Wynalazek dotyczy sposobu utwardzania ubi¬ tego gruntu na drogach gruntowych.Lepik bitumiczny ze wzgledu na wysoka cene nie nadaje sie do uzycia w okolicach, gdzie ruch na drodze jest maly, a drogi sa dlugie.Dlatego w wielu krajach drogi sa wykonane poprostu z ziemi, zawierajacej dostateczna ilosc gliny. Do zlepienia ziemi potrzebna jest okres¬ lona zawartosc wilgoci, zalezna od rodzaju zie¬ mi. W klimatach wilgotnych powazna trudnosc stanowi zabezpieczenie ziemi przed rozmoknie¬ ciem.Obecnosc szutru w ziemi zwieksza jej twardosc i odpornosc na obciazenie. Drobny piasek po¬ maga do osadzenia szutru, szlam odgrywa role wypelniacza, glina natomiast stanowi lepiszcze dla calosci. Tego typu drogi sa znane pod naz¬ wa dróg gruntowych o wiazaniu wodnym.Chlorek wapnia, dodany do zewnetrznej war¬ stwy drogi gruntowej, opóznia jej wysychanie w okresach niskiej wilgotnosci, a w okresie wy¬ sokiej wilgotnosci pochlania pare wodna z po¬ wietrza. Brak wilgoci na powierzchni drogi jest powodem powstawania kurzu, poza tym obec¬ nosc chlorku wapnia, pomagajac w utrzymaniu korzystnej zawartosci wilgoci, powoduje dosta¬ teczna zwiezlosc warstwy powierzchniowej, za¬ bezpieczajaca ja przed rozmoknieciem i zmiek¬ czeniem.Podstawowym czynnikiem utrzymania w do¬ brym stanie powierzchni tego typu jest okresowe uzupelnianie chlorku wapnia, wymywanego przez deszcze. Stosowanie chlorku wapnia daje najlep¬ sze wyniki w klimacie suchym. W klimacie mo¬ krym, zwlaszcza przy drogach o znacznych po¬ chylosciach, uzycie chlorku wapnia jest niewy¬ starczajace do utrzymania dostatecznej spoisto¬ sci gruntu i do zabezpieczenia drogi przed two¬ rzeniem sie kolein w miejscach rozmoklych.Sposób klasyfikowania ziemi polega na tzw. wskazniku plastycznosci, który jest róznica mie¬ dzy granica plynnosci i granica plastycznosci.Za granice plynnosci przyjmuje sie zawartosc wilgoci, przy której ziemia nabiera plynnosci na skutek dziesieciokrotnego wytrzasania z woda.Za granice plastycznosci przyjmuje sie zawartosc wilgoci, pr*fc której jeszcze itiozna z zietfni ufor¬ mowac waieczek o srednicy 3^mm nie rozpada¬ jacy^ sie na kawalki. Znaczeni^ tej granicy pla¬ stycznosci polega na tym, ze okresla ona zawar¬ tosc wilgoci, przy której zachodzi dosc ostra zmiana w mechanicznych wlasnosciach ziemi.Przy zawartosci wilgoci ponizej granicy plastycz¬ nosci mozna ziemie uwazac za cialft nieodksztal- calne plastycznie przy okreslonym obciazeniu, podczas gdy przy wiekszej zawartosci wilgoci przy tym samym obciazeniu ziemia staje sie pla¬ styczna. Wskaznik plastycznosci glin ciezkich przekracza 20, Wskaznik plastycznosci glin szla¬ mowych wynosi 10—20, glin zas piaszczystych — 0—10. Piasek i nie wiazace sie gleby posiadaja wskaznik plastycznosci równy zeru.Wynalazek wykorzystuje wlasciwosc pewnych barwników polimetinowych, a zwlaszcza chloro¬ wodorku dwuanilu aldehydu hydroksyglutaikono- wego polegajaca na tym, ze powoduja one w wy¬ sokim stopniu nieprzenikliwosc gruntu dla wody, przez co grunt, zawierajacy optymalna ilosc wo¬ dy, pod wplywem tego srodka utrzymuje ja przez dlugie miesiace. Zwlaszcza w okresie dzdzystym grunt,, traktowany tym zwiazkiem po- limetinowym zachowuje trwalosc, stan zlepienia i zdolnosc utrzymywania ciezarów.Barwnik polimetinowy moze byc uzyty jako dodatek do chlorku wapniowego i umozliwia po¬ laczenie wlasciwosci obu tych substancji utwar¬ dzajacych. W okresie deszczu zwiazek polime- fulewy chrotli dfDgc przed p"óchlani^ciem nad¬ miernej ilosci wody, a przez to i przed powsta¬ waniem kolein, a podczas suszy chlorek wapTIia" zabezpiecza przed utrata wilgoci i przed powsta¬ waniem kurzu. Poza tym dzialalnosc ochronna zwiazków polimetinowych zabezpiecza przed wy¬ plukiwaniem chlorku wapnia przez deszcze i ^zmniejsza koszty konserwacji drogi.Ubity grunt utrwala sie wedlug wynalazku przez wprowadzanie do niego jednego lub wie¬ kszej liczby barwników polimetinowych o ogól¬ nym wzorze: ' [A*Nti . CH:CH • CH :C(OH) . CH : NHAt]+X— w któfyfn przez X— jest oznaczony anion silnego kwasti, przez Ar zas — reszta aromatyczna nie zawierajaca grup sulfonowych. Wynalazek obej¬ muje mieszanine ziemi z okolo 0,05 — 1% na wag§ barwnika polimetinoWego i w miare po¬ trzeby 0,1 — 1% stalego chlorku wapnia.Odpowiednie do tego celu silne kwasy maja stala dysdcjacji przekraczajaca 10—4. Szczególnie do tego celu nadaja sie kwasy, np. solny, fosfo¬ rowy i siarkowy. Moga byc uzyte równiez inne kWasy, np. bronlówodorowy albo kwas pafato- luenosulfonowy. Najbardziej skuteczna reszta aromatyczna jest fenyl, orto-tolyl i para-tolyl, lecz moga byc uzyte i inne reszty, np. meta- tolyl, alfa-naftyl, beta-naftyl, orto- i para^chloro- fenyl, para-hydroksyfenyl, para-bromofenyl i me- ta-acetofenyl. Te barwniki polimetinowe sa solami aldehydu hydroksyglutakonowego, podsta¬ wionego dwuanilami, z kwasami mineralnymi lub innymi silnymi kwasami. Mozna je otrzy¬ mac przez kondensacje furfuralu z aminami aromatycznymi w obecnosci silnych kwasów.Szczególnie nadaja sie do tego celu anilina orto- i para*taluidyna, lecz moga byc uzyte równiez inne aminy, jak np. beta-naftylamina.Te zwiazki polimetinowe jak wiadomo mozna otrzymac przez kondensacje dwóch moli aroma¬ tycznej aminy pierwszorzedowej z jednym mo¬ lem furfuralu w obecnosci silnego kwasu, w roz¬ tworze alkoholowym.Reakcja jest ukonczona po 60 minutach i mo¬ zna wydzielic produkt polimetinowy przez fil¬ tracje. Produkt ten ma wyglad maczystego pro¬ szku fioletowo-czerwonego lub pieknych niebie¬ skich krysztalów z metalicznym polyskiem. Po¬ siada on mala rozpuszczalnosc w alkoholu nie $Tzektkt22i)Aca 2 gramów na litr i nieznaczna rozpuszczalnosc w wodzie, dajac roztwór slabo kwasny, w wiekszosci zas rozpuszczalników or¬ ganicznych jest nierozpuszczalny i przy ogrze¬ waniu zwegla sie bez stopienia.Jedh$ z powaznych praktycznych zalet zwiaz¬ ków polimetinowych w zastosowaniu do nada¬ wania gruntom odpornosci na wode, jest to, ze sa one suchymi proszkami, które mozna latwo dostatecznie równomiernie wymieszac z ziemia.Jeden ze sposobów wytwarzania powierzchni dróg polega na wybieraniu ziemi z powierzchni gruntu na glebokosc 10—15 cm na wymieszaniu jej ze skladnikiem polimetinowym w mieszalni¬ ku, rozposcieraniu na miejscu i na ugniecenitl.Iriny sposób polega na uzyciu urzadzen mecha¬ nicznych do zbierania ziemi i mieszania jej rta dodawaniu skladników, uodporniajacych na dzia¬ lanie wody, oraz na rozposcieraniu w t6n spóedb przygotowanej ziemi i jej ugniataniu. Czesto wy¬ starczy rozsiac na ziemi skladnik uodporniajacy* ziemie zgrabic lub zbronowac, a wierzchnia waf*- stwe poddac zgnieceniu* Ilosc skladnika nada¬ jacego gruntom odpornosc na rozmokniecie zale¬ zy glównie od rodzaju, ziemi. Nie mozna scisle okreslic optymalnej ilosci tego skladniku dla pewnego rodzaju ziemi glównie z powodu trud¬ nosci w klasyfikowaniu rodzajów ziemi. Jednak¬ ze ilosc, potrzebna dla kazdego rodzaju zwmi mozna latwo znalezc, mieszajac mala ilosc tego skladnika z próbka ziemi i mierzac odpornosc — 2 —mieszaniny na zmiany zawartosci wilgoci za po¬ moca próby, polegajacej na badaniu kapilarnego pochlaniania wody. Próbe te mozna wykonywac przez zwiazanie mieszaniny w warunkach z góry ustalonych i nadanie jej odpowiedniej postaci oraz przez ustawienie w ten sposób, aby podsta¬ wa byla zanurzona w wodzie na przeciag 1 — 4 tygodni. Mierzac ahsorbcje wody mozna zna¬ lezc ilosc skladnika uodporniajacego, niezbedna do zabezpieczenia próbki przed pochlanianiem nadmiernej ilosci wody i przekroczeniem gra¬ nicy plastycznosci.W przypadku ziem piaszczysto - gliniastych o granicy plastycznosci równej 14%, optymalna zawartosc wilgoci dla osiagniecia ich zwiezlosci wynosi 10% . Dodatek 0,1% stabilizatora polime- tinowego do ziemi o zawartosci 10% wilgoci za¬ bezpiecza przed nadmiernym wchlanianiem wody i przekroczeniem granicy plastycznosci i zapew¬ nia zwiezlosc bryly ziemi po zanurzeniu w wo¬ dzie. Bez stabilizatora bryla ta wchlonela by dalsze 12% wilgoci i przekroczyla by granice pla¬ stycznosci.W przypadku czarnoziemu z Nigerii o granicy plastycznosci równej 28% optymalna zawartosc wilgoci dla osiagniecia zwiedlosci wynosi 16%.Gdy bryle tego czarnoziemu spojona przy 16% wilgoci umiesci sie w wodzie, bryla ta szybko wchlania dalsze 20% wilgoci i rozpada sie, gdy jednak doda sie do niej 1% stabilizatora polime¬ tinowego absorbcja wody nie przekroczy 28% i bryla zachowa swa zwiezlosc.Przyblizone ilosci skladnika, niezbedne dla na¬ dania ziemi odpornosci na rozmiekanie, wyra¬ zone w procentach wagowych ziemi wysuszonej w piecu, sa podane w tabelce: Dodatek Rodzaj ziemi skladnika po¬ limetinowego ciezka ziemia gliniasta (np. czamo- ziem dla uprawy bawelny w Nigerii) 0,3 — 1 % ziemia gliniasta szlamowata (np. czer- . wony szlam z poludniowej Rodezji) 0,1 —0,7% piaszczysto-gliniasta ziemia- (np. pia¬ szczysta glinka z Cheshire, Anglia) 0,05 — 0,3% Ziemia utwardzana sposobem wedlug wyna¬ lazku moze byc uzyta np. przy wytwarzaniu ce¬ giel, suszonych na sloncu, które bez utwardzania rozmiekaja na deszczu i traca wytrzymalosc.Przy zastosowaniu barwników polimetinowych wedlug wynalazku, cegly suszone na sloncu mo¬ ga byc tak utrwalone, ze nie ulegaja zniszczeniu podczas pogody dzdzystej.Sposób wedlug wynalazku moze byc równiez zastosowany przy budowie dróg w okolicach gli¬ niastych. Zwlaszcza przy ukladaniu, z braku ka¬ mienia lub betonu nawierzchni bitumicznej Ittb asfaltowej bezposrednio na grimcie. Tego rodzaju drogi w okolicach gliniastych w czasie wilgotnej pogody pekaja pod obciazeniem, poniewaz glina mieknie, pecznieje i znieksztalca warstwe bitu¬ miczna. W czasie zas suszy glina kurczy sie i warstwa bitumiczna nie posiada wlasciwego podparcia. Utrwalanie gliniastej warstwy pod¬ kladowej za pomoca zwiazków polimetinowych wedlug wynalazku zmniejsza zmiany zawartosci wody w glinie i przez to w znacznym stopniu zwieksza wytrzymalosc tego rodzaju dróg.Utwardzanie gruntu sposobem wedlug wyna¬ lazku moze byc przeprowadzane zgodnie z jed¬ nym z nizej podanych przykladów wykonania.Wedlug przykladu pierwszego ziemia uzyta jest sporzadzona sztucznie z 30 czesci glinki porcelanowej, 170 czesci mielonego i oczyszczo¬ nego kwarcu oraz 20 czesci wody dla zwiazania.Ziemie te miesza sie z jedna czescia barwnika polimetinowego, otrzymanego przez kondensacje furfuralu z chlorowodorkiem alfa-naftylaminy! W ten sposób przygotowana ziemie stlacza sie w formie cylindrycznej o dlugosci 25 cm oraz o srednicy 25 cm, az do otrzymania walca, który zawiera 10% objetosci powietrza. Walec po wy¬ jeciu z formy pokrywa sie zewnetrznie parafina i przechowuje sie przez trzy dni. Nastepnie zdra¬ puje sie parafine z jednego konca i nacina ja z konca drugiego, w celu wypuszczenia powietrza.Cylinder wazy sie i zanurza W wodzie strona otwarta na glebokosc 0,1 cala. Po siedmiu dniach znajduje sie, ze waga wchlonietej wody wynosi zaledwie 0,5 grama. W próbce porównawczej bez dodatku barwnika polimetinowego ta sama ziemia chlonie w ciagu siedmiu dni 2,5 grama wody. Granica plastycznosci ziemi wynosi 19%.Wedlug przykladu drugiego ziemia uzyta jest sporzadzona z 30 czesci tlenku glinu w proszku i 170 czesci mielonego kwarcu. Badanie przepro¬ wadza se w podobny sposób, jak w przykladzie pierwszym. Próbka bez dodatku chlonie w ciagu siedmiu dni 2,5 grama wody. Granica plastycz¬ nosci ziemi wynosi 16%. Dodatek 1 czesci sub-' stancji, otrzymanej przez* kondensacje furfuralu z p-toluidyna i kwasem solnym, powoduje, iz ilosc wody, pochlonieta w ciagu siedmiu dni, wynosi tylko 0,6 grama.Wedlug przykladu trzeciego uzywa sie takiej samej ziemi, jak w przykladzie 1 w dwóch prób¬ kach. Do pierwszej dodaje sie 0,05% chlorowodor¬ ku dwuanilualdehydu hydroksyglutakonowego [C0HsNH • CH : CH -CH:C (OH) • CH :NH • CtHs] + Cl". a do drugiej — 0,5% tego chlorowodorku. Po poddaniu badaniom, opisanym w przykladzie — 3 —pierwszym, pierwsza próbka chlonie tylko 0,5 g wody, a druga — 0,3 g.Wedlug przykladu czwartego uzywa sie takiej samej ziemi, jak w przykladzie 1 i miesza sie ja z 0,1% chlorowodorku dwuanilualdehydu hydrok¬ syglutakonowego [C0HtNH CH:CH C(OH) • CH :NH C^HJ+Cl— i 0,5% sproszkowanego chlorku wapnia i prze¬ prowadza sie próbe jak w przykladzie 1. Próbka absorbuje 0,4 g wody. Inne próbki tej samej mieszaniny po wysuszeniu chlona wilgoc atmos¬ feryczna.Wedlug przykladu piatego uzywa sie ziemi typu laterytowego, a mianowicie czerwonego szlamu z Chipingu w Rodezji Poludniowej. Bada sie ten szlam w sposób podobny jak w przykla¬ dzie 1. Bez zadnych dodatków, po siedmiu dniach ilosc wody pochlonietej wynosi 2,7 g. Granica plastycznosci wynosi 19%. Z dodatkiem 0,05% substancji, otrzymanej przez kondensacje furfu- ralu z p-chloroanilina i kwasem solnym, ilosc wo¬ dy pochlonietej po siedmiu dniach wynosi 0,8 g.Wedlug przykladu szóstego uzywa sie jako tworzywa do wykonania powierzchni drogi ziemi piaszczysto-gliniastej z Holford Cheshire. Granica plastycznosci tej ziemi wynosi okolo 17%, wskaz¬ nik plastycznosci — 4. Wydobywa sie ja z jej naturalnego pokladu w stanie suchym (4 — 5% wilgoci) i kruszy sie ja drobno. Nastepnie mie¬ sza sie ja z 0,25% na wage chlorowodorku dwu- anilu aldehydu hydroksyglutakonowego, zwilza sie woda do osiagniecia zawartosci wilgoci 10% i uklada na podkladzie, który stanowi lekko zbita zwykla ziemia piaszczysta. Ilosc uzytej ziemi musi byc tak duza, aby po ubiciu recznymi ubi- jakami i walcowaniu powstala warstwa glebo¬ kosci 23 cm. Inny odcinek drogi wykonuje sie przy uzyciu chlorowodorku dwuanilu aldehydu hydroksyglutakonowego w ilosci 0,1%. Trzeci odcinek drogi wykonuje sie bez dodatku stabili¬ zatora. Po uplywie czterech miesiecy eksploa¬ tacji drogi przy opadach powyzej 33 cm, obydwa odcinki ziemi utwardzonej pozostaja twarde i zbite, podczas gdy odcinek z ziemi, nie zawie¬ rajacej stabilizatora rozmieka.Wedlug przykladu siódmego próbke gliny z Holford, majaca granice plastycznosci 15%, oraz wskaznik plastycznosci 10, suszy sie w su¬ szarni powietrznej i proszkuje. Nastepnie w sta¬ nie suchym miesza sie ja z 0,25% chlorowodorku dwuanilu aldehydu hydroksyglutakonowego, oraz z 11% wody i wtlacza do form o wymiarach 23 X 23 X 4»60 cm- Otrzymanew ten sposób cegly po wyjeciu z form suszy sie w suszarce powie¬ trznej w temperaturze 50° C. Przy polewaniu strumieniem wody, wyplywajacym z weza z szyb¬ koscia 12 litrów na minute cegly sa twarde i su¬ che. Wykonane w ten sam sposób cegly nie za¬ wierajace stabilizatora, rozpadaja sie szybko pod dzialaniem strumienia wody i po uplywie dwóch godzin zraszania zostaja rozmyte blisko do polo¬ wy poprzednich wymiarów. - PL