RU2629634C1 - Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама - Google Patents

Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама Download PDF

Info

Publication number
RU2629634C1
RU2629634C1 RU2016132021A RU2016132021A RU2629634C1 RU 2629634 C1 RU2629634 C1 RU 2629634C1 RU 2016132021 A RU2016132021 A RU 2016132021A RU 2016132021 A RU2016132021 A RU 2016132021A RU 2629634 C1 RU2629634 C1 RU 2629634C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drill cuttings
water
cement
sand
road
Prior art date
Application number
RU2016132021A
Other languages
English (en)
Inventor
Лилия Наилевна Ломакина
Павел Анатольевич Федоров
Наркас Булатовна Хабабутдинова
Газинур Юлдашевич Шагигалин
Артур Венерович Гатауллин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2016132021A priority Critical patent/RU2629634C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2629634C1 publication Critical patent/RU2629634C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/0481—Other specific industrial waste materials not provided for elsewhere in C04B18/00
    • C04B18/049—Wastes from oil or other wells, e.g. drilling mud
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C3/00—Foundations for pavings
    • E01C3/04—Foundations produced by soil stabilisation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/10—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and cement or like binders
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - увеличение прочности покрытий и оснований дорог при снижении затрат. Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама характеризуется тем, что он приготовлен путем перемешивания бурового шлама влажностью 50-60%, полученного при бурении скважины на технической воде плотностью 1300-1800 кг/м3, портландцемента, мелкого заполнителя (кварцевого песка) крупностью 1,5-3 мм в зависимости от содержания его в буровом шламе, добавления хлорида кальция, воды, исходя из условия необходимой пластичности смеси в зависимости от влажности бурового шлама при следующем соотношении компонентов, мас.%: буровой шлам 60-80, портландцемент 10-20, мелкий заполнитель 0-20, хлорид кальция 3-5 (от массы портландцемента), вода - остальное. 2 пр.

Description

Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве покрытия дороги IV категории, а также для укрепления откосов земляных сооружений и грунтовых оснований зданий и сооружений.
Известно изобретение - грунт укрепленный дорожно-строительный на основе бурового шлама, характеризующийся тем, что он получен из смеси, включающей, мас.%: цемент 5-15, отход термической утилизации нефтешламов - золошлак плотностью от 1,2 до 1,6 кг/дм3 30-40, минеральный наполнитель 0-30, торфяной сорбент 2-4, буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм3 остальное (патент РФ 2541009, автор Заболоцкий С.С.).
Основными недостатками данного изобретения являются низкая прочность, морозостойкость, высокое водопоглощение, низкая долговечность материала. Данные недостатки связаны с введением в состав большого количества продуктов термической утилизации нефтешламов - золошлаков, имеющих пористую структуру. Не уточнено содержание оксида кремния в золошлаках, содержание которого влияет на структурообразование цементного камня.
Известна смесь для получения строительного материала, которая содержит, мас.%: буровой шлам 1,0-30,0; отработанный технологический раствор плотностью 1,08-1,86 т/м3 1,0-40,0; минеральную добавку - суглинок, песок, песчано-глинистая фракция 0,9-45,0; осушитель - по крайней мере, один из: торф, минеральную вату, шлаковату, волокна целлюлозы, силикагель, пеноизол, 1,0-38,0; карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ и/или поливинилацетат - ПВА 0,1-0,2; ускоритель - хлорид кальций и/или натрий 1,0-2,0; цемент 1,0-22,0; битум 1,0-5,0; сточные буровые воды, образующиеся в результате производства буровых работ (патент РФ 2399440, автор Аксютин О.Е., Гафаров Н.А., Меньшиков С.Н., Облеков Г.И., Уткина Н.Н.).
Недостатком является то, что данная смесь состоит из многочисленных компонентов, которые могут варьироваться. Главный упор делается на низкую себестоимость, но при этом не описываются свойства смеси и не конкретизируется область применения. Трудно судить о качестве только по составу. При меньшем количестве составляющих и с использованием большего объема бурового шлама можно получить состав, который возможно использовать так же, как и данную смесь.
Известен способ утилизации бурового шлама, который включает смешивание бурового шлама с предварительно вспененной и отвержденной карбамидной и/или формальдегидной смолой, дополнительное введение кальцийсодержащих и органических добавок с последующим смешиванием с цементом и оксидами при следующем соотношении компонентов, мас.%: буровой шлам - 30-50; карбамидная и/или формальдегидная смола - 2-5; кальцийсодержащие добавки - 2-3; органические добавки - 1-10; цемент - 3-5 (патент РФ 2323293, автор Рядинский В.Ю.).
Предлагаемый материал можно применять только лишь, как основание конструкции дороги в покрытии имеющую низкую прочность за счет большого содержания количества песка, - материал представляет собой слабосвязанной структуры смесь.
Известно изобретение «Композиционный строительный материал», характеризующееся тем, что он содержит буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм3, цемент в качестве основного вяжущего в количестве 4-12% от массы смеси, осушитель и минеральный наполнитель, при этом в качестве осушителя используется строительный гипс в количестве 2-4% от массы смеси, а в качестве минерального наполнителя - песок природный в количестве 40-70% от массы смеси. Количество цемента составляет от 4 до 7% и от 7 до 12%. Строительный материал дополнительно содержит золу уноса ТЭЦ в количестве 2-5% от массы смеси (патент РФ 2471737, авторы Митрофанов Н.Г., Зенкин И.Н.).
Недостатком изобретения является то, что материал имеет низкую прочность за счет большого содержания количества песка. За счет содержания разнообразных добавок по своему назначению себестоимость материала существенно возрастает. Конечная и максимальная прочность материала через 28 суток всего лишь 4,0 МПа, что не позволяет его применять в качестве покрытия дороги.
Известен строительный материал «Буролит», включающий буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм3, карбамидоформальдегидный пенопласт плотностью 10-30 кг/м3 в количестве 10-25% от объема бурового шлама, цемент в количестве 10-20% от объема бурового шлама и дополнительно минеральный наполнитель с размером частиц от 2,7 до 3,1 мм, выбранный из группы, содержащей песок и дробленый гранит, в количестве 10-20% от объема бурового шлама. Дополнительно он содержит кальций хлористый в количестве 2,0% от массы бурового шлама. В качестве цемента применяется цемент марки М400 Д20, который пригоден для применения при температуре, выбранной в интервале от -30 до +40°С (патент РФ 2303011, автор Пыталев С.В.).
Недостатком этого изобретения является то, что в нем не приведены сведения о результатах исследований материала, указано лишь, что «покрытие, получаемое при использовании этого материала, отвечает требованиям ГОСТа». Поэтому сложно судить о конкретной области применения, не зная результатов исследований. Общеизвестно, что хлористый кальций взаимодействует с цементом, а не с буровым шламом, так как буровой шлам является инертным материалом и не может взаимодействовать с данной добавкой, следовательно, применение хлористого кальция от массы бурового шлама приводит к значительному перерасходу добавки без эффекта, повышая стоимость материала.
Использование карбамидоформальдегидного пенопласта приводит в процессе эксплуатации на открытом воздухе к деструкции гранул пенопласта в поверхностных слоях конструкции. В результате на изделии возникает повышенное трещинообразование в районе гранул, снижающих эксплуатационный его ресурс. Динамическое воздействие (транспортная нагрузка), а также воздействие солнечного излучения приводит к повышению температуры поверхности изделия из данного материала. В результате из различных коэффициентов линейного термического расширения бурового шлама, цементного камня и пенопласта приводит к отслоению гранул пенопласта. Кроме того, нагретый полистирол выделяет токсичные вещества, влияющие на окружающую среду.
Из существующего уровня техники известен строительный материал, принятый нами за прототип, полученный перемешиванием влажного бурового шлама, цемента, хлорида кальция, воды, при количестве последней в зависимости от влажности шлама (WO 2007/102743, 13.09.2007).
Недостатком данного технического решения является снижение прочности, а значит долговечности, вследствие того, что применение сорбента совместно с нефтяными компонентами при взаимодействии с водой приведет к образованию высокой пористости цементного камня. Кроме того, недостатком данного изобретения является то, что буровой шлам, утилизируемый методом захоронения с применением сорбента, с течением времени из-за периодического омывания его поверхностными или грунтовыми водами приведет к техногенные последствиям на окружающую среду за счет потери впитывающих свойств сорбента. Данный состав из-за низкой прочности и наличия в составе нефтяных компонентов непригоден для устройства дорог.
Учитывая, что минералогический состав бурового шлама зависит от состава грунта, следовательно, предлагаемая в изобретении смесь (в части принятия 10-20% минерального наполнителя от бурового шлама) не является универсальной, а пригодна лишь для конкретного вида бурового шлама.
Задачей, на которую направлено заявленное изобретение, является расширение ассортимента дорожно-строительных композиционных материалов (ДСКМ) путем создания смеси, где буровой шлам утилизируется без термической обработки в качестве основного компонента материала для покрытия дороги IV категории, а также для укрепления откосов земляных сооружений и грунтовых оснований зданий и сооружений.
Техническим результатом изобретения являются: увеличение прочности покрытий и оснований дорог, снижение затрат на энергоресурсы за счет применения исходного бурового шлама, снижение затрат на содержание и рекультивацию шламовых амбаров и полигонов, что способствует улучшению экологической обстановки, а также снижение затрат на строительные материалы при строительстве дорог.
Указанная задача достигается тем, что дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама согласно изобретению приготовлен путем перемешивания бурового шлама влажностью 50-60%, полученного при бурении скважины на технической воде плотностью 1300-1800 кг/м3, портландцемента, мелкого заполнителя (кварцевого песка) крупностью 1,5-3 мм в зависимости от содержания его в буровом шламе, добавления хлорида кальция, воды, исходя из условия необходимой пластичности смеси в зависимости от влажности бурового шлама при следующем соотношении компонентов, мас.%:
буровой шлам 60-80
портландцемент 10-20
мелкий заполнитель 0-20
хлорид кальция 3-5 (от массы портландцемента)
вода остальное
Применяя совместно с буровым шламом цемент в количестве до 20% и ускоритель схватывания, происходит ускоренный набор прочности ДСКМ на сжатие (в 3 суток - от 0,875 до 3 МПа и выше), в 28 суток - 2,565…8,65 МПа, повышение морозостойкости, снижение водопоглощения (на 20%), к тому же за счет присутствия добавки исключается миграция галита, присутствующего в буровом шламе, на поверхность покрытия (высолообразование). Полученный ДСКМ можно применить для основания дорог, промысловых площадок и прочих сооружений (составы прочностью 2,565 МПа до 7,5 МПа) - не ниже 2 МПа по ГОСТ, а также составы прочностью от 7,5 МПа до 8,65 МПа - для покрытий дороги IV категории - не ниже 7,5 МПа по ГОСТ. Учитывая, что испытания на прочность проводились без учета уплотнения (имитация дорожного катка) и без добавления щебня, считаем, что прочность и плотность дорожного покрытия существенно увеличится при добавлении этих технологических операций.
По результатам спектрального анализа опасных элементов в буровом шламе не обнаружено, поэтому он может использоваться в составе материала для дорожного покрытия без ущерба для окружающей природной среды. Обнаруженные в буровом шламе элементы (Са, С, K, Cl, Fe, Al, Na, О, Mg, Si) опасности не представляют и связываются с цементом в процессе его гидратации. Поэтому используемый буровой шлам, в отличие от предыдущих, является экологически чистым, и не нуждается в добавлении в своем составе дополнительных добавок.
Полученный ДСКМ представляет собой инертный композиционный материал, который можно применить (в зависимости от соотношения компонентов) для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории при условии ее уплотнения с втапливанием щебня, либо для сооружения насыпей земляного полотна, либо для укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Устройство дорожного покрытия такой дороги дешевле базового варианта дороги - щебеночной, укрепленной цементом, - в 2,65 раза (по I способу, см. далее) и в 4,75 раза (по II способу, см. далее).
Предлагаемый ДСКМ из бурового шлама имеет прочность более 7,5 МПа, что удовлетворяет, в отличие от аналогичных составов на основе бурового шлама, требованию по прочности дорожного покрытия (7,5 МПа и выше). При условии уплотнения смеси катками с втапливанием щебня прочность покрытия существенно возрастает.
Применяемый буровой шлам получен при бурении скважин на технической воде на территории республики Башкортостан. Основными фазами бурового шлама являются: карбонат кальция СаСО3 - 50-60%, доломит CaMg(CO3)2 - ок. 20%, галит NaCl - ок. 10%, диоксид кремния SiO2 - 5-10%), эттрингит - 5-7%, гипс CaSO4⋅2H2O - менее 5%, ангидрит - менее 3%.
Процесс утилизации бурового шлама включает следующие стадии.
I способ: ДСКМ, приготовленный на мобильном бетоносмесительном узле БСУ:
1) Подготовка бурового шлама. В этот этап входят следующие операции: отстаивание бурового шлама в шламбассейнах после доставки его на БСУ; осуществляется транспортировка бурового шлама в БСУ; дозирование бурового шлама.
2) Подготовка цемента. В этот этап входят следующие операции: складирование цемента (в силосах); дозирование; транспортировка дозированного количества цемента в БСУ.
3) Подготовка песка фр. 1,5-3 мм. В этот этап входят следующие операции: складирование песка в насыпях; фракционирование песка; транспортировка песка в бункер заполнителя; дозирование песка; транспортировка песка в БСУ.
4) Смешение ДСКМ в бетоносмесительном узле. После подготовки всех компонентов происходит смешение ДСКМ непосредственно в бетоносмесительном узле.
5) Подготовка воды. В этот этап входят следующие операции: извлечения воды из скважины с помощью насоса; после этого вода помещается в резервуар для хранения воды; затем происходит дозирование воды; смешивание с добавкой; перекачка воды в БСУ.
6) Подготовка CaCl2. В этот этап входят следующие операции: складирование добавки после доставки его на БСУ с соблюдением требований ГОСТ; дозирование добавки и добавление в воду затворения; транспортировка раствора в БСУ в смесь, состоящую из шлама, цемента и песка.
7) После смешения смеси в БСУ она подается в накопитель. Затем происходит загрузка готовой смеси в автобетоносмесители, далее - транспортировка бурового шлама на строительную площадку.
8) На строительной площадке слой устраивают из песка толщиной 40 см на всю ширину предварительно профилированного и уплотненного земляного полотна. Песок завозится на земляное полотно из карьера каменных материалов автомобилями самосвалами, после чего уплотняют катками и профилируют автогрейдерами.
9) Устройство слоя из ДСКМ производится на ширину 10 м и толщиной слоя 40 см, его завозят с завода и распределяют с помощью распределителя минеральных материалов ДС-54. Для обеспечения лучшего сцепления слоев не допускается проезд по песчаному основанию.
10) Уплотнение производят гладкими катками (2-3 прохода) и на пневмомашинах (8-10 проходов), затем производят профилирование готового основания, а после втапливание щебня в готовое покрытие. Окончательное уплотнение происходит в результате движения транспорта в течение 20 суток при ограничении скорости движения до 40 км/ч. Толщина уплотненного слоя ДСКМ: 35-40 см.
11) Укрепление обочин осуществляют на ширину 1,5 м. Щебень завозится из карьера каменных материалов, разравнивается бульдозерами или автогрейдерами и уплотняется катками.
Описание технологической схемы приготовления ДСКМ на БСУ:
Первоначально на БСУ доставляются компоненты ДСКМ - песок, щебень, цемент, шлам. Песок и щебень доставляются с карьеров каменных материалов и хранятся навалом на крытых площадках (под навесом); цемент доставляется с завода в автоцементовозах и хранится в силосах, для предотвращения контакта с окружающим воздухом; шлам доставляется непосредственно с буровой площадки, после отстаивания в шламовых амбарах, и представляет собой текучепластичную массу, которую выгружают в шлам-бассейн с принудительным перемешиванием. Там происходит его усреднение, путем принудительного перемешивания, через определенные промежутки времени. Лабораторией отслеживаются изменения в составе шлама, для корректировки его состава. Перед перемешиванием происходит сортировка щебня и песка для выделения необходимых фракций и отделения различных включений. Затем отсеянный песок и щебень подаются в бункеры, находящиеся в БСУ. Цемент подается в БСУ из силоса и так же хранится в бункере. Аналогично подается шлам и хранится в бункере. Транспортировка осуществляется ленточными конвейерами, либо элеваторами. После подготовки начинается дозировка компонентов в строгих пропорциях в смесители непрерывного действия. Туда подается вода, необходимая для затворения смеси, с растворенной в ней добавкой.
После перемешивания происходит выгрузка готовой смеси сразу в автобетоносмесители, которые перевозят ее к месту укладки. Они обеспечивают лучшую однородность и качество смеси, при доставке на строительную площадку, по сравнению с другим транспортом.
II способ: ДСКМ, изготовленный на строительной площадке методом ресайклинга:
1) Подготовка песка фр. 1,5-3 мм. В этот этап входят следующие операции: складирование песка в насыпях; фракционирование песка; транспортировка песка в бункер заполнителя; доставка песка к месту непосредственной укладки с помощью автомобилей-самосвалов; распределение песка слоем толщиной 40 см.
2) Подготовка бурового шлама. В этот этап входят следующие операции: отстаивание бурового шлама в шламбассейнах; доставка бурового шлама на строительную площадку; затем буровой шлам с помощью распределителя материалов укладывается слоем 34 см.
3) Подготовка цемента. В этот этап входят следующие операции: складирование цемента после доставки его на строительную площадку; доставка цемента к месту непосредственной укладки ДСКМ с помощью автоцементовозов; распределение цемента с помощью распределителя материалов слоем толщиной 6 см.
4) Подготовка воды. В этот этап входят следующие операции: извлечение воды из скважины с помощью насоса; после этого вода помещается в цистерну для перевозки воды; затем происходит транспортирование воды на строительную площадку.
5) Подготовка CaCl2. В этот этап входят следующие операции: складирование добавки после доставки его на строительную площадку с соблюдением требований ГОСТ; осуществляется доставка добавки на строительную площадку; смешение с водой в установленных пропорциях перед смешением компонентов ресайклером.
6) Смешение ДСКМ. После подготовки всех компонентов, а именно распределения слоями бурового шлама, песка, и цемента происходит смешение ДСКМ непосредственно на строительной площадке с помощью ресайклера. Затем осуществляется уплотнение полученного материала и его профилирование полотна.
7) Уплотнение производят гладкими катками (2-3 прохода) и на пневмомашинах (8-10 проходов), затем производят профилирование готового основания, а после втапливание щебня в готовое покрытие. Окончательное уплотнение происходит в результате движения транспорта в течение 20 суток при ограничении скорости движения до 40 км/ч. Толщина уплотненного слоя ДСКМ: 35-40 см.
8) Укрепление обочин осуществляют на ширину 1,5 м. Щебень завозится из карьера каменных материалов, разравнивается бульдозерами или автогрейдерами и уплотняется катками.
Описание технологической схемы устройства покрытия из ДСКМ:
Слой из песка толщиной 40 см устраивают на всю ширину предварительно профилированного и уплотненного земляного полотна. Песок завозится на земляное полотно из карьера каменных материалов автомобилями-самосвалами, после чего его уплотняют катками и профилируют автогрейдерами.
Устройство слоя из ДСКМ производится на ширину 10 м и толщиной слоя 40 см, смешение компонентов (цемента, воды, добавки - ускорителя схватывания и бурового шлама) происходит на дороге в определенных пропорциях, с помощью ресайклера «Wirtgen» WR 2500SK.
Доставка песка и щебня осуществляется из карьеров автомобилями самосвалами; добавки и бурового шлама - так же автомобилями самосвалами; цемента - в автоцементовозах. Цемент, воду, добавки доставляют непосредственно с временного склада главной площадки строительства; буровой шлам доставляют из шламозапасника непосредственно с буровой площадки. Для обеспечения лучшего сцепления слоев не допускается проезд по основанию, и на нем немедленно строят покрытие.
Сущность предлагаемого изобретения подтверждается приведенными примерами.
Пример 1. Дорожно-строительный композиционный материал получают путем перемешивания исходных компонентов, состав, мас.%: буровой шлам влажностью 50-60% Згурицкого месторождения - 68; портландцемент - 14,5; мелкий заполнитель (кварцевый песок) крупностью 1,5-3 мм - 14,5; добавка хлорид кальция - 3. Вода добавляется для обеспечения расплыва конуса 106-115 мм.
Содержание мелкого заполнителя (кварцевый песок) подбирается в зависимости от его содержания в буровом шламе. Для этого буровой шлам предварительно высушивается до постоянной массы и просеивается через сита №1,5 и №3. Для применяемого бурового шлама отсутствуют остатки песчаной составляющей на ситах №1,5 и 3, следовательно количество мелкого заполнителя принято из расчета выполнения соотношения «портландцемент : песок» = 1:1 = 14,5%.
В первую очередь перемешивается мелкий заполнитель с портландцементом, далее добавляется буровой шлам и вода. Для определения количества добавляемой воды в смесь находят влажность бурового шлама методом высушивания до постоянной массы. Далее определяют подвижность смеси методом стандартного испытания на расплыв конуса. Если после испытания расплыв окажется менее 106 мм, количество воды добавляется до требуемого значения 106 мм.
После определения требуемого количества воды в нее добавляют хлорид кальция 3% от массы портландцемента, и смесь перемешивается.
Свойства полученного ДСКМ в возрасте 28 суток: средняя плотность около 2000 кг/м3, прочность при сжатии 2,1-6,1 МПа. Полученные характеристики удовлетворяют требованиям для устройства основания дорог.
Данная смесь может быть получена II способом - ДСКМ, изготовленный на строительной площадке методом ресайклинга, - для устройства основания дороги.
Пример 2. Дорожно-строительный композиционный материал получают путем перемешивания исходных компонентов, состав, мас.%: буровой шлам влажностью 50-60% Згурицкого месторождения - 60; портландцемент - 18,5; мелкий заполнитель (кварцевый песок) крупностью 1,5-3 мм - 18,5; добавка хлорид кальция - 3. Вода добавляется для обеспечения расплыва конуса 106-115 мм.
Содержание мелкого заполнителя (кварцевый песок) подбирается в зависимости от его содержания в буровом шламе. Для этого буровой шлам предварительно высушивается до постоянной массы и просеивается через сита №1,5 и №3. Для применяемого бурового шлама отсутствуют остатки песчаной составляющей на ситах №1,5 и 3, следовательно, количество мелкого заполнителя принято из расчета выполнения соотношения «портландцемент : песок» = 1:1 = 18,5%.
В первую очередь перемешивается мелкий заполнитель с портландцементом, далее добавляется буровой шлам и вода. Для определения количества добавляемой воды в смесь находят влажность бурового шлама методом высушивания до постоянной массы. Далее определяют подвижность смеси методом стандартного испытания на расплыв конуса. Если после испытания расплыв окажется менее 106 мм, количество воды добавляется до требуемого значения 106 мм.
После определения требуемого количества воды в нее добавляют хлорид кальция 3% от массы портландцемента, и смесь перемешивается.
Свойства полученного ДСКМ в возрасте 28 суток: средняя плотность около 2000 кг/м3, прочность при сжатии 8,6 МПа. Полученные характеристики удовлетворяют требованиям для устройства основания дорог.
Данная смесь может быть получена I способом - ДСКМ, приготовленный на мобильном бетоносмесительном узле БСУ, - для устройства дорожного покрытия дорог IV категории.

Claims (2)

  1. Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама, характеризующийся тем, что он приготовлен путем перемешивания бурового шлама влажностью 50-60%, полученного при бурении скважины на технической воде плотностью 1300-1800 кг/м3, портландцемента, мелкого заполнителя (кварцевого песка) крупностью 1,5-3 мм в зависимости от содержания его в буровом шламе, добавления хлорида кальция, воды, исходя из условия необходимой пластичности смеси в зависимости от влажности бурового шлама при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. буровой шлам 60-80 портландцемент 10-20 мелкий заполнитель 0-20 хлорид кальция 3-5 (от массы портландцемента) вода остальное
RU2016132021A 2016-08-03 2016-08-03 Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама RU2629634C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132021A RU2629634C1 (ru) 2016-08-03 2016-08-03 Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132021A RU2629634C1 (ru) 2016-08-03 2016-08-03 Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629634C1 true RU2629634C1 (ru) 2017-08-30

Family

ID=59797698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132021A RU2629634C1 (ru) 2016-08-03 2016-08-03 Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629634C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716406C1 (ru) * 2019-08-09 2020-03-11 Общество с ограниченной ответственностью «НОВА-Брит» (ООО «НОВА-Брит») Дорожно-строительный материал - техногенный укреплённый грунт «БРИТ» и способы строительства конструктивных слоёв дорожной одеждыс его использованием
RU2720523C1 (ru) * 2019-10-01 2020-04-30 Общество с ограниченной ответственностью "Меркурий" Композиционный строительный материал

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3939513A1 (de) * 1989-11-29 1991-06-06 Voss Ludwig Gmbh Co Kg Verfahren zur aufbereitung von bohrschlamm
US20040231560A1 (en) * 2001-06-19 2004-11-25 Polston David L. Method for making a road base material using treated oil and gas waste material
RU2303011C1 (ru) * 2006-10-11 2007-07-20 Степан Владимирович Пыталев Строительный материал "буролит"
WO2007102743A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Advanced Cuttings Treatment As A treatment method for drill cuttings from petroleum wells
RU2399440C1 (ru) * 2009-06-10 2010-09-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Союзгазтехнология" Смесь для получения строительного материала
RU2428266C2 (ru) * 2009-10-19 2011-09-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Союзгазтехнология" Способ утилизации отходов строительства горных выработок и скважин
RU2471737C1 (ru) * 2011-06-23 2013-01-10 Салым Петролеум Девелопмент Н.В. Композиционный строительный материал

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3939513A1 (de) * 1989-11-29 1991-06-06 Voss Ludwig Gmbh Co Kg Verfahren zur aufbereitung von bohrschlamm
US20040231560A1 (en) * 2001-06-19 2004-11-25 Polston David L. Method for making a road base material using treated oil and gas waste material
WO2007102743A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Advanced Cuttings Treatment As A treatment method for drill cuttings from petroleum wells
RU2303011C1 (ru) * 2006-10-11 2007-07-20 Степан Владимирович Пыталев Строительный материал "буролит"
RU2399440C1 (ru) * 2009-06-10 2010-09-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Союзгазтехнология" Смесь для получения строительного материала
RU2428266C2 (ru) * 2009-10-19 2011-09-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Союзгазтехнология" Способ утилизации отходов строительства горных выработок и скважин
RU2471737C1 (ru) * 2011-06-23 2013-01-10 Салым Петролеум Девелопмент Н.В. Композиционный строительный материал

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716406C1 (ru) * 2019-08-09 2020-03-11 Общество с ограниченной ответственностью «НОВА-Брит» (ООО «НОВА-Брит») Дорожно-строительный материал - техногенный укреплённый грунт «БРИТ» и способы строительства конструктивных слоёв дорожной одеждыс его использованием
RU2720523C1 (ru) * 2019-10-01 2020-04-30 Общество с ограниченной ответственностью "Меркурий" Композиционный строительный материал

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102036896B1 (ko) 폐아스콘순환골재와 순환모래, 순환토사를 활용한 보조기층용 복합골재
AM et al. Development of high quality pervious concrete specifications for Maryland conditions.
KR101173441B1 (ko) 코팅된 친환경 순환골재를 포함하는 투수성 콘크리트 조성물 및 그의 포장방법
US20150021824A1 (en) Recycled compositions for construction, and methods of utilizing and producing the same
Garber et al. Guide to cement-based integrated pavement solutions.
RU2281356C1 (ru) Состав для стабилизации грунта и способ его использования в дорожном строительстве
RU2629634C1 (ru) Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама
CN106278005A (zh) 无机系透水混凝土及其施工工艺和应用
WO2007026977A1 (en) Soil rock layer's composition, constructing method thereof and road construction method thereby
CN114163187A (zh) 一种乳化沥青厂拌冷再生混合料及其施工工艺
EP1291391B1 (en) Bitumen aggregate and method for producing road structural layer
Whiting et al. Synthesis of current and projected concrete highway technology
CN110016847B (zh) 泡沫沥青冷再生路面结构及其施工工艺
Tran et al. In-situ fine basalt soil reinforced by cement combined with additive dz33 to construct rural roads in gia lai province, vietnam
CN113250010B (zh) 一种大粒径沥青碎石柔性道床及其施工方法
Al-Sarrag et al. Use of recycling building demolition waste as coarse aggregate in hot mix asphalt
RU2685585C1 (ru) Смесь для устройства слоев дорожных одежд для транспортной инфраструктуры
JP7191445B2 (ja) インターロッキングブロック舗装
Rossow Fly ash facts for highway engineers
US9850169B2 (en) Hydraulic mortar with glass
KR101041207B1 (ko) 고강도 생황토 습식 콘크리트 조성물, 조성물 제조방법 및 이를 이용한 황톳길 포장공법
RU2803759C1 (ru) Техногенный грунт для устройства слоев дорожных одежд нежесткого типа для транспортной инфраструктуры
Ulfiana et al. The development of permeable pavement from demolished construction waste
Graczyk et al. ROLLER-COMPACTED CONCRETE WITH THE USE OF RECYCLED AGGREGATE FOR LOCAL ROAD PAVEMENT EXECUTION.
CN114525707B (zh) 一种基于高性能生态大孔隙混凝土材料的复合路面结构

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180804