Способ укрепления глинистого грунта Советский патент 1987 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтов при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов.Цель изобретения - повышение прочностных свойств укрепленного грунта и снижение его водонасыщения.

Способ осуществляют следующим образом.

В начале в грунт вводят растворимую древесную смолу. После перемешивания смеси ее выдерживают в течение 1-5 ч. Затем в грунт вводят не- .гашеную известь. , Смесь вновь тщательно перемешивают, выдерживают в таком состоянии в течение 12-24 ч, а затем уплотняют.

Растворимая древесная смола (РДС) при введении ее в грунт равномерно распределяется тонким слоем на поверхности минеральных частиц и их микроагрегатов. Этому способствует также механическое перемешивание смеси грунта в РДС. Введенная в грунт РДС, обладая высокой кислотностью (рН 3), раскисляет грунт и придает грунту общую кислую реакцию. Находящиеся в РДС кислоты, особенно фенолокислрты, проникают внутрь агрегатов по микротрещинам. Таким образом, грунт в течение 1-5 ч хорошо пропитывается компонентами РДС, в результате чего на поверхности минеральных частиц и их агрегатов образуется тонкая пленка РДС либо с непосредственным контактом, либо через пленку воды.

В дальнейшем (после введения в смологрунт извести) происходит ряд активных взаимодействий: нейтрализация кислой среды, ощелачивание среды до рН 8-12, гашение извести и образование гидроксида кальция в водном растворе Са(ОНХ. Кроме того, при высоком показателе рН 10-12 происходит пересыщение раствора и образование зародышей - центров кристаллизации. Однако наличие РДС, имеющей органическую природу и играющей в данном случае роль буферных прослоек,препятствует развитию процесса роста кристаллов. В тоже время процесс образования центров кристаллизации продолжается до тех пор, пока имеется влага и избыточное количество извести. Таким образом, замедленный процесс взаимодействия извести с поверхностью минеральных частиц и их

агрегатов (в связи с наличием на поверхности пленки РДС) приводит к многократному увеличению активных центров кристаллизации и формированию

более однородной и прочной мелкокристаллической структуры укрепленного грунта.

В результате дальнейшего перемешивания смолоизвестегрунта происходит

полное гашение извести, а образовавшийся гидроксид кальция частично растворяется (распадается) на ион Са и гидроксил ОН . В свою очередь взаимодействие гидроксила с тонкодисперсным и аморфным кремнеземом SiO образует гелеобразное вещество, которое при взаимодействии с СаСОН) превращается постепенно в водонерастворй- мый гидросиликат кальция. По такой

же схеме образуются и гидроалюминаты кальция. Одновременно с указанными процессами происходит взаимодействие высокореакционных фенолов, содержащихся в РДС, с известью, в результате чего образуется новое нерастворимое или весьма малорастворимое вещество - фенолокальциевая соль, называемая фенолятом кальция.

В процессе выдерживания смолоизвестегрунтовой смеси в течение 12- 24 ч происходит более полное гащение извести с одновременным протеканием вышеуказанных процессов взаимодействия компонентов смеси.

Окончательное уплотнение смеси приводит к контактному взаимодействию разделенных ранее между собой (воздушными прослойками и пленками РДС) активных центров кристаллиззции с Са(ОН)2 и другими компонентами, в результате чего происходит рост кристаллов, а также их срастание между собой и минеральными частицами, при зтом повьш1ается плотность

всей системы и происходит упорядочение структзфы. Таким образом, полуается новый прочный и водоустойчиый материал - смолоизвестегрунт.

50 Следует отметить, что увеличение технологического интервала времени от момента перемешивания смеси до ее уплотнения (12-24 ч) повышает технологичность предлагаемого способа ук55 репления грунта и дает возможность заготавливать смесь заранее (за сутки) без снижения ее качества, что значительно расширяет возможности строителей и увеличивает маневренность рабочей силы, материалов и машин.

Важным является то, что РДС вводя без подогрева при температурах окружающей среды менее 20°С.

введение извести в обработанный смолой грунт осуществляется за интервал времени меньше 1 ч, то эффект фенолокислотного дробления грунтовых агрегатов почти не наблюдается а при интервале большем 5 ч образуются крупные смологрунтовые агрегаты что резко снижает количество центров кристаллизации и ведет к образованию неоднородной структуры.

Выдерживание смолоизвестегрунто- вой смеси перед ее уплотнением менее 12 ч не обеспечивает полного гашения извести, а более 24 ч - приводит к снижению свойств укрепленного грунта и ухудшает технологичность предлагаемого способа.

Предлагаемым способом укрепляли грунт, представлявший собой пьшева-. тую супесь. Эту супесь с влажностью на 3% ниже оптимальной перемешивали с ДРС, выдерживали в заданном интервале времени, а затем вводили негашеную известь с активностью 70%. Смесь после перемешивания выдержива- ли определенное время, после чего ее

2,8

6 8

5,6 4,2

уплотняли с удельной нагрузкой 30 МПа, Дозировку извести к массе грунта определяли в пересчете на ее активность.

Примеры выполнения предлагаемого (1-18) и известного (19) способов и сравнительные результаты определений свойств укрепленного грунта представлены в таблице.

Как видно из таблицы, укрепленный предлагаемым способом грунт имеет высокие показатели прочностных свойств и низкую величину водонасыщения.

Формула изобретения

Способ укрепления глинистого грунта, включающий обработку его 2,8- 5,6% извести и 6-10% растворимой древесной смолы, выдерживание полученной смеси во времени и последующее уплотнение, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств укрепленного грунта и снижения его водонасьпцения, сначала грунт обрабатывают растворимой древесной смолой, выдерживают его в течение 1-5 ч, затем обрабатывают известью, а полученную смесь выдерживают в течение 12-24 ч.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтов при устройстве оснований автомобильных дорог, и аэродромов . Целью изобретения является повышение прочностных свойств укрепленного грунта и снижение его водо- насыщения. Способ укрепления глинистого грунта заключается в последовательной обработке его 6-10% раство- римой древесной смолы, выдержки в течение 1-5 ч и обработке 2,8-5,6% извести с последующим выдерживанием полученной смеси в течение 12-24 ч, Прочность при сжатии укрепленного грунта 3,8-6,3 МПа, водонасыщение 0,1-0,68%. 1 табл. о 9 (Л