Способ стабилизации пылеобразующих поверхностей
Пылеобразующий грунт разрыхляют или обрабатывают скарификатором и смешивают с полимерами, находящимися в форме редиспергирующихся в воде порошкообразных полимеров. В предпочтительном варианте осуществления редиспергирующийся порошкообразный полимер, соответственно модифицированный для обеспечения реэмульгирования редиспергирующийся порошкообразный полимер или модифицированную для обеспечения реэмульгирования водную дисперсию полимера объединяют с отверждающимися в воде веществами, предпочтительно цементом и/или гипсом. Техническим результатом изобретения является то, что не требуется полное обновление обработанной поверхности через небольшие промежутки времени. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к способу стабилизации пылеобразующих поверхностей полимерами, находящимися в форме редиспергирующихся в воде порошкообразных полимеров, которые необязательно представляют собой модифицированные для обеспечения реэмульгирования порошкообразные полимеры или модифицированные для обеспечения реэмульгирования водные дисперсии полимеров.
Борьба с пылью и стабилизация почвы являются важными экологической и санитарно-гигиенической задачами. Пыль, например пыль грунтовых дорог и дорог с гравийным покрытием, загрязняет окружающую среду и опасна для здоровья. Стабилизация почвы замедляет ветровую и водную эрозию. Кроме того, состояние дорог является важным аспектом безопасности дорожного движения. Оно улучшается путем стабилизации грунтовых дорог вследствие предотвращения образования рытвин, ям и колеи. Стабилизация мелких частиц также приводит к значительным экономическим преимуществам, продлевая срок службы таких механизмов, как нагревающие и охлаждающие устройства и газотурбинные двигатели. Обычно пыль состоит из мелких частиц размером от 1 до 2 мм.
Для стабилизации почвы в современном уровне техники продукты на основе минерального масла распыляют на поверхность грунтовых дорог, что обладает недостатками с точки зрения охраны окружающей среды. Для борьбы с пылью и стабилизации поверхности также использовали разбавляемые водой связующие, такие как растворы хлорида кальция и растворы лигносульфоната. В JP-B 05-53881, ZA-A 8803253 и JP-B 49046716 рассмотрена стабилизация поверхности обычными водными дисперсиями полимеров. Водные растворы полимеров, например растворы полиакриловой кислоты, использовали для борьбы с пылью на дорогах с гравийным покрытием. Основные недостатки полимерных продуктов на водной основе заключаются в том, что
1) они связывают частицы пыли только один раз, поскольку они не редиспергируются,
2) они медленно сохнут и образуют пленки, поскольку для нанесения дисперсий необходима вода,
3) их трудно вносить в связываемый материал при разрыхлении или обработке скарификатором, поскольку они являются жидкими. Поэтому каждые полгода эти соединения необходимо наносить повторно. При использовании для введения на значительную глубину (т.е. на глубину более одного дюйма) с целью увеличения срока службы продукты на водной основе характеризуются тем дополнительным недостатком, что они намного медленнее высыхают, вследствие чего дорогу необходимо закрывать на неприемлемо длительное время. С учетом указанных выше скорости эрозии и обусловленной этим необходимостью частого нанесения современный уровень техники не только характеризуется экономическим недостатками, но и сомнителен с экологической точки зрения вследствие биологической разлагаемости и химического состава большинства основных мономеров, применяющихся в настоящее время для таких целей.
В патенте US 3736758 раскрыт способ придания непроницаемости для жидкостей почвам в местах хранения химикатов путем внесения обычных полимерных дисперсий в толщу почвы, увлажнения и уплотнения почвы и нанесения непроницаемой толстой пленки или покрытия из органического полимера на обработанную и уплотненную почву, чтобы сделать поверхность непроницаемой. Способ является дорогостоящим, поскольку на поверхность необходимо наносить большое количество непроницаемого полимера и поскольку для использования таких полимеров необходим органический растворитель, нежелательный для окружающей среды. Если целостность стабилизированной почвы нарушена, то почву невозможно повторно стабилизировать без удаления непроницаемого покрытия и дополнительного прибавления дисперсии полимера.
Таким образом, объектом настоящего изобретения является способ стабилизации почвы пылеобразующих поверхностей, в котором исключены экологические недостатки и не требуется полное обновление обработанной поверхности через небольшие промежутки времени. Эти и другие задачи решены посредством способа стабилизации пылеобразующих поверхностей, характеризующегося тем, что пылеобразующий грунт разрыхляют или обрабатывают скарификатором и смешивают с полимерами, находящимися в форме редиспергирующихся в воде порошкообразных полимеров, которые необязательно представляют собой модифицированные для обеспечения реэмульгирования порошкообразные полимеры или модифицированные для обеспечения реэмульгирования водные дисперсии полимеров, которые необязательно разбрызгивают на необработанный пылеобразующий грунт.
Редиспергирующиеся порошкообразные полимеры характеризуются тем, что они легко редиспергируются после перемешивания с водой, в основном распадаются на исходные частицы исходных дисперсий и образуют водостойкие полимерные пленки. Редиспергирующиеся модифицированные для обеспечения реэмульгирования порошкообразные полимеры представляют собой редиспергирующиеся порошкообразные полимеры, которые модифицированы путем прибавления количества диспергирующего вещества, которое при воздействии достаточного количества воды обеспечивает регулируемое частичное реэмульгирование полимерной пленки. Модифицированные для обеспечения реэмульгирования дисперсии полимеров в отличие от обычных дисперсий полимеров, которые образуют водостойкие полимерные пленки, содержат дополнительное количество диспергирующего вещества, которое после дополнительного взаимодействия с водой обеспечивает регулируемое реэмульгирование первой полученной полимерной пленки. Обычно модифицированные для обеспечения реэмульгирования порошкообразные полимеры или модифицированные для обеспечения реэмульгирования водные дисперсии полимеров приводят к тому, что полимерная пленка, образовавшаяся после нанесения полимера или дисперсии полимера, сразу же после воздействия воды при обычных условиях начнет реэмульгироваться (разрушаться) до степени, составляющей не менее 50 мас.%, предпочтительно - составляющей не менее 90 мас.%. Полимеры основаны на одном или большем количестве мономеров, выбранных из группы, включающей виниловые сложные эфиры, (мет)акрилаты, винилароматические соединения, олефины, 1,3-диены и винилгалогениды и, при необходимости, - дополнительных сополимеризующихся с ними мономеров.
Подходящими виниловыми сложными эфирами являются эфиры карбоновых кислот, содержащих от 1 до 12 атомов С. Предпочтительными являются винилацетат, винилпропионат, винилбутират, винил-2-этилгексаноат, виниллаурат, 1-метилвинилацетат, винилпивалат и виниловые эфиры α-разветвленных монокарбоновых кислот, содержащих от 9 до 11 атомов С, например, VeoVa9R или VeoVa10R (торговые названия фирмы Resolution Performance Products). Особенно предпочтительным является винилацетат.
Подходящие акрилатные и метакрилатные мономеры включают сложные эфиры обладающих линейными или разветвленными цепями спиртов, содержащих от 1 до 15 атомов углерода. Предпочтительными метакрилатами и акрилатами являются метилакрилат, метилметакрилат, этилакрилат, этилметакрилат, пропилакрилат, пропилметакрилат, н-бутилакрилат, н-бутилметакрилат, трет-бутилакрилат, трет-бутилметакрилат и 2-этилгексилакрилат. Метилакрилат, метилметакрилат, н-бутилакрилат, трет-бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат являются особенно предпочтительными. Предпочтительными винилароматическими соединениями являются стирол, метилстирол и винилтолуол. Предпочтительным винилгалогенидом является винилхлорид. Предпочтительными олефинами являются этилен и пропилен и предпочтительными диенами являются 1,3-бутадиен и изопрен.
При необходимости также можно сополимеризовывать от 0,1 до 5 мас.% в пересчете на полную массу сополимера дополнительных мономеров.
Предпочтительно использовать от 0,5 до 2,5 мас.% дополнительных мономеров. Примерами дополнительных мономеров являются этиленненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты, предпочтительно - акриловая кислота, метакриловая кислота; этиленненасыщенные карбоксамиды и карбонитрилы, предпочтительно - акриламид и акрилонитрил; этиленненасыщенные сульфоновые кислоты и их соли, предпочтительно - винилсульфоновая кислота и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота. Другими примерами являются предварительно сшитые сомономеры, такие как полиэтиленненасыщенные сомономеры, например, дивиниладипат или триаллилцианурат, или подвергающиеся последующей сшивке сомономеры, например N-метилолакриламид (NMA), N-метилолметакриламид, алкиловые простые эфиры, такие как изобутоксиловый эфир, или сложные эфиры N-метилолакриламида. Также являются подходящими сомономеры, содержащие эпоксидные функциональные группы, такие как глицидилметакрилат и глицидилакрилат. Другими примерами являются сомономеры, содержащие силиконовые функциональные группы, такие как (мет)акрилоилоксипропилтри(алкокси)силаны, винилтриалкоксисиланы и винилметилтриалкоксисиланы.
Выбор мономеров и выбор массового содержания сомономеров обычно выполняют так, чтобы это приводило к температуре стеклования Tg, равной от -50 до +50°С, предпочтительно - от -30 до +40°С, наиболее предпочтительно - от -5 до 15°С. Температуру стеклования Tg полимера можно определить по известной методике с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Tg также можно приближенно рассчитать заранее по уравнению Фокса. В соответствии с публикацией T.G. Fox, Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, page 123 (1956), применимо следующее уравнение: 1/Tg=x1/Tg1+x2/Tg2+…+xn/Tgn, где xn означает массовую долю (мас.%/100) мономера n и Tgn означает выраженную в градусах Кельвина температуру стеклования гомополимера мономера n. Значения Tg для гомонолимеров приведены в публикации Polymer Handbook, 2-nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975).
Особенно предпочтительными являются гомополимеры и сополимеры виниловых сложных эфиров, в особенности винилацетата. Наиболее предпочтительными являются поливинилацетат, сополимеры винилацетата и этилена, сополимеры, содержащие винилацетат, этилен и виниловый эфир (эфиры) α-разветвленных монокарбоновых кислот, содержащих от 9 до 11 атомов С. Указанные полимеры при необходимости могут содержать один или большее количество указанных выше дополнительных мономеров.
Полимеры получают известным образом по методике эмульсионной полимеризации или по методике суспензионной полимеризации, предпочтительно - по методике эмульсионной полимеризации, температура полимеризации обычно равна от 40 до 100°С, предпочтительно - от 45 до 90°С. При сополимеризации газообразных сомономеров, таких как этилен, 1,3-бутадиен или винилхлорид, также можно использовать давление выше атмосферного, обычно от 5 до 100 бар.
Полимеризацию инициируют растворимыми в воде или растворимыми в мономере инициаторами или комбинациями, включающими окислительно-восстановительные инициаторы, обычно применяющимися для эмульсионной или суспензионной полимеризации. В предпочтительном варианте осуществления мономеры стабилизированы защитными коллоидами.
Подходящими защитными коллоидами являются поливиниловые спирты; поливинилпирролидоны; поливинилацетали; полисахариды в растворимой в воде форме, такие как крахмалы (амилоза и амилопектин), целлюлоза и ее карбоксиметил-, метил-, гидроксиэтил- и гидроксипропилпроизводные; белки, такие как казеин или казеинат, соевый белок и желатин; лигнинсульфонаты; синтетические полимеры, такие как поли(мет)акриловая кислота, сополимеры (мет)акрилатов с сомономерными звеньями, содержащими карбоксигруппы, поли(мет)акриламид, поливинилсульфоновые кислоты и их растворимые в воде сополимеры; меламинформальдегидсульфонаты, нафталинформальдегидсульфонаты и сополимеры стирола с малеиновой кислотой и простого винилового эфира с малеиновой кислотой. Предпочтительными являются частично или полностью гидролизованные поливиниловые спирты. Во время полимеризации защитные коллоиды обычно прибавляют при полном содержании, составляющем от 1 до 20 мас.% в пересчете на полную массу мономеров.
При необходимости может быть полезным прибавление небольших количеств эмульгаторов, например от 1 до 5 мас.% в пересчете на количество мономеров. Подходящими эмульгаторами являются анионогенные, катионогенные и неионогенные эмульгаторы, например анионогенные поверхностно-активные вещества, такие как алкилсульфаты, обладающие цепью длиной от 8 до 18 атомов С, сульфаты алкиловых или арилалкиловых простых эфиров, содержащие от 8 до 18 атомов С в гидрофобном радикале и до 40 этиленоксидных или пропиленоксидных звеньев, алкан- или алкиларинсульфонаты, содержащие от 8 до 18 атомов С, эфиры и моноэфиры сульфоянтарной кислоты с одноатомными спиртами или алкилфенолами, или неионогенные поверхностно-активные вещества, такие как алкилполигликолевые простые эфиры или алкилполигликолевые сложные эфиры, содержащие от 8 до 40 оксиэтиленовых звеньев.
Полученные таким образом исходные дисперсии полимеров обладают содержанием твердых веществ, равным от 30 до 70%, и их можно разбавлять для дальнейшей обработки или конечного применения. Для получения редиспергирующихся в воде порошкообразных полимеров водные дисперсии подвергают распылительной сушке после прибавления защитных коллоидов в качестве средств, способствующих распылению.
Средства, способствующие распылению, как правило, используют в суммарном количестве, составляющем от 3 до 30 мас.% в пересчете на полимерные компоненты дисперсии. Это означает, что суммарное количество защитного коллоида до проведения сушки должно составлять по меньшей мере от 3 до 30 мас.% в пересчете на содержание использующегося полимера; предпочтительно - от 5 до 20 мас.% в пересчете на содержание полимера. Подходящими средствами, способствующими распылению, являются поливиниловые спирты; поливинилпирролидоны; полисахариды в растворимой в воде форме, такие как крахмалы (амилоза и амилопектин), целлюлоза и ее карбоксиметил-, метил-, гидроксиэтил- и гидроксипропилпроизводные; белки, такие как казеин или казеинат, соевый белок, желатин; лигнинсульфонаты; синтетические полимеры, такие как поли(мет)акриловая кислота, сополимеры (мет)акрилатов с сомономерными звеньями, содержащими карбоксигруппы, поли(мет)акриламид, поливинилсульфоновые кислоты и их растворимые в воде сополимеры; меламинформальдегидсульфонаты, нафталинформальдегидсульфонаты и сополимеры стирола с малеиновой кислотой и простого винилового эфира с малеиновой кислотой.
Восстановление можно усилить путем комбинирования редиспергирующихся в воде порошкообразных полимеров с диспергирующими веществами с получением модифицированных для обеспечения реэмульгирования редиспергирующихся в воде порошкообразных полимеров. Этот тип порошкообразного полимера облегчает редиспергирование порошкообразного полимера или связанной смеси полимер-почва после взаимодействия с водой. Обычные диспергирующие вещества представляют собой защитные коллоиды и эмульгаторы, уже отмеченные выше. Предпочтительные эмульгаторы основаны на этоксилированных жирных спиртах. Предпочтительная доза дополнительного диспергирующего вещества составляет от 1 до 20% в пересчете на полное массовое содержание использующегося редиспергирующегося порошкообразного полимера. Эти дополнительные компоненты, предназначенные для регулирования применимости и рабочих характеристик, можно прибавить на стадии полимеризации, на стадии распылительной сушки или после них, последнее является предпочтительным.
В случае модифицированных для обеспечения реэмульгирования водных дисперсий полимеров диспергирующие вещества прибавляют после приготовления дисперсии полимера. Обычные диспергирующие вещества представляют собой защитные коллоиды и эмульгаторы, уже отмеченные выше. Предпочтительные эмульгаторы основаны на этоксилированных жирных спиртах. Предпочтительная доза диспергирующего вещества составляет от 1 до 20% в пересчете на полное массовое содержание использованной дисперсии полимера.
В другом предпочтительном варианте осуществления редиспергирующийся порошкообразный полимер и, более предпочтительно, модифицированный для обеспечения реэмульгирования порошкообразный полимер или модифицированную для обеспечения реэмульгирования водную дисперсию полимера объединяют с отверждающимися в воде веществами, предпочтительно цементом и/или гипсом. При использовании этой комбинации уменьшается время высыхания, а также облегчается редиспергирование композиций, содержащих отверждающиеся в воде вещества.
Этот способ пригоден для стабилизации почвы и связывания пыли различных грунтов: грунтовых дорог без покрытия, лесных дорог, сельскохозяйственных подъездных дорог, обочин дорог, подстилающего грунта дорог, стройплощадок, мелиорируемых земель, уклонов и свалок, штабелей угля, временных дорог, частных дорог и подъездных дорог, парковок, летных полос, спортивных площадок, посадочных площадок, общественных парков и спортивных площадок. Обычно грунт разрыхляют или обрабатывают скарификатором на глубину от 1 до 500 мм, предпочтительно от 50 до 150 мм, и рыхлый материал смешивают с порошкообразным полимером или дисперсией полимера. Предпочтительно используют от 0,01 до 5 мас.% твердых полимеров, более предпочтительно - от 0,2 до 2,0 мас.% твердых полимеров, порошкообразного полимера или дисперсии полимера в пересчете на стабилизируемый почвенный материал. Обычно обработанный таким образом грунт затем выравнивают и уплотняют или профилируют. Альтернативно, дисперсии полимеров можно разбрызгать на необработанный грунт.
Для активации или реактивации связывания грунта необходима лишь обработка водой, предпочтительно - опрыскивания водой, после чего происходит образование пленки редиспергирующегося в воде порошкообразного полимера. Редиспергирующиеся порошки, в особенности с дополнительным диспергирующим веществом (веществами) (модифицированным для обеспечения реэмульгирования), обладают уникальными рабочими характеристиками, превосходящими известные в уровне техники. После каждого дождя волокна пленки разрушаются в регулируемой степени, что в следующем цикле высыхания обеспечивает протекание повторного образования пленки. Таким образом захватываются вновь образовавшиеся частицы пыли и образование пленки происходит на такую глубину, на которую в материал приникает вода, и на такую глубину, на которой порошкообразный полимер смешивается с рыхлым материалом грунта. По этим причинам в отличие от стабилизации почвы путем опрыскивания грунта обычными дисперсиями полимеров, которые образуют прочные пленки, не обладающие какой-либо способностью к восстановлению, заявленная полимерная пленка еще и еще раз восстанавливается после взаимодействия с водой. Дополнительное связывание пыли происходит на такую глубину, на которую пыль смешана с порошкообразным полимером. При использовании обычных водных дисперсий полимеров связывание частиц пыли происходит только при первоначальном нанесении и образование соответствующей пленки полимера происходит только вблизи от поверхности, на которую нанесена дисперсия, где за счет испарения происходит эффективное высыхание.
В случае модифицированных для обеспечения реэмульгирования водных дисперсий полимеров прочные водостойкие полимерные пленки не образуются, как это происходит при использовании обычных дисперсий полимеров. После дождя или после опрыскивания водой по истечение более длительного периода высыхания полимерная пленка разрушается и еще раз восстанавливается, и дополнительное связывание пыли происходит по механизму, аналогичному описанному выше для редиспергирующихся порошкообразных полимеров.
При добавлении вяжущих материалов наблюдается дополнительное улучшение по сравнению с известным уровнем техники, что обусловлено механизмом высыхания, дополняющим испарение. Вяжущие материалы можно прибавлять в количествах, составляющих менее от 1-20 мас.%, предпочтительно от 1 до 10%, и наиболее предпочтительно примерно от 1 до 4 мас.% в пересчете на массу связываемой почвы. Как и в случае обычных водных дисперсий, может никогда не произойти образование необходимой пленки ниже поверхности, на которую проведено нанесение, независимо от того, провели ли разбрызгивание на поверхность или внесли в почву, а затем произойти лишь через очень длительные периоды времени. При добавлении вяжущих материалов высыхание происходит под поверхностью за счет химического потребления воды независимо от того, нанесен ли порошкообразный полимер или водная дисперсия, что способствует образованию необходимой пленки независимо от конкретных скоростей испарения на различных глубинах.
Стабилизированная таким образом почва обычно может быть довольно твердой, в случае песчаных или песчаниковых почв при осмотре они выглядят как цементные или известковые. Стабилизированная таким образом почва также обладает значительными прочностью на разрыв и модулями разрыва и в зависимости от глубины обработки почвы и количества использованного для обработки средства может выдерживать значительную нагрузку. Если верхний слой растрескается, превратится в пыль тяжелыми автомобилями или на него попадет дополнительная почва или грунт, то почву можно увлажнить и повторно уплотнить и тем самым восстановить стабильность почвы. Хотя таким образом образуется значительно стабилизированная почва, она остается проницаемой для воды.
Поскольку желательно, чтобы почва могла повторно стабилизироваться при добавлении влаги, добавленной намеренно или вследствие естественных осадков, то наиболее предпочтительно, чтобы на поверхности не было непроницаемых пленок и барьеров для паров при нанесении in situ, например, путем опрыскивания с образованием слоя невспенивающегося полиуретана или другого термореактивного полимера, или путем нанесения пластмассовой пленки. Таким образом, в способе, предлагаемом в настоящем изобретении, предпочтительно не наносить какую-либо водонепроницаемую пленку и, в частности, какую-либо полимерную пленку, обладающую такой целостностью или непроницаемостью, чтобы исключалось относительно равномерное повторное увлажнение почвы. Однако не будет отклонением от сущности настоящего изобретения, если на обработанный участок, равномерно или на его части, нанести очень тонкую пленку из водонепроницаемого вещества, так чтобы ее толщина или незакрытые участки или они оба приводили к тому, что в действительности будет легко происходить такое повторное увлажнение почвы, предпочтительно - без обработки скарификатором или повторной обработки почвы. Такие пленки обычно обладают толщиной, равной менее 0,1 мм, и сами предпочтительно образуют водную дисперсию полимера, но не такого полимера, который редиспергируется в воде. Предпочтительно избегать нанесения термореактивных, сшитых полимеров, таких как полиуретаны, эпоксидные смолы, сложные винилэфирные смолы и т.п. Даже без таких покрытий образуется твердая, стабилизированная почва, которая в случае использования только редиспергирующихся полимеров является по меньшей мере частично водопроницаемой, а в случае прибавления и вяжущих ингредиентов является проницаемой для паров воды, что не наблюдается, когда на поверхность наносят такие пленки, как полиуретановые или образованные из эпоксидных смол.
Приведенные ниже исследования служат дополнительной иллюстрацией настоящего изобретения:
Для исследования стабилизации почвы берут грунт двух разных грунтовых дорог штата Мичиган, которые являются главной целью такого применения. До проведения исследования грунт характеризовался следующим образом:
| Исследование распределения по размерам частиц грунта из штата Мичиган (ШМ) | |
| Номер сита | Доля удержанных частиц |
| 16 | 44,4 |
| 30 | 15,4 |
| 50 | 19,1 |
| 70 | 7,4 |
| 100 | 5,2 |
| 200 | 4,4 |
| Остаток | 4,2 |
| Физические характеристики грунта ШМ | |
| Среднее содержание воды | 3,48% |
| Средняя плотность во влажном состоянии | 1,92 г/мл |
| Средняя плотность в сухом состоянии | 1,79 г/мл |
Исследование стабилизации почвы.
Сравнительный пример 1
В чашку отвешивали 250 г грунта ШМ.
Для исследования связывающей пыль композиции имеющегося уровня техники 4,7 г поликрилатной дисперсии (содержание твердых веществ равно 47%) и 9 г воды смешивали с грунтом до равномерного на вид увлажнения. Затем чашку помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки. Через 12 ч чашку извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания чашки и определения массы отделившихся частиц.
Сравнительный пример 2
Действовали в соответствии со сравнительным примером 1, но вместо 4,7 г дисперсии полимера с грунтом смешивали 15 г воды. Затем чашку помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки. Через 12 ч чашку извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания чашки и определения массы отделившихся частиц.
Пример 3
Действовали в соответствии со сравнительным примером 1, но вместо 4,7 г дисперсии полимера с грунтом с помощью металлического шпателя смешивали 5 г редиспергирующегося порошкообразного полимера в пересчете на сополимер винилацетата с этиленом, пока смесь не становилась однородной на вид. Затем к однородной смеси прибавляли 15 г воды и перемешивали. Затем чашку помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки. Через 12 ч чашку извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания чашки и определения массы отделившихся частиц.
Пример 4
Действовали в соответствии со сравнительным примером 1, но вместо 4,7 г дисперсии полимера с грунтом с помощью металлического шпателя смешивали 1,5 г редиспергирующегося порошкообразного полимера в пересчете на сополимер винилацетата с этиленом и 3 г вяжущего вещества, пока смесь не становилась однородной на вид. Затем к однородной смеси прибавляли 15 г воды и перемешивали. Затем чашку помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки. Через 12 ч чашку извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания чашки и определения массы отделившихся частиц.
Пример 5
В отличие от сравнительного примера 1 1000 г грунта ШМ помещали в стакан объемом 1 л. В стакан прибавляли 10 г редиспергирующегося порошкообразного полимера в пересчете на сополимер винилацетата с этиленом и 2,5 г этоксилированного жирного спирта и смешивали с грунтом с помощью металлического шпателя, пока смесь не становилась однородной на вид. Затем к однородной смеси прибавляли 15 г воды. Стакан помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки.
Через 12 ч стакан извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания стакана и определения массы отделившихся частиц.
Затем из верхней части каждого стакана извлекали связанный слой почвы, его механически измельчали до частиц, обладающих размером, сходным с размером исходного грунта ШМ, смешивали с 5 мас.% однородной смеси из соответствующего стакана (для имитации смешивания, которое должно происходить в реальных условиях) и возвращали в стакан. Затем в верхнюю часть стакана прибавляли 15 г воды и стакан повторно помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки. Через 12 ч стакан извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания стакана и определения массы отделившихся частиц.
Пример 6
Действовали в соответствии с примером 5, но в дополнение к редиспергирующемуся порошкообразному полимеру и этоксилированному жирному спирту прибавляли 20 г вяжущего вещества и смешивали с грунтом с помощью металлического шпателя, пока смесь не становилась однородной на вид. Затем в верхнюю часть стакана прибавляли 15 г воды. Затем стакан помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки. Через 12 ч стакан извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания чашки и определения массы отделившихся частиц.
Затем из верхней части каждого стакана извлекали связанный слой почвы, его механически измельчали до частиц, обладающих размером, сходным с размером исходного грунта ШМ, смешивали с 5 мас.% однородной смеси из соответствующего стакана (для имитации смешивания, которое должно происходить в реальных условиях) и возвращали в стакан. Затем в верхнюю часть стакана прибавляли 15 г воды и стакан повторно помещали в сушильный шкаф при 50°С для ускоренной сушки. Через 12 ч стакан извлекали из сушильного шкафа и связывание пыли оценивали субъективно путем встряхивания стакана и определения массы отделившихся частиц.
Результаты исследования.
Результаты исследования оценивали следующим образом:
3 = Очень хорошее связывание пыли, лучшее, чем в имеющемся уровне техники.
2 = Хорошее связывание пыли, аналогичное имеющемуся уровню техники.
1 = Слабое связывание пыли.
0 = Отсутствие связывание пыли.
| Цикл/ образец |
Сравнительный пример 1 | Сравнительный пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 5 | Сравнительный пример 6 |
| Первый | 2 | 1 | 3 | 2 | 2,5 | 3 |
| Второй | - | - | - | - | 2,5 | 3 |
1. Способ стабилизации поверхности почвы, заключающийся в том, что почву обрабатывают по меньшей мере по одной из следующих методик:
a. смешивают с почвой редиспергирующийся в воде порошкообразный полимер или модифицированный для обеспечения реэмульгирования редиспергирующийся порошкообразный полимер с образованием смеси почва/полимер и указанную смесь почва/полимер смачивают с образованием связанной с полимером почвы; или
b. на почву наносят водную дисперсию по меньшей мере одного редиспергирующегося в воде порошкообразного полимера или редиспергирующегося модифицированного для обеспечения реэмульгирования порошкообразного полимера и необязательно уплотняют обработанную таким образом почву.
2. Способ по п.1, в котором почва представляет собой песок и водную дисперсию редиспергирующегося в воде порошкообразного полимера или модифицированного для обеспечения реэмульгирования редиспергирующегося порошкообразного полимера наносят на почву.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором редиспергирующийся в воде порошкообразный полимер или модифицированный для обеспечения реэмульгирования редиспергирующийся порошкообразный полимер смешивают с почвой и указанное увлажнение проводят путем нанесения водной дисперсии редиспергирующегося в воде порошкообразного полимера и/или модифицированного для обеспечения реэмульгирования редиспергирующегося порошкообразного полимера.
4. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором композицию, включающую редиспергирующийся в воде порошкообразный полимер и отверждающийся в воде цемент, смешивают с почвой и увлажняют.
5. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором композицию, включающую модифицированный для обеспечения реэмульгирования редиспергирующийся порошкообразный полимер и отверждающийся в воде цемент, смешивают с почвой и увлажняют.
6. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором указанный редиспергирующийся в воде порошкообразный полимер представляет собой полимер, полученный сополимеризацией смеси мономеров, включающей по меньшей мере один мономер, выбранный из группы, включающей виниловые сложные эфиры, (мет)акрилаты, винилароматические соединения, олефины, 1,3-диены и винилгалогениды, в присутствии защитного коллоида.
7. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором указанный редиспергирующийся в воде порошкообразный полимер представляет собой полимер, полученный сополимеризацией смеси мономеров, включающей винилацетат и этилен, в присутствии защитного коллоида.
8. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором указанный редиспергирующийся в воде порошкообразный полимер представляет собой полимер, полученный сополимеризацией смеси мономеров, включающей по меньшей мере один мономер, выбранный из группы, включающей виниловые сложные эфиры, (мет)акрилаты, винилароматические соединения, олефины, 1,3-диены и винилгалогениды, в присутствии защитного коллоида, и в котором диспергирующее вещество прибавляют к редиспергирующемуся в воде порошкообразному полимеру до прибавления к почве указанного редиспергирующегося в воде порошкообразного полимера или прибавляют к почве с редиспергирующимся в воде порошкообразным полимером до уплотнения почвы.
9. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором указанный редиспергирующийся в воде порошкообразный полимер представляет собой полимер, полученный сополимеризацией смеси мономеров, включающей винилацетат и этилен, в присутствии защитного коллоида, и в котором диспергирующее вещество прибавляют к редиспергирующемуся в воде порошкообразному полимеру до прибавления к почве указанного редиспергирующегося в воде порошкообразного полимера или прибавляют к почве с редиспергирующимся в воде порошкообразным полимером до уплотнения почвы.
10. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором почву уплотняют во влажном состоянии.
11. Способ повторной стабилизации стабилизированной почвы, полученной способом по любому из пп.1-10, включающий повторное увлажнение почвы.
12. Способ по п.11, в котором почву разрыхляют или обрабатывают скарификатором до, во время или после увлажнения и затем уплотняют.
