Состав для дорожного строительства


 


Владельцы патента RU 2603682:

Мавлиев Ленар Фидаесович (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Техническим результатом является повышение морозостойкости и прочности материалов из грунтовых, песчаных, и щебеночно-песчаных смесей, а также экономической эффективности строительства. Состав для дорожного строительства содержит минеральное вяжущее, заполнитель, воду и химические добавки октилтриэтоксисилан/эмульсия октилтриэтоксисилана и водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир, при следующем соотношении компонентов, масс. %: портландцемент - 6-12, заполнитель - 72-88, октилтриэтоксисилан/эмульсия октилтриэтоксисилана - 0,005-0,04, водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир - 0,02-0,20, - вода - 4,83-17,94. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог.

Наиболее перспективным направлением в решении проблемы отсутствия прочных каменных материалов и реальной возможностью снижения стоимости строительства и затрат ресурсов является использование местных укрепленных материалов в конструкциях дорожных одежд. Обобщая многолетний отечественный и зарубежный практический опыт применения укрепленных грунтов, можно сделать вывод о том, что грунты, укрепленные одним вяжущим, характеризуются большим набором отрицательных свойств, в особенности низкой водо- и морозостойкостью, значительно снижающих срок службы конструктивного слоя. Решение существующей проблемы возможно с помощью модификации цементогрунта различными целевыми добавками.

Известна смесь укрепленного грунта, содержащая минеральное вяжущее - цемент, грунт, воду и химическую добавку. В качестве химической добавки смесь содержит хлористый кальций (Безрук В.М. Укрепление грунтов и каменных материалов неорганическими вяжущими. Материалы V Всесоюзного научно-технического совещания по основным проблемам технического прогресса в дорожном строительстве. М., 1971, с. 35-49).

Недостатком данной композиции является низкая прочность, деформативная устойчивость и морозостойкость получаемого материала.

Известно использование грунтовых смесей, содержащих в составе, помимо грунта, заполнитель (керамзит, вспученный перлит, аглопорит и пр.) 10-40%, вяжущее (цемент) 6-9% и химическую добавку (жидкость кремнийорганическая ГКЖ-94) 0,5-2% для создания дорожных одежд. (Методические рекомендации по использованию укрепленных грунтов и отходов промышленности в морозозащитных теплоизолирующих слоях дорожных одежд. Министерство транспортного строительства. ГВДНИИ (СОЮЗДОРНИИ), Москва, 1979 г.).

Недостатком данной конструкции является то, что введение ГКЖ-94 и указанных заполнителей в укрепляемый грунт не приводит к повышению прочности, а увеличивают только морозостойкость, что ограничивает область применения укрепленного грунта только в дополнительных (морозозащитных) слоях основания или основаниях дорожных одежд переходного типа.

Существует состав, состоящий из грунта, укрепленного цементом в количестве 7-10% в сочетании с 0,25-1,75%) (от массы цемента) суперпластификатора С-3 / СД-2А / ЛСТМ-2 / Н-1 (Методические рекомендации по устройству оснований дорожных одежд из грунтов, укрепленных портландцементом с добавкой суперпластификаторов. ГВДНИИ (СОЮЗДОРНИИ), Москва, 1991 г.).

Недостатком данной конструкции является то, что введение пластификаторов, классифицируемых как суперпластификаторы, в укрепляемый грунт приводит к относительно невысокому росту прочности и морозостойкости, что ограничивает возможность применения укрепленного грунта в конструкциях дорожных одежд.

Известна смесь, содержащая цемент, заполнитель - грунт, суперпластификатор С-3, гидрофобизирующую кремнийорганическую жидкость ГКЖ-94 и воду (Патент №2269499, опубл. 02.10.2006).

Недостатком данной смеси является повышенный расход вяжущего, чрезмерно высокая прочность, при наборе которой требуется нарезка деформационных швов, а также пластичность смеси, что требует производство работ специальной бетоноукладочной техникой.

Существует смесь, включающая грунт, неорганическое вяжущее - портландцемент, воду и химические добавки - хлористый кальций и кубовые остатки производства кремнийорганических соединений (SU 966151, опубл. 15.10.1982).

Недостатком данной смеси является недостаточная прочность для использования в основаниях дорожных одежд капитального типа.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является грунтовая смесь для дорожного строительства, включающая минеральное вяжущее, воду, грунт, кремнийорганическую жидкость октилтриэтоксисилан и щелочь (Патент №2545228, опубл. 27.03.2015), при следующем соотношении, %:

- грунт - 100,

- портландцемент - 6-10 (сверх 100%),

- октилтриэтоксисилан - 0,01-0,3 (сверх 100%),

- щелочь - 0,1-0,7 (сверх 100%),

- вода - 7,5-11,95 (сверх 100%).

Недостатком данной смеси является невысокая морозостойкость (F15) и прочность (М40), повышенный расход добавок, а также применение щелочи (гидроксид натрия), являющейся опасной для организма человека, что приводит к трудностям в технологии производства работ.

Известно применение пластифицирующих добавок совместно с гидрофобизирующими (Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. Учебно-справочное пособие, 2-е издание. Ростов-на-Дону: Феникс, 2007 г. С. 133-143), что обеспечивает прочность и морозостойкость строительного материала. Однако, известно их действие на бетоны и строительные растворы, свойства и состав которых нормируются ГОСТ 10180, ГОСТ 26633, ГОСТ 5802. В основу действия таких добавок в бетонах и строительных растворах положен принцип регулирования структуры и свойств цементного теста и цементного камня. Материалы на основе грунтовых, песчаных и щебеночно-песчаных смесей, обработанных (укрепленных) цементом, нормируются и подбираются в соответствии с ГОСТ 23558 и являются материалами со свойствами и структурой, отличной от бетонов и строительных растворов. Введение пластифицирующих, гидрофобизирующих добавок и их комплекса в такие смеси не приводит к изменению в значительной степени удобоукладываемости и содержания воды, а направлено, в первую очередь, на изменение свойств глинистых частиц, имеющихся в составе грунтовых, песчаных, щебеночно-песчаных смесей, снижающих физико-механические свойства и долговечность получаемых материалов. В основном в качестве заполнителей для грунтовых, песчаных и щебеночно-песчаных смесей стараются использовать те материалы, которые непригодны для бетонов, асфальтобетонов или материалов оснований и покрытий дорожных одежд, в том числе содержащие в большом количестве глинистые и пылевидные частицы.

Задачей изобретения является повышение морозостойкости и прочности материалов из грунтовых, песчаных и щебеночно-песчаных смесей, а также экономической эффективности строительства.

Результат достигается тем, что состав для дорожного строительства содержит минеральное вяжущее, заполнитель, воду и химические добавки, согласно изобретению содержит в качестве химических добавок октилтриэтоксисилан/эмульсию октилтриэтоксисилана и водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

- портландцемент - 6-12,

- заполнитель - 72-88,

- октилтриэтоксисилан/эмульсия октилтриэтоксисилана - 0,005-0,04,

- водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир - 0,02-0,20,

- вода - 4,83-17,94.

Характеристика исходных материалов:

1) Минеральное вяжущее - портландцемент 400-Д0 ГОСТ 10178-85.

2) Химические добавки - октилтриэтоксисилан/эмульсия октилтриэтоксисилана, водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир.

3) Заполнитель (глинистый грунт, песок, щебеночно-песчаная смесь) по ГОСТ 23558-94.

4) Вода по ГОСТ 23732-79.

Приготовление и методика испытания образцов предлагаемого состава для дорожного строительства.

Состав для дорожного строительства приготовили и испытали следующим образом.

Заполнитель высушили до воздушно-сухого состояния. Затем внесли вяжущее - портландцемент, смесь перемешали. Полученную смесь увлажнили до оптимальной влажности с одновременным введением химических добавок. Затем смесь тщательно перемешали в лабораторной лопастной мешалке в течение 4-6 мин. Из полученных смесей изготовили по 12 образцов-кубов размером 10×10×10, 6 образцов-призм размером 10×10×40. Изготовленные образцы поместили в камеру нормального отверждения и хранили таким образом в течение 28 суток для проведения на них испытания с целью определения показателей физико-механических свойств укрепленных грунтов.

Перед испытаниями образцы насытили водой при температуре +18±2°С в течение 48 ч. Вначале образцы залили водой на 1/3 высоты, а через 6 ч - полностью и выдержали 42 ч. Предел прочности на сжатие и растяжение при расколе образца определили на прессах гидравлических. Испытание образцов на морозостойкость произвели также после их твердения в течение 28 суток и водонасыщения в течение 48 ч. Каждый цикл замораживания-оттаивания состоял из следующих операций: сначала образцы замораживали в морозильной камере в течение 2,5 ч при температуре -18±2°С, затем образцы погрузили в воду на 2±0,5 ч при температуре +18±2°С. После проведения установленного количества циклов замораживания-оттаивания на оттаявших образцах определили предел прочности на сжатие.

Пример

В таблице 1 показаны достигаемые марки по прочности и морозостойкости при введении химических добавок октилтриэтоксисилан/эмульсия октилтриэтоксисилана (Добавка 1) и водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир (Добавка 2).

Рост экономической эффективности обусловлен высокой морозостойкостью (долговечностью) материала, а следовательно, увеличенными межремонтными сроками и сроком службы дорожной одежды.

Состав для дорожного строительства содержит минеральное вяжущее, заполнитель, воду и химические добавки, отличающийся тем, что содержит в качестве химических добавок октилтриэтоксисилан/эмульсию октилтриэтоксисилана и водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир, масс.%:
- портландцемент - 6-12,
- заполнитель - 72-88,
- октилтриэтоксисилан/эмульсия октилтриэтоксисилана - 0,005-0,04,
- водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир - 0,02-0,20,
- вода - 4,83-17,94.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к кондиционированию грунта при работе туннелепроходческих механизированных комплексов ТПМК в забое, консолидации и стабилизации плывунных водонасыщенных грунтов.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтовых оснований фундаментов строящихся и восстанавливаемых зданий и сооружений методом инъектирования.

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 касается самоходной поверхностной фрезы, например представляющей собой асфальтовую фрезу, снежную фрезу или дорожный комбайн, снабженной рабочим агрегатом, включающим в себя приводимый во вращательное движение корпус барабана, а также по меньшей мере один приводной узел барабана, который помещен внутри корпуса барабана и образует по меньшей мере одну часть вращающейся опоры корпуса барабана на опорной раме барабана, при этом по меньшей мере один приводной узел барабана имеет неподвижную, закрепленную на опорной раме барабана часть привода и вращаемую, соединенную с корпусом барабана часть привода.

Заявляемый способ укладки геоматериалов направлен на расширение возможности применения грунтоупрочняющих геоматериалов, таких как объемная георешетка и геотекстиль, так как позволяет механизированно, с применением носителя высокой проходимости, обустраивать ими неограниченную площадь поверхности в любом, обусловленном заданием направлении, при простом способе хранения и использования георешетки (пакета), при менее сложной конструкции, поскольку отсутствуют известные по прототипу барабан, с навитой на него плетью объемной георешетки, и устройства, обеспечивающие и регулирующие скорость вращения барабана, при этом в пакете хранится большая длина плети георешетки, чем на барабане допустимых для дорожного транспорта габаритов, что сокращает число простоев, связанных с пополнением расходуемого материала.

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 дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Технический результат: повышение гидрофобности и морозостойкости грунтовой смеси, а также экономической эффективности строительства.

Изобретение относится к области формирования дороги. Технический результат: повышение долговечности дорожного покрытия.

Изобретение относится к устройству для смешивания почвенных материалов, в особенности к устройству для смешивания примесей непосредственно с почвенными материалами земли.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Технический результат - повышение прочности на сжатие материалов из грунтовых смесей до 2 раз, достижение требуемого нормативными документами предела прочности на растяжение при изгибе и коэффициента морозостойкости, рост экономической эффективности, обусловленный пониженным расходом цемента, высокой долговечностью материала, а следовательно, увеличенными межремонтными сроками и сроком службы дорожной одежды.

Изобретение относится к области строительства с использованием георешетки. Предложен усовершенствованный укладчик георешетки, содержащий оборудование для хранения и расправления георешетки, включающее вращающийся на раме барабан, служащий для навивки, хранения и съема плети георешетки, состоящей из последовательно соединенных отдельных модулей георешетки заданных размеров, сопряженный с актуатором, обеспечивающим регулировку равномерной навивки и/или съема плети георешетки вдоль оси барабана, средства для продвижения плети георешетки по направляющей с барабана, по крайней мере, две траверсы, обеспечивающие расправление георешетки, выполненные с возможностью разведения для образования заданного угла между ними, сопряженные с зацепными средствами для удерживания краев георешетки в процессе ее расправления между указанными траверсами.
Изобретение относится к способу закрепления грунтов и фундаментов. Способ заключается в обработке последних содержащим латексный полимер закрепителем, применяемым в смеси с водой.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано при устройстве площадок различного назначения, фундаментов и других наземных сооружений.

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к получению модифицированного экономически выгодного тяжелого бетона на основе отходов доломитового производства.
Наверх