RU2593506C1 - Method of device design base and/or coating transport facility - Google Patents
Method of device design base and/or coating transport facility Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593506C1 RU2593506C1 RU2015101325/03A RU2015101325A RU2593506C1 RU 2593506 C1 RU2593506 C1 RU 2593506C1 RU 2015101325/03 A RU2015101325/03 A RU 2015101325/03A RU 2015101325 A RU2015101325 A RU 2015101325A RU 2593506 C1 RU2593506 C1 RU 2593506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- transport
- grain
- construction
- layer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано для укрепления основания и/или покрытия транспортного сооружения, в частности автомобильных дорог и других транспортных сооружений, конструкций дорожного покрытия, откосов, укрепленных обочин, конусов мостов, оснований автомобильных дорог, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок, для защиты водоотводных канав, береговых линий, русел водоемов от размыва, при благоустройстве и строительстве объектов гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и т.п.The invention relates to the field of transport construction and can be used to strengthen the base and / or cover of a transport structure, in particular roads and other transport structures, pavement structures, slopes, reinforced shoulders, cones of bridges, road bases, as well as airfields, industrial and construction sites, to protect drainage ditches, coastlines, beds of water bodies from erosion, during the improvement and construction of hydraulic, civil and industrial construction, etc.
При этом в качестве оснований рассматриваются расчетные щебеночные слои, слои песчанно-гравийных смесей и др.At the same time, settlement crushed stone layers, layers of sand and gravel mixtures, etc. are considered as bases.
В качестве покрытий рассматриваются расчетные и нерасчетные щебеночные слои, тонкие габионные конструкции.As coatings, design and non-design gravel layers, thin gabion structures are considered.
Известно, что транспортное сооружение представляет собой многослойную искусственную систему, воспринимающую многократно повторяющееся воздействие транспортных средств и погодно-климатических факторов. Конструкция транспортного сооружения состоит, в том числе, из следующих элементов: покрытие, основание и дополнительные слои.It is known that a transport structure is a multi-layer artificial system that perceives the repeated effects of vehicles and weather and climate factors. The design of the transport structure consists, inter alia, of the following elements: coating, base and additional layers.
Покрытие - это верхняя часть транспортного сооружения, воспринимающая усилия от колес транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию климатических факторов.Coverage - this is the upper part of the transport structure, perceiving forces from the wheels of vehicles and is directly affected by climatic factors.
Основание является частью конструкции транспортного сооружения, располагающееся под покрытием и обеспечивающее совместно с покрытием распределение напряжений в конструкции и снижение их величины в подстилающем грунте, а также морозоустойчивость конструкции и водоотведение.The base is part of the construction of the transport structure, located under the cover and providing, together with the coating, the distribution of stresses in the structure and the reduction of their magnitude in the underlying soil, as well as the frost resistance of the structure and water disposal.
Дополнительный слой размещен между несущим основанием и подстилающим грунтом.An additional layer is placed between the bearing base and the underlying soil.
Одним из важнейших транспортно-эксплуатационных показателей, влияющих на технический уровень и эксплуатационное состояние транспортного сооружения, является прочность конструкций, зависящая от интенсивности эксплуатации конструкции под воздействием транспортных средств, от погодно-климатических и грунтово-гидрологических факторов.One of the most important transport and operational indicators affecting the technical level and operational condition of a transport structure is the strength of structures, which depends on the intensity of operation of the structure under the influence of vehicles, on weather, climate and soil-hydrological factors.
Для повышения транспортно-эксплуатационных показателей транспортного сооружения используют различные технологии пропитки оснований и покрытий связующим составом (вяжущим).To improve the transport and operational performance of the transport structure, various technologies are used to impregnate the bases and coatings with a binder (binder).
Известен способ укрепления основания преимущественно автомобильных дорог путем последовательной укладки на него крупного фракционированного щебня и сухой цементопесчаной смеси, увлажнение и виброуплотнение основания, при этом перед увлажнением осуществляют дополнительное виброуплотнение щебня и сухой цементопесчаной смеси до полного заполнения последней межзерновых пустот щебня (см. патент РФ №2057831, МПК Е01С 3/00, опубл. 10.04.1996 г.).There is a method of strengthening the base of predominantly highways by successively laying coarse fractioned crushed stone and dry cement-sand mixture on it, moistening and vibration compaction of the base, with additional vibration compaction of crushed stone and dry cement-sand mixture until the last intergranular voids of crushed stone are completely filled (see RF patent No. 2057831, IPC Е01С 3/00, publ. 04/10/1996).
Недостатком известного способа является монолитность конструкции, не позволяющая обеспечивать своевременный водоотвод и требуемый проектной документацией водно-тепловой режим, а также низкая трещиностойкость из-за влияния неоднородных во времени и пространстве динамических нагрузок.The disadvantage of this method is the monolithic structure, which does not allow for timely drainage and the required design documentation for the water-thermal regime, as well as low crack resistance due to the influence of dynamic loads that are heterogeneous in time and space.
Известен способ возведения основания дорожной одежды, содержащий размельчение грунта, приготовление смеси из грунта, цемента и добавки с увлажнением ее до оптимальной влажности, разравнивание смеси и ее уплотнение, при этом в качестве добавки вводят предварительно пропущенный через фильтры раствор волокнообразующего полимера в количестве 0,75-1,25% от массы грунта (см. патент РФ №2117090, МПК Е01С 3/04, опубл. 10.08.1998 г.).There is a method of erecting the foundation of pavement, containing grinding the soil, preparing a mixture of soil, cement and additives with moistening it to optimal humidity, leveling the mixture and compacting it, while the solution is preliminarily passed through filters with a fiber-forming polymer in an amount of 0.75 -1.25% by weight of soil (see RF patent No. 2117090, IPC E01C 3/04, publ. 08/10/1998).
В известном способе волокнообразующий полимер через фильеры вводят в цемент, данную смесь вносят в грунт, все перемешивают. В процессе перемешивания компонентов роторами образуется цементогрунтовая смесь, армированная струйками полимера, из которых формируются волокна, образующие в материале пространственную решетку.In the known method, the fiber-forming polymer is injected into the cement through dies, this mixture is introduced into the soil, everything is mixed. In the process of mixing the components with the rotors, a cement-soil mixture is formed, reinforced with trickles of polymer, from which fibers are formed that form a spatial lattice in the material.
Недостатком известного способа является то, что при перемешивании химические волокна имеют возможность объединяться между собой.The disadvantage of this method is that when mixing chemical fibers have the ability to combine with each other.
Это приводит к перекручиванию волокон в узлах (кластерах) их просадки по собственным весом, ослаблению вертикальных связей и избыточному расходу вяжущего. В результате получается неоднородная по вертикальному направлению пространственная структура с наличием слабых мест с повышенным риском образования дефектов при устройстве и накоплению поврежденностей при эксплуатации.This leads to the twisting of the fibers in the nodes (clusters) of their drawdown by their own weight, weakening of the vertical bonds and excessive consumption of the binder. As a result, a spatial structure nonuniform along the vertical direction is obtained with the presence of weak points with an increased risk of formation of defects during installation and damage accumulation during operation.
Известен способ возведения дорожного и аэродромного основания, включающий распределение и укладку в основание каменного материала, введение в каменный материал основания смеси вяжущего вещества и их уплотнение, при этом фракционированный каменный материал укладывают в слой основания без вяжущего вещества, которое в виде серного вяжущего вещества в последующем равномерно распределяют в пустотах слоя каменного материала основания методом его пролива сверху, требуемая глубина проникновения серного вяжущего вещества и требуемый процент заполнения им пустот каменного материала по высоте слоя основания регулируют изменением его расхода на квадратный метр основания и вязкости серного вяжущего вещества путем изменения соотношения его составляющих компонентов - серы, мелкодисперсного наполнителя, мелкого заполнителя, при этом минимальное содержание мелкодисперсного наполнителя равно 5% от массы серного вяжущего вещества (см. патент РФ №2412300, МПК Е01С 3/00, опубл. 20.02.2011 г.).A known method of building a road and airfield base, including the distribution and laying of stone material in the base, introducing a binder mixture into the stone material of the base and compaction, while the fractionated stone material is laid in the base layer without a binder, which is subsequently in the form of a sulfur binder the required penetration depth of sulfuric binder and the required process are evenly distributed in the voids of the layer of stone material of the base by the method of its spilling from above t filling the voids of the stone material with the height of the base layer is regulated by changing its consumption per square meter of the base and the viscosity of the sulfur binder by changing the ratio of its constituent components - sulfur, fine filler, fine aggregate, while the minimum content of fine filler is 5% by weight of sulfur astringent (see RF patent No. 2412300, IPC E01C 3/00, publ. 02.20.2011).
Недостатком данного технического решения является литьевая технология равномерным потоком, обеспечивающая заполнение пустот между зернами фракционированного каменного материала. Это не позволяет обеспечить оптимизацию расхода вяжущего, пористую структуру с требуемыми показателями водопроницаемости. Серное вяжущее вещество не обладает полимерной наноструктурой (не модифицировано), что не позволяет оценить и обеспечить однородность мономеров в вяжущем. Неоднородность вяжущего вызывает наличие слабых мест и увеличения риска недостижения целей и требований контрактной документации и нормативных документов, накопление поврежденностей при эксплуатации конструкции.The disadvantage of this technical solution is injection technology with a uniform flow, ensuring the filling of voids between the grains of fractionated stone material. This does not allow to optimize the consumption of binder, a porous structure with the required water permeability. Sulfur binder does not have a polymer nanostructure (not modified), which does not allow to evaluate and ensure the uniformity of monomers in the binder. The heterogeneity of the binder causes weaknesses and an increased risk of failure to achieve the goals and requirements of the contract documentation and regulatory documents, the accumulation of damage during the operation of the structure.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ укрепления балластной призмы железнодорожного пути, включающий формирование и пропитку верхнего щебеночного слоя жидким полимерным связующим на основе полиуретана, при этом осуществляют отсыпку с балластной призмы части щебеночного слоя, формируют со стороны действующей части пути технологический откос высотой Н, в верхние слои откоса и примыкающие к нему участки балластной призмы шириной Н/2 вводят жидкое полимерное связующее и формируют каркасную структуру щебеночного слоя на глубину 7-14 см за счет склеивания зерен щебня в точках их соприкосновения, затем обработанный щебеночный слой выдерживают в условиях отсутствия капельной жидкости и вибрации в течение 1-4 ч для отверждения связующего (см. патент РФ №2469145, МПК Е01В 1/00, Е01В 27/02, опубл. 10.12.2012 г.).Closest to the claimed technical solution is a method of strengthening the ballast of the railway track, including the formation and impregnation of the upper crushed stone layer with a liquid polymer binder based on polyurethane; a liquid polymer binder is introduced into the upper layers of the slope and adjacent sections of the ballast with a width of N / 2 and form the skeleton structure of crushed stone layer to a depth of 7-14 cm by bonding gravel grains at the points of contact, then the treated gravel layer is kept in the absence of droplet fluid and vibration for 1-4 hours to cure the binder (see RF patent No. 2469145, IPC
В известной конструкции щебеночного основания транспортного сооружения и способа его возведения (укрепления) осуществляют пропитку зерен щебня, при которой происходит проникновение вяжущего материала в структуру щебня на межмолекулярном уровне, что способствует образованию жестких связей между зернами щебня.In the known construction of the crushed stone base of the transport structure and the method of its construction (strengthening), grains of crushed stone are impregnated, at which the binding material penetrates into the crushed stone structure at the intermolecular level, which contributes to the formation of rigid bonds between the grains of crushed stone.
Это не позволяет компенсировать транспортную нагрузку на щебеночное основание.This does not allow to compensate for the transport load on the crushed stone base.
Кроме того, в известных технических решениях упрочнение щебеночного слоя осуществляют пропиткой полимерным связующим на глубину 5-7 см, что не дает возможности регулировать параметры функционирования земляного полотна в различных условиях эксплуатации.In addition, in the known technical solutions, hardening of the crushed stone layer is carried out by impregnation with a polymer binder to a depth of 5-7 cm, which makes it impossible to adjust the functioning parameters of the subgrade in various operating conditions.
На практике щебень разных пород имеет разные кислотно-щелочные свойства.In practice, gravel of different breeds has different acid-base properties.
Для обеспечения склеивания щебня и вяжущего требуется в лабораториях трудоемкий, до месяца, подбор поверхностно-активных веществ и сочетания связующего и щебня.To ensure the bonding of crushed stone and binder, it is required in the laboratories a laborious, up to a month, selection of surface-active substances and a combination of a binder and crushed stone.
Кислотно-щелочные свойства щебня вариативны как в пределах партии, так и в пределах поверхностного слоя, который может содержать соседствующие отрицательные и положительные частицы.The acid-base properties of crushed stone are variable both within the batch and within the surface layer, which may contain adjacent negative and positive particles.
В результате этого высок риск недостижения адгезионных свойств, установленных нормативными документами.As a result of this, there is a high risk of failure to achieve the adhesion properties established by regulatory documents.
Поэтому получаемая каркасная структура имеет слабые по адгезии места, на которых могут зарождаться трещины и накапливаться ее поврежденности.Therefore, the resulting frame structure has weak adhesion places where cracks can arise and its damage can accumulate.
Особенно это касается вертикальных волокон, определяющих показатели напряженно-деформированного состояния конструкции в вертикальном направлении.This is especially true for vertical fibers, which determine the indicators of the stress-strain state of the structure in the vertical direction.
Условия фракционированности и однородности применяемого щебня существенно ограничивают перечень строительных материалов для использования в конструкциях оснований и покрытий транспортных сооружений.The conditions of fractionation and uniformity of crushed stone used significantly limit the list of building materials for use in the construction of bases and coatings of transport structures.
Задачей настоящего изобретения является укрепление основания и/или покрытия транспортных сооружений, повышение сдвигоустойчивости, предотвращение миграции отдельных зерновых элементов по причинам различной природы, повышение несущей способности транспортных сооружений и расширение функциональных возможностей использования различных строительных материалов.The objective of the present invention is to strengthen the base and / or coating of transport structures, increase shear stability, prevent the migration of individual grain elements for reasons of various nature, increase the bearing capacity of transport structures and expand the functionality of using various building materials.
Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является образование водо- и воздухопроницаемой износостойкой связанной укрепленной поверхности оснований и/или покрытий транспортного сооружения.The technical result achieved by solving the problem is the formation of water and breathable wear-resistant bonded reinforced surface of the bases and / or coatings of the transport structure.
Поставленная задача достигается тем, что в способе возведения конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения, включающем формирование на укрепляемом полотне слоя из зерновых элементов, введение в него вяжущего и формирование каркасной структуры, согласно изобретению введение вяжущего в слой из зерновых элементов осуществляют путем проливки его дискретными несвязанными струями под действием силы тяжести последовательно сверху вниз, образование каркасной структуры осуществляют путем обволакивания оболочкой из вяжущего зерновых элементов и формирования вертикальных нитей из вяжущего в случайно распределенных пустотах между контактирующими друг с другом оболочками, последующего отверждения и усадки вяжущего каркасной структуры.The problem is achieved in that in the method of erecting the base structure and / or coating of the transport structure, comprising forming a layer of grain elements on the fabric to be reinforced, introducing a binder into it and forming a frame structure, according to the invention, the introduction of a binder into the layer of grain elements is carried out by spilling it discrete unbound jets under the action of gravity sequentially from top to bottom, the formation of the frame structure is carried out by enveloping the shell of a binder of grain elements and the formation of vertical filaments from a binder in randomly distributed voids between the shells in contact with each other, subsequent curing and shrinkage of the binder frame structure.
При этом в качестве вяжущего используют полиуретан, полимочевину, битум, эпоксидные смолы и их аналоги и композиции на их основе, а в качестве зернового элемента используют фракционированные щебень, гравий, камень, отсев, искусственный щебень, фракционированный вторичный бой строительных материалов.At the same time, polyurethane, polyurea, bitumen, epoxy resins and their analogues and compositions based on them are used as a binder, and fractioned gravel, gravel, stone, screenings, artificial gravel, fractionated secondary battle of building materials are used as a grain element.
Заявляемая совокупность признаков позволяет повысить несущую способность конструкции транспортного сооружения за счет улучшения условий отвода воды и воздуха, увеличения удерживающей способности зерен щебня и повышения механических свойств слоя фракционированного щебня путем образования гибкой каркасной структуры из вяжущего в виде оболочек и нитей, не зависящую от вида и кислотно-щелочных свойств зернового элемента.The inventive combination of features allows to increase the load-bearing capacity of the construction of the transport structure by improving the conditions for the removal of water and air, increasing the retention capacity of grains of crushed stone and increasing the mechanical properties of the layer of fractionated crushed stone by forming a flexible frame structure from a binder in the form of shells and threads, independent of type and acid - alkaline properties of the grain element.
Это обусловлено тем, что каркасная структура из вяжущего за счет его технологических и высоких эксплуатационных свойств способствует образованию стабильной геометрической и прочностной однородности функциональных свойств слоя из зерновых элементов и устойчивости конструкции.This is due to the fact that the frame structure of the binder due to its technological and high operational properties contributes to the formation of stable geometric and strength uniformity of the functional properties of the layer of grain elements and structural stability.
Это приводит к образованию в слое зерновых элементов множества взаимосвязанных пустот, которые, не уплотняя и не закупоривая землю под ней, способствуют своевременному водоотведению и воздухопроницаемости, формированию свойства слоя зерновых элементов как «пассивного насоса» снижающего до минимума поровое давление в укрепляемой среде «грунт-жидкость»,This leads to the formation of a multitude of interconnected voids in the layer of grain elements, which, without compacting and not clogging the ground beneath it, contribute to timely drainage and air permeability, forming the properties of the layer of grain elements as a “passive pump” that minimizes pore pressure in a soil-to-strengthen medium; liquid",
При этом полученная гибкая пористая структура слоя зерновых элементов выполняет функцию дренирующих прослоек и армирования слоя, так как не задерживает на поверхности влагу, ее эластичные свойства в связанном состоянии позволяют улучшить его амортизационные характеристики, повышая стабильность грунтовых объектов автомобильных дорог, аэродромов, промышленных и строительных площадок, берегозащитных укрепительных сооружений, железнодорожного полотна, в широком диапазоне воздействующих факторов, в том числе, типичных климатических температур наружного воздуха и атмосферных осадковAt the same time, the obtained flexible porous structure of the layer of grain elements performs the function of draining layers and reinforcing the layer, since it does not retain moisture on the surface, its elastic properties in a bound state improve its depreciation characteristics, increasing the stability of soil objects of roads, airfields, industrial and construction sites , coast-protecting fortifications, railway tracks, in a wide range of influencing factors, including typical climatic ambient temperatures and precipitation
Кроме того, гибкая каркасная структура основания и покрытия обеспечивает прочность транспортного сооружения за счет перераспределения вертикальной нагрузки на слои, размещенные ниже.In addition, the flexible frame structure of the base and coating provides the strength of the transport structure due to the redistribution of the vertical load on the layers located below.
Это расширяет функциональные и технологические возможности проектирования и устройства конструкционного слоя транспортного сооружения, позволяет обеспечить его однородные свойства по геометрическим параметрам и напряженно-деформированному состоянию.This extends the functional and technological capabilities of the design and construction of the structural layer of the transport structure, and ensures its homogeneous properties in terms of geometric parameters and stress-strain state.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 - схема способа устройства конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения; на фиг. 2 и 3 - примеры заданных в пространстве положений истока струй вяжущего; на фиг. 4 - пример ориентации положения истока струй вяжущего (фрагмент сечения); на фиг. 5 изображен фрагмент общего вида конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения, увеличено.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of a method for constructing a base and / or covering a transport structure; in FIG. 2 and 3 are examples of space-defined positions of the source of binder jets; in FIG. 4 is an example of orientation of the position of the source of the binder jets (sectional fragment); in FIG. 5 shows a fragment of a general view of the construction of the base and / or cover of the transport structure, enlarged.
Позиции на чертежах означают следующее: 1 - зерновой элемент; 2 - струи вяжущего; 3 - каркасная структура; 4 - оболочка каркасной структуры 1; 5 - вертикальные нити отвержденного вяжущего каркасной структуры 3; 6 - пустоты каркасной структуры 3; 7 - точечные соединения каркасной структуры 3 в местах контакта оболочек 4 друг с другом; 8 - емкость для жидкого вяжущего; 9 - отверстия емкости 8; 10 - технологические пустоты каркасной структуры 3.Positions in the drawings mean the following: 1 - grain element; 2 - stream of binder; 3 - frame structure; 4 -
Способ устройства конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения включает формирование на укрепляемом полотне слоя из зерновых элементов 1, введение в него вяжущего путем проливки его дискретными несвязанными струями 2 под действием силы тяжести последовательно сверху вниз и образование каркасной структуры 3 путем обволакивания оболочкой 4 из вяжущего зерновых элементов 1 и формирования вертикальных нитей 5 из вяжущего в пустотах 6 между контактирующими посредством точечных соединений 7 оболочками 4, последующего отверждения и усадки вяжущего каркасной структуры (фиг. 1).A method of constructing a base structure and / or covering a transport structure involves forming a layer of
Согласно заявляемому способу конструкцию основания и/или покрытия транспортного сооружения получают следующим образом.According to the claimed method, the construction of the base and / or cover of the transport structure is obtained as follows.
На укрепляемом полотне равномерно распределяют и уплотняют слой фракционированных зерновых элементов 1.On the fabric to be strengthened, the layer of fractionated
Подготовленное жидкое вяжущее из емкости 8 с отверстиями 9 проливают на слой из зерновых элементов 1 дискретными несвязанными струями 2 под действием силы тяжести последовательно сверху вниз.Prepared liquid binder from a
Под дискретностью понимаются заданные в пространстве положения истока струй, распределенных по заданному закону, например равномерному (фиг. 2) или нормальному (фиг. 3), и ориентированных в заданном направлении (фиг. 4), при этом положение истока струй задается геометрией отверстий 9 в емкости 8.Discreteness is understood to be the spatial position of the source of the jets distributed according to a given law, for example, uniform (Fig. 2) or normal (Fig. 3), and oriented in a given direction (Fig. 4), while the position of the source of the jets is determined by the geometry of the
Вяжущее накрывает поверхность зерновых элементов 1 и растекается по ним, накрывая зону контакта между ними с образованием оболочки 4 из вяжущего на зерновом элементе 1, и струями протекает в пространство 6 между оболочками 4.The binder covers the surface of the
По окончании проливки осуществляют выдержку в течение времени живучести вяжущего (около 1 часа) для его отверждения и усадки.At the end of the spill, the binder is aged for about 1 hour to cure and shrink.
В процессе проливки вяжущего оптимизируют расход вяжущего по критерию полного покрытия верхних частей зернового элемента 1 вяжущим.In the process of spilling a binder, the consumption of a binder is optimized by the criterion of full coverage of the upper parts of the
Глубина проливки и расход вяжущего определяется эмпирически, при этом глубина проливки - в зависимости от толщины конструкции основания и/или покрытия или техническим заданием, а расход вяжущего - от глубины проливки, фракций и микрошероховатости зерновых элементов и вязкости вяжущего с соблюдением условия не протекания на укрепляемый грунт.The spill depth and binder flow rate is determined empirically, while the spill depth depends on the thickness of the base structure and / or coating or technical specifications, and the binder flow rate depends on the spill depth, fractions and micro-roughness of grain elements and the binder viscosity, subject to the condition of not flowing onto the reinforced priming.
Подбором дополнительных компонентов и регулирования вяжущего возможно регулирование коэффициента усадки - для дополнительного упрочнения конструкции путем ее преднапряжения вертикальными нитями в диапазоне 0,01-0,1% относительного укорочения.By selecting additional components and adjusting the binder, it is possible to regulate the shrinkage coefficient - to further strengthen the structure by prestressing it with vertical threads in the range of 0.01-0.1% relative shortening.
В качестве вяжущего может быть использован полиуретан, полимочевина, битум, эпоксидные смолы и их аналоги и композиции на их основе.As a binder, polyurethane, polyurea, bitumen, epoxy resins and their analogues and compositions based on them can be used.
Использование в качестве вяжущего материала полиуретанового композиционного состава позволяет при отверждении образовывать в пространстве между зерновыми элементами 2 гибкие упругие нити, а в местах соприкосновения оболочек 3 зернового элемента 1 прочные и долговечные связи.The use of a polyurethane composite composition as a binder allows for the formation of flexible elastic threads in the space between the
Полиуретановые композиции обладают высокой гидролитической устойчивостью, стойкостью к воздействиям внешней среды в различных климатических зонах, морозостойкостью и хорошей совместимостью с различными видами фракционных наполнителей, таких как щебень, гравий и т.д.Polyurethane compositions have high hydrolytic stability, resistance to environmental influences in various climatic zones, frost resistance and good compatibility with various types of fractional fillers, such as crushed stone, gravel, etc.
В качестве вяжущего может быть использована полимочевина (поликарбамиды), которая является синтетическим полимером, структурно сходным с полиуретанами.Polyurea (polyurea), which is a synthetic polymer structurally similar to polyurethanes, can be used as a binder.
Полимочевина имеет высокую скорость отверждения и поэтому малочувствительна к влажности и может использоваться при проведении работ в условиях повышенной влажности.Polyurea has a high curing rate and therefore is insensitive to humidity and can be used when working in conditions of high humidity.
Эпоксидная смола является разновидностью синтетических смол, при полимеризации в смеси с отвердителем образуется сшитый полимер.Epoxy resin is a type of synthetic resin; when polymerized in a mixture with a hardener, a cross-linked polymer is formed.
Использование эпоксидных смол различных составов позволяет варьировать конечные свойства каркасной структуры после отверждения в большом диапазоне.The use of epoxy resins of various compositions allows you to vary the final properties of the frame structure after curing in a wide range.
Наиболее целесообразно для целей укрепления основания и/или покрытия конструкции транспортного сооружения использовать вяжущий материал на основе двухкомпонентной полиуретановой системы РТ-КС 001, РТ-ТПИ 001 производства ООО «РТ-Полипласт».For the purpose of strengthening the base and / or covering the structure of the transport structure, it is most expedient to use cementitious material based on the two-component polyurethane system RT-KS 001, RT-TPI 001 manufactured by RT-Polyplast LLC.
Двухкомпонентная полиуретановая система имеет хорошую совместимость с различными видами фракционных наполнителей (щебень, гравий) (по ГОСТ 7392-2022). Вяжущее может быть модифицировано в соответствии со специальными требованиями.The two-component polyurethane system has good compatibility with various types of fractional fillers (crushed stone, gravel) (according to GOST 7392-2022). The binder can be modified to meet specific requirements.
В зависимости от различных условий применения (температура, влажность) оптимальные вязкость и скорость полимеризации связующего позволяют равномерно обволакивать частицы наполнителя и образовывать в местах их соприкосновения прочные и долговечные «клеевые мостики».Depending on various application conditions (temperature, humidity), the optimal viscosity and polymerization rate of the binder allow uniformly enveloping the filler particles and form strong and durable “adhesive bridges” at their contact points.
Кроме того, может использоваться однокомпонентный полиуретановый состав, вязкость которого регулируется минеральным наполнителем.In addition, a one-component polyurethane composition can be used, the viscosity of which is controlled by a mineral filler.
При использовании в конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения дополнительного слоя зернового элемента с более мелкой фракцией последовательно укладывают основной слой из зернового элемента более крупной фракции, на него распределяют дополнительный слой зернового элемента более мелкой фракции, и также проливают вяжущим.When using an additional layer of a grain element with a smaller fraction in the construction of the base and / or coating of the transport structure, the main layer of the grain element of the larger fraction is successively laid, an additional layer of the grain element of the smaller fraction is distributed on it, and it is also shed with a binder.
Заявляемый способ позволяет получить конструкцию основания и/или покрытия транспортного сооружения в виде каркасной структуры 3, содержащей зерновой элемент 1 и вяжущее.The inventive method allows to obtain the design of the base and / or coating of the transport structure in the form of a
При этом каркасная структура получена в виде оболочки 4 отвержденного вяжущего на зерновом элементе 1, вертикальных нитей 5 отвержденного вяжущего, исходящих из нижней точки зерновых элементов 1, и пустот 6, образованных в области точечных соединений 7 мест контакта оболочек 4 друг с другом (фиг. 5).In this case, the frame structure is obtained in the form of a cured
При этом образование множества взаимосвязанных пустот 6 обуславливает водо- и воздухопроницаемые свойства оснований и покрытий транспортного сооружения, выполнение каркасной структуры из отвержденного вяжущего дает возможность получить стабильную геометрическую и прочностную однородность конструкции только за счет свойств вяжущего.Moreover, the formation of many
Это объясняется тем, что вяжущее, обволакивая оболочкой 4 каждый зерновой элемент 1, образует прочные связи в точечных соединениях 7 мест контакта оболочек 4 друг с другом и исключает контакт зерновых элементов 1 между собой, что обуславливает независимость адгезионных свойств каркасной структуры от вариативности кислотно-щелочных показателей зерновых элементов 1.This is because the binder, enveloping the
Образование взаимосвязанных пустот 6 не уплотняет и не закупоривает землю под ней, что способствует отводу поверхностных вод в горизонты грунтовых вод и осушению поверхности основания за счет свободной циркуляции воздуха в нем.The formation of
Это придает конструкции дренирующие свойства, обеспечивая повышение несущей способности транспортного сооружения.This gives the structure drainage properties, providing an increase in the bearing capacity of the transport structure.
Каркасная структура 3 основания транспортного сооружения содержит оболочки 4 из отвержденного вяжущего полностью и/или частично обволакивающие зерновые элементы 2 (фиг. 2).The
При этом для надежного удержания при частичном обволакивании зернового элемента 1 оболочкой 4 относительная площадь оболочки 4 должна составлять более 50% площади зернового элемента.In this case, for reliable retention during partial enveloping of the
Кроме того, каркасная структура 1 основания транспортного сооружения может содержать технологические пустоты 10 между, по крайней мере, одной оболочкой 4 и зерновым элементом 1, образуемые при стекании вяжущего с зернового элемента 1. (фиг. 5).In addition, the
Эти технологические пустоты 10 являются средством выравнивания давления, вызываемого наличием влаги в порах зернового элемента 1.These
В зимний период они предотвращают разрывы оболочки 4, вызванные расширением льда, а в летний период превращение влаги в парообразное состояние.In the winter, they prevent tearing of the
Выполнение каркасной структуры 3 из отвержденного вяжущего за счет исключения контакта зерновых элементов 1 между собой дает возможность использования различных материалов в качестве зернового элемента 1 каркасной структуры 3 основания и/или покрытия транспортного сооружения, что расширяет функциональные возможности использования конструкции при возведении различных транспортных сооружений.The implementation of the
Например, в качестве зернового элемента 1 используют фракционированные щебень, гравий, камень, отсев, искусственный щебень, фракционированный вторичный бой (продукт дробления и просеивания) строительных материалов.For example, as a
При этом размер зернового элемента 1 каркасной структуры 3 основания и/или покрытия транспортного сооружения составляет 5-50 мм.The size of the
Конструкция транспортного сооружения может содержать дополнительный верхний слой зерновых элементов 1 с более мелкой фракцией или их отсев, при этом размер зерновых элементов 1 дополнительного слоя составляет 5-15 мм.The design of the transport structure may contain an additional upper layer of
Это позволяет использовать зерновые элементы средних и мелких фракций, а также удешевить конструкцию и снизить трудоемкость работ по укреплению покрытий грунтовых поверхностей за счет использования более широкого диапазона фракций зерновых элементов и возможности использовать их засыпку, например, лопатой.This allows you to use grain elements of medium and small fractions, as well as reduce the cost of the design and reduce the complexity of work to strengthen the coating of soil surfaces by using a wider range of fractions of grain elements and the ability to use their backfill, for example, with a shovel.
Сверху укрепленной полимерным вяжущим конструкции может быть уложен слой асфальтового или бетонного покрытия.A layer of asphalt or concrete coating can be laid on top of a polymer-reinforced binder structure.
Заявляемый способ устройства конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения может быть использован для укрепления жестких почв, таких как грунт, вечномерзлый грунт, лед на реке, и слабых оснований - торф, болотные грунты, влажный песок, среда «грунт-жидкость».The inventive method of constructing a base and / or covering a transport structure can be used to strengthen hard soils, such as soil, permafrost, ice on the river, and weak bases - peat, swamp soils, wet sand, soil-liquid medium.
Использование заявляемого изобретения дает возможность повышении качества проектирования, изготовления и монтажа конструкции транспортного сооружения, что обеспечивает повышение несущей способности укрепляемых грунтов и сред в зависимости от вида грунта и типа сооружений, а также уменьшает риск недостижения требуемого срока службы возводимых сооружений и устраиваемых конструкций.The use of the claimed invention makes it possible to improve the quality of design, manufacture and installation of the construction of a transport structure, which provides an increase in the bearing capacity of reinforced soils and media, depending on the type of soil and type of structures, and also reduces the risk of not achieving the required service life of the erected structures and arranged structures.
Это позволяет удешевить конструкцию основания и/или покрытия транспортного сооружения и снизить трудоемкость работ по их укреплению, а также расширить область применения конструкций основания и/или покрытия транспортного сооружения для устройства укрепительных, удерживающих, улавливающих, защитных конструкций, теплоизолирующих и других покрытий и подушек при малоотходном использовании более широкого диапазона фракций зернового элемента.This allows you to reduce the cost of the construction of the base and / or cover of the transport structure and reduce the complexity of the work to strengthen them, as well as expand the scope of construction of the base and / or cover of the transport structure for the installation of reinforcing, retaining, trapping, protective structures, heat-insulating and other coatings and pillows low-waste use of a wider range of fractions of the grain element.
Проведенные в ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» опытные исследования показали эффективность данной конструкции при ее выполнении на месте производства работ.Experimental studies conducted at the Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A. at the Federal State Budget Educational Institution of Higher Professional Education showed the effectiveness of this design when it is carried out at the place of work.
Компания ООО «РТ-Полипласт», Ростовская область, г. Азов, дочернее предприятие ГК «Ростехнологии», проводит работы по производству вяжущего материала на основе двухкомпонентной полиуретановой системы для укрепления насыпных транспортных сооружений из щебня и гравия, эксплуатируемых в различных условиях (www.rt-polyplast.ru).RT-Polyplast LLC, the Rostov Region, Azov, a subsidiary of Rostekhnologii Group of Companies, is engaged in the production of cementitious materials based on a two-component polyurethane system to strengthen bulk transport structures from rubble and gravel operated in various conditions (www. rt-polyplast.ru).
При осуществлении заявляемого изобретения повышается надежность и простота сборки конструкции, что существенно увеличивает производительность труда.When implementing the claimed invention, the reliability and ease of assembly of the structure is increased, which significantly increases labor productivity.
За счет использования зерновых элементов мелких фракций уменьшается вес конструкции, что дает существенное снижение затрат на строительство, реконструкцию, капитальный ремонт и ремонт транспортного сооружения.Due to the use of grain elements of small fractions, the weight of the structure is reduced, which gives a significant reduction in the cost of construction, reconstruction, overhaul and repair of the transport structure.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101325/03A RU2593506C1 (en) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Method of device design base and/or coating transport facility |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101325/03A RU2593506C1 (en) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Method of device design base and/or coating transport facility |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2593506C1 true RU2593506C1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015101325/03A RU2593506C1 (en) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Method of device design base and/or coating transport facility |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2593506C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU175002U1 (en) * | 2017-07-21 | 2017-11-15 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Pavement design |
RU2651733C1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-04-23 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Astringent for strait of structural layers of a transport structure and method of its use for the construction of a transport structure |
RU2657576C1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-06-14 | Акционерное Общество "Казанский Гипронииавиапром" | Road and aerodrome beds construction method |
RU2788689C1 (en) * | 2020-12-14 | 2023-01-24 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Construction of the road topping of the transport structure: sidewalks and paths |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2186897C2 (en) * | 2000-08-28 | 2002-08-10 | Оленев Евгений Александрович | Road paving method |
RU2317365C1 (en) * | 2006-06-07 | 2008-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Дорожный научно-исследовательский институт "Союздорнии" - ОАО "Союздорнии" | Road base structure |
RU100777U1 (en) * | 2010-07-30 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТОИМПЭКС" | RAILWAY BALLAST PRISM |
RU105304U1 (en) * | 2010-12-29 | 2011-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Би Эй Ви" | ROAD CLOTHING |
-
2015
- 2015-01-19 RU RU2015101325/03A patent/RU2593506C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2186897C2 (en) * | 2000-08-28 | 2002-08-10 | Оленев Евгений Александрович | Road paving method |
RU2317365C1 (en) * | 2006-06-07 | 2008-02-20 | Открытое Акционерное Общество "Дорожный научно-исследовательский институт "Союздорнии" - ОАО "Союздорнии" | Road base structure |
RU100777U1 (en) * | 2010-07-30 | 2010-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТОИМПЭКС" | RAILWAY BALLAST PRISM |
RU105304U1 (en) * | 2010-12-29 | 2011-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Би Эй Ви" | ROAD CLOTHING |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651733C1 (en) * | 2016-12-02 | 2018-04-23 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Astringent for strait of structural layers of a transport structure and method of its use for the construction of a transport structure |
RU2657576C1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-06-14 | Акционерное Общество "Казанский Гипронииавиапром" | Road and aerodrome beds construction method |
RU175002U1 (en) * | 2017-07-21 | 2017-11-15 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Pavement design |
RU2788689C1 (en) * | 2020-12-14 | 2023-01-24 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Construction of the road topping of the transport structure: sidewalks and paths |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1948622B (en) | Polymer modified cement hole concrete road surface structure and construction method | |
US20130045049A1 (en) | Permeable traffic bearing structure | |
CN100497828C (en) | Hydraulic fill sand expansion polystyrene mixing light road bank stuffing construction method | |
US20110064517A1 (en) | Reinforced pervious concrete | |
AM et al. | Development of high quality pervious concrete specifications for Maryland conditions. | |
WO2006042461A1 (en) | Permeable construction material containing waste rubber tyres | |
CN111074715A (en) | Anti-crack roadbed and pavement structure and construction method thereof | |
CN113215907B (en) | Asphalt additional paving structure for old concrete pavement of urban road intersection and construction method thereof | |
RU2593506C1 (en) | Method of device design base and/or coating transport facility | |
CN212452152U (en) | Geotechnique's check room adds muscle cement concrete pavement structure | |
CN108755325B (en) | Cold region fabricated road and construction method thereof | |
CN212533589U (en) | Anti-crack roadbed and pavement structure | |
Harber | Applicability of no-fines concrete as a road pavement | |
CN204000529U (en) | Engineering asphalt pavement structure | |
RU175002U1 (en) | Pavement design | |
RU155397U1 (en) | TRANSPORT COVER DESIGN | |
RU2473728C1 (en) | Road pavement for motor roads and aerodrome pavements | |
CN115434202A (en) | Dongfeng poor-grade coral soil base layer construction method based on double-layer waterproof design | |
RU2585769C1 (en) | Method of forming layers of road pavement of roads and city streets | |
RU2593282C1 (en) | Method for reinforcement of railway road bed on weak base | |
KR100670920B1 (en) | Method for reinforcement in pavement | |
RU2806091C1 (en) | Method for increasing cracking resistance of road surfaces | |
CN114808596B (en) | Double-layer drainage travel highway and paving method thereof | |
Karan | Investigation of The Properties of Unbound Granular Basecourse Aggregate Using Laboratory Tests | |
Zadiraka et al. | Technology for laying and strenthening transportation facilities based on a polyurethane composite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170717 |