Способ приготовления укрепляющего раствора


 


Владельцы патента RU 2601885:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательская компания "Усиление оснований и фундаментов" (RU)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтовых оснований фундаментов строящихся и восстанавливаемых зданий и сооружений методом инъектирования. Технический результат заключается в обеспечении возможности увеличения подвижности укрепляющего раствора и, соответственно, объема пространства, заполняемого таким раствором через грунтовые разрывы. Способ приготовления укрепляющего раствора включает перемешивание портландцемента, воды, введение нанодобавки и обработку раствора. В качестве нанодобавки используют смесь нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности. В воду вводят указанную нанодобавку до получения коллоидного раствора заданной концентрации, который механически перемешивают и дополнительно обрабатывают ультразвуком. Далее полученный коллоидный водный раствор перемешивают с требуемым количеством воды затворения, а затем - с портландцементом. Для существенного увеличения подвижности укрепляющего раствора целесообразно использовать коллоидный водный раствор смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, с концентрацией порядка 20÷35 мас.%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтовых оснований фундаментов строящихся или восстанавливаемых зданий и сооружений методом инъектирования.

Известен способ получения укрепляющего тампонажного цементного раствора (варианты) (Патент РФ №2396301, МПК C09K 8/467, C04B 40/00, опубл. 10.08.2010 г. - прототип), включающий перемешивание портландцемента, воды, нанодобавки и обработку раствора высокоградиентным магнитным полем.

Недостатком способа-прототипа является недостаточное обеспечение подвижности раствора, что сокращает объем пространства грунтовых разрывов, заполняемых раствором.

Технической задачей, решаемой изобретением, является обеспечение возможности увеличения подвижности раствора и, соответственно, объема пространства, заполняемого раствором через грунтовые разрывы.

Техническая задача решается следующим образом. В способе приготовления укрепляющего раствора, включающем перемешивание портландцемента, воды, введение нанодобавки и обработку раствора, в качестве нанодобавки используют смесь нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, в воду вводят указанную нанодобавку до получения коллоидного раствора заданной концентрации, который механически перемешивают и дополнительно обрабатывают ультразвуком, далее полученный коллоидный водный раствор перемешивают с требуемым количеством воды затворения, а затем - с портландцементом. Для увеличения подвижности укрепляющего раствора целесообразно использовать коллоидный водный раствор с концентрацией смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, порядка 20÷35 мас.%.

Смесь нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности получают путем испарения исходного материала электронным пучком и последующей конденсации этих частиц для получения их смеси (Патент РФ №2067077, МПК C01B 33/18, опубл. 29.09.1996 г.). Порошковая смесь выпускается под товарным знаком «Таркосил» (Свидетельство о регистрации товарного знака №480351 от 04.04.2011 г., опубл. 12.03.2013 г.).

В зависимости от свойств укрепляемого грунта выбирают количественное соотношение компонентов укрепляющего раствора, концентрацию смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, например в диапазоне 50÷150 м2/г, в получаемом коллоидном растворе.

Введение и диспергирование смеси наноразмерных частиц проводилось путем комбинированного механического вибрационно-импульсного воздействия в диапазоне низких и средних частот с дополнительным ультразвуковым воздействием для разрушения крупных агломератов частиц. Достоверность результатов основана на их повторяемости и усредненных статистических оценках по n≥10 измерениям на каждом режиме.

При этом эксперименты по изучению зависимости динамической вязкости коллоидных растворов от концентрации и удельной поверхности указанной смеси нанодисперсных частиц показали, что при использовании смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния с размерами 25÷50 нм и более и соответствующей удельной поверхностью динамическая вязкость дисперсии существенно уменьшается и, следовательно, обеспечивается достаточная подвижность укрепляющего раствора. В то же время этот эффект имеет четкие границы. Так, при использовании коллоидных растворов нанодисперсных частиц размерами свыше 70÷75 нм (удельной поверхностью менее 35÷40 м2/г) подвижность укрепляющего раствора не увеличивается. При этом использование коллоидного водного раствора смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности с концентрацией менее 20 мас.% не приводит к необходимому увеличению подвижности укрепляющего раствора, а более 35 мас.% - не оказывает влияния на показатель исследуемого свойства укрепляющего раствора.

Таким образом, определен практический диапазон изменения концентрации указанной нанодисперсной фазы в укрепляющих растворах. Увеличение подвижности укрепляющего раствора при укреплении конкретных видов грунтов обусловлено тем, что частицы нанодобавки обладают поверхностно-активными свойствами и адсорбируются на цементных зернах, участвуя таким образом в образовании пространственных коагуляционных микроструктур. Анализ результатов экспериментов показывает, что нанодисперсные частицы ориентируются так, что гидроксильные полярные группы обращены к гидратирующейся поверхности цементного зерна, а углеводородные радикалы - к воде. Тем самым облегчается взаимное перемещение компонентов укрепляющего раствора, что приводит к увеличению его подвижности.

В способе приготовления укрепляющего раствора в качестве нанодобавки используют смесь нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности. В воду вводят указанную нанодобавку до получения коллоидного раствора заданной концентрации, который механически перемешивают и дополнительно обрабатывают ультразвуком. Полученный коллоидный водный раствор перемешивают с требуемым количеством воды затворения, а затем - с портландцементом. Для существенного увеличения подвижности укрепляющего раствора целесообразно использовать коллоидный водный раствор с концентрацией смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, порядка 20÷35 мас.%.

Сравнительные эксперименты показали, что предложенный способ приготовления укрепляющего раствора увеличивает подвижность такого раствора (см. пример в табл.).

Таблица
Изменение свойств растворов с нанодисперсными добавками
Показатель Ед. изм. До введения нанодобавки После введения нанодобавки
Подвижность раствора по
расплыву конуса
мм 130 165
Сохранение подвижности раствора через: мм
0,5 часа 135 165
1 час 135 150
2 часа 130 145
3 часа 115 140
4 часа 110 135

Из таблицы видно, что предлагаемый способ приготовления укрепляющего раствора обеспечивает существенное увеличение подвижности раствора, и, соответственно, объема пространства, заполняемого таким раствором через фунтовые разрывы.

1. Способ приготовления укрепляющего раствора, включающий перемешивание портландцемента, воды, введение нанодобавки и обработку раствора, отличающийся тем, что в качестве нанодобавки используют смесь нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, в воду вводят указанную нанодобавку до получения коллоидного раствора заданной концентрации, который механически перемешивают и дополнительно обрабатывают ультразвуком, далее полученный коллоидный водный раствор перемешивают с требуемым количеством воды затворения, а затем - с портландцементом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют коллоидный водный раствор смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, с концентрацией 20÷35 мас.%.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области невозвратных клапанов для трубчатых крепящих элементов и предназначена для крепления грунта и ему подобной породы. Невозвратный клапан для трубчатого крепящего элемента содержит участок (4, 104) клапана, выполненный из эластомерного материала, имеющий по меньшей мере один разрез (41, 42, 43, 44, 150), который под воздействием находящейся под давлением текучей субстанции открывается наружу.

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат - обеспечение безопасных условий горных работ при минимизации относительной деформации усадки закладочного массива.

Изобретение относится к области строительства дорожных оснований и оснований инженерных коммуникаций и может быть использовано для укрепления песчаных грунтов. Органоминеральная добавка для укрепления песчаных грунтов, включающая измельченный сапонит-содержащий материал, выделенный из пульпы хвостохранилища промышленного обогащения руд месторождения алмазов, отличающаяся тем, что она содержит указанный сапонит-содержащий материал, измельченный до размера частиц 307±83 нм, и дополнительно связующее - 5%-ный раствор глиоксаля, при следующем соотношении компонентов, мас.% песчаного грунта: указанный глиоксаль - 0,52; указанный сапонит-содержащий материал 17.

Изобретение относится к строительству, а именно к укреплению грунтов. Способ откачивания воздуха-носителя, содержащегося в связующем агенте, из смеси сжатого воздуха и связующего агента при стабилизации земляных масс путем добавления связующего агента, причем в способе применяют устройство, содержащее средства для получения сжатого воздуха, емкость со связующим агентом, трубу для подачи смеси сжатого воздуха и связующего агента, и устройство для перемешивания связующего агента с земляными массами, причем согласно данному способу сжатый воздух, применяемый для перемещения связующего агента, откачивают при помощи следующих действий через отдельную выводящую трубу до того, как сжатый воздух достигает земляных масс.

Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии закрепления обводненных мелкозернистых грунтов плывунного типа под основаниями и фундаментами зданий и сооружений.

Изобретение относится к дорожному строительству местных и грунтовых дорог, в том числе на переувлажненных суглинках и глинистых грунтах с низкой несущей способностью.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для закрепления грунта. Способ закрепления грунта включает образование скважины, ввод в скважину удлиненного заряда, подачу в скважину твердеющего состава, и после заполнения скважины твердеющим составом удлиненный заряд взрывают, и после взрыва скважину снова заполняют твердеющим составом.

Изобретение относится к области строительства, в частности к упрочнению грунта путем введения в грунт затвердевающих веществ, и может быть использовано для защиты бетонных фундаментов, основания и тела земляного полотна железных и автомобильных дорог от воздействия грунтовых и поверхностных вод.

Изобретение относится к области строительства и ремонта линейных объектов, расположенных на карстоопасных участках, а именно к укреплению грунтового основания. Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение безопасности линейных объектов, расположенных на карстоопасных участках.

Изобретение относится к области строительства, в частности к упрочнению грунта путем введения в грунт затвердевающих веществ, и может быть использовано для упрочнения оснований фундаментов, основания и тела земляного полотна железных и автомобильных дорог, в том числе и в условиях действия напорных грунтовых вод.

Изобретение относится к составу высокопрочного бетона и может быть использовано для изготовления изделий в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Изобретение относится к способу производства и связанной с ним установке для производства гипсовых штукатурных продуктов для целей строительства, например для производства гипсовой плиты.

Изобретение относится к гипсовым панелям с низкой плотностью и массой. Технический результат заключается в снижении массы и плотности, повышении теплоизоляционных свойств, стойкости к термоусадке, огнестойкости, водостойкости.

Изобретение относится к способам переработки магнезита и предназначено для получения концентратов с содержанием MgO не менее 93,0% для производства огнеупорных изделий.

Группа изобретений относится к строительству, а именно к способу получения легкой цементирующей смеси, которая предназначена для изготовления цементно-стружечных плит и композиции для получения легкого цементирующего вяжущего вещества.

Изобретение относится к последующей обработке β-полугидратов штукатурных гипсов. Технический результат заключается в стабилизации кристаллической структуры, снижении конечной водопотребности без ухудшения механических свойств.

Изобретение относится к смеси строительных материалов, используемой в качестве добавки к бетону, где смесь строительных материалов содержит пуццолановый носитель и фотокатализатор.
Изобретение относится к способу тепловлажностной обработки отформованных бетонных изделий, преимущественно сложной формы, например, зубатых железобетонных шпал.

Изобретение относится к области материаловедения и может быть использовано в различных областях науки и техники в создании композитов различного назначения. Технический результат заключается в повышении прочности вяжущего, сокращении времени твердения, уменьшении В/Ц отношения, уменьшении времени активации.

Изобретение относится к способу повторного использования абразивной пыли гипсоволоконных панелей и побочного продукта гипсокартонных изделий. Технический результат заключается в улучшении характеристики отсасывания нормального гипса для изготовления гипсоволоконных панелей.

Изобретение может быть использовано в медицине, фармакологии, сельском хозяйстве, в производстве фильтрующих материалов. Композиция, обладающая антимикробным и антитоксическим действием, содержит бинарную смесь коллоидного раствора наноструктурных частиц серебра с размером частиц 2-100 нм и ионов серебра, стабилизатор и растворитель.
Наверх