RU2060315C1 - Method for erecting bases of roadways and surface constructions - Google Patents
Method for erecting bases of roadways and surface constructions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2060315C1 RU2060315C1 SU4953537A RU2060315C1 RU 2060315 C1 RU2060315 C1 RU 2060315C1 SU 4953537 A SU4953537 A SU 4953537A RU 2060315 C1 RU2060315 C1 RU 2060315C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- mineral material
- slag
- activator
- solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 title description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical class [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000010742 number 1 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- -1 organosulfur Chemical class 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для стабилизации грунтов при создании оснований автомобильных и железных дорог, аэродромов, плотин, площадок различного назначения, фундаментов зданий и сооружений. The invention relates to the field of construction and can be used to stabilize soils when creating the foundations of roads and railways, airfields, dams, sites for various purposes, the foundations of buildings and structures.
Известна композиция, включающая, мас. молотую горелую породу 10-20; цементную пыль 10-20; молотый доменный шлак 43,0-71,5; кальциевую селитру 1-2; вода остальное [1]
Наиболее близким техническим решением является способ устройства оснований дорог и наземных сооружений, включающий смешивание грунта с дробленым шлаком и щелочным активизатором, увлажнение водой в количестве 9-18% от массы сухих компонентов, укладку и уплотнение смеси [2]
Недостатки указанного способа невысокие водо- и морозостойкость и узость охвата промышленных отходов, загрязняющих окружающую среду.Known composition, including, by weight. ground burned rock 10-20; cement dust 10-20; ground blast furnace slag 43.0-71.5; calcium nitrate 1-2; water rest [1]
The closest technical solution is the method of arranging the foundations of roads and ground structures, including mixing soil with crushed slag and an alkaline activator, moistening with water in the amount of 9-18% by weight of dry components, laying and compacting the mixture [2]
The disadvantages of this method are low water and frost resistance and narrow coverage of industrial waste polluting the environment.
Цель изобретения защита окружающей среды при сохранении водо- и морозостойкости. The purpose of the invention is the protection of the environment while maintaining water and frost resistance.
Поставленная цель достигается тем, что в способе строительства оснований автодорог и наземных сооружений, включающем перемешивание минерального материала с 20-40 мас. дисперсного отвального шлака черной металлургии и щелочным активатором, увлажнение и уплотнение, в качестве минерального материала используют горелую породу углеобогащения или отходы дробления известняка или горелую формовочную смесь литейного производства, увлажнение проводят раствором щелочного активатора. This goal is achieved by the fact that in the method of construction of the bases of roads and land structures, including mixing mineral material from 20-40 wt. dispersed waste slag of ferrous metallurgy and an alkaline activator, humidification and compaction, as a mineral material use burned coal enrichment or limestone crushing waste or foundry molding sand, moistening is carried out with a solution of alkaline activator.
Способ строительства оснований осуществляется следующим образом. The method of construction of the bases is as follows.
На земляное полотно заводят расчетное количество минерального материала (горелой породы углеобогащения, отходов дробления известняка или горелой формовочной смеси литейного производства) и соответствующее количество дисперсного отвального шлака черной металлургии (доменного, сталеплавильного или литейного) при массовом соотношении 60-80% и 20-40% Оба компонента поочередно с помощью бульдозера равномерно распределяют на поверхности уплотненного земляного полотна. Затем всю смесь перемешивают за несколько проходов фрезы и увлажняют с помощью поливо-моечной машины водным раствором щелочного активатора в количестве 8-20% от суммарного веса твердых компонентов для приведения материала удобоукладываемое состояние. Затем все компоненты перемешивают необходимым количеством проходов фрезы до получения гомогенной смеси. Увлажненную гомогенную смесь уплотняют виброкатками при нагрузке уплотнения около 20 МПа. В увлажненной и уплотненной смеси вследствие высокого показателя pН порового раствора пpоисходит щелочное возбуждение и растворение поверхностей как шлаковых частиц, так и частиц минерального материала. Продукты растворения выносятся в поровое пространство в виде зольного раствора, переходящего по мере увеличения концентраций в гель. В результате синерезиса геля образуются многочисленные трещины, по которым продолжается щелочная агрессия поверхности шлаковых частиц, дальнейшее уплотнение гелевых новообразований и постепенный их переход в камнеподобное состояние. The estimated amount of mineral material (coal-burning coal, limestone crushing waste or foundry molding sand) and the corresponding amount of dispersed waste slag from ferrous metallurgy (blast furnace, steel-smelting or foundry) with a mass ratio of 60-80% and 20-40% Both components are alternately distributed with a bulldozer on the surface of the compacted subgrade. Then the whole mixture is mixed in several passes of the cutter and moistened using an irrigation machine with an aqueous solution of alkaline activator in an amount of 8-20% of the total weight of solid components to bring the material to a workable state. Then all the components are mixed with the required number of cutter passes until a homogeneous mixture is obtained. A humidified homogeneous mixture is compacted with vibratory rollers at a compaction load of about 20 MPa. In a humidified and compacted mixture, due to the high pH of the pore solution, alkaline excitation and dissolution of the surfaces of both slag particles and particles of mineral material occur. Dissolution products are carried out into the pore space in the form of an ash solution, which turns into a gel as the concentration increases. As a result of the gel syneresis, numerous cracks are formed along which alkaline aggression of the surface of the slag particles continues, further consolidation of the gel neoplasms and their gradual transition to a stone-like state.
Упрочнение материала длится до 15 и более лет и приводит к значительному увеличению межремонтного срока автодорог. The hardening of the material lasts up to 15 years or more and leads to a significant increase in the overhaul period of roads.
Высокой упругостью гелевых новообразований объясняется высокое значение коэффициента морозостойкости укрепленных материалов. Прочность материалов увеличивается с увеличением дисперсности шлака (как и в случае применения всех неорганических вяжущих), однако положительный эффект достигается при использовании фракции до 20 мм. The high elasticity of gel neoplasms explains the high value of the coefficient of frost resistance of fortified materials. The strength of materials increases with increasing dispersion of slag (as in the case of the use of all inorganic binders), but a positive effect is achieved when using fractions up to 20 mm.
В качестве активатора могут применяться щелочные материалы, например, щелочные отходы промышленности, такие как отход крекинга нефти, образующийся при очистке отходящих газов, имеющий следующий состав и концентрации, г на 100 г раствора:
Na2CO3+NaHCO3 ≈ 5-6
Na2S ≈3
NaOH ≈ 0,85
pH=12,5-13,0
Щелочные регенерированные растворы очистки коксового газа от сероводорода коксохимических производств. После регенерации в вакууме раствор возвращается в производство, вследствие чего происходит накапливание солей, сероорганики, натриевых солей серы, коксоугольных масел и т.п.As an activator, alkaline materials can be used, for example, alkaline industrial wastes, such as oil cracking waste generated during the purification of exhaust gases, having the following composition and concentration, g per 100 g of solution:
Na 2 CO 3 + NaHCO 3 ≈ 5-6
Na 2 S ≈3
NaOH ≈ 0.85
pH = 12.5-13.0
Alkaline regenerated solutions for the purification of coke oven gas from hydrogen sulfide by-product coke plants. After regeneration in vacuum, the solution returns to production, as a result of which the accumulation of salts, organosulfur, sodium salts of sulfur, coke coal oils, etc.
Средний химический состав, мас. Карбонаты 3,5-4 Сероводород 0,1-0,23 Тиосульфаты 0,3-0,6 Эфирорастворимые 0,25-0,6 Сульфат натрия 0,4-0,6 pH 13,5-14,0
В качестве активатора (ускорителя) химических реакций между минеральным материалом и шлаками черной металлургии могут применяться также портландцемент марки 400 или негашенная известь в количестве 2-5 мас.The average chemical composition, wt. Carbonates 3.5-4 Hydrogen sulfide 0.1-0.23 Thiosulfates 0.3-0.6 Ether-soluble 0.25-0.6 Sodium sulfate 0.4-0.6 pH 13.5-14.0
As an activator (accelerator) of chemical reactions between mineral material and slag of ferrous metallurgy, Portland cement of grade 400 or quicklime in an amount of 2-5 wt.
Примеры конкретного выполнения способа и свойства получаемых материалов приведены в таблице. Examples of specific performance of the method and properties of the materials obtained are given in the table.
Как видно из приведенных данных, описываемый способ позволяет получить основание более водо- и морозостойкое, а также с более широким применением различных промышленных отходов. As can be seen from the above data, the described method allows to obtain a base more water and frost resistant, as well as with the wider use of various industrial wastes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4953537 RU2060315C1 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Method for erecting bases of roadways and surface constructions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4953537 RU2060315C1 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Method for erecting bases of roadways and surface constructions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2060315C1 true RU2060315C1 (en) | 1996-05-20 |
Family
ID=21583537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4953537 RU2060315C1 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Method for erecting bases of roadways and surface constructions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2060315C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455414C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-07-10 | Всеволод Анатольевич Мымрин | Method to manufacture building material and method to erect motor road beds and surface structures on its basis |
| RU2542074C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Cement-free binder |
-
1991
- 1991-06-28 RU SU4953537 patent/RU2060315C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 916632, кл. E 01B 7/36, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР N 576297, кл. C 04B 28/08, 1976. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455414C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-07-10 | Всеволод Анатольевич Мымрин | Method to manufacture building material and method to erect motor road beds and surface structures on its basis |
| RU2542074C1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Cement-free binder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Siddique et al. | Waste and supplementary cementitious materials in concrete: characterisation, properties and applications | |
| Siddique | Utilization of waste materials and by-products in producing controlled low-strength materials | |
| Scheetz et al. | Utilization of fly ash | |
| Alam et al. | Fly ash utilization in different sectors in Indian scenario | |
| Kumar et al. | Uses of bottom ash in the replacement of fine aggregate for making concrete | |
| Tay et al. | Engineering properties of incinerator residue | |
| KR102133152B1 (en) | firming agent for civil enqineering of soft ground using blast furnace slag and fly ash and method for manufacturing thereof | |
| Puppala et al. | Soil modification by admixtures: concepts and field applications | |
| Halmen et al. | Controlled low-strength materials composed solely of by-products | |
| US4448566A (en) | Method of making a load bearing surface using phosphogypsum and flyash | |
| RU2455414C1 (en) | Method to manufacture building material and method to erect motor road beds and surface structures on its basis | |
| Maslennikova et al. | Modern building materials using waste from the dismantling of buildings and structures | |
| KR101425829B1 (en) | Environment-frendly soil agent for preventing from growing weeds and constructing method by the same | |
| RU2060315C1 (en) | Method for erecting bases of roadways and surface constructions | |
| RU2148689C1 (en) | Earth stabilization method | |
| RU2101413C1 (en) | Composition for motor road and surface structure bases | |
| Kota et al. | Impact of locally available sustainable materials on the overall economy of the construction sector–A review | |
| RU2028408C1 (en) | Method for control of bases of roads and surface structures | |
| Feuerborn et al. | Use of calcareous fly ash in Germany | |
| Mukherjee et al. | Exploring fly ash utilization in construction of highways in India | |
| KR101619778B1 (en) | Reclamation method | |
| Bland et al. | Pressurized fluidized bed combustion ash 1. Construction-related use options | |
| RU2114239C1 (en) | Compound for construction of bases for highways and ground surface structures | |
| JPH02293358A (en) | Regenerated roadbed material | |
| KR102779695B1 (en) | Solidifier for Improving Soil Inorganic Multi Function Eco Friendly |