Способ закрепления грунта для дорожного покрытия

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления грунта при устройстве дорог и аэродромов . Цель изобретения - повышение усталостной прочности покрытия. Способ закрепления грунта для дорожного покрытия включает размельчение грунта, перемешивание его сначала с 75-85 % от потребного количества минерального медленно твердеющего вяжущего и с 75-85% от потребного количества активизирующей добавки, уплотнение смеси, затем ее разрыхление к смешению смеси с оставшимся количеством минерального вяжущего и активизирующей добавки с одновременным введением в смесь заданного количества органического вяжущего и окончательное уплотнение смеси. Предел прочности закрепленного суглинистого грунта составлен при сжатии 3,3-4,3 МПа, при раскалывании 0,22-0,33 МПа, относительная усталостная прочность 0,071-0,083. 1 табл. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 D 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685292/33 (22) 25.04.89 (46) 07.06,92.Бюл,М 21 (71) Сибирский автомобильно-дорожный институт им.В.B.Êóéáûøåâà (72) В.С.Прокопец, В.П.Смирнов и А.Ю.Блинов (53) 624.138.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР М

1236061, кл. Е 02 D 3/12, 1984, Авторское свидетельство СССР hk

1664949, кл. Е 01 С 7/36, 1987, (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА ДЛЯ

ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ (57) И зобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления грунта при устройстве дорог и аэродромов. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления грунта при устройстве дорог и аэродромов.

Целью изобретения является повышение усталостной прочности покрытия.

Изобретение осуществляется следующим образом, Подлежащий закреплению грунт размельчают, перемешивают его с 75-85 от всего потребного количества медленно твердеющего минерального вяжущего и с

75-85% добавки, активизирующей процесс твердения этого вяжущего. Смесь увлажняют, уплотняют, затем ее с помощью фрезы размельчают и смешивают с оставшимся количеством медленно твердеющего минерального вяжущего и активизирующей его добавки, а также с необходимым количеством органического вяжущего. После этого

„„. Ы„„1738915А1 усталостной прочности покрытия. Способ закрепления грунта для дорожного покрытия включает размельчение грунта, перемешивание его сначала с 75 85 % от потребного количества минерального медленно твердеющего вяжущего и с 75-85 от потребного количества активизирующей добавки, уплотнение смеси, затем ее разрыхление к смешению смеси с оставшимся количеством минерального вяжущего и активизирующей добавки с одновременным введением в смесь заданного количества органического вяжущего и окончательное уплотнение смеси. Предел прочности закрепленного суглинистого грунта составлен при сжатии

3,3-4,3 МПа, при раскалывании 0,22-0,33

МПа, относительная усталостная прочность

0,071-0,083, 1 табл. смесь окончательно уплотняют, В качестве медленно твердеющих вяжущих могут быть использованы золы уноса, граншлаки, нефелиновые шламы, в качестве органическогобитумы, битумные эмульсии, нефтяные гудроны, а в качестве активизирующей добавки — цемент, известь, гипс, щелочи, кислоты и т.д.

Усталостная прочность минеральных материалов, в значительной мере обуславливаемая его структурой, зависит от микроструктуры кристаллической решетки вяжущего и главным образом от степени неоднородности. Медленно твердеющие вяжущие к которым относятся, например, шламы алюминиевого производства, снижают вязкость кристаллической системы, увеличивают степень ее пластичности. Этому также способствует введение органического вяжущего. В то же время, добавка

1738915 органического вяжущего приводит к резкому замедлению процессов формирования прочной структуры материала. B этих условиях первоначальное уплотнение смеси грунта с частью медленно твердеющего вяжущего и частью добавки, активизирующей его твердение, приводит к дроблению комков вяжущего с разрушением труднорастворимых пленок, что в сочетании со стесненными условиями и наличием добавки-активизатора резко ускоряет химические процессы твердения. При повторном размельчении образуются агрегаты, обладающие, с одной стороны, уже довольно высокой прочностью и, в то же время, значител ьными регенирирующими свойствами. Введение органического вяжущего приводит к некоторому замедлению процессов твердения.

Однако введение дополнительной (оставшейся) части вяжущих компонентов ускоряет процессы твердения, одновременно способствуя активному окислению органического. вяжущего. Кроме того, повторное размельчение и перемешивание компонентов смеси способствует увеличению однородности этой смеси, и, следовательно, способствует увеличению степени однородности структуры материала. Раздельное введение минерального вяжущего с добавкой-активизатором способствует также этому, но за счет модификации кристаллов цементного камня, делая его структуру мелкокристаллической, Смешение компонентов смесей осуществляли с помощью лабораторной мешалки в течение 3 мин.

B качестве медленно твердеющего вяжущего использовались нефелиновый шлам (НШ) Ачинского глиноземного комбината, отвечающий требованию ТУ 48-0114-19-84

"Шламы нефелиновые (белитовые) глиноземного производства, цементная пыль (ЦП), содержащая: СаО 43,5, SiOz 12,2 ;

AlzOa 3,3 ; FezOg 2,4 ; MgO 0,36 ; ЯОз

0,5, КгО NazO 1,8, п.п.п,22,3 ; золауноса сухого удаления (ЗУС), отвечающая требованиям, предъявляемым к эолам ВСН

18575. Si02 47 : СаО своб. 89 ; п,п,пг4,7 ; Зуд=3100 см /г, модуль актив2 ности 0,17.

В качестве органического вяжущего использовались: нефтяной гудрон (НГ), имеющий следующие характеристики: плотность

0,98 г/см, условная вязкость по вискозиметру Сь 64 с, потеря массы при нагрева80 нии в течение 4 ч при 110 С 0,14ф, сцепление с мрамором выдерживает; сырая каменноугольная смола (КМС,) отвечающая требованиям ОСТ 1462 1462-80; жидкий битум (ЖБ) марки СГ 70/130, полученный путем разжижения вязкого битума марки БНД

60/90 дизельным топливом.

Уплотнение образцов осуществляли

5 под давлением 15,0 МПа. Показатели прочности и морозостойкости определяли по методике, изложенной в Инструкции СН 25-74

Испытание на истираемость проводили на круге истирания ЛКИ-3 по ГОСТУ 1308710 81.

Укреплению подвергался связный грунт-суглинок, имеющий число пластичности 12 9, а рН водной вытяжки 8,1

В качестве активизаторов твердения ис15 пользовались следующие вещества: портла ндце мент М 400, соде ржа щий 20 доменного шлака и с нормальной густотой цементного теста 29,0 (Ц),известь 1 класса (ИЗ); хлористый кальций, отвечающий тре20 бованиям ГОСТ 450-70 "Кальций хлористый технический", Расход вяжущих материалов и активизаторов твердения принят из расчета получения равнопрочного материала по

25 составу, грунт+ 12 цемента+4 жидкого битума, испытанного в возрасте 28 сут, Дозировка вяжущих материалов и активизаторов твердения принята в следующих количествах: З ; КМС 5 ; ЖБ 4 ; Н Ш 50 ; .

30 ЦП 22 ; ЗУС22 ЦЗ ; ИЗ 4 ; CaCIz 1,5 .

Примеры выполнения способа и результаты сравнительных испытаний закрепленного грунта представлены в таблице.

35 Как следует из таблицы, закрепленный предлагаемым способом грунт имеет высокие показатели физико-механических свойств, в частности предела усталостной прочности покрытия, определенной как от40 ношение предела прочности материала при раскалывании к пределу прочности его npu сжатии.

Формула изобретения

Способ закрепления грунта для дорожного покрытия, включающий его размельчение, перемешивание с минеральным вяжущим, уплотнение смеси, размельчение

50 ее, последовательную обработку органическим и минеральным вяжущим и окончательное уплотнение, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности покрытия, перемешивание грун55 та сначала осуществляют с 75-85 от потребного количества минерального медленно твердеющего вяжущего, в которое вводят 75-85 от потребного количества активизирующей твердение этого вяжущего добавки, а оставшееся количест1738915 его добавкой вводят после обработки органическим вяжущим. во медленно твердеющего минерального вяжущего с оставшейся активизирующей!

-, ОтносиII n/èt Копичестао и еин компоментоя, Копичестяп и яид компоме поа, ваодимнк поятпрно, я от общего копичестпя (, снеси) Относи

Предег прочности, НПа яаодиных а сирс аначапе, от обще.-o кчпичестеа (ь смеси) тепьный тЕльный

;.peaen аымоспч«о . стч на бная

200000 (цикпоа дпя растаороаj прадег, уста псстмОй прочности при р-аскапыеании при магисе при сма" рунт мимар пььое аямущее актиеиамрующая добаекэ оргяиичсс«пе еямущее минерапьнос актиячяируюс;ая аянущее добаека т-ии

1(способ-прототип) 48,:0,86

14,5

3,5

1,75 0,059 0,43

4 ШБ

0,49

0,25

О,сб 0,071 (37,5) НШ

То яе

80(40) НШ тТо не (12,5) HB

То мг

20!10} НШ

То ме (25) 48,5

48,5

61 О о,ге

Та ие

3,7

3,"

3,6

4.0

0,25

0,2т

0,3I

0,225

0,22

3 с

85(4г,5) нш

То ме

15(7,5) НШ

То яе гт

0,26

25(12,5) НШ

25(12,5) НШ

-"5(5,5) ЦП

25(5,5) ЭУС

25(12,5) НШ

25(12,5) НШ

44,с

4ч,5

75,0

75,0

48.5

48 г

75(37,5) нш

75(37,5) НШ

75(16,5(ЦП

75(I6,5) ЗУС

75(37,5) нш

75(37.5) НШ

КБ

0,29

0,335

0,32

0,33 и 24

4 К6

4 ШБ

4 НБ

I5 .6

5 Кнс и 23

3 0HI

П р .: м е ч а н и е. В скоби х укаэан расход коипснентпе а 2 от пассы яакреппяемого грунта.

35

45

Составитель E. Á(,. êáóëàòîBà

Тех ред М. Моргентал Корректор T.Màëåö

Редактор Л.Волкова

Заказ 1981 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

?5 (1,125) слс1е

80(! 2) СаС12

85(1,275i с. Uiy

75(1,125) СаС12

80!1,2) СаС12

85(1,275) Сас12

/5(l,125) CaC1Z

80(1,2) СaC Z

85(1,27г) сасlг

75(3) ИЗ

75(2,25) Ц

75 (2 .25) U

75!2 5)

751),125) ц

75!I,lã5) ц

25 (0,375) СаСI

20(0 3) СаС1

15(0,225) Сясl

25(0,375) СаCIZ

20(0,3} сасгг

15(0,225) CaCIt

25(0 37с) СаСIт

20(0,3) СаС12

15(0,225) гас1

2с 11 0) ИЗ

25(0 75! Ц

25(0,75) Ц

25(0,75) U

25(0,375) СаСlг

25(0,375) СаС! °

3,3

3

3,8

4,3

4,!

4,2 т 4

3.3

-".5! 0,072

О с5 0,076

0,70 0,078

0 54 0,073

0,43 0,067

0,55 0,076

"-,53 0,72

0,60 0,077

0,72 0,083

0,66 0,0775

0,69 0,0?81

0,50 0,072

0,47 0,070

0,52

0,50

0,52

0,54

0,51

-«, 47

0,52

0,50

0,53

0,56

0,54

0,545

0,495

0,48