PL229103B1 - Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych - Google Patents

Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych

Info

Publication number
PL229103B1
PL229103B1 PL410885A PL41088515A PL229103B1 PL 229103 B1 PL229103 B1 PL 229103B1 PL 410885 A PL410885 A PL 410885A PL 41088515 A PL41088515 A PL 41088515A PL 229103 B1 PL229103 B1 PL 229103B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mixture
amount
regeneration
grain size
maintenance
Prior art date
Application number
PL410885A
Other languages
English (en)
Other versions
PL410885A1 (pl
Inventor
Krzysztof Czajka
Włodzimierz Urbaniak
Krzysztof Szymił
Włodzimierz Ćwiąkalski
Łukasz Łukaszka
Original Assignee
Ekopoz Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Fundacja Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
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 Ekopoz Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia, Fundacja Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu filed Critical Ekopoz Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL410885A priority Critical patent/PL229103B1/pl
Publication of PL410885A1 publication Critical patent/PL410885A1/pl
Publication of PL229103B1 publication Critical patent/PL229103B1/pl

Links

Landscapes

  • Road Paving Structures (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Wynalazek dotyczy mieszanki do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych, szczególnie na terenach przyrodniczo-cennych. Mieszanka składa się z suchego krzemianu metali alkalicznych w ilości od 0,2% wag. do 10% wag., smektytu, korzystnie bentonitu w ilości od 2% wag. do 60% wag., cementu wolnowiążącego w ilości od 5% wag. do 60% wag. oraz naturalne kruszywo mineralne o ziarnach od 0,2 mm do 2 mm, korzystnie piasku, w ilości od 50% wag. do 70% wag..

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych, szczególnie na terenach przyrodniczo cennych.
W budownictwie lądowym jednym z podstawowych problemów jest stabilizacja gruntów poprawiająca ich właściwości konstrukcyjne. Z opisu patentowego PL 218 142 znane są mieszanki betonowe lub grysowo - mastyksowe, stosowane w szczególności do budowy nawierzchni drogowych, składające się z kruszywa (grysu, piasku), a w szczególności kruszywa amfibolitowego, wypełniacza (mączka wapienna), asfaltu (lepiszcze bitumiczne) i stabilizatora dobranych w odpowiednich ilościach, układanych i zagęszczanych na gorąco. Powszechnie stosowane są także metody stabilizacji rodzimych gruntów wykorzystujące cement portlandzki ewentualnie z dodatkiem preparatów dopasowanych do rodzaju gruntu i pożądanych efektów. Z opisu patentowego PL 196 877 znany jest sposób poprawy technicznych właściwości ziemi poprzez jej zerwanie w celu rozdrobnienia, a następnie wprowadzenie środka chemicznego który zawiera: pomiędzy 5-60% pucolany cementowej, 20-80% siarczanu wapnia oraz 15-50% tlenku wapnia. Następnie ziemię miesza się z tym środkiem chemicznym, a następnie się ją zagęszcza. Środek chemiczny według przedmiotowego wynalazku może być zastosowany do poprawy właściwości ziemi gruntowej, drogi żwirowej lub gruntowej, która ma być pokryta betonem, asfaltem, brukowana lub uszczelniona powierzchniowo bitumicznie. Droga taka, po poprawieniu, może być także używana bez asfaltowania lub betonowania, gdyż poprawiona powierzchnia może przenosić ruch drogowy. Z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.372 780 znana jest także mieszanina stabilizująca mająca zastosowanie w szczególności do budowy nasypów, wałów, dróg i umocnień, składająca się z materiału mineralnego w ilości od 65 do 93% wagowych, popiołu w ilości od 7 do 35% wagowych oraz czynnika nawilżającego, gdzie szczególnie korzystnym materiałem mineralnym jest łupek przy węglowy, a zwłaszcza nieprzepalony łupek przywęglowy w postaci odpadu popłuczkowego. Ponadto z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.303 085 znany jest sposób chemiczny stabilizacji gruntu, w którym stabilizowane podłoże miesza się ze środkiem stabilizującym, który stanowią alkaliczne roztwory krzemianów, w których z częścią atomów krzemianu związany jest podstawnik organiczny alkilowy i do lub aromatyczny, którego używa się w ilości 0,2 do 20% objętościowych, korzystnie 0,4 do 2% objętościowych.
Większość dotychczasowych rozwiązań koncentruje się na dodaniu dużych ilości środków wiążących lub wprowadzeniu dużych ilości środków chemicznych, najczęściej o charakterze odpadów, co stanowi poważny problem szczególnie podczas wytyczania szlaków turystycznych, ścieżek, w tym ścieżek edukacyjnych i rowerowych, budowy dróg gruntowych itp. w obszarach chronionych (np. parki narodowe, obszary chronionego krajobrazu, parki przyrody, parki krajobrazowe).
Istotą wynalazku jest mieszanka składająca się z suchego krzemianu metali alkalicznych w ilości od 0,2% wag. do 10% wag., smektytu, korzystnie bentonitu w ilości od 2% wag. do 60% wag., cementu wolnowiążącego w ilości od 5% wag. do 60% wag. oraz naturalnego kruszywa mineralnego o ziarnach od 0,2 mm do 2 mm, korzystnie piasku, w ilości od 50% wag. do 70% wag.
Mieszanka według wynalazku zawiera składniki mineralne, nieorganiczne, które nie ulegają degradacji biologicznej, a ewentualne składniki niebezpieczne, znajdujące się przetwarzanym gruncie wykorzystywanym do budowy drogi, po zasorbowaniu przez przykładowo montmorillonit są trwale hermetyzowane cementem wolnowiążącym, aktywowanym krzemianami metali alkalicznych. Materiał drobnoziarnisty, piasek, zapewnia i wspomaga migrację jonów sorbowanych przez smektyty w procesie budowy, konserwacji i regeneracji dróg oraz zwiększa wytrzymałość drogi. Dzięki specyficznym właściwościom minerałów z grupy smektytu takich jak: podatność na dyspergowanie wodą, zdolność wymiany jonowej kationów i sorpcji substancji organicznych, a przede wszystkim zdolności pęcznienia oraz tworzenia zawiesin tiksotropowych, mieszanka mineralna według wynalazku umożliwia bardzo dobrą stabilizację gruntów występujących w miejscu budowy. Obecność w mieszance minerałów z grupy smektytu, korzystnie montmorylonitu, umożliwia także łatwą regenerację uszkodzonej nawierzchni, a materiał, z którego wykonano drogę może być wykorzystywany wielokrotnie po dodaniu niewielkich ilości mieszanki według wynalazku.
Skład mieszanki według wynalazku oraz jej właściwości sorpcyjne powodują, że zanieczyszczenia środowiskowe np. ropopochodne, metale ciężkich, które mogą znajdować się na powierzchni drogi, czy ścieżki lub szlaku turystycznego, nie migrują poza teren drogi i są łatwe do ewentualnego usunięcia. Ponadto ubytki występujące w trakcie eksploatacji drogi można uzupełnić nową porcją mieszanki.
PL 229 103 B1
Mieszankę według wynalazku można stosować w stanie suchym lub mokrym w zależności od właściwości terenu na którym się je stosuje. Stosowanie mieszanki o podstawowym składzie: smektyt, zwłaszcza bentonit, cement wolnowiążący, suchy krzemian metali lekkich i piasek, w stanie suchym zapewnia uzyskanie bardzo niskiego ciężaru objętościowego, korzystnie < 1 Mg/m3. Skutkuje to wysokowydajnym aplikowaniem mieszanki. Mieszankę stosuje się korzystnie od 5 do 30% wag. w stosunku do masy kruszyw i/lub gruntów rodzimych użytych do przygotowania masy, z której wykonuje się drogę. Mieszanka zawiera kruszywo o takim rozkładzie uziarnienia, które pozwala na bezpośrednie stosowanie praktycznie z dowolnym gruntem miejscowym, również na terenach błotnych i/lub bagnistych. Ponadto mieszanka według wynalazku, może być stosowana do regeneracji każdego podłoża gruntowego, zarówno naturalnego, jak i antropogenicznego.
Mieszanka według wynalazku nadaje się szczególnie do stosowania na terenie obszarów chronionych w tym parków narodowych, z wykorzystaniem kruszyw miejscowo występujących, i/lub pochodzących z remontów i/lub z konserwacji istniejących ścieżek i/lub szlaków turystycznych.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady:
P r z y k ł a d I
Do planetarnego mieszalnika materiałów sypkich, dozowano kolejno suche składniki: 4,5 kg bentonitu, 5,0 kg piasku, 4,0 kg cementu wolnowiążącego oraz 0,25 kg suchego krzemianu sodowego o module molowym SiO2 do Na2O ok. 2,0. Następnie mieszano jeszcze około 5 do 10 minut do uzyskania jednorodnej mieszaniny.
Otrzymaną mieszankę zmieszano z 20 kg żwiru o ziarnistości od 2 mm do 8 mm, dodając następnie 15 l wody i po wymieszaniu ułożono i zawibrowano wibratorem płytowym, warstwę o grubości około. 5 cm, na długości 1,5 m, w dwóch koleinach drogi wjazdowej do posesji. Przez okres ponad 1 roku od września do listopada roku następnego, wypełnienie kolein nie uległo destrukcji, po częstokrotnych przejazdach samochodów osobowych i dostawczych. Po roku, z kolein pobrano dwie próbki i poddano je próbie rozmakania. Próbę rozmakania przeprowadzono wzorując się na PN-88/B-0448 i wydłużając czas próby z 24 godzin do 1 miesiąca. Próbki nie uległy rozmoczeniu.
P r z y k ł a d II
Analogicznie jak w przykładzie I, stosując mieszalnik planetarny, przygotowano mieszankę składającą się z 1,5 kg bentonitu, 5,0 kg piasku, 2,0 kg cementu wolnowiążącego, 0,5 kg suchego krzemianu sodowego o module molowym SiO2 do Na2O ok. 3,4. Z tej kompozycji uformowano na stole laboratoryjnym, poprzez zagniatanie, kształtki o grubości od 0,5 cm do 2,5 cm i powierzchni od 1 cm2 do 25 cm2 i poddano je próbie rozmakania w pojemniku z wodą przez okres 1 miesiąca. Kształtki nie uległy rozmoczeniu. Próbę rozmakania przeprowadzono jak w przykładzie I.
P r z y k ł a d III
Do mieszalnika planetarnego w węźle betoniarskim, z systemem wagowym, wsypano kolejno:
1. suchy krzemian metali alkalicznych - 2,1 kg
2. bentonit - 30 kg
3. piasek o uziarnieniu 0,2 do 2 mm - 90 kg
4. żwir o uziarnieniu 2 do 8 mm - 140 kg
5. żwir o uziarnieniu 8 do 16 mm - 260 kg
6. żwir o uziarnieniu 16 do 32,5 mm - 200 kg
7. cement wolnowiążący - 90 kg
8. Całość suchych składników mieszano przez minutę i następnie dodano wodę w ilości 70 kg, czyli 7,94% wag..
Z otrzymanej mieszanki wykonano ok. 100 mb ścieżki turystyczno-rowerowej w górach, o szerokości ok. 1,2 m i grubości ok. 8 cm. Mieszankę rozścielano ręcznie - łopatami i wibrowano, po rozścieleniu, wibratorem płytowym. Przez okres 7 miesięcy, od maja do listopada, ścieżka nie uległa destrukcji, po częstych spacerach i jazdach rowerami. Po 7 miesiącach od ułożenia, ze ścieżki pobrano cztery próbki i poddano je próbie rozmakania. Próbę rozmakania przeprowadzono jak w przykładzie I. Próbki nie uległy rozmoczeniu.
P r z y k ł a d IV
Do mieszalnika planetarnego w węźle betoniarskim, z systemem wagowym, wsypano kolejno:
1. suchy krzemian metali lekkich - 4,1 kg
2. bentonit - 44 kg - 3,0% wag.
3. piasek o uziarnieniu 0 do 2 mm - 104 kg
PL 229 103 B1
4. żwir o uziarnieniu 2 do 8 mm - 194 kg
5. żwir o uziarnieniu 8 do 16 mm - 686 kg
6. cement wolnowiążący - 164 kg.
Całość suchych składników mieszano przez okres 1 min. i następnie dodano wodę w ilości 253 kg.
Z otrzymanej mieszanki wykonano, jak w przykładzie III, około 300 m2 drogi wewnętrznej w parku narodowym, wraz z odnogą ścieżki turystyczno-rowerowej o powierzchni około 20 m2 i grubości około 8 cm. Przez okres 5 miesięcy, w okresie od sierpnia do grudnia, ścieżka nie uległa destrukcji, po częstokrotnych przejazdach samochodów osobowych i dostawczych i częstych spacerach i jazdach ro werami. Po 4 miesiącach od ułożenia, ze ścieżki pobrano cztery próbki i poddano je próbie rozmakania. Próbę rozmakania przeprowadzono jak w przykładzie I. Próbki nie uległy rozmoczeniu.
P r z y k ł a d V
Do laboratoryjnego mieszalnika planetarnego, po odważeniu poszczególnych składników mieszanki wsypano kolejno:
1. suchy krzemian metali lekkich - 0,11 kg
2. bentonit - 1,6 kg
3. piasek o uziarnieniu 0 do 2 mm - 7,0 kg
4. żwir o uziarnieniu 2 do 8 mm - 13 kg
5. żwir o uziarnieniu 8 do 16 mm - 19 kg
6. żwir o uziarnieniu 16 do 32,5 mm - 37 kg
7. cement wolnowiążący - 6,7 kg
Całość suchych składników mieszano przez 5 minut i następnie dodano wodę w ilości 14.
Z mieszanki tej sporządzono w terenie podgórskim fragment pola parkingowego, o powierzchni około 3 m2 i grubości wyłożenia około 5 cm. Przez okres 10 miesięcy, od marca do grudnia, przy częstym parkowaniu samochodów osobowych, pole parkingowe nie uległo destrukcji. Po 9 miesiącach od ułożenia, ze ścieżki pobrano dwie próbki i poddano je próbie rozmakania. Próbę rozmakania przeprowadzono jak w przykładzie I. Próbki nie uległy rozmoczeniu.

Claims (1)

1. Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych, zawierająca czynnik stabilizujący grunt, znamienna tym, że składa się z suchego krzemianu metali alkalicznych w ilości od 0,2% wag. do 10% wag., smektytu, korzystnie bentonitu w ilości od 2% wag. do 60% wag., cementu wolnowiążącego w ilości od 5% wag. do 60% wag. oraz naturalne kruszywo mineralne o ziarnach od 0,2 mm do 2 mm, korzystnie piasku, w ilości od 50% wag. do 70% wag.
PL410885A 2015-01-06 2015-01-06 Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych PL229103B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410885A PL229103B1 (pl) 2015-01-06 2015-01-06 Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410885A PL229103B1 (pl) 2015-01-06 2015-01-06 Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL410885A1 PL410885A1 (pl) 2016-07-18
PL229103B1 true PL229103B1 (pl) 2018-06-29

Family

ID=56370021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL410885A PL229103B1 (pl) 2015-01-06 2015-01-06 Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL229103B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL410885A1 (pl) 2016-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20250145537A1 (en) Flowable compositions and methods of utilizing and producing the same
AU2002225517B2 (en) Composition which is intended for use as an additive for cement
Winterkorn et al. Soil stabilization and grouting
MANUAL Lime-treated soil construction manual lime stabilization & lime modification
RU2503768C2 (ru) Способ закрепления грунта или фундамента
Puppala et al. Soil modification by admixtures: concepts and field applications
RU2471737C1 (ru) Композиционный строительный материал
KR101096641B1 (ko) 지반 안정화 방법
RU2281356C1 (ru) Состав для стабилизации грунта и способ его использования в дорожном строительстве
Mohamed Hydro-mechanical evaluation of soil stabilized with cement-kiln dust in arid lands
Badrawi et al. Stabilizing soft clay using geo-foam beads and cement bypass dust
PL229103B1 (pl) Mieszanka do budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych
PL229102B1 (pl) Sposób budowy, konserwacji i regeneracji nawierzchni dróg gruntowych
KR101279752B1 (ko) 친환경 현장토양 흙 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법
Vyas et al. Fly ash and recycled coarse aggregate in concrete: New era for construction industries-A literature review
AU2013273765A1 (en) A Stabilising Composition
Tran et al. In-situ fine basalt soil reinforced by cement combined with additive dz33 to construct rural roads in gia lai province, vietnam
Almasi et al. Experimental evaluation of calcium chloride powder effect on the reduction of the pavement surface layer performance
CN103420645A (zh) 修筑尼日尔沙漠公路的水泥硅藻土稳定沙漠沙混合料
RU2493325C1 (ru) Грунтовая смесь
RU2685585C1 (ru) Смесь для устройства слоев дорожных одежд для транспортной инфраструктуры
RU2643869C1 (ru) Состав для укрепления грунта, способ укрепления грунта и грунтовая смесь
Saranya et al. A review on application of chemical additives in soil stabilization
KR100577332B1 (ko) 토양 응결용 경화제 조성물
RU2792506C1 (ru) Регенерируемая грунтовая смесь