Состав для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог



Владельцы патента RU 2660969:

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

Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Состав для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог содержит, мас.%: отсев щебеночного производства фр. до 10 мм 83-87, портландцемент марки не ниже 400 6-10, полимерный композит на основе высокомолекулярных поверхностно-активных веществ поли(2-пропенамида) и продуктов гидролиза поливинилацетата 0,4-0,8, воду 6,2-6,6. Технический результат – получение экономически эффективного морозостойкого дорожно-строительного материала марки по прочности М100, утилизация отходов щебеночного производства. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

Масштабное применение в дорожном строительстве традиционных каменных материалов сдерживается их дефицитом и высокой стоимостью. Для снижения материально-технических затрат актуальным является применение местных укрепленных материалов. Наиболее перспективным при этом является внедрение инновационных технологий строительства, которые предполагают замену природных материалов крупнотоннажными отходами щебеночного производства, модифицированных целевыми добавками различной природы. Введение отходов производства в состав дорожно-строительных композитов позволяет не только снизить расход дорогостоящих материалов, но и решить комплекс острых экологических проблем.

Известен состав для устройства оснований дорожных одежд, включающий в качестве заполнителя щебень строительный фракции 5-60 мм и отходы щебеночного производства фракции 0-5 мм, золу-унос от сжигания каменного угля, отходы известкового производства - известь-пушонку, а также подмыльный щелок (патент на изобретение RU №2135681, МПК Е01С 3/04). Недостатком данного золоминерального состава является малая массовая доля связующих, препятствующих в начальный период строительства выщелачиванию солей тяжелых металлов из дорожной одежды в окружающую среду.

Также известен золоминеральный состав для оснований дорожных одежд (патент на изобретение RU №2350709, МПК Е01С 3/04), содержащий в качестве наполнителя песок фракции до 3 мм, отсев щебеночного производства фракции до 10 мм, зола от сжигания осадка сточных вод с удельной поверхностью 200-300 м2/кг, насыпной плотностью 0,7-0,8 г/м3, содержанием SiO2 - 50-60% и pH 12-13,5, в качестве связующих - битум и цемент.

Недостатком данного состава является необходимость смешивания всех пяти компонентов в три стадии с применением дополнительной смесительной техники. На третьей стадии в работающий смеситель добавляется необходимый объем воды, после чего готовая масса выгружается в самосвал и доставляется к месту производства работ. Это не позволяет обеспечить оптимальное увлажнение смеси за счет испарения воды в момент доставки, кроме того является трудоемким и экономически нецелесообразным процессом. Максимальная прочность получаемого материала достигается при введении в состав 12% цемента, что также является экономически не эффективным.

Известен состав для дорожного строительства (патент на изобретение RU №2603682, МПК С04В 28/04, Е01С 21/00, E02D 3/12 и т.д.), взятый за прототип, содержащий, мас.%: 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. Техническим результатом заявляемого состава является повышение морозостойкости и прочности материалов из грунтовых, песчаных и щебеночно-песчаных смесей, а также экономической эффективности строительства. Недостатком данного состава является необходимость введения 12% цемента для получения морозостойкого материала с маркой по прочности M100, что является экономически нецелесообразным.

Задачей изобретения является получение экономически эффективного морозостойкого дорожно-строительного материала марки по прочности М 100 на основе отходов щебеночного производства с пониженным содержанием вяжущего, что позволит расширить сырьевую базу для дорожного строительства.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом составе для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, содержится заполнитель, минеральное вяжущее и стабилизирующая добавка, в качестве которой используется полимерный композит на основе высокомолекулярных поверхностно-активных веществ (поли(2-пропенамида) и продуктов гидролиза поливинил ацетата) при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- отсев щебеночного производства фр. до 10 мм - 83-87,
- портландцемент не ниже 400 - 6-10,
- полимерный композит - 0,4-0,8,
- вода - 6,2-6,6

Достижение указанного технического результата обусловлено улучшением адгезионных контактов между шероховатыми поверхностями частиц отсева в коллоидно-химической системе. Образование межмолекулярных водородных связей при взаимодействии поли(2-пропенамида) с продуктами гидролиза поливинилацетата способствует равномерному распределению и закреплению связующего. Использование полимерного композита в составе дорожно-строительного материала позволяет повысить предел прочности при сжатии.

Характеристика исходных материалов:

1) Минеральное вяжущее - портландцемент не ниже 400 по ГОСТ 31108-2016.

2) Заполнитель - отсев щебеночного производства фр. до 10 мм.

3) Стабилизирующая добавка - полимерный композит на основе высокомолекулярных поверхностно-активных веществ (поли(2-пропенамида) и продуктов гидролиза поливинилацетата).

4) Вода по ГОСТ 23732-2011.

Разработка состава для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог проводилась в соответствии с ГОСТ 23558-94 путем подбора оптимального количества вяжущего в процентах от массы отсева с учетом его оптимальной влажности. Основными критериями оценки оптимальности состава являлись прочностные характеристики и значения коэффициентов морозостойкости.

Сущность изобретения поясняется следующим примером.

В воздушно-сухой заполнитель внесли вяжущее - портландцемент, смесь перемешали, после чего увлажнили до оптимальной влажности, ввели полимерный композит и снова перемешали. Из полученной смеси каждого вида изготовили 6 образцов цилиндров диаметром 50 мм, высотой 50 мм, а также образцов балочек размером 160×40×40 мм уплотнением смеси в стальных формах. Прочностные характеристики материала получены, согласно ГОСТ 23558-94 на образцах, подвергнутых полному водонасыщению. Анализ физико-механических свойств и коэффициента морозостойкости образцов провели через 28 суток.

Достигаемые марки по прочности и морозостойкости представлены в таблице 1. Показано, что введение в состав высокомолекулярных поверхностно-активных веществ (поли(2-пропенамида) и продуктов гидролиза поливинилацетата) позволяет получить морозостойкий дорожно-строительный материал с маркой по прочности M100.

* в качестве добавки 1 - октилтриэтоксисилан/эмульсия октилтриэтоксисилана.

** в качестве добавки 2 - водный раствор сополимера на основе полиоксиэтиленовых производных ненасыщенных карбоновых кислот/карбоксилатный полиэфир.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый состав для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог позволяет получать морозостойкий дорожно-строительный материал с маркой по прочности M100 при содержании вяжущего 10 мас.%, тогда как по прототипу 12 мас.%.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет получать экономически эффективный дорожно-строительный материал для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог с маркой по прочности М100 и маркой по морозостойкости F75 в соответствии с ГОСТ 23558-94 и решить комплекс острых экологических проблем путем утилизации отходов щебеночного производства.

Состав для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, содержащий заполнитель, минеральное вяжущее и стабилизирующую добавку, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующей добавки содержит полимерный композит на основе высокомолекулярных поверхностно-активных веществ поли(2-пропенамида) и продуктов гидролиза поливинилацетата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отсев щебеночного производства фр. до 10 мм 83-87
портландцемент не ниже 400 6-10
полимерный композит 0,4-0,8
вода 6,2-6,6



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и может быть применено при инженерной подготовке строительных площадок для нового строительства. В способе объемной цементации песчаных, супесчаных, суглинистых грунтов и легких глин, включающем приготовление водной суспензии портландцемента с водопоглощающим минеральным компонентом и введение в грунт приготовленной суспензии, предварительно осуществляют удаление грунта, содержащего органические примеси, в образовавшемся котловане осуществляют приготовление водной суспензии равномерным перемешиванием портландцемента и воды в соотношении 1:1,2, введение в указанную суспензию при перемешивании супеси или суглинка с получением пасты, введение в нее водопоглощающего минерального компонента – сталеплавильного, или доменного, или фосфорного шлака, причем состав жесткой твердеющей смеси содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: портландцемент 5-20, шлак не более 40, вода 6-20, супесь или суглинок - остальное, при этом при объемной цементации указанных грунтов используют одноковшовые экскаваторы.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, а также для закрепления грунтов оснований зданий и сооружений.

Группа изобретений относится к области грунтоведения и инженерной геологии, в частности к улучшению механических свойств несвязных грунтов за счет микробиологического образования кальцитового цемента.

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

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий.
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для устройства оснований автодорог и аэродромов из каменных материалов. Технический результат: увеличение прочности дорожного основания и быстрота ее достижения по времени, а также увеличение сдвигоустойчивости основания.

Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано в качестве состава для устройства различных конструктивных слоев транспортных сооружений, в частности автомобильных дорог, например конструкций дорожного покрытия, откосов земляного полотна, укрепленных обочин, конусов насыпей мостовых сооружений, оснований дорог, оголовков водопропускных труб, парковок автомобильного транспорта, газонов, укрепленных щебнем, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства земляного полотна, оснований и покрытий дорожных одежд промысловых дорог и площадок.

Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано для укрепления оснований и покрытий транспортных сооружений, в частности автомобильных дорог и других транспортных сооружений, конструкций дорожного покрытия, откосов, укрепленных обочин, конусов мостов, оснований автомобильных дорог, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок, для защиты водоотводных канав, береговых линий, русел водоемов от размыва, при благоустройстве и строительстве объектов гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и т.п.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах.

Изобретение относится к способу изготовления геологической гранулометрии, обладающей функцией предотвращения природных бедствий и экологичностью, а именно к формированию гранулометрического слоя в поверхностном покрытии дороги.

Изобретение относится к области строительства, предназначено для изготовления пространственно-полимерных решеток (ППР), используемых для армирования строительных конструкций и укрепления слабых оснований промышленных и гражданских сооружений, откосов береговых линий и русел водоемов, при строительстве аэродромов, дорожных одежд, откосов, подпорных стенок.

Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог и может быть использовано для устройства нижних слоев основания одежд и верхних слоев земляного полотна в дорожном и сельскохозяйственном строительстве, а также для площадок зернотоков или хранения сельскохозяйственной техники.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства основания дорожных одежд. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к области дорожного, аэродромного, железнодорожного строительства, и может быть использовано при сооружении конструкций, используемых для движения по ним транспортных средств, а также для устройства трубопроводных опор и прочих строительных сооружений.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, а также для закрепления грунтов оснований зданий и сооружений.

Изобретение относится к области дорожного и аэродромного строительства и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Состав для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог содержит, мас.: отсев щебеночного производства фр. до 10 мм 83-87, портландцемент марки не ниже 400 6-10, полимерный композит на основе высокомолекулярных поверхностно-активных веществ поли и продуктов гидролиза поливинилацетата 0,4-0,8, воду 6,2-6,6. Технический результат – получение экономически эффективного морозостойкого дорожно-строительного материала марки по прочности М100, утилизация отходов щебеночного производства. 1 табл., 1 пр.

Наверх