SI20532A

SI20532A - Z apnom izboljšana cementna malta iz prsti, način pridobivanja le-te in postopek fluidizacije, ki jo uporablja

Info

Publication number: SI20532A
Application number: SI200020008A
Authority: SI
Inventors: Syunji Satoh; Toshiji Kojima
Original assignee: Okutama Kogyo Co. Ltd.
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2001-10-31
Also published as: EP1136627A1; ATE444408T1; EP1136627A4; WO2001004426A1; DE60043050D1; EP1136627B1; JP2001019956A; RO121564B1

Abstract

Z apnom izboljšana cementna malta iz prsti (10) je izdelana s pripravo redke cementne malte (9) z mešanjem vode (6) in vodno trdilnega materiala (7), in z zamešanjem in mešanjem redke cementne malte (9) in z apnom izboljšane prsti (4). Ta z apnom izboljšana cementna malta iz prsti (10) je pripravljena za uporabo na gradbišču del nizkih gradenj/konstrukcij (11). Kadar z apnom izboljšana cementna malta (10) ni pripravljena na gradbišču, se zmanjša mešalno razmerje redke cementne malte (9) glede na z apnom izboljšano prst tako, da se dobi viskozno vrednost, ki je potrebna za uporabo le-te na gradbišču.ŕ

Description

Z APNOM IZBOLJŠANA CEMENTNA MALTA IZ PRSTI, NAČIN PRIDOBIVANJA LE-TE IN POSTOPEK FLUIDIZACIJE, KI JO UPORABLJA

Tehnično področje

Izum se nanaša na utekočinjeno prst, način njenega pridobivanja, in postopek fluidizacije, ki se uporablja pri izvajanju del polnjenja, zasipanja, zadelovanja in utrjevanja pri delih na objektih nizkih gradenj/konstrukcij.

Stanje tehnike

Pri izvajanju del polnjenja, zasipanja, zadelovanja in utrjevanja na objektih nizkih gradenj/konstrukcij je običajna praksa, da se uporablja takšna prst, kot se jo pridobi na delovišču kot višek izkopane prsti. Splošno poznano je, da, kjer je pridobljena prst neuporabna, se namesto nje uporablja prst ustrezne kvalitete, ali pa se uporablja prst, ki jo popravimo z mešanjem pridobljenega viška prsti z trdilnim materialom.

Ti običajni načini potrebujejo utrjevanje in teptanje. Ob tem pa je potrebno kontrolirati pritisk strojev za utrjevanje, teptanje in podobno na nivo, ki ne povzroča poškodb na zakopanih ceveh.

Za primer, kjer je potrebno izvajati dela zasipanja po instalaciji ali popravilu takšnih, zakopanih cevi, kot so odvodne cevi, plinske cevi ali kanali, tipa podzemnega cevovoda za komunikacijske kable, je kontrola neizogibna.

Pod temi okoliščinami je včasih lahko problem doseči zadostno utrjenost ali steptanost prsti okrog zakopanih cevi, ali pa, zaradi nezadostne polnitve, teži k ponovnem nastajanju vdolbin, kasneje pa to lahko povzroča probleme kot so posedanje terena ali pogrezanje. Pri teh težavah so zakopane cevi obremenjene s prekomernim pritiskom, kar vodi k poškodbi. Enako se bo pojavilo v primeru zasipanja obrambnega zidu ali mostovnega stebra.

Po drugi strani pa so za rešitev teh problemov uvedli različne vrste postopkov fluidizacije. Med drugimi so pri nizkih gradnjah uvedli postopek utekočinjenja, z uporabo fluidizirane prsti, pripravljene z ustvarjanjem tečnosti, in z uporabo postopka za izboljšanje zasipnih lastnosti prsti, ki se nahaja na gradbišču. Kot primere običajnih postopkov z fluidizirano prstjo je tu navedeno nekaj primerov objavljenih japonskih nepreiskušenih patentnih prijav.

Objavljena japonska nepreizkušena patentna prijava številka 63-233115 opisuje »Fluidizirana prst dobljena z zamešanjem in mešanjem prsti (peska in zemlje) z vodo in trdilnim materialom z medsebojnim/ rotacijskim mešanjem«. (V nadaljevanju navedba »prejšnje stanje 1«).

Objavljena japonska nepreizkušena patentna prijava številka 1-312118 opisuje »Fluidizirana prst pridobljena z mešanjem izkopane prsti z vodno trdilnim materialom in vodo«. (V nadaljevanju navedba »prejšnje stanje 2«).

Objavljena japonska nepreizkušena patentna prijava številka 6-344328 opisuje »Takojšnji učinek fluidizirane prsti, ki vsebuje redko cementno malto, pridobljene z mešanjem prsti (peska in zemlje) ter vode, in te mešanice s vodno trdilnim materialom«. (V nadaljevanju navedba »prejšnje stanje 3«).

Objavljena japonska nepreizkušena patentna prijava številka 7-82984 opisuje »Fluidizirana prst, ki je pripravljena iz primerno kvalitetne redke cementne malte in jo pridobimo z mešanjem surovega prstnega materiala, ki vsebuje ilovico, blato in drobno gradacijo prsti, podobno bentonitu, z redko cementno malto in z dodajanjem trdilnega materiala.« (V nadaljevanju navedba »prejšnje stanje 4«).

V zgoraj omenjenih prejšnjih stanjih od 1 do 4 je opisano, da je fluidizacijski postopek, ki uporablja fluidizirano prst, učinkovit pri reševanju problemov, ki jih rešujejo odgovarjajoči izumi.

V kateremkoli primeru od poprej omenjenih prejšnjih stanj, so, v namen priprave fluidizirane prsti, ali zmešali vodo in trdilni material istočasno v prst kot je izboljšana prst, ali pa so najprej zmešali prst in vodo in šele kasneje vanj dodali trdilni material. Torej, kadar se prst in voda mešata, kot je opisano zgoraj, se čvrsti delci (ali zrna), navidezno zrnato oblikovanih delov prsti, med fluidizacijskim postopkom prsti, ki se predhodno granulira na primerno velikost zrn, sprostijo in izginejo iz površine, kar vodi k višji viskoznosti fluidizirane prsti. Rezultat tega je, da viskoznost preveč naraste nad vrednostjo viskoznosti, ki je primerna za takojšnjo uporabo fluidizirane prsti na gradbišču. Da se naraščanje viskoznosti zaustavi, je potrebno povečati količino vode v mešanici. Ker pa povečanje količine vode v mešanici vodi k zmanjševanju mosilnosti, se mora povečati tudi količina cementa, kar pa se odraža v zmanjšanju količine prsti v mešanici.

V prejšnjih stanjih je bilo nadalje potrebno daljše časovno obdobje mešanja za zagotovitev izpolnjevanja vseh navedenih pogojev za popolno delovanje trdilnega materiala, to je za eliminacijo sprijetih delov med mešanjem prsti, vode in trdilnega materiala. To pa pomeni, da kjer potrebujemo veliko več časa za mešanje in pripravo fluidizirane prsti, je delovna storilnost v takšnem tesnem prostoru, kot je gradbišče, omejena. Zato je na gradbišču težko pripraviti in uporabiti fluidizirano prst. Iz gledišča takšnih okoliščin, so pričujoči izumitelji sprejeli, da kot predmet pričujočega izuma, zaustavijo naraščanje viskoznosti, ki je posledica mešalnih operacij, s preprečevanjem čvrstim delcem prsti, da bi se ločili od površja prsti, predhodno granulirane v primerno velikost zrnc, in z razpršitvijo v fluidizirano prst (cementno malto) med korakom mešanja vode, trdilnega materiala in prsti, in rezultat se odraža v povečanju disperzije trdilnega materiala med korakom mešanja prsti, vode in trdilnega materiala.

Predmet pričujočega izuma je torej naloga, da se določi postopek izdelave z apnom izboljšane cementne malte iz prsti in postopek za uporabo le-te, ki omogoča zmanjšanje časa za izgradnjo objektov z zmanjševanjem časa, ki je potreben za pripravo fluidizirane prsti, ki se jo uporablja pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcijah in se poveča delež ponovno uporabljene prsti, ki se jo pridobi na gradbišču, in s tem zmanjša stroške za razporeditev izkopane prsti in celo več, s tem prispeva k izboljšanju okolja.

Opis izuma

S tem namenom, ki je zgoraj opisan, so pričujoči izumitelji izvedli široke študije, da bi razvili postopek izdelovanja in postopek fluidizacije, fluidizirane prsti pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcijah. Kot rezultat so dobili sledeča spoznanja.

Naraščanje viskoznosti fluidizirane prsti, ki jo povzroča ločevanje in disperzija čvrstih prstnih delcev iz navidezno zrnato granulirane površine zemlje, je mogoče omejiti z mešanjem in z izvedbo disperzije sprijetih delov tekočega trdilnega materiala, to je s priredbo postopka mešanja vode najprej z vodno trdilnim materialom, tak kot je na primer cement, ki zahteva znatno mešalno aktivnost pri mešanju z vodo, in mešanje tako pridobljene redke malte iz vodno trdilnega materiala s prstjo.

Bistvo pričujočega izuma, ki je bil razvit na osnovi prej omenjenih spoznanjih, je opisano v nadaljevanju. Prvi vidik izuma je z apnom izboljšana cementna malta iz prsti, ki se uporablja za fluidizacijski postopek pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcijah, označena s tem, da je izdelana po naslednjem prvem in drugem koraku:

prvi korak: priprava redke cementne malte z mešanjem vode in vodno trdilnega materiala; in drugi korak: združevanje in mešanje redke cementne malte, pridobljene v prvem koraku, z apnom izboljšano prstjo, da pripravimo z apnom izboljšano cementno malto.

Drugi vidik izuma je postopek izdelave z apnom izboljšane cementne malte, ki se jo uporablja v fluidizacijskem postopku pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcijah in je sestavljen iz naslednjih dveh korakov:

Fluidizacijski postopek je, glede na tretji vidik izuma, sestavljen, pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcijah, kot so izvajanje zasipanja, vračanja, zapolnjevanja in pri delih na utrjevalnih konstrukcijah, z uporabo fluidizirane z apnom izboljšane prsti, iz koraka za pripravo z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, kot je navedeno v drugem vidiku izuma, za fluidiziracijo z apnom izboljšane prsti, in izvajanje del z uporabo tako pripravljene z apnom izboljšane cementne malte.

V fluidizacijskem postopku glede na četrti vidik izuma, je z apnom izboljšana cementna malta pripravljena na gradbišču, kjer se izvajajo dela na nizkih gradnjah/konstrukcijah.

V fluidizacijskem postopku glede na peti vidik izuma, se mešalno razmerje med redko cementno malto glede in z apnom izboljšane prsti v drugem koraku določi na osnovi viskozne vrednosti, ki jo mora imeti z apnom izboljšana cementna malta iz prsti, da je uporabna pri izvajalski delih. Kot vrednost viskoznosti, je zaželeno uporabljati, na primer, stopnjo tečnosti.

Kratek opis skice

Slika 1 je diagram poteka, ki prikazuje korake za pripravo apnom izboljšane cementne malte iz prsti po pričujočem izumu vse do njene uporabe.

Najboljši način za izvedbo izuma

Najboljši način za izvedbo pričujočega izuma bo opisan z sklicevanjem na sliko.

Slika 1 je diagram poteka, ki prikazuje korake za pripravo apnom izboljšane cementne malte iz prsti po izumu vse do njene uporabe.

Kot prstni material za pripravo z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10 iz izuma je najbolj primerna z apnom izboljšana prst 4. Izboljšana prst se pripravlja z mešanjem takšnih grud zemlje 1, kot se jih pridobi iz/na gradbišču 11, z materialom za izboljšanje prsti, ter z mešanjem, drobljenjem in sejanjem dobljene mešanice. Kot material za izboljšanje prsti je primerno živo apno ali na osnovi živega apna izboljšujoči material 2, in z uporabo tega se pripravi z apnom izboljšana prst 4. Na drugi strani se redka cementna malta iz vodno trdilnega materiala 9 pripravi z mešanjem vode 6 in vodno trdilnega materiala 7. Nadalje se z zamešanjem in mešanjem redke cementne malte iz vodno trdilnega materiala 9 in zgoraj omenjene z apnom izboljšane prsti 4, pripravlja z apnom izboljšana cementna malta iz prsti 10, ki predstavlja fluidizirano prst.

Pri postopku, kot je opisan zgoraj, ni posebnih omejitev na vrsto grud in izvor zemlje (nepredelani material prsti), ki se jo lahko uporablja za pripravo z apnom izboljšane prsti 4. Na primer, ne samo takšna vrsta prsti, kot je muljasta prst, sprijeta prst, peščena sprijeta prst, prst iz sprijetega gramoza, prst iz sprijetega vulkanskega pepela, ali iz peščene prsti in gramoza, ampak je uporabna tudi prst pridobljeno na gradbišču, ter pesek in zemlja dobre kvalitete. Nobene posebne omejitve tudi ni postavljeno glede deležev neobdelanih materialov prsti zemlje 1 v celoti. Zaželeno je, da se za zasipanje (za ponovno uporabo) porabi kar največji del presežka prsti, ki se jo pridobi na gradbišču. Z drugimi besedami, z doseganjem najvišjega možnega deleža ponovno uporabljene prsti, ki se jo pridobi iz gradbišča, je omogočeno tudi zmanjševanje stroškov izgradnje, prav tako pa je to tudi zaželeno za zaščito okolja.

Z namenom za uporabno izvedbo fluidizacijskega procesa, ki uporablja z apnom izboljšano cementno malto iz prsti po izumu, je iz tega stališča prednostno, da mora biti mešalni delež z apnom izboljšane prsti v z apnom izboljšani cementni malti iz prsti vsaj 50 volumskih %. Uporaba deleža vsaj 50 volumskih % z apnom izboljšane prsti v z apnom izboljšani cementni malti iz prsti ne postavlja nobenega problema v zvezi z:

Vrednosti fizikalnih lastnosti (stopnja tečnosti, meja porušne trdnosti) z apnom izboljšane cementne malte iz prsti so stabilne in med njimi je mogoče izbrati najboljši nivo ter najti med njimi takšno ravnotežje, da omogoča stabilno uporabo fluidizacijskega procesa, ki uporablja z apnom izboljšano cementno malto iz prsti 10 po tem izumu.

Kot material za izboljšanje prsti 2 je zaželeno, da se uporablja material za izboljšanje prsti na osnovi živega apna. Lahko bi bilo tudi primerno uporabljati kar samo živo apno, ali material, ki vsebuje pretežno živo apno, nadalje pomešan s cementom, ali z sadro, ali z žlindro kot pomožnim materialom. Mešalno razmerje pomožnega materiala mora biti pod 50% mase, ali bolje tja do 40% mase, ker prevelik delež pomožnega materiala v mešalnem razmerju zmanjšuje učinek prikazanega izboljševanja prsti.

Material za izboljšanje prsti na osnovi živega apna 2 se uporablja kot material za izboljšanje prsti zato, ker živo apno zagotavlja gladko drobljenje grud zemlje 1. Kadar se živo apno (CaO) meša z grudami zemlje 1, prisotni CaO absorbira vlago, ki je v grudah zemlje; in se odvija reakcija gašenja in rezultat te reakcije med njimi pripelje do izmenjave ionov in drugih efektov v prsti.

Za velikost mešalnega deleža v razmerju zgoraj omenjenega materiala za izboljšanje prsti na osnovi živega apna 2 in grud zemlje 1, mora biti izbrana primerna vrednost glede na vrsto grud zemlje in na vrsto konstrukcijskih del, ki se jih opravlja.

Glede na poskus, ki so ga izvedli pričujoči izumitelji, mora biti mešalni delež materiala za izboljšanje prsti na osnovi živega apna 2 v obsegu od 10 do 300 kg glede na 1 m³ grud zemlje. Oziroma, to razmerje mora biti prednostno od 20 do 200 kg, celo glede na spremembo v vrsti grud zemlje 1. Z mešalnim razmerjem materiala za izboljšanje prsti na osnovi živega apna 2 pod 10 kg/m³, ne moremo v celoti prikazati zgoraj omenjenega učinka materiala za izboljšanje prsti na osnovi živega apna 2. Na drugi strani, pa pri razmerjih nad 300 kg/m³, ni bilo opaženo povečanega učinka s povečevanjem deleža, rezultat pa je neugoden zaradi stroškov.

Glede na to, da ima material za izboljšanje prsti na osnovi živega apna 2 učinke, kot so opisani zgoraj, mešanje le-tega z grudami zemlje 1 pospešuje drobljenje grud zemlje. Pri upravljanju mešalnega postopka, kot je opisan zgoraj, je torej zaželena uporaba mešalno/ drobilne naprave, ki omogoča mešanje in drobljenje grud zemlje 1 in materiala za izboljšanje prsti na osnovi živega apna 2 v skupni posodi. Zadovoljivo je tudi, če se uporablja bobenski mešalec, enoprekatni ali dvoprekatni lopatasti mešalec, tračni mešalec, drobilec z dvema valjema, udarni drobilec posamezno ali njihova ustrezna kombinacija. To je primerno za uporabno defektnega presežka prsti, kot je gradbeni presežek prsti, ki vsebuje določene ruševine, asfaltne razbitine in gramoz, plošče iz konglomerata, strjeno blato in morenske skale.

Tako izdelana z apnom izboljšana prst 4 ima obliko fino drobljenih grud zemlje 1 v enotno zmešano snov, ki ima skoraj enotno velikost zrn. Razpon velikost zrn, take z apnom izboljšane prsti 4, se lahko pripravi bolj enotno z uporabo separacijskih postopkov, kot so na primer sejanja.

Najpomembnejša prednost pričujočega izuma je, da se z apnom izboljšana cementna malta iz prsti 10 pridobi po koraku, predhodno zmešanega vodno trdilnega materiala 7 z vodo 6 in po koraku z mešanjem dobljene redke cementne malte iz vodno trdilnega materiala s prstjo, oziroma prednostno z apnom izboljšano prstjo 4. Zatorej je mogoče zagotoviti primerno velikost zrn v tako pripravljeni z apnom izboljšani prsti 4 in s tem omejiti naraščanje viskoznosti v z apnom izboljšani cementni malti iz prsti 10.

Kot vodno trdilni material 7 se uporablja, na primer, tak cement kot je Portland cement, ali cement iz plavžne žlindre ali flišni cement, ali kakšen trdilni material na cementni osnovi ali droben prah iz plavžne žlindre.

Mešalno razmerje materialov za pripravo z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10 po tem izumu mora zadoščati pogojem, ki dovoljujejo transport z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10 v stabilnem stanju do gradbišča s pomočjo tovornjakov črpalk za transport z apnom izboljšane cementne malte iz prsti do gradbišča, ali pa z uporabo kombinirane opreme, ki je sestavljena iz tovornjakov črpalk in transportnih cevi, za kar je potrebno zagotoviti zadostno tečnost za uporabo teh sredstev. To mešalno razmerje materialov je določeno glede na zahtevano trdnost objekta, ki je v gradnji, in glede na tečnost, ki je potrebna v danih pogojih gradnje za vgradnjo z apnom izboljšane cementne malte iz prsti.

Kadar na gradbišču ni mogoče zagotoviti dovolj prostora, se z apnom izboljšana cementna malta iz prsti pripravlja na ločenem prostoru in se transportira na gradbišče s pomočjo tovornjakov črpalk ali z opremo, ki je kombinacija črpalk in transportnih cevi. Izvajanje del, kot so zapolnjevanje, zasipanje, utrjevanje, izdelava nabrežij, se opravlja s postopkom fluidizacije, ki uporablja tako pridobljeno z apnom izboljšano cementno malto iz prsti 10.

Kadar uporabljamo z apnom izboljšano cementno malto iz prsti 10, je pomembno, da med uporabo zagotovimo visoko tečnost z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10, ker s tem izboljšamo učinkovitost in stabilnost gradbenih del. V ta namen je vrednost tečnosti (Fa) predhodno določena za vsako vrsto del kot primerna vrednost viskoznosti z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10 glede na njeno uporabo in glede na po pripravi je predvideni dolžini mešanja v fazi transportiranja z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10. Zmanjšanje vrednosti tečnosti je tako predhodno določeno za predvideno količino mešanja. Končna vrednost tečnosti (Fo) za pripravljeno z apnom izboljšano cementno malto iz prsti 10 je določena tako, da izračunamo tečno vrednost (Fa + DF) tako, da prištejemo predhodno določen padec (□F) tečne vrednosti k zgoraj omenjeni odgovarjajoči določeni tečni vrednosti (Fa). Vrednosti F, ki se spreminjajo z razdaljo transporta ali z načinom transportiranja na gradbišče iz mesta priprave z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, je najbolje v naprej določiti s poskusi.

Kot rezultat študije mešalnih razmerij materialov v z apnom izboljšani cementni malti iz prsti 10, so iz zgoraj navedenih vidikov, izumitelji pričujočega izuma, prišli do tu navedenih zaključkov.

Potrebno je uporabiti vodo 6 in vodno trdilni material 7 v pravi količini glede na zahtevano trdnost objekta, ki je v gradnji, in tečnost pod izvedbenimi pogoji:

Količina vode mora biti prednostno v območju od 100 do 500 kg, ter vodno trdilnega materiala od 30 do 500 kg v m³ izdelane z apnom izboljšane cementne malte iz prsti. Tudi penilna sredstva, disperzijska sredstva alifluidizna sredstva, ki se jih običajno dodaja fluidizirani prsti za polnjenje, zasipanje in izgradnjo nabrežij, lahko dodajamo z apnom izboljšani cementni malti iz prsti 10.

Kadar tako pripravljeno z apnom izboljšano cementno malto iz prsti 10 transportiramo na gradbišče 11 s transportnimi sredstvi 12, opremljenimi s črpalkami, kot so tovornjaki črpalke in odložimo tako transportirano z apnom izboljšano cementno malto iz prsti z iztresnim vlivanjem, je obseg mešanja z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10 med transportom manjši, kot pri iztresnem vlivanju po transportu po ceveh. To pomeni, da je količina zmanjšanja tečnosti (zmanjšanje vrednosti tečnosti) z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10 med transportom manjša. Mešalni delež vode za zamešanje in mešanje z apnom izboljšane cementne malte iz prsti 10 je zato lahko manjši. Zato je mogoče za toliko povečati mešalni delež z apnom izboljšane prsti 4, kar omogoča uporabo večjega deleža grud zemlje 1 in s tem večji delež ponovne uporabe prsti, ki jo pridobimo na gradbišču. Med dela ki jih opravljamo z istresnim vlivanjem so vključena tudi vertikalne in/ali močno nagnjena zasipanja pri cestnih planiranjih in pripravljalnih delih, zasipanje podkopov in različna podvodna zasipanja, kjer je utrjevanje onemogočeno.

V pričujočem izumu je, kot je opisano zgoraj, potreben kratek čas za zamešanje in mešanje z apnom izboljšane prsti 4 in redke cementne malte iz vodno trdilnega materiala. Za določena gradbena dela, ali za določene dele gradbišča je morda mogoče pripraviti z apnom izboljšano cementno malto iz prsti 10 na gradbišču. V teh primerih je torej potrebno v izračunu navedeni narastek viskoznosti med transportom z apnom izboljšane cementne malte iz prstilO eliminirati. To nam dovoljuje, da se še bolj zmanjša mešalni delež vode pri zamešanju in mešanju ob pripravi z apnom izboljšane cementne malte iz prsti in tako še povečati delež ponovno uporabljene prsti, ki jo pridobimo na gradbišču. Zmanjšanje časa za zamešanje in mešanje, kot je opisano zgoraj, še nadalje izboljša gradbeno učinkovitost.

Pričujoči izum bomo sedaj opisali z uporabo primerov.

Devet vzorcev z apnom izboljšane cementne malte iz prsti po tem izumu (Primer od 1 do 9) je bilo pripravljenih na sledeč način. Z apnom izboljšana prst je bila pripravljena z dodajanjem 25 % mase živega apna k prsti iz sprijetega vulkanskega pepela, ki vsebuje 140% mase vode, ter z mešanjem in drobljenjem mešanice. Na drugi strani je postopek zamešanja in mešanja z apnom izboljšane prsti z vodno trdilnim materialom in vodo, ki ga sestavlja korak priprave redke cementne malte iz cementa iz plavžne žlindre, to je z mešanjem cementa iz plavžne žlindre z vodo, in pripravo z apnom izboljšane cementne malte iz prsti z zamešanjem in mešanjem redke cementne malte in z apnom izboljšane prsti. Mešalno razmerje materialov v z apnom izboljšani cementni malti iz prsti je bilo enako v vseh primerih 1 do 9 glede na m³ pripravljene z apnom izboljšane cementne malte iz prsti. Postavljene so bile tri stopnje za čas zamešanja in mešanja z apnom izboljšane prsti s cementom iz plavžne žlindre, in na vsaki stopnji so bili pripravljeni po trije zaporedni vzorci z apnom izboljšane cementne malte iz prsti. Tabela 1 prikazuje okoliščine za pripravo z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, pod katerimi so bili narejeni vzorci iz primerov od 1 do 9.

Tabela 1

	ZAPNOM IZBOLJŠANA PRST (A) (kg/m³)*	REDKA CEMENTNA MALTA (B) (kg/m³)	v CAS ZAMEŠANJA IN MEŠANJA A+B (sekunde)
SESTAVINE
CEMENT IZ PLAVŽNE ŽLINDRE	VODA
PRIMER 1	780	200	360	30
PRIMER 2	780	200	360	30
PRIMER 3	780	200	360	30
PRIMER 4	780	200	360	60
PRIMER 5	780	200	360	60
PRIMER 6	780	200	360	60
PRIMER 7	780	200	360	120
PRIMER 8	780	200	360	120
PRIMER 9	780	200	360	120

Opomba: Volumski mešalni delež z apnom izboljšane prsti je 58 vol. %

Za primerjalni test je bilo nasproti njim pripravljenih devet vzorcev z apnom izboljšane cementne malte iz prsti na sledeči način (Primerjalni primer 1 do 9). Z apnom izboljšana prst je bila pripravljena z dodajanjem 25 % mase živega apna k prsti iz sprijetega vulkanskega pepela, ki je vsebovala 140 % mase vode, in z mešanjem in drobljenjem mešanice. Kakorkoli, za razliko od prejšnjih primerov je bil v primerjalnih primerih postopek zamešanja in mešanja z apnom izboljšane prsti z vodno trdilnim materialom ter vodo za izdelavo primerjalnih vzorcev iz z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, izveden v enem samem koraku in sicer direktno zamešanje in mešanje z apnom izboljšane prsti, cementa iz plavžne žlindre ter vode. Za zamešanje in mešanje z apnom izboljšane prsti s cementom iz plavžne žlindre so bili odmerjeni enaki časi kot v prejšnjih primerih, pa tudi deleži zamešanih materialov v z apnom izboljšani cementni malti iz prsti so bili enaki kot pri prejšnjih primerih. Tabela 1 prikazuje pripravljalne pogoje za z apnom izboljšane cementne malte iz prsti za vzorce primerov od 1 do 9, Tabela 2 pa prikazuje pripravljalne pogoje za z apnom izboljšane cementne malte iz prsti za primerjalne primere od 1 do 9.

Tabela 2

	Z APNOM IZBOLJŠANA PRST (A) (kg/m³)	CEMENT IZ PLAVŽNE ŽLINDRE (C) (kg/m³)	VODA (D) (kg/m³)	ČAS ZAMEŠANJA IN MEŠANJA A+B (sekunde)
PRIMERJALNI PRIMER 1	780	200	360	30
PRIMERJALNI PRIMER 2	780	200	360	30
PRIMERJALNI PRIMER 3	780	200	360	30
PRIMERJALNI PRIMER 4	780	200	360	60
PRIMERJALNI PRIMER 5	780	200	360	60
PRIMERJALNI PRIMER 6	780	200	360	60
PRIMERJALNI PRIMER 7	780	200	360	120
PRIMERJALNI PRIMER 8	780	200	360	120
PRIMERJALNI PRIMER 9	780	200	360	120
Opomba: Volumski meša	ni delež z apnom izboljšane prsti je 58 vol. %

Kot je jasno razvidno iz zgornjih prikazanih pogojev priprave z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, je razlika v pogojih priprave z apnom izboljšane cementne malte iz prsti med primeri in primerjalnimi primeri v tem, da je mešanje z apnom izboljšane prsti s cementom iz plavžne žlindre, ki služi kot vodno trdilni material, ter vodo, v prvotnih primerih, izvedeno obliki redke cementne malte iz cementa iz plavžne žlindre, medtem ko sta se pri primerjalnih primerih, cement iz plavžne žlindre in voda zamešala in mešala ločena.

Za vsak vzorec z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, narejene v prvotnih primerih in primerjalnih primerih, je bil opravljeno merjenje tečne vrednosti in merjenje meje porušne trdnosti. Rezultat je prikazan v tabeli 3. Vrednost tečnosti z apnom izboljšane cementne malte iz prsti je bila izmerjena takoj po pripravi, skladno z testi tečnosti kot so objavljeni v Japan Highway Corporation Standard JHS A 313. Za merjenje mejne porušne trdnosti so bili pripravljeni testni valjasti kosi iz z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, ki so imeli premer 100 mm in višino 200 mm, tako pripravljene testne kose so izpostavili vlažnemu odležavanju v termostatični komori pri 20DC in z relativno vlažnostjo 80% za dobo 28 dni, potem pa so bili na njih izvedeni testi porušne trdnosti v skladu z JIS A1216 za opravljanje meritev.

Tabela 3

	VREDNOST TEČNOSTI (mm)	ENOSMERNA PORUŠNA TRDNOST (kgf/cm³)
PRIMER 1	180	9,34
PRIMER 2	184	9,47
PRIMER 3	186	9,12
PRIMER 4	160	10,23
PRIMER 5	156	10,77
PRIMER 6	160	10,55
PRIMER 7	118	10,65
PRIMER 8	120	10,54
PRIMER 9	116	10,88
PRIMERJALNI PRIMER 1	196	7,43
PRIMERJALNI PRIMER 2	174	7,05
PRIMERJALNI PRIMER 3	189	5,59
PRIMERJALNI PRIMER 4	159	7,24
PRIMERJALNI PRIMER 5	170	8,55

PRIMERJALNI PRIMER 6	166	8,12
PRIMERJALNI PRIMER 7	120	10,47
PRIMERJALNI PRIMER 8	117	10,61
PRIMERJALNI PRIMER 9	122	10,70

Kot lahko vidimo iz zgoraj prikazanih rezultatov, kažejo vzorci z apnom izboljšane cementne malte iz prsti v primerjalnih primerih od 1 do 3 in od 4 do 6 razpršene vrednosti fizikalnih lastnosti, kar kaže na nestabilnost postopka, pa čeprav so bili vsi navedeni vzorci fluidizirani pod enakimi pogoji. Za vzorce z apnom izboljšane cementne malte iz prsti iz primerjalnih primerov od 7 do 9 lahko ugotovimo, da so njihove fizikalne lastnosti stabilne, za stabilizacijo pa je bilo potreben velik čas 120 sekund za zamešanje in mešanje.

Za vzorce z apnom izboljšane cementne malte iz prsti v prvotnih primerih od 1 do 3, od 4 do 6 in od 7 do 9, ki so bili pripravljeni po postopku iz tega izuma, pa nasprotno lahko ugotovimo, da velja,za vzorce, ki so bili pridobljeni pod enakimi pogoji, da so razlike med vrednostmi katerekoli izmed fizikalne lastnosti med ponovitvami testov zelo majhne, vključno z tečno vrednostjo in mejo porušitvene trdnosti, kar kaže na veliko stabilnost postopka in odlično uravnoteženost med različnimi stopnjami teh fizikalnih lastnosti. Vrednosti za meje porušne trdnosti v prvotnih primerih od 4 do 6 kažejo najboljše vrednosti, in so enake velikostne stopnje, kot jih dosegajo vrednosti meje porušne trdnosti pri primerjalnih primerih od 7 do 9, kar omogoča znatno zmanjšanje zamešalnega in mešalnega časa iz 120 sekund za primerjalne primere od 7 do 9 na 60 sekund.

Primere in primerjalne primere bomo sedaj primerjali kako vrednosti tečnosti z apnom izboljšane cementne malte iz prsti vplivajo na vzorce glede mejne porušne trdnosti na ekvivalentnem nivoju. Iz tega vidika, imajo vzorci z apnom izboljšane cementne malte iz prsti iz prvotnih primerov od 4 do 6 večje tečne vrednosti kot vzorci izboljšane cementne malte iz prsti iz prmerjalnih primerov od 7 do 9. To napeljuje, da mora imeti z apnom izboljšana cementna malta iz prsti v postopku fluidizacije pri zasipavanju večjo vrednost tečnosti. Zato je potrebno dodati vodo ali podobno, da dosežemo večjo vrednost tečnosti pri cementni malti, ki ima majhno tečno vrednost. To pa povzroči zmanjšanje deleža ponovno uporabljene prsti. To dokazuje, da je delež ponovno uporabljene prsti večji pri tehniki izdelave z apnom izboljšane cementne malte iz prsti po tem izumu kot je pri doslej znanih tehnikah.

Industrijska uporabljivost.

Glede na pričujoči izum, kot je bilo opisano zgoraj, se ob zamešanju in mešanju z apnom izboljšane prsti z vodno trdilnim materialom in vodo, omeji sprostitev in razpršitev Čvrstih delcev iz navidezno zrnaste površine z apnom izboljšane prsti. Zato je torej mogoče, da se med postopkom zamešanja in mešanja prsti omeji naraščanje viskoznosti mešanice. Kot rezultat je, zaradi možnosti omejitve deleža vode v mešanici fluidizirane prsti pod delež vode, ki je potreben po doslej znanih postopkih, da lahko povečamo delež ponovno uporabljene prsti glede na doslej znano stanje, in to nam daje možnost, da zmanjšamo stroške del in prispevamo k izboljšanju okolja.

Z namenom, da se zagotovi popolno delovanje z disperzijo sprijetih delov vodno trdilnega materiala, izum omogoča znatno zmanjšanje potrebnega časa za zamešanje in mešanje fluidizirane prsti, za kar je do sedaj bilo potrebnega veliko časa. Kot rezultat sledi, da je mogoče na gradbišču pripraviti fluidizirano prst in s tem izboljšati učinkovitost izvajalskih del in zmanjšati stroške dela.

Po pričujočem izumu je torej mogoče izdelati z apnom izboljšano cementno malto, s ki zadostiti poprej naštetim zahtevam, postopek njene izdelave in fluidizacijski postopek, ki le-to uporablja, kar utemeljuje industrijsko uporabljivosti.

Claims

PATENTNI ZAHTEVKI

1. Z apnom izboljšana cementna malta iz prsti, ki se jo uporablja za postopek utekočinjenja pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcijah, označena s tem da je pridobljena po naslednjem prvem in drugem koraku:

1 .korak: priprava redke cementne malte z mešanjem vode in vodno trdilnega materiala; in
2. korak: zamešanje in mešanje omenjene redke cementne malte, pripravljene omenjenem 1. koraku, z omenjeno z apnom izboljšano prstjo, da se izdela z apnom izboljšana cementna malta iz prsti.

2. Postopek za izdelavo z apnom izboljšane cementne malte iz prsti, ki se jo uporablja v fluidizacijskem postopku pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcijah, ki vsebuje naslednja dva koraka:

1 .korak: priprava redke cementne malte z mešanjem vode in vodno trdilnega materiala; in

2. korak: zamešanje in mešanje omenjene redke cementne malte, pripravljene omenjenem 1. koraku, z omenjeno z apnom izboljšano prstjo, da se izdela z apnom izboljšana cementna malta iz prsti.
3. Fluidizaciski postopek, pri delih na nizkih gradnjah/konstrukcija za izvajanje del polnjenja, zasipanja, zapolnjevanja in utrjevanje nabrežij, ki uporablja fluidizirano z apnom izboljšano prst, pri čemer je bil postopek izdelave z apnom izboljšane cementne malte iz prsti iz z apnom izboljšane prsti v skladu z zahtevkom 2, in izvajanje del, ki uporabljajo tako pripravljeno z apnom izboljšano cementno malto iz prsti.
4. Fluidizacijski postopek po zahtevku 3, pri čemer se omenjena z apnom izboljšana cementna malta iz prsti pripravi na omenjenem gradbišču del nizke gradnje/konstrukcije.
5. Fluidizacijski postopek po zahtevku 3, pri čemer je mešalno razmerje med omenjeno redko cementno malte in z apnom izboljšane prsti v 2. koraku določeno na osnovi zahtevane viskozne vrednosti za z apnom izboljšano cementno malto iz prsti na mestu vgradnje.