Наибольшая прочность на одноосное сжатие и модуль деформации зафиксированы у состава с В/Ц, равным 0,8. Химические добавки (натриевое стекло и техническая сода) не показали значимого улучшения характеристик, прирост прочности составил всего 1–9 %, неожиданным результатом стало снижение прочности при совместном использовании добавок. Плотность грунтоцемента для всех составов оказалась близкой по значениям.
Выводы. Наилучшие результаты достигнуты при В/Ц, равном 0,8, именно этот состав рекомендуется для практического применения струйной цементации грунтов в гидротехническом строительстве. Полученные данные о характеристиках грунтоцемента подтверждают эффективность СЦГ в сложных условиях, но и свидетельствуют о необходимости проведения предварительных опытных испытаний для выбора оптимального состава.
Introduction. Optimization of water-cement suspension composition for jet grouting in hydraulic engineering construction is an urgent task due to insufficient knowledge of how cement slurry composition affects soil-cement properties under constant water saturation, as well as limitations in applying this technology in this construction sector due to specific loads and aggressive environmental impacts. The study aims to determine the optimal water-cement suspension composition ensuring high physical and mechanical characteristics of soil-cement. The main tasks included field and laboratory testing of compositions with various additives and water-cement ratios.
Materials and methods. The research programme involved constructing 15 soil-cement columns with 5 different compositions, followed by sampling of soil-cement specimens for laboratory analysis of their strength, deformation modulus, and density. The tests were conducted under complex geological and hydrological conditions.
Results. The highest unconfined compressive strength and deformation modulus were recorded for the composition with a water-cement ratio of 0.8. Chemical additives (sodium silicate and technical soda) did not show significant improvement in characteristics, with strength increase amounting to only 1–9 %. An unexpected result was the strength reduction observed when using both additives simultaneously. The soil-cement density remained similar for all compositions.
Conclusions. The best results were achieved with a water-cement ratio of 0.8, and this particular composition is recommended for practical application of jet grouting in hydraulic engineering construction. The obtained data on soil-cement characteristics confirm the effectiveness of jet grouting technology (JGT) in challenging conditions, while also demonstrating the need for preliminary experimental work to select the optimal composition.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.