RU2691042C1 - Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве - Google Patents

Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве Download PDF

Info

Publication number
RU2691042C1
RU2691042C1 RU2017147177A RU2017147177A RU2691042C1 RU 2691042 C1 RU2691042 C1 RU 2691042C1 RU 2017147177 A RU2017147177 A RU 2017147177A RU 2017147177 A RU2017147177 A RU 2017147177A RU 2691042 C1 RU2691042 C1 RU 2691042C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
molecular weight
weight surfactant
construction
aqueous solution
Prior art date
Application number
RU2017147177A
Other languages
English (en)
Inventor
Наталия Анатольевна Коновалова
Павел Павлович Панков
Ольга Николаевна Дабижа
Евгений Витальевич Ярилов
Дмитрий Александрович Яковлев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС)
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 Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС)
Priority to RU2017147177A priority Critical patent/RU2691042C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2691042C1 publication Critical patent/RU2691042C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/008Aldehydes, ketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/04Portland cements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C21/00Apparatus or processes for surface soil stabilisation for road building or like purposes, e.g. mixing local aggregate with binder
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C3/00Foundations for pavings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения. Состав грунтобетонной смеси содержит, мас.%: техногенный грунт 80,5-83,7, минеральное вяжущее – портландцемент 6-8, высокомолекулярное поверхностно-активное вещество – продукт полиальдольной конденсации ацетальдегида 1-5, вода - остальное. Способ устройства оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения из указанного выше состава грунтобетонной смеси состоит из следующих операций: доставка техногенного грунта на место производства работ, распределение грунта и рыхление конструктивного слоя на расчетную глубину, приготовление водного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества на месте выполнения работ, равномерное распределение расчетного количества минерального вяжущего по всей поверхности конструктивного слоя, перемешивание обработанного грунта, внесение водного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества с последующим перемешиванием, профилирование и уплотнение. Технический результат – разработка грунтобетонной смеси, обладающей повышенной прочностью на сжатие и растяжение при изгибе без снижения морозостойкости. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при устройстве оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения.
Известны различные способы стабилизации грунтов с добавками как органических (битумы, нефтяные гудроны, дегти, смолы и др.), так и неорганических вяжущих материалов (известь, цемент и др.). Конструктивные слои из грунтов, укрепленных цементом, имеют существенные недостатки - низкую водо- и морозостойкость, деформативность и интенсивное трещинообразование. Характерной особенностью цементогрунтов является также повышенная истираемость, что требует создания дополнительного защитного слоя износа при устройстве дорожных покрытий. При известковании грунтов сложно обеспечить требуемую морозостойкость. Использование органических вяжущих приводит к развитию пластических деформаций в слое основания, что способствует колееобразованию. Перспективным направлением в решении данной проблемы является применение комплексных методов стабилизации грунтов, предполагающих получение дорожно-строительных материалов на основе местного минерального сырья, вяжущего и стабилизирующих добавок различной природы.
С целью повышения прочности, водостойкости и морозостойкости при стабилизации глинистых грунтов предлагается вводить полимеризованный амин жирного ряда, известь, каменноугольную смолу (авторское свидетельство СССР №487204, опубл. 12.01.1976 г., Бюл. №37) или, использовать пиридин в количестве 0,03-0,05% от веса сухого грунта (авторское свидетельство СССР №197446, опубл. 31.05.1967 г., Бюл. №12). Однако перечисленные способы укрепления грунтов предусматривают применение высокотоксичных органических соединений, при этом в описаниях данных изобретений нет фактических данных, подтверждающих факт упрочнения грунтов именно за счет рекомендуемых добавок.
Известен состав грунтобетона, включающий нефтесодержащие отходы, минеральное вяжущее и добавку. В качестве нефтесодержащих отходов применен нефтезагрязненный грунт, в качестве минерального вяжущего - портландцемент, в качестве добавки - лигносульфонаты технические порошкообразные, при следующем соотношении мас. %: нефтезагрязненный грунт - 79,60-85,72; портландцемент - 14-20; лигносульфонаты технические порошкообразные - 0,28-0,40 (патент РФ №2296831, опубл. 10.04.2007 г.). Недостатком данного состава является высокое содержание вяжущего, что является экономически не эффективным.
Наиболее близким к заявляемому решению по компонентному составу и совокупности существенных признаков, принятым за прототип, является способ закрепления грунта для дорожного покрытия (авторское свидетельство СССР №608871, опубл. 30.05.1978 г., Бюл. №20), включающий перемешивание грунта с портландцементом и обработку цементогрунтовой смеси органической добавкой. Данный способ отличается тем, что с целью увеличения срока службы покрытия, цементогрунтовую смесь предварительно уплотняют, после чего обрабатывают пипериленстирольным латексом в количестве 5-10% от веса грунта с последующим нагревом поверхности до 100-120°С в течение 2-10 минут. Однако, полученный цементогрунт имеет невысокие значения прочности на сжатие при высокой массовой доле вяжущего - до 12% от массы грунта, а сложность технологии, предполагающей нагрев поверхности до 100-120°С ограничивает возможности применения данного материала.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка состава грунтобетонной смеси, обладающего повышенной прочностью на сжатие и растяжение при изгибе без снижения морозостойкости и способа его применения при устройстве оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом составе грунтобетонной смеси содержится техногенный грунт по ГОСТ 25100-2011; минеральное вяжущее - портландцемент; высокомолекулярное поверхностно-активное вещество - продукт полиальдольной конденсации ацетальдегида, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
техногенный грунт 80,5 – 83,7
портландцемент 6 – 8
высокомолекулярное поверхностно-активное вещество 1 – 5
вода остальное
Достижение указанного технического результата обусловлено образованием комплексных соединений при взаимодействии высокомолекулярного поверхностно-активного вещества с ионами жидкой фазы цементно-полимерной системы.
Разработку состава грунтобетонной смеси проводили в соответствии с ГОСТ 23558-94 путем подбора оптимального количества вяжущего в процентах от массы техногенного грунта с учетом его оптимальной влажности. Основными критериями оценки оптимальности состава являлись прочностные характеристики и значения коэффициентов морозостойкости.
Пример. В воздушно-сухой техногенный грунт вносили вяжущее - портландцемент, смесь перемешивали вручную, увлажняли до оптимальной влажности, вводили высокомолекулярное поверхностно-активное вещество, перемешивали. Из полученной смеси каждого вида изготавливали образцы цилиндры диаметром 70 мм, а также образцы балочки размером 160×40×40 мм уплотнением смеси в стальных формах. Прочностные характеристики получены в соответствии с ГОСТ 23558-94 на образцах, подвергнутых полному водонасыщению. Анализ физико-механических характеристик образцов проводили через 28 суток.
Физико-механические характеристики полученных образцов приведены в таблице 1. Показано, что введение в состав стабилизирующей добавки в виде высокомолекулярного поверхностно-активного вещества - продукта полиальдольной конденсации ацетальдегида, позволяет получить морозостойкий дорожно-строительный материал с маркой по прочности M100.
Таблица 1.

п/п
Состав смеси, мас.% Физико-механические
характеристики
грунт вяжущее добавка вода Rсж, МПа Rизг, МПа морозостой-кость, циклы
1 80,5 6 1 12,5 12,25-14,00 2,52-2,71 100
2 83,7 8 5 3,3 12,42-13,13 2,50-2,61 100
про-тотип 100 7-12 5-10 остальное 2,45 0,39-0,59 50
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый состав грунтобетонной смеси позволяет получать морозостойкий дорожно-строительный материал с маркой по прочности M100 при содержании вяжущего 6-8 мас.%, тогда как по прототипу – М20 при содержании вяжущего 7-12 мас.%. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности изобретения «новизна». Сравнение заявляемого состава грунтобетонной смеси с другими аналогичными техническими решениями в данной области не позволили выявить в них признаки, аналогичные отличительным признакам. Это позволило сделать вывод о соответствии заявляемого состава грунтобетонной смеси условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».
Рассмотрим применение предлагаемого состава грунтобетонной смеси на следующем примере.
Пример. Технологический процесс устройства оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения состоит из следующих операций: доставка техногенного грунта на место производства работ; распределение грунта и рыхление конструктивного слоя на расчетную глубину; приготовление водного раствора высоко-молекулярного поверхностно-активного вещества на месте выполнения работ; равномерное распределение расчетного количества минерального вяжущего по всей поверхности конструктивного слоя; перемешивание обработанного грунта; внесение водного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества с последующим перемешиванием; профилирование и уплотнение.
Данная технология производства работ наиболее оптимальна для устройства конструктивных слоев с использованием разработанного состава.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить эффективный дорожно-строительный материал для устройства оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения с маркой по прочности M100, отвечающий требованиям ГОСТ 23558-94 по прочности и морозостойкости.

Claims (2)

1. Состав грунтобетонной смеси содержит техногенный грунт, минеральное вяжущее – портландцемент, высокомолекулярное поверхностно-активное вещество – продукт полиальдольной конденсации ацетальдегида при следующем соотношении компонентов, мас.%: грунт 80,5-83,7; портландцемент 6-8; высокомолекулярное поверхностно-активное вещество 1-5; вода - остальное.
2. Способ устройства оснований автомобильных и железных дорог, покрытий автомобильных дорог, а также площадок различного назначения из грунтобетонной смеси по п.1, отличающийся тем, что состоит из следующих операций: доставка техногенного грунта на место производства работ; распределение грунта и рыхление конструктивного слоя на расчетную глубину; приготовление водного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества на месте выполнения работ; равномерное распределение расчетного количества минерального вяжущего по всей поверхности конструктивного слоя; перемешивание обработанного грунта; внесение водного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества с последующим перемешиванием; профилирование и уплотнение.
RU2017147177A 2017-12-29 2017-12-29 Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве RU2691042C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017147177A RU2691042C1 (ru) 2017-12-29 2017-12-29 Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017147177A RU2691042C1 (ru) 2017-12-29 2017-12-29 Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691042C1 true RU2691042C1 (ru) 2019-06-07

Family

ID=67037914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017147177A RU2691042C1 (ru) 2017-12-29 2017-12-29 Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691042C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745437C1 (ru) * 2020-01-28 2021-03-25 Общество с ограниченной ответственностью "Бизнесстрой" Полимерный стабилизатор грунта, применяемый для укрепления и стабилизации грунтов при промышленном и гражданском строительстве, и полимерцементогрунтовая смесь
RU2816734C1 (ru) * 2023-08-15 2024-04-03 Федор Валентинович Матвиенко Модифицирующая комплексная добавка для элементов дорожных конструкций из грунтов и материалов, укрепленных цементом, и укрепленное цементом основание дорожной одежды

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU608871A1 (ru) * 1976-12-30 1978-05-30 Научно-Исследовательский Институт Главмосстроя "Ниимосстрой" Способ зауреплени грунта
SU1286668A1 (ru) * 1983-07-25 1987-01-30 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского Строительна смесь
FR2571734B1 (fr) * 1984-10-12 1993-06-11 Sif Entreprise Bachy Coulis granulaire durcissable a base de produits mineraux et procede de consolidation et/ou d'etanchement de sols granulaires fins et de sols finement fissures utilisant ce coulis
RU2296831C1 (ru) * 2005-09-08 2007-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Уралэкоресурс" Грунтовая смесь для дорожного строительства
RU2389844C1 (ru) * 2008-10-29 2010-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Укрепленный грунт для устройства оснований дорожных одежд автомобильных дорог и покрытий переходного типа
RU2400593C1 (ru) * 2009-06-23 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет Грунтовая смесь
RU2445285C2 (ru) * 2010-03-09 2012-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Состав грунтобетонной смеси, грунтобетонное основание дорожной одежды, способ его устройства
RU2545228C1 (ru) * 2013-11-25 2015-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Грунтовая смесь для дорожного строительства (варианты)

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU608871A1 (ru) * 1976-12-30 1978-05-30 Научно-Исследовательский Институт Главмосстроя "Ниимосстрой" Способ зауреплени грунта
SU1286668A1 (ru) * 1983-07-25 1987-01-30 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского Строительна смесь
FR2571734B1 (fr) * 1984-10-12 1993-06-11 Sif Entreprise Bachy Coulis granulaire durcissable a base de produits mineraux et procede de consolidation et/ou d'etanchement de sols granulaires fins et de sols finement fissures utilisant ce coulis
RU2296831C1 (ru) * 2005-09-08 2007-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Уралэкоресурс" Грунтовая смесь для дорожного строительства
RU2389844C1 (ru) * 2008-10-29 2010-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Укрепленный грунт для устройства оснований дорожных одежд автомобильных дорог и покрытий переходного типа
RU2400593C1 (ru) * 2009-06-23 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет Грунтовая смесь
RU2445285C2 (ru) * 2010-03-09 2012-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Состав грунтобетонной смеси, грунтобетонное основание дорожной одежды, способ его устройства
RU2545228C1 (ru) * 2013-11-25 2015-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Грунтовая смесь для дорожного строительства (варианты)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745437C1 (ru) * 2020-01-28 2021-03-25 Общество с ограниченной ответственностью "Бизнесстрой" Полимерный стабилизатор грунта, применяемый для укрепления и стабилизации грунтов при промышленном и гражданском строительстве, и полимерцементогрунтовая смесь
RU2816734C1 (ru) * 2023-08-15 2024-04-03 Федор Валентинович Матвиенко Модифицирующая комплексная добавка для элементов дорожных конструкций из грунтов и материалов, укрепленных цементом, и укрепленное цементом основание дорожной одежды

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100735112B1 (ko) 웜 발포 믹스 아스팔트 조성물의 제조 방법 및 제조 시스템
US7651294B2 (en) Soil stabilization method
JP2011038104A (ja) 土の工学的性質を改良するための化学薬品
Rani et al. Strength behaviour of expansive soil treated with tile waste
CN103850164A (zh) 一种长寿命通透诱导式排水路面的施工方法
CN107620249A (zh) 一种沥青基注浆材料及其加固道路的施工方法
CN104310858A (zh) 一种提高透水沥青混凝土路面透水性能的方法
RU2691042C1 (ru) Состав грунтобетонной смеси и способ применения ее в строительстве
WO2021201051A1 (ja) 路盤層の構築方法とそれに用いる混合物
CN108570897A (zh) 一种道路路面基层的铺筑方法
US20110305820A1 (en) Fiber modified layer and methods of making and using same
JP2019500524A (ja) 発泡アスファルト組成物、それを含む再生アスファルト組成物、それを含むアスファルト舗装材、およびそれを用いるアスファルト舗装材の形成方法
RU2560033C1 (ru) Дорожное покрытие
RU2389844C1 (ru) Укрепленный грунт для устройства оснований дорожных одежд автомобильных дорог и покрытий переходного типа
CN108083667B (zh) 路基填料
EP2764160B1 (en) Process for recycling synthetic sports surfaces using powdered stabilizing agents
Mathur et al. Lime/cement stabilisation for soil and granular materials
RU2019132972A (ru) Способ получения щебеночного асфальтобетона
KR940001709B1 (ko) 토양경화모르타르 및 그 제조방법
Baroughi et al. Influence of “Nicoflok” Polymer-Mineral with Portland Cement on Granular Soils and Recycled Asphalt Material
RU2716406C1 (ru) Дорожно-строительный материал - техногенный укреплённый грунт «БРИТ» и способы строительства конструктивных слоёв дорожной одеждыс его использованием
RU2471914C2 (ru) Способ холодной регенерации и укрепления материалов дорожных одежд
RU2768348C1 (ru) Способ укрепления грунта
RU2272860C1 (ru) Состав для тротуарной плитки
JPH06257103A (ja) 舗装方法

Legal Events

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

Effective date: 20201230