Рис. 1. Трактор с вращающимися вертикальными фрезами, позволяющими перемешивать и аэрировать грунт на глубину до 40 см

В 1974 году во Франции была построена автодорога А62 (к северу от Бордо) [4]. Дорожная одежда состоит из цементно-песчаной смеси толщиной 30 см., гравийно-песчаной смеси, укрепленной цементом толщиной 30 см, и асфальтобетона толщиной 68 см. Цемент (шлакопортландцемент) вводили в смесь в количестве 6 % от сухой массы песка. Содержание воды в смеси колебалось от 8 до 10 %. Смешивание производилось на месте, машиной с 200 вертикальными лопатками диаметром 12 см и производительностью 4000–5000 м2/сут. [4]. Для уплотнения применяли виброкатки и уплотнители на пневматическом ходу.

В 1952-1967 годах УНИИОСП и ЦНИИЭП Сельстрой, совместно с другими организациями, провели исследовательские и опытно-конструкторские работы по применению цементогрунта при возведении фундаментов малоэтажных зданий и сооружений. В этот период в Новороссийской и Омской областях, Алтайском и Краснодарском краях было возведено около 70 зданий и сооружений, в основном малоэтажных, передающих на фундаменты сравнительно небольшие (до 150 кН/м) сжимающие нагрузки. Обследование фундаментов этих зданий после 20 лет эксплуатации не выявило следов разрушения материала [5].

В конце 80-х годов в Краснодарском крае строились усадебные дома и секционные двухэтажные здания с короткими (до 3 м.) сваями из цементогрунта диаметром 0,5 м. Построено 17 зданий, насосная станция и другие сооружения. Стоимость 1 м3 цементогрунта свай составляет, в зависимости от грунтовых условий, количества цемента и технологии изготовления, 8–12 руб., что на 5–10 руб. дешевле тяжёлого бетона (в ценах 1980-х годов). При этом снижается расход материала.

Фундаменты из цементогрунта были рекомендованы для внедрения научно-производственной программы «Металл-90».

Как показали исследования, скорость твердения цементогрунта значительно меньше, чем у обычного бетона, поэтому его прочность определяется в возрасте 90, а не 28 сут. [5] Плотность цементогрунта при незначительных уплотняющих давлениях 0,10–0,15 МПа колеблется от 1,6 до 1,9 т/м3. Расход цемента по отношению к массе сухого грунта колеблется от 15 до 25 %, в зависимости от гранулометрического состава грунта и требований к цементогрунту. При этих условиях прочность цементогрунта сжатию составляет 2–8 МПа, морозостойкость — 15–50 циклов замораживания (марка по морозостойкости F15–50). При введении добавок, например полиизоцианата, морозостойкость можно повысить до F100. Водопоглощение цементогрунта изменяется в пределах 15–18 % [5].

В России в 1958–1976 годах лесхозами Ленинградской области, совместно со специалистами Ленинградской лесотехнической академии, было построено и испытано 40 опытных участков просёлочных дорог с применением побочных продуктов и отходов лесохимической промышленности — древесной смолы, древесносмолистого пека, а также цемента, извести, жидкого стекла, чёрного сульфатного щёлока (ЧСЩ), хлористого кальция и др. Особенно хорошие результаты показали опытные участки Новгородской дороги Лисинского лесхоза Ленинградской области. При строительстве этих участков в качестве добавок для укрепления грунтов использовались цемент и ЧСЩ. Перемешивание грунтов с реагентами производили дорожной фрезой Д-530, а также с помощью передвижного смесителя Д-370.

Характеристики дороги [6]:
высота насыпи — 0,3–0,4 м;
грунт — суглинок;
тип покрытия — цементогрунт;
дозировка вяжущего — 6Ц + 0,2ЧСЩ;
материал основания — песок;
год устройства износа — 1975 г.;
материал слоя износа — битум, песок;
требуемый модуль деформации — 300 (кг•сек)/см2;
фактический модуль деформации — 640 (кг•сек)/см2;
годовой объём перевозки леса составил 10 тыс. м3.

Рис. 2. Прочность глин, активированных нефтешламами

Проверочная комиссия после года эксплуатации оценила состояние дорожного покрытия как отличное. В конце XX — начале XXI вв. в России активизировались научно-исследовательские работы в этом направлении (СПбГУПС, СПбГАСУ и др.). Так, в Самарском государственном архитектурно-строительном университете под руководством д. т. н. С. Ф. Кореньковой и к. т. н. Т. В. Шейны были проведены интересные исследования физикомеханической активации улучшения качества местного сырья [7]. Исследованиям установлено, что добавка нефтешламов различного происхождения существенно изменяет такие характеристики исследуемых грунтов, как вязкость, предельное сопротивление сдвигу, способность к тиксотропии и др.

Действия таких добавок имеют избирательный характер, поэтому для каждого конкретного случая отдельно выбирается и устанавливается необходимое их количество и концентрация.