Способ закрепления песка для получения покрытия

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления песков при строительстве и ремонте магистральных газо- и продуктопроводов, обочин автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи, а также для других аналогичных целей. Способ закрепления песка для получения покрытия включает пропитку песка суспензией глины и последующее высушивание получаемого покрытия на воздухе, для чего сначала готовят суспензию глины путем растворения карбоксиметилцеллюлозы в воде, нагретой до 40^oС, в течение 30 мин и смешения полученного раствора с остальными компонентами суспензии в следующем соотношении, мас.%: глина 20,0, водный раствор карбоксиметилцеллюлозы 0,027, порошок кальцинированной соды 0,5, вода остальное, пропитывают полученной суспензией песок на глубину 15 мм, после чего на обработанную поверхность последовательно наносят два слоя песка толщиной 15 мм и каждый слой пропитывают суспензией глины объемом 15 л/м² до получения слоя песка толщиной 45 мм, а полученное покрытие высушивают 5 суток. Технический результат: высокая прочность и долговечность покрытия. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для закрепления песков при строительстве и ремонте магистральных газо- и продуктопроводов, обочин автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи, а также для других аналогичных целей.

Известны способы закрепления песков авторов Осацкого Л.Г., Сапожникова А.И. и др. (см. авт. св. СССР 1616944, 1671773, 1641852 и 1799266).

Наиболее близким аналогом к изобретению является способ закрепления песков с помощью глинистого отработанного бурового раствора (ОБР) на водной основе (см. авт. св. СССР 1625887, МПК Е 02 D 3/12, 07.02.1991). Раствор наносит на поверхность песка в количестве 15 л/м и сушат получаемое покрытие при 20±2^oС в течение 3 суток.

Недостатком известного способа закрепления песков является то, что при этом образуется корка небольшой толщины, которая обладает невысокой прочностью и долговечностью.

Задачей изобретения является увеличение толщины корки закрепленного песка, повышение прочности получаемого покрытия и его долговечности.

Поставленная задача решается тем, что в способе закрепления песка для получения покрытия, включающем пропитку песка суспензией глины и последующее высушивание получаемого покрытия на воздухе, сначала готовят суспензию глины путем растворения карбоксиметилцеллюлозы в воде, нагретой до 40^oС, в течение 30 мин и смешения полученного раствора с остальными компонентами суспензии в следующем соотношении, мас.%: Глина - 20,0 Водный раствор карбоксиметилцеллюлозы - 0,027 Порошок кальцинированной соды - 0,5 Вода - Остальное пропитывают полученной суспензией песок на глубину 15 мм, после чего на обработанную поверхность последовательно наносят два слоя песка толщиной 15 мм и каждый слой пропитывают суспензией глины объемом 15 л/м до получения слоя песка толщиной 45 мм, а полученное покрытие высушивают 5 суток.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Сначала осуществляют приготовление суспензии глины из нижнего горизонта карьера в воде с помощью лопастной мешалки непрерывного действия после внесения в качестве добавок кальцинированной соды (Na₂CО₃) и карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), которые позволяют повысить устойчивость суспензии глины. Перемешивание всех компонентов глины в лопастной мешалке осуществляется в течение 30 мин. С целью увеличения толщины и прочности песчаной корки вначале пропитывается верхний слой песка суспензией глины с помощью ствола-опрыскивателя до его полного насыщения на глубину не менее 15 мм при расходе суспензии глины до 15 л/м².

Затем на эту обработанную поверхность производится засыпка песка первого слоя автогрейдером или бульдозером толщиной 15 мм, и этот слой песка также пропитывается суспензией глины при расходе 15 л/м², с тем, чтобы были полностью пропитаны суспензией глины оба слоя песка и обрабатывали один общий пропитанный слой. После засыпки второго слоя песка толщиной 15 мм производится такая же пропитка песка суспензией глины при расходе ее в объеме 15 л/м². Образуется монолитный слой пропитанного песка толщиной не менее 45 мм, а расход суспензии глины на всю пропитку составит 45 л/м². При этом прочность на продавливание высохшей песчаной корки составит 1,3 МПа. При обычной пропитке песка такой толщины слоя достичь невозможно и невозможно получить такую прочность корки (см. таблицу).

При необходимости создания большей толщины слоя песка, пропитанного суспензией глины, при закреплении песка рекомендуется увеличить количество пропитываемых слоев.

Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях Астраханского научно-исследовательского и проектного института газовой промышленности и в таблице приведены результаты этой апробации.

Пример приготовления 1 т суспензии глины с добавкой КМЦ и Nа₂СО₃.

Для приготовления 1 т суспензии глины предварительно растворяют отдельно в 10 л воды, нагретой до 40^oС, 270 г КМЦ и выдерживают раствор до полного растворения порошка КМЦ не менее 1 ч.

Затем в однотонную лопастную мешалку наливают 775 л воды, после этого добавляют 200 кг раздробленной глины, 10 л растворенного в воде КМЦ и 5 кг кальцинированной соды в виде порошка. В дальнейшем все компоненты суспензии глины перемешивают в лопастной мешалке непрерывного действия в течение 30 мин для образования готовой к применению суспензия глины для закрепления песка.

Устойчивость суспензии глины, приготовленной из глины, добываемой из верхнего горизонта карьера, после ее приготовления не расслаивается в течение часа, поэтому ее необходимо за час после приготовления использовать для закрепления песков или с целью предотвращения расслоения перемешивать постоянно вращающимся миксером, установленным на автомашине вплоть до применения суспензии глины для закрепления песков. При использовании глины, добываемой из более глубоких горизонтов карьера, получается более устойчивая суспензия глины, которая не расслаивается 24 ч. Физико-механические свойства суспензии глины с добавками КМЦ, Nа₂СО₃, а также корки из нее, образовавшейся при высыхании после закрепления песков, приведены в таблице.

Пример послойного пропитывания песка суспензией глины.

Первый слой песка пропитывается суспензией глины стволом-распылителем при расходе ее в количестве 15 л/м² с тем, чтобы суспензией глины пропитать слой песка на глубину 15 мм.

Затем на пропитанный слой песка производится засыпка второго слоя песка автогрейдером или бульдозером толщиной 15 мм, и этот слой также полностью пропитывается суспензией глины объемом 15 л/м² для того, чтобы оба обработанных слоя сомкнулись и общая толщина обработанного слоя песка составила 30 мм. Наконец, на эти два слоя песка, пропитанных суспензией глины, осуществляется еще одна засыпка необработанного слоя песка толщиной 15 мм и этот слой обрабатываетcя суспензией глины объемом 15 л/м².

Таким образом, осуществляется образование монолитного долговечного слоя песка, пропитанного суспензией глины на глубину 45 мм при ее общем расходе 45 л/м². При этом прочность на продавливание высохшей через 5 дней песчаной корки, связанной глиной, составит 1,3 МПа.

Формула изобретения

Способ закрепления песка для получения покрытия, включающий пропитку песка суспензией глины и последующее высушивание получаемого покрытия на воздухе, отличающийся тем, что сначала готовят суспензию глины путем растворения карбоксиметилцеллюлозы в воде, нагретой до 40^oС в течение 30 мин, и смешения полученного раствора с остальными компонентами суспензии в следующем соотношении, мас. %: Глина - 20,0 Водный раствор карбоксиметилцеллюлозы - 0,027 Порошок кальцинированной соды - 0,5
Вода - Остальное
пропитывают полученной суспензией песок на глубину 15 мм, после чего на обработанную поверхность последовательно наносят два слоя песка толщиной 15 мм и каждый слой пропитывают суспензией глины объемом 15 л/м² до получения слоя песка толщиной 45 мм, а полученное покрытие высушивают 5 суток.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2