Способ изготовления термически укрепленного дорожного основания Советский патент 1991 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению грунтов термическим воздействием в виде дорожных и других оснований.

Цель изобретения - повышение эффективности.

На чертеже показаны разрез дорожного основания, размещение оборудования и средств контроля процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале укладывают на грунт 1 основания, песчаный подстилающий слой 2 и материал 3 несущего слоя основания, закрывают его местным грунтом 4 и газоизоляционным перекрытием 5, например, коробчатым настилом из термостойкого железобетона или j металла с оставлением зазора 6 Газоизоля- | ционное перекрытие 5 соединено патрубками 7 с вакуум-насосом 8 и через осушитель 9 с компрессором 10. от которого прокладывают трубопровод 11 в подстилающий слой 2. Перед укладкой слоя из местного грунта 4 несущий слой 3 уплотняют известными средствами и нарезают в нем температурные швы (не показано) Затем электрозаOs

о

Ы ГО

О

ю

пальником 12 воспламеняют предварительно введенную в материал 3 термитную смесь, например, из алюминия с твердым измельченным топливом, количество которого определяют из зависимости

G TVCM/Q,

где Т-температура спекания связного грунта, °С;

V - объемная масса материала основания, кг/м ;

С - удельная теплоемкость связного грунта, МДж/кг°С/;

Q - теплота сгорания твердого топлива, МДж/кг;

М - коэффициент тепловых потерь, равный 1,08 /1+В/;

В - толщина слоя несущего основания после уплотнения, м.

Затем отсасывают из зазора 6 отработанные газы, осушают их, смешивают с атмосферным воздухом и нагнетают в подстилающий слой 2, повторяя процесс до нагревания материала несущего слоя, покрытия 3 до температуры спекания связного грунта, в среднем до 1400°С, что контролируют системой термодатчиков 13с записывающими приборами 14 и по резкому сокращению вакуумируемых из зазора 6 отработанных газов. После этого контролируют изменение температуры в слоях 3 и 4 и зазоре б пока она не уменьшится до 40- 60°С, демонтируют газоизоляционное перекрытие 5, удаляют слой местного грунта для последующего многократного использования, а температурные швы заполняют гидроизоляционным материалом, например битумной мастикой известного состава.

Размещение уплотненного несущего слоя покрытия между подстилающим слоем и слоем из местного грунта создает защиту от тепловых потерь, обеспечивает равномерную фильтрацию отработанных газов и воздуха для поддержания процесса горения твердого топлива.

Газоизоляционное перекрытие и воздушный зазор под ним уменьшают тепловые потери в атмосферу и создают условия для равномерного отсасывания отработанных газов.

Термитная смесь из алюминия обеспечивает равномерное интенсивное сгорание твердого топлива и нагревание материала несущего слоя до спекания связного грунта при температуре 1300-1500°С.

П р и м е р. На опытной площадке осуществляли изготовление двух участков термогрунтовых оснований для дороги с шириной проезжей части 3,5 м по описанной технологии. По предварительным данным лабораторных испытаний Т 1400°С;

V 1600 кг/м3; В 0,3 м; М 1; Q 29,4 МДж/кг; С 0,987 МДж(кг °С). Использовали оборудование: компрессор ЗИФ-55 с осушителем ОТ-80; вакуум-насос РМК-4; электрозапальник ЭЗ-800; датчики температуры с Прибором ЭПП-9МТ; коробчатый настил железобетонный; несущий слой уплотняли моторными катками. Термитная смесь из алюминия и прокаленной окалины с темпе0 ратурой воспламенения 800°С в количестве 1 % по массе.

Согласно зависимости содержание угля в материале несущего слоя составило 131,4 кг/м3 Сравнение показателей

5 приведено в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ; повышает эффективность за счет сокращения длительности процесса на 15-17чи расхода тепловой энергии на 1711 МДж/м3,

0 трудоемкость на 2,5-2,7 чел.дн/м3. Формула изобретения Способ изготовления термически укрепленного дорожного основания, включающий укладку песчаного подстилающего

5 слоя и слоя материала основания с горючим веществом, уплотнение материала, нагревание последнего сжиганием в нем горючего вещества, отбор посредством вакуумирова- ния отработанных газов и возвращение их в

0 основание и выравнивание поверхности основания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, после уплотнения материала последовательно осуществляют нарезание в нем температурных

5 швов, укладку дополнительного слоя из местного грунта и размещение над ним с зазором газоизоляционного перекрытия, перед возвращением отработанных газов в основание ведут-их смешивание с атмосферным

0 воздухом, после нагревания материала основания осуществляют его охлаждение, затем ведут снятие с- него дополнительного слоя из местного грунта и последующее заполнение гидроизоляционным материалом

5 температурных швов, причем отбор отработанных газов ведут из зазора под газоизоляционным перекрытием, в качестве материала основания используют смесь из песка и связного грунта, а в качестве горю0 чего вещества - твердое измельченное топливо с термитной смесью в количестве 0,9-1,1% по массе, причем нагревание материала основания производят до спекания связного грунта, а количество твердого иэ5 мельченного топлива принимают в количестве, определяемом из зависимости

С

G TVМ

где Т - температура спекания связного грунта, °С;

V - объемная масса материала основа-М - коэффициент тепловых потерь, равния, кг/м3;ный 1,08 /1+В/;

. С - удельная теплоемкость связногоВ толщина слоя основания после упгрунта, МДж/кг С/:лотнения, м.

Q- теплота сгорания твердого топлива, 5 МДж/кг;

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению грунтов термическим воздействием в виде дорожных и других оснований и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что после уплотнения материала последовательно осуществляют нарезание в нем температурных швов, укладку дополнительного слоя из местного грунта и размещение над ним с зазором газоизоляционного перекрытия. Перед нагнетанием горячих газов в основание ведут их смешивание с атмосферным воздухом. После нагревания материала основания его охлаждают. Затем снимают с него дополнительный слой из местного грунта и последующее заполнение гидроизоляционным материалом температурных швов. Отбор отработанных газов ведут из зазора над газоизоляционным покрытием В каиестве материала основания используется смесь из песка и связного грунта, а в качестве горючего вещества - твердое измельченное топливо с термитной смесью в количестве 0,9-1,1 % по массе. Нагревание материала основания производят до спекания связного грунта. Количество твердого измельченного топлива определяют согласно принятой математической зависимости. 1 табл. 1 ил 1Л С

4 321 д ж