Укрепленный грунт для дорожного строительства

Авторы патента:

Панков Павел Павлович (RU)

Яковлев Дмитрий Александрович (RU)

Дабижа Ольга Николаевна (RU)

Коновалова Наталия Анатольевна (RU)

Ярилов Евгений Витальевич (RU)

E02D3/12 - упрочнение грунта путем введения в грунт затвердевающих или порозаполняющих веществ (изготовление свай E02D 5/46; составы для упрочнения грунта под фундамент C09K 17/00)

E01C3/04 - подготовка оснований путем укрепления грунта

Владельцы патента RU 2636176:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) (RU)

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для подготовки оснований автомобильных дорог путем укрепления грунта. Укрепленный грунт для дорожного строительства содержит, мас.%: природный грунт 50-60, цемент 10-15, зола-унос 15-20, водный раствор поливинилового спирта 5-7% концентрации 1-2, вода - остальное. Технический результат – повышение прочности укрепленного грунта, утилизация золы. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для подготовки оснований автомобильных дорог путем укрепления грунта.

Известен укрепленный грунт для дорожного строительства, содержащий природный грунт и вяжущее, включающее полимерсодержащий раствор (патент на изобретение RU №2389844, МПК Е01С 3/04).

Данный укрепленный грунт для дорожного строительства характеризуется сравнительно высокими значениями прочности, водостойкости и морозостойкости. Однако необходимость использования в качестве полимерсодержащего раствора отхода производства автомобильных шин, включающего каучук в виде латекса ДМВП-10Х и каучук в виде латекса СКД 1С, в определенной мере ограничивает доступность к широкому использованию такого производственного отхода.

Известен укрепленный грунт для дорожного строительства, содержащий природный грунт и вяжущее, включающее водный раствор поливинилового спирта (патент на изобретение RU №2324784, МПК Е01С 7/36, E02D 3/12).

Недостатком такого укрепленного грунта для дорожного строительства, являющегося наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков, является то, что введение в грунт 3-5% водного раствора поливинилового спирта в количестве, равном объему наполнителя в плотном сложении, не приводит к повышению необходимой прочности, а увеличивает только морозостойкость. Кроме того, технология получения такого укрепленного грунта, включающая уплотнение сырьевой смеси и нагрев до 150 градусов, является трудоемкой и экономически невыгодной.

Техническим результатом заявляемого укрепленного грунта для дорожного строительства является повышение прочности укрепленного грунта.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом укрепленном грунте для дорожного строительства, содержащем природный грунт и вяжущее, включающее водный раствор поливинилового спирта, вяжущее дополнительно содержит цемент и золу-унос, при этом водный раствор поливинилового спирта используют 5-7% концентрации при следующем соотношении компонентов, мас. %:

природный грунт	50-60
вяжущее, включающее
цемент	10-15
зола-унос	15-20
водный раствор
поливинилового спирта 5-7%	1-2
вода	остальное

Достижение указанного технического результата обусловлено образованием по донорно-акцепторному механизму комплексных соединений поливинилового спирта при взаимодействии с ионами жидкой фазы цементно-полимерной системы. Макромолекулы поливинилового спирта являются донором, поскольку содержат атомы кислорода, и предоставляют неподеленную электронную пару. Тогда как ионы металлов (Са²⁺, Fe³⁺, Al³⁺) имеют вакантные электронные орбитали и являются акцептором.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый укрепленный грунт для дорожного строительства отличается тем, что вяжущее дополнительно содержит цемент и золу-унос, при этом водный раствор поливинилового спирта используют 5-7% концентрации при следующем соотношении компонентов, мас. %: природный грунт 50-60; вяжущее, включающее цемент 10-15; золу-унос 15-20; водный раствор поливинилового спирта (5-7%) 1-2; вода - остальное.

Сущность изобретения поясняется следующим примером.

Для изготовления образцов использовали природный грунт в виде супеси или суглинка по ГОСТ 25100, золу-унос по ГОСТ 25818-91, цемент марки II/A-3,32,5 Б по ГОСТ 31108-2003, воду по ГОСТ 23732-79 при следующем соотношении компонентов: (50-60); (15-20); (10-15); вода - остальное. В приготовленную грунтовую смесь вводили водный раствор поливинилового спирта 5-7% концентрации в количестве 1-2 мас. ч. Образцы-балочки изготовлены на основе полученного укрепленного грунта уплотнением смеси в стальных формах согласно ВСН 185-75. Испытания опытных образцов проводили по ГОСТ 23558-94 и ВСН 185-75. Состав и физико-механические показатели водонасыщенных образцов укрепленного грунта в возрасте 28 суток приведены в таблице.

Из таблицы следует, что предел прочности при сжатии (R_сж) водонасыщенных образцов укрепленного грунта в возрасте 28 суток составляет 6,4-7,9 МПа (составы №1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), предел прочности на растяжение при изгибе (R_изг) - 1,7-1,9 МПа (составы №1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), морозостойкость составляет 150-200 циклов, что соответствует образцам укрепленного грунта, выбранного в качестве прототипа. Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить прочность укрепленного грунта до уровня, необходимого для подготовки оснований автомобильных дорог при обеспечении высоких значений по морозостойкости и решения экологической проблемы утилизации золы-уноса в виде отходов тепловой энергетики.

Укрепленный грунт для дорожного строительства, содержащий природный грунт и вяжущее, включающее водный раствор поливинилового спирта, отличающийся тем, что вяжущее дополнительно содержит цемент и золу-унос, при этом водный раствор поливинилового спирта используют 5-7% концентрации при следующем соотношении компонентов, мас.%:

природный грунт	50-60
вяжущее, включающее
цемент	10-15
зола-унос	15-20
водный раствор
поливинилового спирта 5-7%	1-2
вода	остальное

Предложен способ закладки открытого забоя эоловым песком в угольном пласте неглубокого залегания в западных опустыненных районах горных работ, который подходит для очистного забоя добычи угля, имеющего улучшенную самостабилизацию кровли и обладающего функциональными возможностями формирования открытого забоя определенной величины в задней части.

Способ укрепления слабых грунтов основания дорожного полотна // 2627347

Настоящее техническое решение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для укрепления слабых грунтов при возведении оснований автомобильных и железнодорожных дорог, аэродромов и других подобных сооружений.

Раствор для компенсационного нагнетания в грунты оснований при устранении деформаций зданий и сооружений // 2622054

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений, а именно к ликвидации их общих деформаций. Раствор для компенсационного нагнетания в грунты оснований при устранении деформаций зданий и сооружений содержит, %: бентонит 60–80, портландцемент 10–30, ускоритель твердения до 10, пластификатор до 2.

Укрепленный глинистый грунт // 2621802

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий.

Способ закрепления грунтов // 2613700

Изобретение относится к области строительства, а именно к геотехническим работам с грунтовыми основаниями сооружений и их закреплению. Способ закрепления грунтов включает последовательное нагнетание в грунтовый массив газа и крепительного раствора.

Способ упрочнения твердеющего закладочного массива // 2606729

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 увеличении прочности закладки на растяжение.

Композиция для инъекционного раствора // 2606487

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам для инъекционного закрепления грунтов, преимущественно лессовых, в основании существующих и вновь строящихся зданий и сооружений.

Вдавливаемый инъектор // 2605979

Изобретение относится к фундаментостроению, предназначено для вдавливания в слабый водонасыщенный грунт природного или искусственного сложения мелкозернистого бетона или пескобетона на необходимую глубину для его закрепления и упрочнения.

Композиция для инъекционного раствора // 2603989

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам для инъекционного закрепления лессовых грунтов в основании существующих и вновь строящихся зданий и сооружений.

Раствор для предварительного нагнетания в грунты оснований при устранении деформаций зданий и сооружений // 2603786

Изобретение относится к области реконструкции строительных сооружений. Раствор для предварительного нагнетания в грунты оснований при устранении деформаций зданий и сооружений, содержащий смесь воды и сухих ингредиентов на минеральной основе при следующем соотношении, мас.%: микроцемент (типа микродур) 20-50; коллоидный кремнезем 5-15, гидратная известь Са(ОН)2 10-25; минеральный микронаполнитель, например карбонатная мука, 20-50; регулятор вязкости суспензии, например суперпластификатор С-3, до 2% от массы вяжущего; водоудерживающая добавка, например метилцеллюлоза, до 5% от массы вяжущего.

Способ уширения дорожной конструкции // 2632834

Изобретение относится к области дорожного строительства. Технический результат: обеспечение эксплуатационной надежности данного участка дороги устройством «стены в грунте», гарантирующей сохранность напряженно-деформированного состояния материалов слоев основания старой дорожной одежды.

Устройство композитного понтона под основание трубопроводной трассы на болотах и вечномерзлых грунтах // 2630939

Изобретение относится к области создания конструкций устройств под основание магистрального трубопровода для преодоления болот всех типов, а также строительства трасс на вечномерзлых грунтах, и предназначено для осуществления возможности строительства магистральных трубопроводов без нарушения экологического равновесия в природе.

Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама // 2629634

Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

Способ осушения земель с близким залеганием грунтовых вод при строительстве взлетно-посадочных полос аэродромов // 2618693

Изобретение относится к строительству и гидромелиорации и может быть использовано для осушения взлетно-посадочных полос аэродромов, автомобильных дорог и железнодорожных дорог.

Грунтовая смесь с содержанием известьсодержащих отходов теплоэнергетического промышленного комплекса (варианты) // 2598546

Изобретение относится к области утилизации отходов промышленности теплоэнергетического комплекса, к озеленению и обустройству городских территорий. Предложены составы грунтовых смесей, содержащие компоненты в следующем соотношении, мас.% (на сухое): песок (16-48); торф (10-19); шлам химводоочистки ТЭЦ (35-59), гумусовая добавка (перегной) (7-10).

Способ приготовления золоминеральной смеси для оснований дорожных одежд // 2597903

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для приготовления золоминеральных смесей, укладываемых в основания дорожных одежд.

Способ прокладки сотовой дороги // 2597349

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве конструкций временных автомобильных дорог, а также площадок различного назначения.

Конструкция дорожной одежды для временных дорог сельскохозяйственного назначения // 2596164

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог, а именно к строительству временных дорог сельскохозяйственного назначения, и может быть использовано для усиления слабого основания, повышения прочности и несущей способности дороги.

Органоминеральная добавка для укрепления песчаных грунтов // 2595280

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.

Конструкция дороги // 2573892

Изобретение относится к области строительства и широко может быть использовано при возведении земляного полотна автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, использовано в районах, характеризующихся глубоким сезонным промерзанием грунтов и высоким уровнем грунтовых вод.

Состав для укрепления грунта, способ укрепления грунта и грунтовая смесь // 2643869

Группа изобретений относится к дорожному строительству, а именно к укреплению грунта с помощью органических и неорганических составов, используемых в строительстве дорог для стабилизации и укрепления пластичных, переувлажненных, засоленных грунтов, и способам укрепления грунтов. Состав для укрепления грунта включает разведенные в воде эфир целлюлозы и силикат натрия при следующем соотношении, мас.%: эфир целлюлозы 0,25-1,7, силикат натрия 0,3-7, вода с рН-фактором более 3 и температурой до 40°С - остальное. Способ укрепления грунта заключается в обработке грунта цементом и указанным выше составом, перемешивании и уплотнении, причем применяют цемент в количестве 2,3-6 мас.% от массы обрабатываемого грунта, а указанный выше состав в количестве 1,5-2 мас.% от массы обрабатываемого грунта. Грунтовая смесь для дорожного строительства, полученная указанным выше способом, содержит, мас.%: эфир целлюлозы 0,0046-0,0315, силикат натрия 0,0055-0,129, воду 1,55-1,95, цемент 2,3-6, грунт – остальное. Технический результат – увеличение прочности и морозостойкости грунтовой смеси. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 табл.