NO160216B - Jordstabiliserende pulverblanding og fremgangsmaate til stabilisering av jordbunnsmateriale. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en jordstabiliserende pulverblanding egnet til å tilveiebringe ikke-svinnende, ikke-synkende tilbakefylling for grøfter, veier som skal utbedres, etc., og som muliggjør øyeblikkelig oppnåelse av en brukbar overflate.

Mange overflater, såsom flater med fast dekke, må rives

opp fra tid til annen, eksempelvis p.g.a. brudd på en ledning eller for installering av nye underjordiske anlegg. Den jord, grus etc. som under arbeidet er blitt utgravet fra hullet, blir deretter igjen plassert i hullet og stampet på plass. Det er da nødvendig å vente inntil overflaten har stabilisert seg tilstrekkelig, før nytt fast dekke legges. Når det dreier seg om trafikkerte områder, må området holdes stengt for trafikk en tid. Dette problem forverres i mange tilfeller, f.eks. når det har forekommet en vannlekkasje og jordbunnen/undergrunnen er . blitt våt.

Det er blitt gjort forsøk på å løse disse problemer ved innblanding av tilsetningsmaterialer i jorden, vanligvis slike materialer som brent kalk i form av stener. Disse er ikke godt egnet i forbindelse med tørr utgravet masse, og mens de i alminnelighet er egnet i tilfeller hvor jordbunnen er våt, er de fortsatt ikke tilstrekkelig hurtigvirkende til å tilveiebringe en stabil, ikke-svinnende, ikke-synkende tilbakefylling som muliggjør en nesten øyeblikkelig restaurering og bruk av en trafikk-overflate.

Oppfinnelsen angår en jordstabiliserende pulverblanding, karakterisert ved at den består av fra 50 til 80 vekt% portlandcement, fra 8 til 25 vekt% av et hydratisert alkalimetallsilikat, fra 2 til 10 vekt% brent gips, eventuelt fra 4 til 10 vekt% av et alkalimetall-silisiumfluorid og eventuelt fra 0,5 til 3 vekt% av en blanding av dimetylestere av ravsyre, adipinsyre og glutarsyre.

Silikatet omfatter fortrinnsvis en blanding av hydratisert natriumsilikat og hydratisert natriummetasilikat. Ifølge en annen foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen omfatter pulverblandingen 50-80 vekt% portlandcement, 8-25 vekt% av en blanding av pulvere av hydratisert natriumsilikat og hydratisert natriummetasilikat, 4-10 vekt% natriumsilisiumfluorid, 0,5-3 vekt% av en blanding av dimetylestere av ravsyre, adipinsyre og glutarsyre, og fra 2 til 10 vekt% brent gips.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte til stabilisering av jordbunnsmateriale med et vanninnhold på 7-10 %, karakterisert ved at 1-5 deler av et pulvermateriale bestående av fra 50 til 80 vekt% portlandsement, 8 til 25 vekt% av et hydratisert alkalimetallsilikat og fra 2 til 10 vekt% brent gips og eventuelt 4-10 vekt% natriumsilisiumfluorid blandes med 100 vektdeler av jordbunnsmaterialet, og blandingen sammenpresses.

Som brent gips (kalsiumsulfat-hemihydrat), som bidrar til nevnte stabilisering, kan det anvendes hvilken som helst kommersiell kvalitet.

Alkalimetall-silisiumfluorid, for eksempel natriumsilisiumfluorid, virker til å tilveiebringe hurtig stivning av det behandlede jordbunnsmateriale.

Da den jordstabiliserende pulverblanding ifølge oppfinnelsen skal anvendes i det fri, er det ønskelig å nedsette støvingen av produktet. Det er blitt funnet at en blanding av dimetylestere av ravsyre, adipinsyre og glutarsyre er meget godt egnet til bruk som støvnedsettende midler, da de bibeholder sin effektivitet over lengre tid. Kommersielt tilgjengelige støvnedsettende midler, såsom overflateaktive stoffer basert på kvaternære ammoniumforbindelser, eksempelvis "Hyamine 3500", kan selvsagt medanvendes om det ønskes. Det er imidlertid blitt funnet at slike overflateaktive stoffer, som er effektive til å begynne med, taper sin tilsiktede virkning etter forholdsvis kort tid.

Det kan være ønskelig å medanvende et fortykningsmiddel, eksempelvis i en mengde på 2-10 vekt%. Egnede materialer er naturlig forekommende og syntetiske polymerer, såsom guargummi, polyvinylalkohol, alginater, kaseinater, produkter av stivelse og akrylisk polymer (akrylisk modifiserte stivelser) , blandinger derav, og andre materialer som fortykkes i nærvær av vann. Guar-gummi foretrekkes p.g.a. sin lave pris. Akrylisk modifiserte stivelser, såsom den kommersielt tilgjengelige "Henkel SGP-502", alene eller i kombinasjon med guar-gummi, gir de beste fortykningsresultater pr. vektenhet, men er relativt kostbare.

Når blandingen ifølge oppfinnelsen anvendes i forbindelse med "normal" utgravet masse, dvs. med et vanninnhold på 7-10 vekt% av den utgravede masse, er det ikke nødvendig, for oppnåelse av optimal effekt, å anvende et fortykningsmiddel. Slike additiver blir mest foretrukket anvendt når den utgravede masse har et vanninnhold over 10 vekt%. Det er i alminnelighet slik at behovet for, og arten av, additiver som tilsettes til blandingen ifølge oppfinnelsen, bestemmes av den utgravede masses art og egenskaper, og spesielt dens vanninnhold. De gitte foretrukne områder for mengden av de forskjellige materialer kan selvsagt variere etter behov og angjeldende masses tilstand.

Man foretrekker å anvende alle de materialer som er beskrevet ovenfor for hurtigstivnende blandinger, i fuktig tilstand. Under omstendighetér hvor langsomtstivnende blandinger kan anvendes, kan fluorid-andelen være relativt liten, men dette kan på ugunstig måte påvirke den hastighet med hvilken en trafikkoverflate restaureres, før bruk. Anvendelse av silisiumfluorid bør, om mulig, også ses i relasjon til effekt på fluoridinnholdet i grunnvannet.

Videre kan fargestoffer tilsettes for oppnåelse av en farget overflate når blandingen anvendes som en jordbunnssement, eller hvis farge skal anvendes som en indikator på den grad av homogenitet som oppnås ved blandingen med jordbunnsmaterialet. Egnede fargestoffer innbefatter jernoksyder, kjønrøk og titandioksyd. Disse materialer kan tilsettes i konvensjonelle mengder og for oppnåelse av de vanlige effekter.

For å lette fremstillingen av blandingen ifølge oppfinnelsen foretrekker man at de bestanddeler som skal anvendes, er i form av fine partikler. Dette gjør det lettere å blande bestanddelene. Hvilken som helst konvensjonell blandeinnretning kan da anvendes for oppnåelse av en i det vesentlige ensartet blanding.

Blandingen ifølge oppfinnelsen (nedenfor også kalt "midlet") kan anvendes ved at man blander den med utgravet masse eller jordbunnsmateriale. Uttrykket "utgravet masse" innbefatter slike jordbunnsmaterialer som silt, sandholdig leire, leire, grus og/eller sand. I praksis blir den utgravede masse, før den returneres til grøften eller annet område som skal fylles eller som skal gjøres vannresistent, ganske enkelt spredd, den ønskede mengde av midlet tilblandes, og hele blandingen av utgravet masse og stabiliseringsmiddel blir så tilsatt til eksempelvis grøften og stampet på plass. Hvis grøften er gravet på et sted med fast dekke, kan overflaten straks forsynes med nytt fast dekke og trafikkeres. Hvis jordbunnen er uvanlig tørr, dvs. har et vanninnhold under 7 %, er det ønskelig å tilsette vann til jordbunnen, enten før eller etter tilsetning av det stabiliserende middel ifølge oppfinnelsen, slik at vanninnholdet blir minst 7 %.

Ved anvendelse av midlet som en jordbunnssement blir den overflate som skal behandles, ganske enkelt først skrapet eller på annen måte løsnet, hvoretter midlet tilblandes. Hvis jordbunnen er tørr, tilsettes vann slik at jordbunnens vanninnhold bringes opp på 7-10 %, midlet og jordbunnsmaterialet blandes så ensartet som mulig, og jordbunnsmaterialet blir så stampet ned, enten med stampeutstyr eller ved hjelp av en konvensjonell veivalse.

Det anvendes fortrinnsvis 4-5 vektdeler av blandingen ifølge oppfinnelsen pr. 100 vektdeler av jordbunnsmaterialet. Større mengder kan anvendes, og kan være nødvendig under noen omstendigheter, men dette er vanligvis uøkonomisk. I noen tilfeller, med tørre eller relativt stabile jordbunnsmaterialer, er det mulig å anvende mindre mengder av midlet, eksempelvis fra 1 til 2 vektdeler.

Pulverformige midler ifølge oppfinnelsen kan anvendes, som pulvere eller oppslemninger i vann, for alle varianter og klasser av jordbunnsmaterialer for å oppnå en hurtig tørking av mettede jordbunnsmaterialer, tillate kompaktering eller densifisering av materialet, bevirke hurtig fastning, tillate trafikk over reparasjonsområdet og hindre synkning og vann-vandring. Midlene ifølge oppfinnelsen kan bevirke effektiv stabilisering av jordbunnsmaterialer mot synkning og kan anvendes under alle værforhold, såsom sne, kulde eller varme.

Det følgende eksempel vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

EKSEMPEL

Et stabiliseringsmiddel ble fremstilt ved at man blandet følgende bestanddeler:

Den resulterende blanding ble testet, idet den ble anvendt til stabilisering av grøfter som var gravet av City Water Board of San Antonia, USA. Utgravet masse fra grøftene ble behandlet ved tilblanding av det stabiliserende middel. 59 kg middel ble anvendt pr. m<3> utgravet masse.

Det blandede materiale ble så plassert i grøftene og stampet. I nesten hvert eneste tilfelle kunne den stampede overflate straks belegges med nytt dekke og/eller tas i vanlig bruk. Med meget våt utgravet masse tok det ca. 1 time før nytt dekke kunne påføres.

Claims (4)

1. Jordstabiliserende pulverblanding, karakterisert ved at den består av fra 50 til 80 vekt% portlandcement, fra 8 til 25 vekt% av et hydratisert alkalimetallsilikat, fra 2 til 10 vekt% brent gips, eventuelt fra 4 til 10 vekt% av et alkalimetall-silisiumfluorid og eventuelt fra 0,5 til 3 vekt% av en blanding av dimetylestere av ravsyre, adipinsyre og glutarsyre.

2. Pulverblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at silikatet omfatter en blanding av hydratisert natriumsilikat og hydratisert natriummetasilikat.

3. Pulverblanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter 50-80 vekt% portlandsement, 8-25 vekt% av en blanding av pulvere av hydratisert natriumsilikat og hydratisert natriummetasilikat,

4-10 vekt% natriumsilisiumfluorid, 0,5-3 vekt% av en blanding av dimetylestere av ravsyre, adipinsyre og glutarsyre, og fra 2 til 10 vekt% brent gips.

4. Fremgangsmåte til stabilisering av jordbunnsmateriale med et vanninnhold på 7-10 %, karakterisert ved at 1-5 deler av et pulvermateriale bestående av fra 50 til 80 vekt% portlandsement,

8 til 25 vekt% av et hydratisert alkalimetallsilikat og fra 2 til 10 vekt% brent gips og eventuelt 4-10 vekt% natrium-silisiumf luorid blandes med 100 vektdeler av jordbunnsmaterialet, og blandingen sammenpresses.