RU2726102C1 - Composition for constructive layers of road surfacing - Google Patents
Composition for constructive layers of road surfacing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726102C1 RU2726102C1 RU2019114862A RU2019114862A RU2726102C1 RU 2726102 C1 RU2726102 C1 RU 2726102C1 RU 2019114862 A RU2019114862 A RU 2019114862A RU 2019114862 A RU2019114862 A RU 2019114862A RU 2726102 C1 RU2726102 C1 RU 2726102C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- road
- construction
- strength
- structural layers
- Prior art date
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
- C04B7/00—Hydraulic cements
-
- 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/02—Portland cement
-
- 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
- E01C21/00—Apparatus or processes for surface soil stabilisation for road building or like purposes, e.g. mixing local aggregate with binder
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для устройства конструктивных слоев дорожных одежд.The invention relates to the field of road construction and can be used for device structural layers of pavement.
Известно, что основной причиной удорожания дорожного строительства во многих регионах России является дефицит кондиционных материалов. Перспективным способом снижения материально-технических затрат является применение минерального сырья, улучшенного стабилизирующими добавками различной природы. Конструктивные слои из грунтов, укрепленных цементом, имеют существенные недостатки - низкую водо- и морозостойкость, деформативность и интенсивное трещинообразование. Перспективным направлением в решении данной проблемы является разработка составов дорожных цементогрунтов, модифицированных стабилизирующими добавками, улучшающими их физико-механические характеристики.It is known that the main reason for the rise in the cost of road construction in many regions of Russia is the lack of air-conditioning materials. A promising way to reduce material and technical costs is the use of mineral raw materials, improved stabilizing additives of various nature. Structural layers of soils reinforced with cement have significant drawbacks - low water and frost resistance, deformability and intense crack formation. A promising direction in solving this problem is the development of compositions of road cement soils modified with stabilizing additives that improve their physical and mechanical characteristics.
Известна дорожная смесь, содержащая, мас. %: грунт 100, цемент 4-8, дивинилстирольный латекс 2-4, вода 5-20 (в соответствии с оптимальной влажностью исходного грунта) (авторское свидетельство СССР №481661, опубл. 25.08.1975 г., Бюл. №31). Недостатком данной дорожной смеси является недостаточно высокая деформационная способность к воздействующим нагрузкам, а также большая дозировка дорогостоящего дивинилстирольного латекса.Known road mixture containing, by weight. %: soil 100, cement 4-8, divinyl styrene latex 2-4, water 5-20 (in accordance with the optimum moisture content of the original soil) (USSR copyright certificate No. 481661, publ. 08/25/1975, Bull. No. 31). The disadvantage of this road mixture is the insufficiently high deformation capacity for acting loads, as well as the large dosage of expensive divinyl styrene latex.
Известен состав строительной смеси для устройства оснований и конструктивных слоев автомобильных дорог и аэродромов, включающий, мас. %: цемент 6-8; грунт 81,5-87,0; отходы производства изделий из полистирола 0,5-1,5; кубовый остаток производства хлорвинила 5-10 (авторское свидетельство СССР №1286668, опубл. 30.01.1987 г., Бюл. №4). Недостатками состава строительной смеси являются - высокая водопроницаемость, низкие прочностные характеристики и морозостойкость, длительный срок набора прочности.The known composition of the building mixture for the device of the bases and structural layers of roads and airfields, including, by weight. %: cement 6-8; soil 81.5-87.0; waste products from polystyrene 0.5-1.5; VAT residue of production of vinyl chloride 5-10 (USSR copyright certificate No. 1286668, publ. 01/30/1987, Bull. No. 4). The disadvantages of the composition of the building mixture are - high permeability, low strength characteristics and frost resistance, long term set of strength.
Известен укрепленный грунт для устройства оснований дорожных одежд автомобильных дорог и покрытий переходного типа, содержащий природный грунт и вяжущее, включающее полимерсодержащий раствор (патент РФ №2389844, опубл. 20.05.2010 г., Бюл. №14). Данный укрепленный грунт характеризуется сравнительно высокими значениями прочности, водостойкости и морозостойкости. Однако необходимость использования в качестве полимерсодержащего раствора отхода производства автомобильных шин, включающего каучук в виде латекса ДМВП - 10Х и каучук в виде латекса СКД 1С, в определенной мере ограничивает доступность к широкому использованию данного производственного отхода.Known reinforced soil for the device of the bases of road pavements of roads and transitional coatings containing natural soil and an astringent, including a polymer-containing solution (RF patent No. 2389844, publ. 05.20.2010, Bull. No. 14). This reinforced soil is characterized by relatively high values of strength, water resistance and frost resistance. However, the need to use automobile tire production waste as a polymer-containing solution, including rubber in the form of latex DMVP-10X and rubber in the form of SKD 1C latex, to some extent limits the availability of widespread use of this industrial waste.
Наиболее близким по техническому решению, принятым за прототип, является грунтовая смесь для дорожного строительства (патент РФ №2545228, опубл. 27.03.2015 г., Бюл. №9), содержащая, мас. %: грунт - 100; портландцемент - 6-10 (сверх 100%); октилтриэтоксисилан - 0,01-0,3 (сверх 100%); щелочь - 0,1-0,7 (сверх 100%); вода 8-20 (сверх 100%). Техническим результатом заявляемой грунтовой смеси является повышение гидрофобности и морозостойкости, а также экономической эффективности строительства.The closest technical solution adopted for the prototype is a soil mixture for road construction (RF patent No. 2545228, publ. 03/27/2015, Bull. No. 9), containing, by weight. %: soil - 100; Portland cement - 6-10 (in excess of 100%); octyltriethoxysilane - 0.01-0.3 (in excess of 100%); alkali - 0.1-0.7 (in excess of 100%); water 8-20 (in excess of 100%). The technical result of the inventive soil mixture is to increase the hydrophobicity and frost resistance, as well as the economic efficiency of construction.
Недостатками данной грунтовой смеси являются невысокая прочность на сжатие и на растяжение при изгибе, а применение гидроксида натрия является экологически небезопасным, может приводить к быстрому износу оборудования и техники для производства работ.The disadvantages of this soil mixture are the low compressive and tensile strength in bending, and the use of sodium hydroxide is environmentally unsafe, can lead to rapid wear of equipment and machinery for work.
Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении предела прочности при сжатии и предела прочности на растяжение при изгибе.The technical result of the present invention is to increase the tensile strength in compression and tensile strength in bending.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом составе для устройства конструктивных слоев дорожных одежд содержатся: песок из отсевов дробления по ГОСТ 31424-2010; минеральное вяжущее - портландцемент с минеральными добавками по ГОСТ 31108-2016; полимерный композит в виде коллоидного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества (продукта полиальдольной конденсации ацетальдегида) с добавками калиевых и натриевых солей метакремниевой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. %:The specified technical result is achieved by the fact that the claimed composition for the device of the structural layers of pavement contains: sand from the screenings crushing according to GOST 31424-2010; mineral binder - Portland cement with mineral additives according to GOST 31108-2016; a polymer composite in the form of a colloidal solution of a high molecular weight surfactant (a product of polyaldalic condensation of acetaldehyde) with the addition of potassium and sodium salts of metasilicic acid in the following ratio of components, wt. %:
Достижение указанного технического результата обусловлено образованием комплексных соединений при взаимодействии полимерного композита с ионами жидкой фазы цементно-полимерной системы. Использование полимерного композита в составе дорожно-строительного материала позволяет повысить предел прочности при сжатии и предел прочности на растяжение при изгибе.The achievement of the specified technical result is due to the formation of complex compounds during the interaction of the polymer composite with the ions of the liquid phase of the cement-polymer system. The use of a polymer composite in the composition of the road-building material allows to increase the compressive strength and tensile strength in bending.
Характеристика исходных материалов:Characteristics of the starting materials:
1. Песок из отсевов дробления по ГОСТ 31424-2010 фракции 0-5 мм.1. Sand from crushing screenings according to GOST 31424-2010 fractions 0-5 mm.
2. Минеральное вяжущее - портландцемент с минеральными добавками по ГОСТ 31108-2016: тип ЦЕМ II; класс прочности - 32,5; быстротвердеющий.2. Mineral binder - Portland cement with mineral additives according to GOST 31108-2016: type CEM II; strength class - 32.5; quick hardening.
3. Полимерный композит в виде коллоидного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества (продукта полиальдольной конденсации ацетальдегида) с добавками калиевых и натриевых солей метакремниевой кислоты (ПАВ синтезирован в воде при 80°С; массовое соотношение ПАВ: натриевая соль : калиевая соль - 1:1:0,5).3. A polymer composite in the form of a colloidal solution of a high molecular weight surfactant (a product of polyaldalic condensation of acetaldehyde) with the addition of potassium and sodium salts of metasilicic acid (surfactant synthesized in water at 80 ° C; mass ratio of surfactant: sodium salt: potassium salt - 1: 1 : 0.5).
4. Вода по ГОСТ 23732-2011.4. Water according to GOST 23732-2011.
Разработка состава для дорожного строительства проводилась в соответствии с ГОСТ 23558-94 путем подбора оптимального количества вяжущего в процентах от массы песка из отсевов дробления с учетом его оптимальной влажности. Основными критериями оценки оптимальности состава являлись прочностные характеристики и значения коэффициентов морозостойкости.The development of the composition for road construction was carried out in accordance with GOST 23558-94 by selecting the optimal amount of binder as a percentage of the mass of sand from the screenings of crushing, taking into account its optimal moisture content. The main criteria for assessing the optimality of the composition were the strength characteristics and values of the coefficients of frost resistance.
Пример. В воздушно-сухой песок из отсевов дробления по ГОСТ 31424-2010 фракции 0-5 мм, вносили портландцемент с минеральными добавками по ГОСТ 31108-2016. Состав смеси, мас. %: песок из отсевов дробления 77-81; портландцемент 10-6. Смесь перемешивали вручную. После чего вводили полимерный композит (0,3-0,5 мас. % сверх 100%), растворенный в оптимальном количестве воды (13 мас. %), после чего снова перемешивали. Из полученной смеси каждого вида изготавливали образцы цилиндры диаметром 50 мм, высотой 50 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.Example. Portland cement with mineral additives according to GOST 31108-2016 was added to the air-dry sand from the crushing screenings according to GOST 31424-2010 of a fraction of 0-5 mm. The composition of the mixture, wt. %: sand from screenings crushing 77-81; Portland cement 10-6. The mixture was stirred manually. After that, a polymer composite (0.3-0.5 wt.% In excess of 100%) was introduced, dissolved in an optimal amount of water (13 wt.%), After which it was mixed again. Cylinders with a diameter of 50 mm and a height of 50 mm, as well as samples of a beam 160 × 40 × 40 mm in size, were used to seal the mixture in steel molds from the resulting mixture of each type. Strength characteristics are obtained in accordance with GOST 23558-94 on samples subjected to complete water saturation. An analysis of the physicomechanical characteristics of the samples was carried out after 28 days.
Физико-механические характеристики полученных образцов приведены в таблице 1. Показано, что введение в состав дорожно-строительного материала полимерного композита в виде коллоидного раствора высокомолекулярного поверхностно-активного вещества (продукта полиальдольной конденсации ацетальдегида) с добавками калиевых и натриевых солей метакремниевой кислоты позволяет получить морозостойкий дорожно-строительный материал с маркой по прочности М60 - М75.The physicomechanical characteristics of the obtained samples are shown in Table 1. It is shown that the introduction of a polymer composite into a road-building material in the form of a colloidal solution of a high molecular weight surfactant (a product of polyaldalic condensation of acetaldehyde) with the addition of potassium and sodium salts of metasilicic acid makes it possible to obtain frost-resistant road - building material with a brand of strength M60 - M75.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый состав для устройства конструктивных слоев дорожных одежд позволяет получать морозостойкий дорожно-строительный материал с маркой по прочности М60 - М75 при содержании вяжущего 6-10 мас. %, тогда как по прототипу - М20 - М40. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности изобретения «новизна». Сравнение заявляемого состава для дорожного строительства с другими аналогичными техническими решениями в данной области не позволили выявить в них признаки, аналогичные отличительным признакам. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого состава для устройства конструктивных слоев дорожных одежд условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».Comparative analysis with the prototype shows that the claimed composition for the device of the structural layers of pavement allows to obtain frost-resistant road-building material with a grade of strength M60 - M75 with a binder content of 6-10 wt. %, while the prototype - M20 - M40. This difference from the prototype gives reason to argue that the proposed technical solution meets the patentability criterion of the invention of "novelty." Comparison of the claimed composition for road construction with other similar technical solutions in this area did not allow to reveal in them signs similar to distinctive signs. This allows us to conclude that the claimed composition for the device of the structural layers of pavement meets the patentability condition of the invention "inventive step".
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет получать экономически эффективный дорожно-строительный материал для устройства конструктивных слоев дорожных одежд с маркой по прочности М60 - М75 в соответствии с ГОСТ 23558-94.Thus, the use of the present invention allows to obtain a cost-effective road-building material for the device of structural layers of pavement with a brand of strength M60 - M75 in accordance with GOST 23558-94.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114862A RU2726102C1 (en) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | Composition for constructive layers of road surfacing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019114862A RU2726102C1 (en) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | Composition for constructive layers of road surfacing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2726102C1 true RU2726102C1 (en) | 2020-07-09 |
Family
ID=71510072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019114862A RU2726102C1 (en) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | Composition for constructive layers of road surfacing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726102C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811558C1 (en) * | 2023-04-27 | 2024-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Composition for increasing bearing capacity of subgrade bases |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU608871A1 (en) * | 1976-12-30 | 1978-05-30 | Научно-Исследовательский Институт Главмосстроя "Ниимосстрой" | Method of consolidation soil for road pavement |
| RU2256630C1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | High-strength concrete |
| RU2350709C1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-03-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Ash- and mineral composition used for roadbeds |
| RU2545228C1 (en) * | 2013-11-25 | 2015-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Soil mixture for road engineering (versions) |
| CN103922764B (en) * | 2014-03-19 | 2015-08-19 | 湖北斯曼新材料有限公司 | Unshape refractory bonding agent and preparation method thereof |
| RU2660969C1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Composition for device of bases and coatings of highways |
-
2019
- 2019-05-14 RU RU2019114862A patent/RU2726102C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU608871A1 (en) * | 1976-12-30 | 1978-05-30 | Научно-Исследовательский Институт Главмосстроя "Ниимосстрой" | Method of consolidation soil for road pavement |
| RU2256630C1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" | High-strength concrete |
| RU2350709C1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-03-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Ash- and mineral composition used for roadbeds |
| RU2545228C1 (en) * | 2013-11-25 | 2015-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Soil mixture for road engineering (versions) |
| CN103922764B (en) * | 2014-03-19 | 2015-08-19 | 湖北斯曼新材料有限公司 | Unshape refractory bonding agent and preparation method thereof |
| RU2660969C1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Composition for device of bases and coatings of highways |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДИНЦЕС А.И. и др., Основы технологии нефтехимического синтеза, Москва, Гостоптехиздат, 1960, с.313-319. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811558C1 (en) * | 2023-04-27 | 2024-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Composition for increasing bearing capacity of subgrade bases |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102153313B (en) | Concrete complex additive | |
| RU2492152C2 (en) | Concrete and cement mixture modifier and method for production thereof | |
| KR101465446B1 (en) | High early-strength concrete composite and repair method of brtdge pavement | |
| RU2660969C1 (en) | Composition for device of bases and coatings of highways | |
| RU2296831C1 (en) | Ground mix for road building | |
| CN105819718A (en) | Concrete high-strength admixture, cement mixture and non-autoclaved ultra-high strength concrete product | |
| RU2726094C1 (en) | Composition for arrangement of road pavements bases and other engineering constructions | |
| CN112062507A (en) | Concrete containing recycled waste brick fine aggregate | |
| RU2726102C1 (en) | Composition for constructive layers of road surfacing | |
| EP0545740A1 (en) | Process for double cold mixing of granular material for road construction | |
| RU2435743C1 (en) | Rubberised vibro cast asphalt mix | |
| RU2441961C2 (en) | Method for cold regeneration of asphalt and concrete pavement layers | |
| RU2389844C1 (en) | Reinforced ground for arrangement of motor road carpets and crossing type surfaces foundations | |
| KR101852957B1 (en) | Composition for hardening soil, wastes, sea sand or desert sand, and hardening composition comprising the same | |
| RU2717592C1 (en) | Composition for soil stabilization | |
| RU2811558C1 (en) | Composition for increasing bearing capacity of subgrade bases | |
| RU2382010C2 (en) | Raw mix for production of sulfur concrete | |
| RU2243949C1 (en) | Dense slip-cast emulsion-mineral mixture | |
| RU2691042C1 (en) | Composition of concrete mixture and method of its use in construction | |
| RU2734749C2 (en) | Dry construction mixture for strengthening and stabilization of soil | |
| RU2726095C1 (en) | Composition for road pavement bases layers device | |
| RU2494061C1 (en) | Fine-grained concrete mixture and preparation method thereof | |
| Tkach et al. | Efficient modified concrete for irrigation and drainage facilities construction | |
| RU2771804C1 (en) | Reinforced soil for the constructing the bases of rigid pavements of roads and railways | |
| JP6334310B2 (en) | Method for producing hydraulic composition and hydraulic composition |