Способ закрепления песков

 

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления песков и может быть использовано для их закрепления при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов и продуктопроводов, железных и автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи. Способ закрепления песков включает нанесение на их поверхность 4%-ной концентрации глинистого водного раствора при помощи ствола - распылителя в объеме 10-125 л/м², а после высыхания при температуре не ниже 20^oС дополнительное опрыскивание смесью нефтяных отходов в объеме 0,5 - 0,6 л/м². Технический результат: получение прочного и водонепроницаемого покрытия. 4 табл.

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления песков и может быть использовано для их закрепления при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов и продуктопроводов, железных и автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи.

Известны способы закрепления песков авторов Осацкого Л.Г., Сапожникова А.И. и др. (см. авторское свидетельство СССР N 1616944 и авторские свидетельства СССР N 1671773, N 1641852 и N 1799266 МПК C 09 K 17/00, E 02 D 3/12).

Наиболее близким к изобретению является способ закрепления песков с помощью глинистого отработанного бурового раствора (ОБР) на водной основе (см. авторское свидетельство на изобретение СССР N 1625887 МПК C 09 K 17/00, E 02 D 3/12, опубл. 07.02.1991).

Недостатком известного способа закрепления песков является наличие в ОБР целого ряда добавок и примесей, которые не нужны при использовании его в качестве вяжущего для закрепления песков и в то же время могут быть токсичными, а в период выпадения осадков такое покрытие может растворяться, в результате чего теряется его прочность и происходит водная эрозия песков.

Задача изобретения - исключение наличия в глинистом водном растворе добавок и примесей, уменьшение вязкости глинистого водного раствора, увеличение глубины проникновения вяжущего в песок и устройство водонепроницаемого покрытия.

Поставленная задача решается тем, что в способе закрепления песков, включающем нанесение глинистого раствора, последний используют 4%-ной концентрации, наносят на песок с помощью ствола-распылителя в объеме 10-15 л/м² а после высыхания при температуре не ниже 20^oC, дополнительно опрыскивают смесью нефтяных отходов в объеме 0,5-0,6 л/м².

Таким образом, в качестве вяжущего предложено применение двух компонентов: 4%-ный глинистый водный раствор и смесь нефтяных отходов.

Глину можно добывать на местных глинистых карьерах, на которых она добывается для кирпичных заводов.

Вторым компонентом вяжущего для закрепления песков является смесь нефтяных отходов (ГСНО) по ГОСТ 21046-86), которая накапливается на нефтебазах для переработки. СНО получают при зачистке танкеров, перевозящих нефть.

Физико-химические свойства смеси нефтяных отходов представлены в таблице 2.

Такие технологические операции как приготовление пасты, а затем 4%-ного глинистого водного раствора позволяют достичь наиболее эффективного проникновения глинистого водного раствора в песок с помощью ствола-распылителя. Нанесение 4%-ного глинистого водного раствора в дозе 10-15 л/м² оптимальной вязкости (табл. 1) позволяет пропитать слой песка на глубину 10-15 мм и последующего нанесения тонкого слоя смеси нефтяных отходов в дозе 0,5-0,6 л/м². При этом получается водонепроницаемое покрытие, обладающее достаточной прочностью, позволяющее закреплять песок от ветровой и водной эрозии (табл. 3).

Изложенные выше технологические операции являются отличительными существенными признаками, обеспечивающими реализацию поставленной изобретением цели - получить достаточно прочное водопроницаемое покрытие за счет опрыскивания стволом-распылителем и нанесение на глинистое покрытие после его высыхания слоя смеси нефтяных отходов.

Таким образом, указанные выше существенные признаки являются необходимыми и достаточными для достижения поставленной цели.

Исходя из вышеизложенного, является правомерным вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "Изобретательский уровень". Указанная в формуле изобретения совокупность существенных признаков обеспечивает неоднократную реализацию конкретного положительного эффекта, что делает возможным и правомерным судить о соответствии заявляемого решения критерию "Промышленная применимость".

Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях Астраханского научно-исследовательского и проектного института и в Астраханском инженерно-строительном институте.

В табл. 3 и 4 приводятся результаты этой апробации.

Пример. В начале приготовляют из глины, в которую предварительно добавляется 0,5% кальцинированной соды, пасту. Паста получается при перемешивании 80% воды с 20% глины с последующим замачиванием в течение 8-10 ч. После этого из пасты готовится глинистый водный раствор 4%-ной концентрации путем перемешивания пасты с водой в мешалке в течение 1 ч. Результаты испытаний, приведенные в табл. 3 и 4, показывают, что 4%-ный водный раствор, нанесенный с помощью ствола- распылителя в дозе 10-15 л/м² на поверхность песка, приводит к проникновению его на глубину 10-15 мм. При этом прочность покрытия получается выше, чем прочность покрытия, которое образуется при нанесении 3%-ного глинистого водного раствора, а при нанесении глинистого водного раствора 5%-ной, 10%-ной концентрации проникновение его в песок резко понижается и образуется корка на песке из глины, которая при высыхании коробится и растрескивается. После нанесения глинистого водного раствора на поверхность песка необходимо осуществить его высыхание при температуре окружающей среды (выше 20^oC) в течение 4 сут. Затем на затвердевшее покрытие из глинистого водного раствора наносят тонкий слой смеси нефтяных отходов в дозе 0.5 -0.6 л/м² с целью образования водонепроницаемого покрытия, что позволяет предотвращать водную эрозию под воздействием дождей и создавать долговечное покрытие.

Проведенные физико-механические испытания покрытия, образованного после пропитки композицией вяжущего, состоящего из глинистого водного раствора и смеси нефтяных отходов, позволяют сделать вывод, что такое покрытие в отличие от известного обладает водонепроницаемостью. Кроме того, оно является достаточно прочным, предотвращающим выдувание песка, нетоксичным и при этом можно использовать глину местных карьеров во многих районах России.

Формула изобретения

Способ закрепления песков, включающий нанесение глинистого водного раствора, отличающийся тем, что глинистый водный раствор используют 4%-ной концентрации, наносят на песок с помощью стола-распылителя в объеме 10 - 15 л/м², а после высыхания при температуре не ниже 20^oC дополнительно опрыскивают смесью нефтяных отходов в объеме 0,5 - 0,6 л/м².

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7