Грунтовая смесь для дорожного строительства Российский патент 2023 года по МПК E01C3/04 E01C7/10 C04B28/04 C04B111/20 

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для укрепления грунтов земляного полотна железных дорог в периоды его строительства, ремонта и реконструкции.

Известен состав для стабилизации грунта RU 2717592, E02D 3/12, 24.03.2020, содержащий отсев дробления горных пород, цеолит, а в качестве минерального вяжущего – цемент. Недостатком состава является высокая стоимость входящих в него материалов: на 70% он состоит из дорогостоящих каменных отходов дробления горных пород, к ним добавляется стоимость цемента, изготовление которого обходится в несколько раз дороже, чем производство извести в конструкции аналога.

Известна композиция укрепленного глинистого грунта RU 2621802, E02D 3/12, 07.06.2017, в которой в качестве укрепляемого составляющего используются суглинки и глины, а в роли вяжущего – смесь металлургических шлаков с доменным шламом.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является конструкция укрепленного глинистого грунта RU 2643869, E02D 3/12, 06.02.2018, которая в качестве вяжущего составляющего использует цемент, эфир целлюлозы и силикат натрия. Данное изобретение применяется для засоленных и переувлажненных грунтов.

Общими признаками приведенного решения и заявляемого изобретения являются:

- наличие в составе цемента, который вводится в грунт в соответствии с рецептурой.

Отличительными признаками заявляемого решения являются:

- укрепляемый грунт относится к тяжелым глинистым грунтам с числом пластичности в диапазоне от 27 до 50 и высоким содержанием монтмориллонита;

- наличие в составе смеси пылеватого песка;

- отсутствие в составе эфира целлюлозы и силиката натрия.

Технический результат заключается в увеличении прочности тяжелого глинистого грунта, отсутствии набухания и морозного пучения, что свойственно гидрофильным глинистым грунтам.

Технический результат достигается за счет того, что в качестве укрепляемого грунта в нем используются тяжелые глинистые грунты с числом пластичности от 27 до 50 и высоким содержанием монтмориллонита, а в качестве дополнительного добавочного материала применяется пылеватый песок при следующем соотношении в массовых %:

цемент марки М300 3-7 пылеватый песок 10 тяжелый глинистый грунт 82-86 вода остальное

После проведения цикла лабораторных испытаний установлено, что подобранные компоненты при указанном соотношении позволяют получить грунтовую смесь с высокой прочностью. Удельное сцепление укрепленного грунта при сдвиговых испытаниях образцов достигает 150 кПа, что значительно превышает исходные значения в 40-50 кПа. При этом стоит отметить, что при длительном твердении в период до 28 суток грунтовая смесь затвердевает таким образом, что становится практически невосприимчива к насыщению водой. Полученная грунтовая смесь относится к ненабухающим и непучинистым грунтам по ГОСТ 12248.6-2020 и ГОСТ 28622-2010 соответственно. Результаты испытаний сведены в таблицах 1 и 2.

Данные таблиц 1 и 2 показывают, что предлагаемое изобретение значительно снижает набухание и определяет грунтовую смесь как ненабухающую, а результаты испытаний смеси на определение степени морозного пучения определяет ее как непучинистую.

При разработке данного изобретения решалась задача повышения прочности тяжелого глинистого грунта, снижение его набухания и пучинистости посредством укрепления вяжущим, не наносящего экологического вреда окружающей среде.

Эффективность данного изобретения подтверждается лабораторными испытаниями и обусловлена следующими свойствами полученной смеси:

1. Сцепление грунтовой смеси достигает 150 кПа, что в 2-3 раза выше, чем у глинистого грунта при естественном залегании.

2. Относительная деформация морозного пучения образца грунтовой смеси составляет менее 0,01, что характеризует ее как непучинистую по ГОСТ 28622-2010.

3. Относительная деформация набухания без нагрузки составляет менее 0,04, что характеризует грунтовую смесь как ненабухающую.

Следует отметить, что существенным является лишь состав грунтовой смеси, и изготовить ее можно на месте производства работ с использованием любых современных грунтосмесительных машин.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для укрепления грунтов земляного полотна железных дорог в периоды его строительства, ремонта и реконструкции. Грунтовая смесь для дорожного строительства содержит, мас.%: цемент марки М300 3-7, пылеватый песок 10, тяжелый глинистый грунт с высоким содержанием монтмориллонита и числом пластичности от 27 до 50 82-86, воду - остальное. Технический результат – повышение прочности, снижение набухания и морозного пучения тяжелого глинистого грунта. 2 табл.

Грунтовая смесь для дорожного строительства, содержащая грунт, цемент и воду, отличающаяся тем, что используется цемент марки М300, в качестве укрепляемого грунта используется тяжелый глинистый грунт с числом пластичности от 27 до 50 и высоким содержанием монтмориллонита, и дополнительно содержится пылеватый песок при следующем их соотношении, мас.%:

цемент марки М300 3-7 пылеватый песок 10 тяжелый глинистый грунт 82-86 вода остальное