RU2606487C1 - Composition for injection solution - Google Patents

Composition for injection solution Download PDF

Info

Publication number
RU2606487C1
RU2606487C1 RU2015149185A RU2015149185A RU2606487C1 RU 2606487 C1 RU2606487 C1 RU 2606487C1 RU 2015149185 A RU2015149185 A RU 2015149185A RU 2015149185 A RU2015149185 A RU 2015149185A RU 2606487 C1 RU2606487 C1 RU 2606487C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mikrodur
otdv
composition
carbonate rock
filler
Prior art date
Application number
RU2015149185A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сайд-Альви Юсупович Муртазаев
Магомед Рамзанович Нахаев
Абдурахман Залимханович Абуханов
Магомед Саламувич Сайдумов
Ваха Хасимагомедович Хадисов
Саламбек Алимбекович Алиев
Ислам Хасанович Муртазаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова"
Priority to RU2015149185A priority Critical patent/RU2606487C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606487C1 publication Critical patent/RU2606487C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26—Carbonates
    • C04B14/28—Carbonates of calcium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00129—Extrudable mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00732—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for soil stabilisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, and specifically to soils injection fixing compositions, mainly loess, in existing and newly constructed buildings and structures foundation. Injection solution composition contains binder and filler, wherein binding component is OTDV “Mikrodur”, and used filler is carbonate rock with chemical composition, wt%: CaO – 55.58; CO2 – 24.56; SiO2 – 9.42; Al2O3 – 2.90; MgO – 2.08; Fe2O3 – 1.05; SO3 – 0.53; CuO – wt%: OTDV “Mikrodur” 20–50, carbonate rock 50–80.
EFFECT: technical result is reduction of costs and increased efficiency by providing high strength and water resistance of soil concrete mass, fixed by solution based on composition with maximum reduction of expensive imported product, OTDV (super fine binder) “Mikrodur”, with filler from local raw material, carbonate rock, which is brought to fine state.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам для инъекционного закрепления грунтов, преимущественно лессовых, в основании существующих и вновь строящихся зданий и сооружений.The invention relates to the field of construction, namely, compositions for injection fixation of soils, mainly loess, at the base of existing and newly constructed buildings and structures.

Известны составы на основе различных реагентов для инъекционного закрепления просадочных грунтов, в том числе и лессовых (Пособие по химическому закреплению грунтов инъекцией в промышленном и гражданском строительстве (к СНиП 3.02.01-83), Москва, Стройиздат, 1986).Known compositions based on various reagents for injection fixation of subsidence soils, including loess (Manual for chemical fixation of soils by injection in industrial and civil engineering (to SNiP 3.02.01-83), Moscow, Stroyizdat, 1986).

Недостатком их является многокомпонентность, сложность выдержки в технологическом процессе и недостаточно высокие прочностные характеристики закрепляемого грунта, а для некоторых составов еще и дополнительный расход энергии, затрачиваемой на подогрев используемых нефтепродуктов.Their disadvantage is the multicomponent nature, the difficulty of holding in the technological process and the insufficiently high strength characteristics of the fixed soil, and for some compositions there is also the additional energy consumption spent on heating the used oil products.

Известен состав для закрепления грунта по патенту РФ №2035544 (заявка №5023052/33, опубл. 20.05.1995 г.). Изобретение направлено на инъекционное закрепление лессового грунта составом, включающим в себя раствор силиката натрия плотностью 1,4-1,5 г/см3 и дополнительно 2-9%-ный водный раствор содощелочного плава.A known composition for fixing the soil according to the patent of the Russian Federation No. 2035544 (application No. 5023052/33, publ. 05/20/1995). The invention is directed to the injection fixation of loess soil with a composition comprising a solution of sodium silicate with a density of 1.4-1.5 g / cm 3 and an additional 2-9% aqueous solution of soda-lime melt.

Недостатками указанного изобретения являются также сложность выдержки в технологическом процессе и недостаточно высокие прочностные характеристики закрепляемого грунта.The disadvantages of this invention are also the difficulty of exposure in the process and not high enough strength characteristics of the fixed soil.

Прототипом заявленного изобретения является особо тонкодисперсное вяжущее (ОТДВ) «Микродур» для инъекционного раствора, которое обеспечивает высокую прочность и долговечность закрепления грунта (Инъекционное закрепление лессовых грунтов г.Грозный особо тонкодисперсными веществами типа «Микродур» / С-А.Ю. Муртазаев [и др.] // Вестник ДГТУ. Технические науки. - 2014. - №4 (35). - С. 114-120).The prototype of the claimed invention is a particularly fine-dispersed binder (OTD) "Mikrodur" for injection solution, which provides high strength and durability of soil fixation (Injection fixation of loess soils in Grozny with particularly finely dispersed substances of the type "Mikrodur" / S-A.U. Murtazaev [and etc.] // Vestnik DSTU. Technical sciences. - 2014. - No. 4 (35). - P. 114-120).

Недостатком является предельно высокая стоимость и дефицитность ОТДВ «Микродур» производства Dyckerhoff как импортного продукта.The disadvantage is the extremely high cost and scarcity of the DTK "Microdur" manufactured by Dyckerhoff as an imported product.

Техническим результатом является снижение затрат и повышение эффективности инъекционных растворов при закреплении лессовых грунтов.The technical result is to reduce costs and increase the efficiency of injection solutions when fixing loess soils.

Технический результат достигается тем, что инъекционный раствор требуемого водовяжущего отношения готовят на основе композиции из ОТДВ «Микродур» и карбонатной породы, доведенной до тонкодисперсного состояния, при следующем соотношении компонентов, масс. %:The technical result is achieved by the fact that the injection solution of the required water-binding ratio is prepared on the basis of a composition from OTDV “Mikrodur” and carbonate rock, brought to a finely dispersed state, in the following ratio of components, mass. %:

Микродур - 20-50;Microdur - 20-50;

Карбонатная порода - 50-80.Carbonate rock - 50-80.

В качестве карбонатной породы используют известняк (состав минеральных компонентов, % маcс.: СаО - 55,58; СO2 - 24,56; SiO2 - 9,42; Аl2O3 - 2,90; MgO - 2,08; Fe2O3 - 1,05; SO3 - 0,53; CuO - 0,27; K2O - 0,19), доведенный до тонкодисперсного состояния (SУД - до 9200 см2/г) путем помола в лабораторной роликовой мельнице МЛР-15 в течение 40 мин.Limestone is used as a carbonate rock (composition of mineral components,% mass: CaO - 55.58; СО 2 - 24.56; SiO 2 - 9.42; Al 2 O 3 - 2.90; MgO - 2.08; Fe 2 O 3 - 1.05; SO 3 - 0.53; CuO - 0.27; K 2 O - 0.19), brought to a finely dispersed state (S UD - up to 9200 cm 2 / g) by grinding in the laboratory MLR-15 roller mill for 40 minutes

Сначала подготавливают композицию на основе ОТДВ «Микродур» и карбонатной породы при разном соотношении компонентов по массе. Далее путем тщательного перемешивания готовится водный раствор требуемого водовяжущего отношения.First, a composition is prepared on the basis of the Mikrodur OTDV and carbonate rock with a different ratio of components by weight. Then, by thorough mixing, an aqueous solution of the required water-binding ratio is prepared.

Готовый раствор нагнетают в грунт обычным способом через инъектор.The finished solution is injected into the soil in the usual way through an injector.

Основными прочностными и деформационными характеристиками инъекционно закрепленных грунтов оснований зданий и сооружений являются предел прочности при сжатии (RСЖ) и модуль деформации (ECS).The main strength and deformation characteristics of injection-fixed soils of the foundations of buildings and structures are the compressive strength (R LF ) and the deformation modulus (E CS ).

Для определения данных характеристик образцы-цилиндры лессового грунта с искусственно сформованной структурой в лабораторных условиях инъекционно закрепляют растворами на основе предлагаемой композиции.To determine these characteristics, sample-cylinders of loess soil with an artificially formed structure in laboratory conditions are injected with solutions based on the proposed composition.

По истечении времени выдерживания (28 суток) образовавшиеся образцы грунтобетона извлекают из цилиндров и подвергают испытанию согласно ГОСТ 12248-2010 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости». - М.: Стандартинформ, 2011.After the aging time (28 days), the resulting soil concrete samples are removed from the cylinders and subjected to testing in accordance with GOST 12248-2010 “Soils. Laboratory methods for characterizing strength and deformability. " - M .: Standartinform, 2011.

Предел прочности при сжатии определяют на прессе ИП-500, а модуль деформации с помощью установки для трехосного сжатия ST1034-1B 30 кН.The compressive strength is determined on an IP-500 press, and the deformation modulus using an installation for triaxial compression ST1034-1B 30 kN.

Характеристики прочности и деформируемости образцов грунтобетона, полученных путем инъекционного закрепления растворами на основе предлагаемой композиции, представлены в табл. 1.The characteristics of strength and deformability of soil concrete samples obtained by injection fixing with solutions based on the proposed composition are presented in table. one.

Особое влияние на лессовые грунты оснований зданий и сооружений имеет водная среда, так как при промачивании лесса происходит просадка и резкое уменьшение прочности грунта.The aquatic environment has a special effect on loess soils of the foundations of buildings and structures, since when the loess is soaked, subsidence and a sharp decrease in soil strength occur.

Следовательно, проведены исследования по определению водостойкости образцов грунтобетона (фиг. 1), где под №1 и 4 представлены керны лессового грунта, отобранные с помощью специальной буровой установки, а под №2, 3 и 5 - образцы грунтобетона.Therefore, studies were carried out to determine the water resistance of soil concrete samples (Fig. 1), where loess soil cores taken using a special drilling rig are presented under No. 1 and 4, and soil concrete samples under No. 2, 3 and 5.

Общая продолжительность испытания составляет 48 ч.The total test duration is 48 hours.

Значения прочностных и деформационных характеристик, полученные в результате проведения лабораторных исследований искусственно сформованных образцов грунтобетона, сравнивались с аналогичными характеристиками образца, отобранного из грунтобетонного массива, полученного в реальных условиях.The values of strength and deformation characteristics obtained as a result of laboratory studies of artificially formed soil concrete samples were compared with similar characteristics of the sample taken from the soil-concrete massif obtained in real conditions.

Экспериментальная площадка выбрана в Старопромысловском районе г.Грозного, где на тот период проводились земляные работы для строительства жилого комплекса из 3-этажных домов.The experimental site was selected in the Staropromyslovsky district of Grozny, where excavation work was carried out at that time for the construction of a residential complex of 3-story buildings.

Расхождение данных, полученных при проведении лабораторных и полевых испытаний, составляет не более 10%.The discrepancy between the data obtained during laboratory and field tests is not more than 10%.

Внедрение полученных результатов осуществлено предприятием ООО «УСПЕХ» при проведении работ по укреплению оснований фундаментов под электрооборудование растворами на основе предлагаемой композиции на объекте строительства подстанции «Черноречье-110» в г.Грозный.Implementation of the obtained results was carried out by the company SUCCESS LLC while carrying out work to strengthen the foundations for electrical equipment with solutions based on the proposed composition at the construction site of the Chernorechye-110 substation in Grozny.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет получить грунтобетонные массивы с высокими прочностными свойствами (до 17 МПа) и повышенной водостойкостью при максимальном сокращении (до 80%) местным сырьем дорогостоящего импортного продукта ОТДВ «Микродур», что обеспечивает снижение затрат и повышение эффективности при выполнении инъекционных работ по закреплению лессовых просадочных грунтов.Thus, the claimed invention allows to obtain soil-concrete massifs with high strength properties (up to 17 MPa) and increased water resistance with a maximum reduction (up to 80%) of the local raw materials of the expensive imported product OTDV "Microdur", which reduces costs and improves efficiency when performing injection work to consolidate loess subsidence soils.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

Композиция для инъекционного раствора, включающая связующий компонент и наполнитель, отличающаяся тем, что связующим компонентом является ОТДВ «Микродур», а в качестве наполнителя используют карбонатную породу (химический состав, масс. %: СаО - 55,58; CO2 - 24,56; SiO2 - 9,42; Al2O3 - 2,90; MgO - 2,08; Fe2O3 - 1,05; SO3 - 0,53; CuO - 0,27; K2O - 0,19) с удельной поверхностью до 9200 см2/г при следующем соотношении компонентов, масс. %:Composition for injection, including a binder component and a filler, characterized in that the binder component is OTDV "Microdur", and carbonate rock is used as a filler (chemical composition, wt.%: CaO - 55.58; CO 2 - 24.56 ; SiO 2 - 9.42; Al 2 O 3 - 2.90; MgO - 2.08; Fe 2 O 3 - 1.05; SO 3 - 0.53; CuO - 0.27; K 2 O - 0 , 19) with a specific surface area of up to 9200 cm 2 / g in the following ratio of components, mass. %: ОТДВ «Микродур»OTVD "Mikrodur" 20-5020-50 Карбонатная породаCarbonate rock 50-8050-80
RU2015149185A 2015-11-16 2015-11-16 Composition for injection solution RU2606487C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149185A RU2606487C1 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Composition for injection solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149185A RU2606487C1 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Composition for injection solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2606487C1 true RU2606487C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149185A RU2606487C1 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Composition for injection solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606487C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685515C1 (en) * 2018-03-02 2019-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Dry mixture for aqueous suspensions for ground fixation, based on water suspension and method of ground fixation using water suspension

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005085587A2 (en) * 2004-03-02 2005-09-15 Halliburton Energy Services, Inc. Method for accelerating oil well construction and production processes and heating device therefor
WO2011041540A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-07 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions comprising diutan and associated methods
RU2012104724A (en) * 2012-02-09 2013-08-20 Владимир Михайлович Володин DRY REACTIVE POWDER CONCRETE MIX OF NEW GENERATION

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005085587A2 (en) * 2004-03-02 2005-09-15 Halliburton Energy Services, Inc. Method for accelerating oil well construction and production processes and heating device therefor
WO2011041540A1 (en) * 2009-09-30 2011-04-07 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions comprising diutan and associated methods
RU2012104724A (en) * 2012-02-09 2013-08-20 Владимир Михайлович Володин DRY REACTIVE POWDER CONCRETE MIX OF NEW GENERATION

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
С-А. Ю. Муртазаев и др., Инъекционное закрепление лессовых грунтов г. Грозный особо тонкодисперсными веществами типа Микродур, Вестник ДГТУ, Технические науки, 2014, номер 4, с. 114-120. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685515C1 (en) * 2018-03-02 2019-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) Dry mixture for aqueous suspensions for ground fixation, based on water suspension and method of ground fixation using water suspension

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ta'negonbadi et al. Stabilization of clayey soil using lignosulfonate
Hasan et al. Remediation of expansive soils using agricultural waste bagasse ash
Chegenizadeh et al. Investigation on strength of fiber reinforced clay
Azadegan et al. Laboratory study on the swelling, cracking and mechanical characteristics of the palm fiber reinforced clay
Iorliam et al. Effect of bamboo leaf ash on cement stabilization of Makurdi shale for use as flexible pavement construction material
Sun et al. Improvement of expansive soil properties using sawdust
Islam et al. Construction of earthen houses using CSEB: Bangladesh perspective
Panjaitan The effect of lime content on the bearing capacity and swelling potential of expansive soil
RU2606487C1 (en) Composition for injection solution
Van Impe et al. Deep mixing in underwater conditions: a laboratory and field investigation
Athanasopoulou et al. Improvement of soil engineering characteristics using lime and fly ash
Elinwa Strength development of termite mound cement paste and concrete
Kalipcilar et al. Sustainability of cement-stabilised clay: Sulfate resistance
Kalantari et al. Precast stabilized peat columns to reinforce peat soil deposits
Farooq et al. Effect of lime and curing period on unconfined compressive strength of Gazipur soil, Bangladesh
RU2603989C1 (en) Composition for injection solution
Meriggi et al. Improvement of geotechnical characteristics of silts deriving from washing quarry gravel
Anandakumar et al. Retrofitting of Concrete Specimen and Reinforced Concrete Piles using Basalt Fibre
Dias et al. Preliminary laboratory tests to study the increase of strength in samples of soft soils with cement, for treatments using Dry-Mix System
Hafez et al. Effect of pozzolanic process on the strength of stabilized lime clay
Ako et al. Utilization of palm kernel shell ash as a stabilizer of lateritic soil for road construction
Deng et al. Deterioration of marine soft clay at east China solidified by cement–metakaolin composite
Won et al. Durability characteristics of controlled low-strength materials containing recycled bottom ash
Bahar et al. Durability of earth stabilized material
Nikookar et al. Unconfined compressive strength of lime-stabilized peat