Состав для закрепления грунта Советский патент 1987 года по МПК C09K17/12 E02D3/12 C09K103/00 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при закреплении грунтов, в особенности грунтов так называемого культурного слоя, являющихся основаниями сооружений, бортами археологических раскопов.

Цель изобретения - повышение устойчивости закрепленного грунта к ю попеременному замачиванию-высушиванию и замораживанию оттаивайию, а .также уменьшение образования выцветов и высолов.

Изобретение осуществляют следуюпр1м 15 образом.

. В водный раствор силиката калия при перемешивании в определенном объемном Соотношении вводят водный раствор диметилформамида. Бремя ге- 20 леобразоэания легко регулируется от нескольких минут до часов в зависимости от концентрации реагирующих веществ, их объемного соотношения и температуры раствора. Полученный 25 раствор инъецирует в грунты, подвергающиеся закреплению. Количество от- вердителя в инъекционном растворе можно уменьшить за счет повышения температуры раствора. И наоборот, 30 понижение температуры в растворе ниже 15°С требует обязательного увеличения количества или концентрации отвердителя, что в свою очередь обесзов.его культурного слоя как исторического источника и одновременно объекта музейного показа, ценность которого зависит от его целостности и не- потревоженности. Причем к закрепленным .массивам - разрезам культурного слоя, предъявляются особые требования: сохранение исходного цвета и текстУры при обеспечении достаточной прочности и высокой сопротивляемости выветриванию (включая попеременные высыхание-замачивание и замораживание-оттаивание) .

Кроме того, в отличие от грунтов природного происхождения, культурный слой весьма неоднороден по своему составу как по вертикали, так и в горизонтальном направлении. Пестрота состава включений (до 52% карбонатов и до 30% органических веществ), а также низкая водопроницаемость (Кф 0,2-0,5 м/сут) обусловливает трудность искусственного преобразования грунтов культурного слоя.

Силикат калия наиболее широко используется в производстве силикатных красок, а также при реставрации фасадов архитектурных памятников.

Натриевое стекло для этих целей применяться не может, так как образует на окрашенных поверхностях белые высолы углекислых солей (вьщеляющие- ся при взаимодействии жидкого стекла

печивает лучшую устойчивость закреп- 35 - углекислотой воздуха) , которые разленного грунта к процессам выветривания.

Использование концентраций реагирующих веществ ниже указанных может привести к разбавлению раствора за счет влажности самого грунта, что может снизить прочность закрепления грунта,, а повьш1ение их концентраций затрудняет проникновение раствора в грунт.

Предлагаемый состав является эффективным при его применении с целью сохранения и музеефикации архитектурно-археологических объектов.

Вскрытые археологами основания таких памятников, особенно расположенных в районе морских побережий, подвергаются интенсивному вьшетриванию и разрушению под действием ветров, переменного увлажнения, значительных перепадов температур и других факторов. Консервация любого архитектурно- археологического памятника включает и сохранение стратиграфических разрезов.его культурного слоя как исторического источника и одновременно объекта музейного показа, ценность которого зависит от его целостности и не- потревоженности. Причем к закрепленным .массивам - разрезам культурного слоя, предъявляются особые требования: сохранение исходного цвета и текстУры при обеспечении достаточной прочности и высокой сопротивляемости выветриванию (включая попеременные высыхание-замачивание и замораживание-оттаивание) .

Кроме того, в отличие от грунтов природного происхождения, культурный слой весьма неоднороден по своему составу как по вертикали, так и в горизонтальном направлении. Пестрота состава включений (до 52% карбонатов и до 30% органических веществ), а также низкая водопроницаемость (Кф 0,2-0,5 м/сут) обусловливает трудность искусственного преобразования грунтов культурного слоя.

Силикат калия наиболее широко используется в производстве силикатных красок, а также при реставрации фасадов архитектурных памятников.

Натриевое стекло для этих целей применяться не может, так как образует на окрашенных поверхностях белые высолы углекислых солей (вьщеляющие- ся при взаимодействии жидкого стекла

рушают красочный -слой и портят внешний вид поверхностей. Углекислые соли калия благодаря большой гигроскопичности, не кристаллизуются в зтих

0 условиях и поэтому не оказывают отрицательного действия.

При закреплении грунтов силикатно- формамидной рецептурой используются растворы силиката натрия повьш1енного

5 модуля (Mj 3,3-3,4) путем введения в жидкое стекло до&авки кремнефторис- товодородной кислоты. Однако введение в раствор силиката калия кремне- фтористоводородной кислоты вызывает

0 образование малорастворимого кремне- фтористого калия, который, находясь во взвешенном состоянии, может ухуд- . шить проницаемость инъекционного раствора.

Силикат калия отличается от силиката натрия более высокой химической активностью. В закрытых сосудах силикат калия может храниться долгое время j но он очень быстро разлагается

5

на воздухе. В изобретении рекомендуется использовать раствор силиката калия с превышенным сроком годности по ГОСТу, имеющего в результате этого высокий модуль и подлежащего утилизации, так как он не пригоден в архитектурной практике для реставрации фасада зданий из-за отслаивания силикатной краски.

Повьшение силикатного модуля силиката калия можно достичь также путем введения в него различных карбоновых кислот и оксикислот. Использование в предлагаемом составе силиката калия с модулем ниже, чем 3,3, или силиката калия, отвечающего требованиям ГОСТ 9476-60, приводит к образованию двух несмешиваюЩихся фаз - твердой и жидкой, что препятствует возможности введения раствора в грунт.

В качестве отвердителя предлагается использовать диметилформамид (МРТУ 6-09-4514-67), который является более активным, менее дефицитным и дорогостоящим в сравнении С форма- ьшдом.

Примеры выполнения предлагаемого

состава с различным соотношением ком- зо выцветов и высолов, понентов и свойства полученных при этом растворов представлены в табл.1

креплению грунта, а чества силиката не летворительного зак особенно грунта кул

В табл. 2 предст закреплению грунтов предлагаемым состав

Как следует из т 1Q ный предлагаемым со высокие показатели ких свойств, а на е сутствуют изменения раски, вызываемые о 15. цветов и высолов.

Формула из

Состав для закре 20 имущественно подлеж и музеефикации на р ческих памятников, кат щелочного метал на основе формамида 25 чающийся те повьш1ения устойчиво грунта к попеременн высушиванию и замор нию, а также уменьш

ликата щелочного ме ликат калия с силик 3,5, а в качестве о тилформамид при сле нии компонентов, об

Как видно из табл. 1, .повьпиенное содержание в составе силиката калия приводит к резкому возрастанию вязкости раствора, которая препятствует равномерной пропитке и хорошему завыцветов и высолов,

креплению грунта, а снижение количества силиката не обеспечивает удовлетворительного закрепления грунта, особенно грунта культурного слоя.

В табл. 2 представлены данные по закреплению грунтов культурных слоев предлагаемым составом.

Как следует из табл. 2, закреплен- ный предлагаемым составом грунт имеет высокие показатели физико-механических свойств, а на его поверхности отсутствуют изменения естественной окраски, вызываемые образованием вы- цветов и высолов.

Формула изобретения

Состав для закрепления грунта пре- имущественно подлежащих консервации и музеефикации на раскопах археологических памятников, включающий силикат щелочного металла, отвердитель на основе формамида и воду, о т л и - чающийся тем, что, с целью повьш1ения устойчивости закрепленного грунта к попеременному замачиванию- высушиванию и замораживанию-оттаиванию, а также уменьшения образования

он в качестве силиката щелочного металла содержит силикат калия с силикатным модулем 3,3- 3,5, а в качестве отвердителя - диметилформамид при следующем соотношении компонентов, об.%:

Силикат калия 40,45-56,80 Диметилформамид 9,4-10,2 ВодаОстальное

Таблица 1

Культурньй Прототип ВоздушноВодное

Культурный Прототип Воздушно

сухое

Воздушно- влажное

Водное

Воздушно- сухое

Таблица 2

1,8 О , 0,05

0,8 0,4 0,5

13

1,0 0,5 0,5

17

0,1 0,4

О О

12

ультурный Прототип лой,гороище Панти- апей

Воздушно- влажное

Водное

Воздушно- сухое

Воздушно- влажное

Водное

Воздушно- сухое

Воздушно- влажное,

Водное

Воздушно- сухое

Воздушно- влажное

Водное

Воздушно- сухое

Воздушно- влажное

Водное

Частичное изменение в цветовой гамме обр.азца (обелесовывание).

ВНИИПИ Заказ 3923/22 Тираж 633Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород ул. Проектная, А

1333682

8. Продолжение табл. 2

0,1 0,4

0,3 0,3

0,02 0,3

10

11

10

2,2

О О

0,05 0,4

10

Изобретение относится к строительству и -может быть использовано при закреплении грунтов, в особенности грунтов так называемого культурного слоя, являющихся основаниями с ооружеНИИ, бортами архе ологичееких раскопов. Целью изобретения является повьшение устойчивости закрепленного грунта к попеременному замачиванию- высушиванию и замораживанию-оттаиванию, а также уменьшение образования выцветов и высолов. Состав для закрепления грунтов содержит 40,45 - 56,80 мас.% силиката калия с силикатным модулем 3,3-3,5; 9,4 - 10,2 мае.% диметилформамида и остальное - воду. Общее количество циклов, которое вьщерживает образец: высушивание-замачивание 5-8, замо.раживание- оттаивание 10-17. Изменения первоначальной окраски грунта нет. 2 табл. с (Л I DO со со