СМЕСЬ ДЛЯ ГРУНТОБЕТОНА Российский патент 2010 года по МПК C04B28/04 C04B14/10 C04B111/20 

Изобретение относится к стройматериалам, а именно к грунтобетонам, и может быть использовано в дорожном строительстве.

Известна сырьевая смесь, содержащая отработанный формовочный песок и химическую добавку в виде безводного сернокислого натрия (RU №93003259, МПК⁷ С04В 28/00).

Недостатком известной сырьевой смеси для грунтобетона является узкая сфера применения по причине недостаточного количества сырьевых материалов.

Задачи, на решение которых направлено предлагаемое решение - использование широкораспространенных компонентов в изготовлении грунтобетона с высокими эксплуатационными свойствами.

Технический результат достигается тем, что смесь для грунтобетона содержит глинистый грунт, вяжущее, добавку и воду, при этом в качестве химической добавки используется ферментный препарат «Дорзин», а в качестве вяжущего - портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистый грунт - 78-83 портландцемент - 4-8 «Дорзин» - 0,03-0,06 вода - остальное

Введение ферментного препарата «Дорзин» в наиболее оптимальном количестве, равном 0,05%, улучшает гидратационные процессы, значительно снижает усадку грунтобетона, уменьшает трещинообразование, повышает морозостойкость.

Ферментный препарат «Дорзин» является композицией веществ, в основном образовавшихся в процессе культивирования микроорганизмов (дрожжей рода Saccharomyces) на комплексной питательной среде с некоторыми добавками. Основой питательной среды является свекловичная меласса. Из мелассы в состав препарата переходят бетаин (который дрожжами не ассимилиуется), а также красящие вещества, состоящие в основном из меланоидов, гуминов и карамелей. В состав препарата входят также полимерные гликоли и полиакриламид. Основу препарата составляет клеточное вещество микроорганизмов - аминокислоты и биополимеры: пептиды и белки (в том числе комплекс ферментов дрожжевых клеток). (Стандарт организации 001-2005. - Введ. 01.05.2005. - М., 2005. - 25 с.).

Для изучения возможности производства грунтобетонов были рассмотрены наиболее распространенные природные грунты - суглинки легкий пылеватый и тяжелый пылеватый. Изучен их гранулометрический состав, приведенный в таблице 1.

Таблица 1 - Гранулометрический состав песчаной фракции Размер частиц, мм Содержание, % суглинок легкий пылеватый >5 0 5-2 2,22 2-1 4,11 1-0,5 4,67 0,5-0,25 6,00 0,25-0,1 6,76 <0,1 76,24 суглинок тяжелый пылеватый >5 0 5-2 0,88 2-1 1,43 1-0,5 1,99 0,5-0,25 2,78 0,25-0,1 4,31 <0,1 88,61

По результатам определения гранулометрического состава данные грунты отличаются высоким содержанием глинистых и пылеватых частиц. По данным рентгенофазового и дифференциально-термического анализов было выявлено высокое содержание кварца - 70%, также в состав грунта входят в разных процентных соотношениях анортит и монтмориллонит. Данные обстоятельства свидетельствуют о пригодности исследуемых грунтов для укрепления.

Для определения состава грунтобетона было опробовано введение предлагаемой добавки в грунты без цемента и в различных соотношениях с цементом (4, 6, 8, 10%). Динамика набора прочности представлена на чертеже:

а - грунтобетон на основе суглинка легкого пылеватого,

б - грунтобетон на основе суглинка тяжелого пылеватого.

В результате проведенных исследований выяснено, что грунтобетон оптимального состава соответствует марке по прочности M100.

По экспериментальным данным введение портландцемента выше 8% нецелесообразно, так как это не обеспечивает улучшения качественных показателей грунтобетона, но значительно повышает стоимость его изготовления. Оптимальное содержание портландцемента в смеси должно находиться в пределах 4-8%.

Пример

Глинистый грунт (суглинок) в количестве 80 мас.% в грунтосмесителе перемешивали с портландцементом в количестве 4 мас.%, затем в воду в количестве 15,95 мас.% добавляли 0,05 мас.% ферментного препарата «Дорзин» и, добавляя в смесь грунта с портландцементом, тщательно перемешивали. Получали образцы высокой прочности, соответствующие марке M100, обладающие высокой водостойкостью и морозостойкостью, соответствующим марке F25.

В ходе исследований была теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность получения грунтобетонов на основе глинистых пород за счет дополнительного введения ферментного препарата при укреплении грунтов цементом.

Изобретение относится к стройматериалам, а именно к грунтобетонам, и может быть использовано в дорожном строительстве. Смесь для грунтобетона содержит глинистый грунт, вяжущее - портландцемент, химическую добавку - ферментный препарат "Дорзин" и воду, %: глинистый грунт - 78-83, портландцемент - 4-8, "Дорзин" - 0,03-0,06, вода - остальное. Технический результат - повышение прочности, водостойкости и морозостойкости. 1 табл., 1 ил.

Смесь для грунтобетона содержит глинистый грунт, вяжущее - портландцемент, химическую добавку и воду, отличающаяся тем, что в качестве химической добавки она содержит ионный закрепитель грунта - ферментный препарат "Дорзин" при следующем соотношении компонентов, %:
глинистый грунт 78-83 портландцемент 4-8 "Дорзин" 0,03-0,06 вода остальное