RU2651733C1 - Вяжущее для пролива конструктивных слоев транспортного сооружения и способ его использования для устройства транспортного сооружения - Google Patents
Вяжущее для пролива конструктивных слоев транспортного сооружения и способ его использования для устройства транспортного сооружения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651733C1 RU2651733C1 RU2016147385A RU2016147385A RU2651733C1 RU 2651733 C1 RU2651733 C1 RU 2651733C1 RU 2016147385 A RU2016147385 A RU 2016147385A RU 2016147385 A RU2016147385 A RU 2016147385A RU 2651733 C1 RU2651733 C1 RU 2651733C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- structural layer
- transport structure
- substance
- transport
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 128
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 74
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 43
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 26
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 6
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 10
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 238000011417 postcuring Methods 0.000 claims description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 229910001748 carbonate mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- -1 Aromatic isocyanates Chemical class 0.000 description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LOCPTSFJZDIICR-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(3-isocyanato-4-methylphenyl)-1,3-diazetidine-2,4-dione Chemical compound C1=C(N=C=O)C(C)=CC=C1N1C(=O)N(C=2C=C(C(C)=CC=2)N=C=O)C1=O LOCPTSFJZDIICR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical class C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 Chemical compound N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N carbodiimide group Chemical group N=C=N VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical class O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940113165 trimethylolpropane Drugs 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/26—Carbonates
-
- 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
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/16—Polyurethanes
-
- 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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Architecture (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано в качестве состава для устройства различных конструктивных слоев транспортных сооружений, в частности автомобильных дорог, например конструкций дорожного покрытия, откосов земляного полотна, укрепленных обочин, конусов насыпей мостовых сооружений, оснований дорог, оголовков водопропускных труб, парковок автомобильного транспорта, газонов, укрепленных щебнем, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок. Вяжущее для пролива на конструктивный слой транспортного сооружения на основе двухкомпонентной полиуретановой системы, представляющей собой смесь соединения, содержащего по меньшей мере два атома водорода, активных в отношении изоцианата, которое содержит гидроксифункциональное соединение с гидрофобными группами, и полиизоцианата, содержащее добавку, содержит в качестве добавки микропорошок минерального вещества, активного в отношении углекислого газа, где указанное вещество является по меньшей мере одним карбонатным минералом из: известняк, доломит, их переходная разновидность, микропорошок является смесью активированного помолом и неактивированного указанного вещества при соотношении долей активированного вещества к неактивированному веществу 10-15:90-85, а в полиуретановой системе соотношение компонентов смеси составляет, масс. ч.: указанное соединение 75-125 и полиизоцианат 50-75, при следующем соотношении компонентов вяжущего, масс. %: указанный микропорошок 0,5-3, указанная система остальное. Способ использования указанного выше вяжущего осуществляется путем пролива его на содержащий зерновые элементы минерального материала горизонтальный или наклонный конструкционный слой транспортного сооружения дискретными несвязанными струями с образованием каркасной структуры конструкционного слоя транспортного сооружения за счет обволакивания оболочками из указанного вяжущего зерновых элементов минерального материала и формирования вертикальных нитей из вяжущего в случайно распределенных пустотах между контактирующими друг с другом оболочками, последующего отверждения и усадки вяжущего каркасной структуры, где струи вяжущего распределяют колебательными движениями, ориентируя струи в направлении перпендикуляра к поверхности конструкционного слоя транспортного сооружения. Технический результат - повышение прочностных характеристик конструкционного слоя транспортного сооружения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано при устройстве различных конструктивных слоев транспортных сооружений, в частности, автомобильных дорог, например, конструкций дорожного покрытия, откосов земляного полотна, укрепленных обочин, конусов насыпей мостовых сооружений, оснований дорог, оголовков водопропускных труб, парковок автомобильного транспорта, газонов, укрепленных щебнем, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок.
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.
Покрытие - это верхняя часть транспортного сооружения, воспринимающая усилия, например, от колес транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздействию климатических факторов.
В качестве покрытий рассматриваются расчетные и нерасчетные щебеночные слои, тонкие габионные конструкции.
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.
цианат, биуретизоцианат, изоциануратизоцианаты, димер щебеночные слои, слои песчанно-гравийных смесей и др.
В качестве других конструктивных слоев транспортных сооружений могут быть укрепленные обочины, откосы земляного полотна, конуса насыпей мостовых сооружений, дренирующие щебеночные слои и др.
Для увеличения срока эксплуатации широко применяются технологии устройства конструктивных слоев транспортных сооружений с использованием вяжущих составов.
При этом прочностные характеристики получаемой конструкции транспортного сооружения, глубина проникновения вяжущего и время его живучести напрямую зависят от физико-механических и химических свойств используемых составов вяжущего.
В рамках заявляемого изобретения под прочностными характеристиками получаемой конструкции транспортного сооружения понимается модуль упругости и деформации стандартного образца или конструкции, адгезионные свойства, устойчивость по отношению к эррозионным процессам и общей конструкции (противодействие оползням) транспортного сооружения, коэффициент усадки вяжущего материала, динамические характеристики, например, собственная частота колебаний конструкции и/или стандартного образца.
Под глубиной распределения вяжущего в минеральном материале понимается вся высота устраиваемого конструкционного слоя дорожной конструкции.
Под временем живучести вяжущего понимается время от смешения его компонентов до его полного отверждения.
Учитывая тот факт, что время живучести вяжущего ограничено и его приготавливают непосредственно перед применением, поэтому наиболее целесообразно при обзоре известного уровня техники дать совместную характеристику составу вяжущего и способу его использования.
Известен состав серного вяжущего вещества, содержащий серу, мелкий заполнитель и мелкодисперсный наполнитель в количестве 5% от массы серного вяжущего вещества, используемый равномерным распределением в пустотах слоя каменного материала основания методом его пролива сверху (см. патент РФ №2412300, МПК Е01С 3/00, опубл. 20.02.2011 г.).
Многокомпонентное серное вяжущее вещество не обладает полимерной наноструктурой (не модифицировано), что не позволяет оценить и обеспечить однородность мономеров в вяжущем и качество соединений в точках контакта зерен. Неоднородность вяжущего вызывает наличие слабых мест и увеличение риска нарушения целостности основания транспортного сооружения, накопление поврежденностей при эксплуатации конструкции.
Использование серного вяжущего вещества производится в узком диапазоне его применения, чаще 150°С-165°С, что существенно сокращает гибкость и эффективность применения при различных климатических условиях. Также применение серы может оказать негативное влияние на окружающую среду уже в конечном состоянии строительного материала.
Известен состав для стабилизации грунта, содержащий гипс, цемент, известь и минеральную добавку, при этом в него дополнительно введены доменный шлак и базальтовые волокна, а в качестве минеральной добавки вводится сажа при следующем соотношении компонентов, мас. %: Гипс 35-42; Известь 17-23; Цемент 9-14; Доменный шлак 9-14; Базальтовые волокна 0,1-1,0; Сажа 17-22 (см. патент РФ №2281356, МПК Е01С 7/36, E02D 3/12, опубл. 10.08.2006 г.).
При этом способ использования состава для стабилизации грунта при ремонте или строительстве оснований дорог включает предварительную подготовку грунта, внесение в разрыхленный грунт заданного количества состава для стабилизации грунта при естественной влажности грунта меньше оптимальной, нанесение смеси на дорожное основание с одновременным перемешиванием и увлажнением смеси до оптимальной влажности, последующее уплотнение смеси, а применяют состав в количестве 4-6 мас. % от массы обрабатываемого грунта, и увлажнение смеси осуществляют до достижения влажности 20 мас. %. (см. патент РФ №2281356, МПК Е01С 7/36, E02D 3/12, опубл. 10.08.2006 г.).
Недостатком является значительный диапазон вариации долей компонентов состав (до 7%), который может привести к существенному риску недостижения требуемых показателей состава и заявляемых технических характеристик.
Известен состав вяжущего из полиуретановых пенопластов на основе реакционной смеси, состоящей из полиизоцианатов и соединений, имеющих группы, реакцион-носпособные по отношению к изоцианатным группам (см. патент РФ №2431008, МПК Е01В 1/00, опубл. 10.10.2011 г.).
Использование известной смеси осуществляют следующим образом: отдельные компоненты смеси дозируют и перемешивают с помощью уже известных в химии полиуретанов приспособлений. Камни балластного слоя, при необходимости, перед нанесением реакционной смеси высушиваются и нагреваются. Вяжущее наносится на щебень балластного слоя способом литья (см. патент РФ №2431008, МПК Е01В 1/00, опубл. 10.10.2011 г.).
Наличие в известном составе пенополиуретана обуславливает невысокие прочностные характеристики получаемого конструкционного слоя транспортного сооружения, в частности, на сдвиг и изгиб конструкции, а также на растяжение в точках контакта зерен щебня.
Пузырьки пены в строительной конструкции в точках контакта зерен являются концентраторами напряжений и значительно уменьшают площадь сечения вяжущего в месте соединения зерен, что существенно снижает прочность конструкции.
Известна полиуретановая реакционная смесь для дорожного покрытия, состоящая из смеси изоцианатов с соединениями, содержащими, по меньшей мере, два атома водорода, активных в отношении изоцианатов, которые содержат гидроксифункциональное соединение с гидрофобными группами, а также при необходимости, с агентами удлинения цепи и/или агентами полимерной сшивки, катализаторами и общепринятыми добавками.
Полученное вяжущее используют путем нанесения ее на материал основы, последующего уплотнения с использованием прижимного давления по меньшей мере 5 Н/см2 и отверждения (см. патент РФ №2479523, МПК С04В 26/16, Е01С 7/30, опубл. 20.04.2013 г.).
По известному изобретению в качестве изоцианатов в принципе могут использоваться все изоцианаты, смеси и форполимеры, содержащие по меньшей мере две изоцианатные группы, которые являются жидкими при комнатной температуре. Предпочтительно используются ароматические изоцианаты, особенно предпочтительно изомеры толуилендиизоцианата (ТДИ) и дифенилметандиизоцианата (МДИ), прежде всего смеси из МДИ и полифениленполиметилен-полиизоцианатов («сырой МДИ»). Изоцианаты также могут быть модифицированными, например, включением изоцианатных групп и карбодиимидных групп и, прежде всего, включением уретановых групп. В качестве веществ с большей молекулярной массой, содержащих по меньшей мере два атома водорода, активные в отношении изоцианата, предпочтительно используются соединения, которые в качестве групп, активных в отношении изоцианата, содержат гидроксильные группы или аминогруппы. Предпочтительно используются многофункциональные спирты.
К полиуретановой реакционной смеси могут добавляться другие обычные компоненты, например, общепринятые добавки.
Они включают, например, обычные наполнители, в качестве которых применяются общеизвестные обычные органические и неорганические наполнители, усилители и утяжелители, где в качестве неорганического наполнителя применяют, например, соли металлов, такие как мел. По известному изобретению с целью исключения образования вспененного полиуретана используют осушающие агенты. Однако осушающие агенты не исключают образования в смеси пузырьков с углекислым газом, образующихся при вступлении в реакцию основных компонентов смеси. После затвердевания смеси пузырьки с газом являются зонами ослабленной прочности при восприятии конструктивным слоем динамической нагрузки
Кроме того, после отверждения вяжущего устраиваемый конструктивный слой представляет собой монолит, затвердевший посредством полимерной системы, не пропускающий воду, которая не может стабилизировать поровое давление в основании, что приводит к вспучиванию (пучинению) основания и покрытия (например, асфальтобетон) при отрицательных температурах и переувлажнению основания в летний период.
Существенным недостатком также является избыточный расход вяжущего из-за использования литьевой технологии и необходимости использования прижимного давления.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является вяжущий материал на основе двухкомпонентной полиуретановой системы РТ-КС 001, РТ-ТПИ 001 производства ООО «РТ-Полипласт», представляющий собой смесь смолы и отвердителя (см. патент РФ №2593506, МПК Е01С 3/00, опубл. 10.08.2016 г.).
При этом, согласно известных сведений о химии полиуретанов в качестве первого компонента используются различные соединения, содержащие гидроксильные группы, в качестве второго - изоцианатные соединения.
Способ использования известного вяжущего осуществляют путем смешения компонентов смеси вяжущего, пролива его на конструкционный слой транспортного сооружения дискретными несвязанными струями под действием силы тяжести последовательно сверху вниз, с образованием каркасной структуры конструкционного слоя транспортного сооружения путем обволакивания оболочками 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 (см. патент РФ №2593506, МПК Е01С 3/00, опубл. 10.08.2016 г.).
В виду ограниченности времени живучести вяжущего его пролив на конструкционный слой транспортного сооружения осуществляется непосредственно сразу после смешения его компонентов между собой.
При этом в промежутке времени от момента смешивания компонентов вяжущего до его полного затвердевания происходит последовательное изменение фазового состояния вяжущего, определяемого химическим взаимодействием компонентов между собой, их взаимодействием с влагой воздуха и с каменным материалом конструкционного слоя транспортного сооружения. Это обусловлено наличием пор (свободного пространства между зерновыми элементами каменного материала) в данной конструкции и свободным доступом воздуха и содержащейся в нем влаги к реакционно-способной смеси компонентов полиуретана.
В процессе химических реакций происходит изменение химического состава вяжущего, его структуры, а также физико-механических и адгезионных свойств, например, коэффициента усадки вяжущего материала до его затвердевания, который увеличивается при увеличении объема пузырьков в полиуретане.
Усадка полиуретановых стандартных образцов обладает необходимыми по технологии технологическими характеристиками - 0,001%. Усадка полиуретана зависит от плотности нелинейно. Она сильно возрастает при снижении плотности до 100 кг/м3. Начиная со значений плотности в районе 180 кг/м3, ее дальнейшее увеличение слабо влияет на усадку.
При этом конечные свойства конструкционного слоя транспортного сооружения определяются по окончании химической реакции, т.е. после затвердевания вяжущего.
Известно, что при проведении реакции изоцианатов с гидроксилсодержащими соединениями происходит выделение углекислого газа, как одного из побочных продуктов реакции.
При использовании известного состава вяжущего в условиях повышенной влажности воздуха после его отверждения в оболочках и нитях каркасной структуры конструкционного слоя транспортного сооружения образуются пустоты (пузырьки), заполненные углекислым газом.
Образовавшиеся пустоты являются концентраторами напряжения, приводящими к разрыву нитей по сечениям, проходящим через пустоты, что приводит к снижению прочностных характеристик конструкционного слоя транспортного сооружения.
Задачей настоящего изобретения является повышение прочностных характеристик конструкционного слоя транспортного сооружения.
Техническим результатом, достигаемым при решении поставленной задачи, является предотвращение дефектообразования структуры вяжущего по всей глубине пролитого слоя, за счет уменьшения размеров пор (пустот) в вяжущем, заполненных углекислым газом.
Указанный технический результат достигается тем, что вяжущее для пролива на конструктивный слой транспортного сооружения на основе двухкомпонентной полиуретановой системы, представляющей собой смесь соединения, содержащего, по меньшей мере два атома водорода, активных в отношении изоцианата, которое содержит гидроксифункциональное соединение с гидрофобными группами, и полиизоцианата, содержащее добавку, содержит в качестве добавки микропорошок минерального вещества, активного в отношении углекислого газа, где указанное вещество является, по меньшей мере, одним карбонатным минералом из: известняк, доломит, их переходная разновидность, микропорошок является смесью активированного помолом и неактивированного указанного вещества при соотношении долей активированного вещества к неактивированному веществу 10-15:90-85, а в полиуретановой системе соотношение компонентов смеси составляет, масс. ч.: указанное соединение 75-125 и полиизоцианат 50-75, при следующем соотношении компонентов вяжущего, масс. %: указанный микропорошок 0,5-3, указанная система остальное.
Причем указанный помол осуществляют в среде поверхностно-активного вещества, а указанный микропорошок первоначально совмещен при непрерывном перемешивании с указанным соединением или с изоцианатом.
А также указанный технический результат достигается способом использования вяжущего, указанного выше, осуществляемым путем пролива его на содержащий зерновые элементы минерального материала горизонтальный или наклонный конструкционный слой транспортного сооружения дискретными несвязанными струями с образованием каркасной структуры конструкционного слоя транспортного сооружения за счет обволакивания оболочками из указанного вяжущего зерновых элементов минерального материала и формирования вертикальных нитей из вяжущего в случайно распределенных пустотах между контактирующими друг с другом оболочками, последующего отверждения и усадки вяжущего каркасной структуры, где струи вяжущего распределяют колебательными движениями, ориентируя струи в направлении перпендикуляра к поверхности конструкционного слоя транспортного сооружения.
Причем колебательные движения струи вяжущего включают круговые движения или возвратно-поступательные движения, или их комбинацию.
Указанная совокупность существенных признаков заявленной группы изобретений позволяет предотвратить дефектообразование структуры вяжущего по всей глубине слоя за счет уменьшения размеров пор (пустот) в вяжущем, заполненных углекислым газом, являющимся продуктом взаимодействия полиола и изоционата.
Это обусловлено тем, что наличие в составе вяжущего смеси активированного и неактивированного минерального микропорошка и распределение струй вяжущего колебательными движениями позволяет осуществить управляемый процесс структурообразования вяжущего за все время его живучести по его глубине распределения в минеральном материале конструкционного слоя транспортного сооружения.
Структурообразующий фактор смеси активированного и неактивированного минерального микропорошка определяется тем, что при тонком и сверхтонком измельчении порошка происходит увеличение запаса свободной (внутренней и поверхностной) энергии измельченного продукта.
Известно, что вещества в тонкодисперсном состоянии становятся более химически активными, изменяют свой состав и строение.
Механически активированный минеральный микропорошок содержит уменьшенные в размере частицы исходного материала с трансформируемой формой частиц, в которых преобладают острые углы.
При смешении отвердителя со смолой, т.е. изоционатной и полиольной групп компонентов вяжущего, идет процесс образования пузырьков углекислого газа.
Пузырьки углекислого газа представляют собой водную оболочку с углекислым газом внутри.
При этом первичное образование пузырьков приводит к снижению адгезии вяжущего по отношению к минеральному материалу, за счет отбора химической активности реакционноспособной смеси, что обуславливает обеспечение проникновения вяжущего на полную глубину конструкционного слоя из заявляемого состава и частично в нижележащий слой.
При этом проникновение вяжущего в нижележащий слой создает эффект анкерования состава конструкционного слоя, повышая его прочностные характеристики.
В процессе проливки вяжущего при колебательном движении его струй и до его затвердевания активированный микропорошок вступает во взаимодействие с пузырьками с углекислым газом, нарушая целостность оболочки наиболее крупных пузырьков для их уменьшения.
За счет того что в тонкоизмельченном состоянии частицы минерала обладают гидрофобными свойствами, то при их столкновении с пузырьками газа они прилипают к ним.
При этом пузырек огибает минеральную частицу, толщина водной прослойки между ними постепенно уменьшается и, достигнув малой толщины, разрывается самостоятельно, при этом углекислый газ растворяется в воде.
В структуре вяжущего при этом образуются кристаллогидратные или растворные композиции (кислота) композиции, в которых связанная вода имеет пониженную температуру замерзания, что обуславливает снижение риска увеличения объема пузырьков в зимний период (не превращается в увеличивающийся по сравнению с водой в объеме лед), что увеличивает адгезионные свойства вяжущего по отношению к каменному материалу конструкционного слоя транспортного сооружения, что увеличивает срок службы конструкции.
Колебательные движения струй вяжущего при его проливе на конструкционный слой обуславливают за счет сохранения частоты движения поддержание в оптимальном состоянии дисперсной среды вяжущего после перемешивания ее ингредиентов.
Это приводит к непрерывности процесса движения частиц микропорошка в среде вяжущего, сохраняя интенсивность воздействия микропорошка на пузырьки с углекислым газом.
При этом в силу инерции данный процесс продолжается до активного схватывания (затвердевания) дисперсной среды вяжущего, обеспечивая стабилизацию процесса предотвращения дефектообразования в вяжущем конструкционного слоя транспортного сооружения.
Направление струй вяжущего обеспечивает попадание в наиболее глубокие в падины между зерновыми элементами конструкционного слоя, способствуя обеспечению максимальной глубины пролива до проникновение вяжущего в нижележащий слой, повышая при этом его прочностные характеристики.
Таким образом, использование механических и физико-химических свойств активированного микропорошка в составе дисперсной системы вяжущего конструкционного слоя транспортного сооружения при его проливе колебательными движениями струй позволяет за счет предотвращения дефектообразования структуры состава по всей глубине слоя повысить прочностные характеристики транспортного сооружения.
В настоящей заявке на выдачу патента на изобретение соблюдено требование единства технического решения, поскольку заявляемая группа изобретений, относится к веществу и способу его использования, и решают одну задачу - повышение прочностных характеристик конструкционного слоя транспортного сооружения, за счет достижения одного и того же технического результата при использовании технического решения -предотвращение дефектообразования структуры вяжущего по всей глубине пролитого слоя, за счет уменьшения размеров пор (пустот) в вяжущем, заполненных углекислым газом.
Заявляемое техническое решение проиллюстрировано чертежами, где на фиг. 1 представлен фрагмент пролива вяжущего на конструкционный слой наклонного (откоса) участка транспортного сооружения; на фиг. 2 - фрагмент пролива вяжущего на конструкционный слой горизонтального участка транспортного сооружения.
Позиции на чертежах означают следующее: 1 - вяжущее; 2 - конструкционный слой транспортного сооружения; 3 - зерновые элементы конструкционного слоя 2 транспортного сооружения; 4 - струи вяжущего 1; 5 - оболочки вяжущего 1 на зерновых элементах 3 конструкционного слоя 2 транспортного сооружения; 6 - вертикальные линии, образованные вяжущем 1; 7 - пустоты между зерновыми элементами 3 конструкционного слоя 2 транспортного сооружения.
Заявляемое вяжущее для проливки на конструктивный слой транспортного сооружения на основе двухкомпонентной полиуретановой системы, представляющей собой смесь смолы и отвердителя, где для осуществления фазовых состояний вяжущего по всей его глубине проникновения в слой минерального материала вяжущее содержит в качестве добавки структурообразующий агент, в качестве которого используют смесь из активированного и неактивированного минерального микропорошка.
При этом в вяжущем количественное соотношение ингредиентов системы в частях к ее общей массе составляет: смола - 75-125 и отвердитель - 50-75, вяжущее содержит смесь активированного и неактивированного минерального микропорошка дополнительно к системе т 0,5-3%.
Количественное содержание смеси активированного и неактивированного минерального микропорошка при значении менее 0,5% не оказывает достаточно эффективного структурообразующего воздействия, при значении более 3% происходит резкое замедление процесса структурообразования, при этом смесь активированного и неактивированного минерального микропорошка в большей мере играет роль обычного наполнителя, что не позволяет достичь заявляемый технический результат.
Структурообразующий фактор смеси активированного и неактивированного минерального микропорошка проявляется в том, что активированный минеральный микропорошок за счет изменения своего состава и строения при тонком измельчении становится более химически активным.
В процессе смешения компонентов вяжущего активированный микропорошок вступает в контакт с образующимися в процессе реакции смолы с отвердителем пузырьками углекислого газа.
За счет того, что в тонкоизмельченном состоянии частицы минерала обладают гидрофобными свойствами, при их столкновении с пузырьками газа они прилипают к ним.
При этом пузырек огибает минеральную частицу, толщина водной прослойки между ними постепенно уменьшается и по достижении малой толщины прослойки нарушается целостность оболочки наиболее крупных пузырьков для их уменьшения и углекислый газ растворяется в воде.
В структуре вяжущего при этом образуются кристаллогидратные или растворные композиции (кислота), в которых связанная вода имеет пониженную температуру замерзания, что обуславливает снижение риска увеличения объема пузырьков в зимний период (не превращается в увеличивающийся по сравнению с водой в объеме лед), что увеличивает адгезионные свойства вяжущего по отношению к каменному материалу конструкционного слоя транспортного сооружения, что увеличивает срок службы конструкции.
При этом первичное образование пузырьков при смешении ингредиентов вяжущего приводит к снижению его адгезии по отношению к минеральному материалу конструкционного слоя транспортного сооружения за счет отбора химической активности реакционноспособной смеси, что обуславливает обеспечение проникновения вяжущего на полную глубину конструкционного слоя и частично в нижележащий слой.
При этом проникновение вяжущего в нижележащий слой создает эффект анкерования состава конструкционного слоя, повышая его прочностные характеристики.
Заявляемый способ использования вяжущего осуществляется путем проливки смеси компонентов вяжущего 1 на конструкционный слой 2 транспортного сооружения, например, в виде откоса (фиг. 1) или горизонтального участка (фиг. 2), который содержит зерновые элементы минерального материала 3, дискретными несвязанными струями 4.
При этом за счет обволакивания оболочками 5 из вяжущего 1 зерновых элементов 3, формирования вертикальных нитей 6 из вяжущего 1 в случайно распределенных пустотах 7 между контактирующими друг с другом оболочками 5, последующего отверждения и усадки вяжущего 1 образуется каркасная структура конструкционного слоя 2 транспортного сооружения.
Для обеспечения непрерывности процесса структурообразования в вяжущем 1 при его проливе на конструкционный слой струю 4 вяжущего 1 распределяют колебательными движениями, например «А-Б», ориентируя струи 4 в направлении перпендикуляра «В» к поверхности «О-О» конструкционного слоя 1 транспортного сооружения (фиг. 1 и 2).
Колебательные движения «А-Б» струй 4 вяжущего 1 при его проливе на конструкционный слой 2 обуславливают поддержание частоты движения дисперсной среды вяжущего 1 после перемешивания ее ингредиентов, что приводит к непрерывности процесса движения частиц микропорошка в среде вяжущего, сохраняя интенсивность воздействия микропорошка на пузырьки с углекислым газом.
При этом в силу инерции данный процесс продолжается до активного схватывания (затвердевания) дисперсной среды вяжущего, обеспечивая стабилизацию процесса предотвращения дефектообразования в вяжущем 1 конструкционного слоя 2 транспортного сооружения.
Кроме того, ориентация струй 4 вяжущего 1 в направлении перпендикуляра «В» к поверхности конструкционного слоя 2 транспортного сооружения обеспечивает попадание в наиболее глубоко расположенные пустоты 7 между зерновыми элементами 3 конструкционного слоя 2, что обеспечивает максимальную глубину пролива.
Наиболее целесообразно количественное соотношение частей минерального материала к вяжущему брать как 50-99,5:50-0,5, что определяет возможность устройства конструкционных слоев для различных условий эксплуатации.
Максимальное значение объема минерального материала наиболее целесообразно использовать при устройстве наклонных слоев, а минимально - горизонтальных слоев. Повышенное количество объема минерального материала обеспечивает больший эффект уменьшения образования пузырьков и объем смеси, что приводит к повышению коэффициента усадки вяжущего при его отверждении, что особенно важно для наклонных слоев, испытывающих повышенные нагрузки растяжения. Для горизонтальных слоев более важна глубина проникновения вяжущего в укрепляемый щебеночный слой, поэтому необходима повышенная текучесть вяжущего, соответствующая меньшему расходу минерального материала.
При этом соотношение доли активированного микропорошка к неактивированному составляет 10-15:90-85, что определяет крайние выраженные состояния свойств вяжущего в зависимости от доли минерального материала.
При этом большая доля активированного порошка соответствует способности реакционно-способной смеси в состоянии живучести глубже проникать в слой щебня из-за меньшей вязкости (большей текучести).
Меньшая доля активированного порошка соответствует способности реакционно-способной смеси в состоянии живучести дать большую усадку, обеспечив повышенные прочностные свойства по координатному замыканию относительного коэффициента усадки до 0,1%, за счет чего пористая структура щебеночного покрытия приобретает свойства монолитного слоя без дополнительных технологических операций уплотнения и расклинцовки.
В вяжущем на основе двухкомпонентной реакционной смеси из смолы и отвердителя в качестве отвердителя используют изоцианаты, а в качестве смолы - соединения, содержащие, по меньшей мере, два атома водорода, активных в отношении изоцианатов, которые содержат гидроксифункциональное соединение с гидрофобными группами
В качестве изоцианатов могут использоваться все изоцианаты, содержащие функциональную уретановую группу -N=C=O.
В рамках данного изобретения могут быть использованы известные в производстве полиуретановых смесей изоцианаты - толуилендиизоцианаты (2,4- и 2,6-изомеры или их смесь в соотношении, например, 65:35), 4,4'-дифенилметан-, 1,5-нафтилен-, гекса-метилендиизоцианаты, полиизоцианаты, трифенилметан-триизоцианат, биурети-зоцианат, изоциануратизоцианаты, димер 2,4-толуилендиизоцианата, блокированные изоцианаты.
Гидроксилсодержащими компонентами являются:
- олигогликоли - продукты гомо- и сополимеризации тетрагидрофурана, пропилен- и этиленоксидов, дивинила, изопрена;
- сложные полиэфиры с концевыми группами ОН - линейные продукты поликонденсации адипиновой, фталевой и других дикарбоновых кислот с этилен-, пропилен-, бутилен- или другими низкомолекулярным гликолями;
- разветвленные продукты поликонденсации перечисленных кислот и гликолей с добавкой триолов (глицерина, триметилол-пропана), продукты полимеризации 
- капролактона.
Предпочтительно в качестве гидроксилсодержащего компонента использовать высокомолекулярные соединения, такие как простые полиэфирные спирты и сложные полиэфирные спирты,
Полиэфиры являются источниками гидроксильных (-ОН) групп, которые, реагируя с изоцианатом, образуют полиуретановую структуру.
В заявляемом вяжущем в качестве вещества активированного микропорошка используют, например, карбонатные породы, например, в соответствии с ГОСТ Р 52129-2003 «Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия».
Порода карбонатная - это осадочная порода, состоящая более чем на 50% из одного или нескольких карбонатных минералов, например, известняков, доломитов и переходных между ними разновидностей.
Доломит - минерал из класса карбонатов химического состава CaCO3⋅MgCO3.
Известняк - осадочная горная порода, состоящая преимущественно из карбоната кальция (СаСО3).
Устойчивость карбонатных пород к воздействию активной среды обуславливает их предпочтительное использование в реакционной смеси для производства полиуретана.
В вяжущем используют микропорошок, активированный механически посредством помола или активированный по технологии физико-химической активации посредством помола в среде поверхностно-активных веществ.
Тонкое измельчение твердых пород всегда сопровождается увеличением запаса свободной (внутренней и поверхностной) энергии измельченного продукта, под действием механических сил вещества изменяют свой состав или строение.
Таким образом, чисто физические процессы трения или измельчения, связанные с приложением механических сил, становятся причиной изменения реакционной способности твердых веществ, что обуславливает использование его как компонента структурообразующего агента для увеличения эффективности взаимодействия с компонентами реакционной смеси вяжущего.
Активированный микропорошок может быть получен по технологии физико-химической активации посредством помола в среде поверхностно-активных веществ.
Такую активацию целесообразно проводить при необходимости придания порошку специфических свойств для конкретного процесса обработки.
Для достижения более равномерного распределения смеси активированного и неактивированного минерального микропорошка в вяжущем ее первоначально совмещают либо с полиольной группой, либо с изоцианатной при непрерывном перемешивании.
Таким образом, смесь минерального микропорошка распределяется в смеси до вступления в реакцию полиольной группы с изоционатной, обеспечивая тем самым условия для равномерного воздействия порошка на структурообразование вяжущего по всей его массе.
При проливе вяжущего на конструкционный слой транспортного сооружения колебательные движения струи вяжущего включают или круговые движения, или возвратно-поступательные движения, или их комбинацию.
Это может быть достигнуто либо при ручном проливе с помощью лейки, либо при механизированном проливе с помощью специального приспособления.
Пример реализации заявляемого изобретения.
На откосе автомобильной дороги, например, с углом заложения 28°-30°, устанавливается защитный щебеночный слой, содержащий нетканое полиэфирное полотно (геосинтетический материал), плотностью 400 г/м2. Далее на него устанавливается объемная георешетка высотой 7,5 см из полиэтилена низкого давления, заполняемая фракционированным щебнем осадочных пород, размер фракции 20-70 мм.
Далее насыпается дополнительный слой щебня той же фракции, толщиной 3,0-10,0 см.
Каменный материал ориентируют в системе координат земли и технологической системе координат укрепляемой поверхности путем приложения колебательных и ударных нагрузок через упругие элементы или демпферные преобразователи для обеспечения требуемой пористой структуры и заданной видимой глубины пор.
Перпендикулярность нанесения относится к поверхности щебеночного слоя, а обобщенная система координат определяется сеткой эквидистант и перпендикуляров к этой поверхности щебеночного слоя.
При этом получают плотную укладку каменного материала с ограниченным количеством активных выступов и ребер и значительным количеством плоских граней, ориентированных горизонтально.
После чего приготавливают реакционную полиуретановую смесь:
- перемешивают весь объем полиола до однородной массы и вводят в него смесь активированного и не активированного минерального порошка и перемешивают в течении не менее чем 10 мин.;
- смешанный полиол с минеральным порошком вводят при непрерывном перемешивании в изоционат в заданном соотношении по массе, например, 100:75 или 100:65 и перемешивают всю массу в течение не более 5 мин;
- полученную реакционную смесь сразу распределяют вручную по щебеночному слою путем пролива сверху вниз лейкой круговыми и/или колебательно-поступательными движениями, ориентируя лейку так, чтобы струя вяжущего попадала в наиболее глубокие впадины, при этом ориентируют лейку в направлении перпендикуляра к поверхности откоса (а не в вертикальном направлении).
При предварительном уплотнении щебеночного слоя трамбовками, рекомендуется, напротив, ориентировать лейку (направление струй) вертикально.
При этом в обоих случаях, достигается максимальная глубина проникновения в вяжущего в щебеночный слой. При этом обеспечивается конструктивное взаимодействие с защищаемой поверхностью укрепляемой среды.
Конструктивное взаимодействие заключается в проникновении объема полиуретанового вяжущего в более низкий слой и заполнении им пор различной формы и размеров и обеспечение более надежного взаимодействия с другими конструктивными слоями транспортного сооружения. При этом снижается риск сползания конструктивного полиуретанового слоя по наклонной поверхности транспортного сооружения.
Конструкцию выдерживают до полного отверждения, например, в течение суток, вяжущего.
Оценивают состояние образования пузырьков на всей глубине проникновения, на поверхности зерен щебня, в точках и зонах контакта, в вертикальных и наклонных нитях путем:
- визуального осмотра доступной поверхности с помощью увеличительного прибора и измерительной линейки с ценой деления 0,5 мм;
- с помощью цифрового портативного микроскопа с подсветкой и фотовидеокамерой и с масштабирующей сеткой, соединенной с портативным компьютером.
Отбирают пробы в виде отдельных зерен, обработанных полиуретановым вяжущим, нитей полиуретанового вяжущего, поверхностных и объемных стоков вспузыренного вяжущего, зон соединения стоков полиуретанового вяжущего.
Отобранные образцы исследуют ультракрасным спектром в ИФК-спектографе с выходом на экран компьютера.
Под показателями качества понимается или полное отсутствие пузырьков, или не превышения концентрации пузырьков на единицу площади на величину не более 5-15%
Данный предел установлен эмпирически при большем количестве полиуретан приобретает свойства вспененного полиуретана, а при меньшем - не достигается требуемая толщина стока полиуретана, что не гарантирует их соединение, для достижения прочности.
По результатам замера параметров проб вводится коррекция на массовый состав минерального порошка.
Жесткость конструкции регулируется изменением соотношения массовой доли полиола и изоционата. При увеличении доли изоционата конструкция получается более жесткой.
Заявляемая группа изобретений может быть реализована путем использования доступных веществ и технологических приемов.
В пределах заявленной совокупности признаков настоящее техническое решение не ограничивается приведенными примерами его выполнения и охватывает любые иные варианты, попадающие в объем прилагаемой формулы для достижения заявленного технического результата.
При осуществлении заявляемой группы изобретений за счет предотвращения дефектообразования структуры состава вяжущего по всей глубине слоя путем использования механических и физико-химических свойств активированного микропорошка в составе дисперсной системы вяжущего конструкционного слоя транспортного сооружения при его проливе колебательными движениями струй повышаются прочностные характеристики транспортного сооружения.
Claims (7)
1. Вяжущее для пролива на конструктивный слой транспортного сооружения на основе двухкомпонентной полиуретановой системы, представляющей собой смесь соединения, содержащего по меньшей мере два атома водорода, активных в отношении изоцианата, которое содержит гидроксифункциональное соединение с гидрофобными группами, и полиизоцианата, содержащее добавку, отличающееся тем, что содержит в качестве добавки микропорошок минерального вещества, активного в отношении углекислого газа, где указанное вещество является по меньшей мере одним карбонатным минералом из: известняк, доломит, их переходная разновидность, микропорошок является смесью активированного помолом и неактивированного указанного вещества при соотношении долей активированного вещества к неактивированному веществу 10-15:90-85, а в полиуретановой системе соотношение компонентов смеси составляет, масс. ч.: указанное соединение 75-125 и полиизоцианат 50-75, при следующем соотношении компонентов вяжущего, масс. %: указанный микропорошок 0,5-3, указанная система остальное.
2. Вяжущее по п. 1, отличающееся тем, что указанный помол осуществляют в среде поверхностно-активного вещества.
3. Вяжущее по п. 1, отличающееся тем, что указанный микропорошок первоначально совмещен при непрерывном перемешивании с указанным соединением или с изоцианатом с последующим их перемешиванием.
4. Способ использования вяжущего по п. 1, осуществляемый путем пролива его на содержащий зерновые элементы минерального материала горизонтальный или наклонный конструкционный слой транспортного сооружения дискретными несвязанными струями с образованием каркасной структуры конструкционного слоя транспортного сооружения за счет обволакивания оболочками из указанного вяжущего зерновых элементов минерального материала и формирования вертикальных нитей из вяжущего в случайно распределенных пустотах между контактирующими друг с другом оболочками, последующего отверждения и усадки вяжущего каркасной структуры, где струи вяжущего распределяют колебательными движениями, ориентируя струи в направлении перпендикуляра к поверхности конструкционного слоя транспортного сооружения.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что колебательные движения струи вяжущего включают круговые движения.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что колебательные движения струи вяжущего включают возвратно-поступательные движения.
7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что колебательные движения струи вяжущего включают комбинацию круговых и возвратно-поступательных движений.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147385A RU2651733C1 (ru) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Вяжущее для пролива конструктивных слоев транспортного сооружения и способ его использования для устройства транспортного сооружения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147385A RU2651733C1 (ru) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Вяжущее для пролива конструктивных слоев транспортного сооружения и способ его использования для устройства транспортного сооружения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651733C1 true RU2651733C1 (ru) | 2018-04-23 |
Family
ID=62045314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016147385A RU2651733C1 (ru) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Вяжущее для пролива конструктивных слоев транспортного сооружения и способ его использования для устройства транспортного сооружения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651733C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730237C1 (ru) * | 2019-08-14 | 2020-08-19 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Вяжущее для укрепления гранулированных сыпучих материалов конструкционных слоев транспортного сооружения |
| RU2788689C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2023-01-24 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Конструкция дорожной одежды транспортного сооружения - тротуаров и дорожек |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005075741A1 (de) * | 2004-02-07 | 2005-08-18 | Terraelast Ag | Wasserdurchlässiger bodenbelag und verfahren zur herstellung eines bodenbelags |
| RU2469145C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТОИМПЭКС" | Способ укрепления балластной призмы железнодорожного пути |
| RU2479523C2 (ru) * | 2007-09-14 | 2013-04-20 | Басф Се | Способ получения содержащих минералы дорожных покрытий для настилов |
| RU2554077C2 (ru) * | 2009-10-05 | 2015-06-27 | Констракшн Рисёрч & Текнолоджи Гмбх | Полиуретановый состав с высокими когезионной прочностью в невулканизированном состоянии и способностью выпускания струей |
| RU155397U1 (ru) * | 2015-01-19 | 2015-10-10 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Конструкция покрытия транспортного сооружения |
| RU2592793C2 (ru) * | 2012-02-17 | 2016-07-27 | Омиа Интернэшнл Аг | Порошок минерального материала с хорошей диспергируемостью и применение указанного порошка минерального материала |
| RU2593506C1 (ru) * | 2015-01-19 | 2016-08-10 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Способ устройства конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения |
-
2016
- 2016-12-02 RU RU2016147385A patent/RU2651733C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005075741A1 (de) * | 2004-02-07 | 2005-08-18 | Terraelast Ag | Wasserdurchlässiger bodenbelag und verfahren zur herstellung eines bodenbelags |
| RU2479523C2 (ru) * | 2007-09-14 | 2013-04-20 | Басф Се | Способ получения содержащих минералы дорожных покрытий для настилов |
| RU2554077C2 (ru) * | 2009-10-05 | 2015-06-27 | Констракшн Рисёрч & Текнолоджи Гмбх | Полиуретановый состав с высокими когезионной прочностью в невулканизированном состоянии и способностью выпускания струей |
| RU2469145C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТОИМПЭКС" | Способ укрепления балластной призмы железнодорожного пути |
| RU2592793C2 (ru) * | 2012-02-17 | 2016-07-27 | Омиа Интернэшнл Аг | Порошок минерального материала с хорошей диспергируемостью и применение указанного порошка минерального материала |
| RU155397U1 (ru) * | 2015-01-19 | 2015-10-10 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Конструкция покрытия транспортного сооружения |
| RU2593506C1 (ru) * | 2015-01-19 | 2016-08-10 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Способ устройства конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RU 2469145 С1, 12.2012. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730237C1 (ru) * | 2019-08-14 | 2020-08-19 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Вяжущее для укрепления гранулированных сыпучих материалов конструкционных слоев транспортного сооружения |
| RU2788689C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2023-01-24 | Акционерное общество "ОргСинтезРесурс" | Конструкция дорожной одежды транспортного сооружения - тротуаров и дорожек |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2280117C2 (ru) | Способ реконструкции дорог с гравийным покрытием и/или грунтовых дорог | |
| CA2785008C (en) | Composite materials comprising aggregate and an elastomeric composition | |
| JP5926443B2 (ja) | ポリウレタン系の道路の形成 | |
| WO2006042461A1 (en) | Permeable construction material containing waste rubber tyres | |
| CA2697046C (en) | Method for producing mineral-bearing cover layers for floor coverings | |
| KR101191089B1 (ko) | 고분자 중합체를 이용한 배수성 또는 투수성 저소음 포장체 | |
| CN104652216A (zh) | 水泥混凝土桥面的排水降噪型沥青路面结构及铺装工艺 | |
| Onyelowe Ken et al. | A comparative review of soil modification methods | |
| RU2281356C1 (ru) | Состав для стабилизации грунта и способ его использования в дорожном строительстве | |
| Fakhar et al. | Road maintenance experience using polyurethane (PU) foam injection system and geocrete soil stabilization as ground rehabilitation | |
| Zoorob et al. | Improving the performance of cold bituminous emulsion mixtures (CBEMs) incorporating waste materials | |
| RU2651733C1 (ru) | Вяжущее для пролива конструктивных слоев транспортного сооружения и способ его использования для устройства транспортного сооружения | |
| EP1084301B1 (en) | A method of stabilising the ground in road construction work | |
| CN107354834A (zh) | 民航机场场道的施工工艺方法及强化结构复合体 | |
| CN207846123U (zh) | 强化结构复合体 | |
| Kowalski et al. | Modern soil stabilization techniques | |
| RU2593506C1 (ru) | Способ устройства конструкции основания и/или покрытия транспортного сооружения | |
| CN110016847B (zh) | 泡沫沥青冷再生路面结构及其施工工艺 | |
| EP0936311A2 (en) | Road refurbishment method and mortar composition | |
| RU2629634C1 (ru) | Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама | |
| AU2013273765A1 (en) | A Stabilising Composition | |
| JP3324089B2 (ja) | 舗石用サンドクッション材及び目地材とそれを用いた舗石の施工方法 | |
| CN110904757A (zh) | 一种石灰土路基施工方法 | |
| JP3377437B2 (ja) | 透水性弾性舗装用材料、透水性弾性舗装体、及び透水性弾性舗装用敷設板 | |
| Yao et al. | Functional Layer Materials of and Preventive Maintenance Materials of Pavement |