Способ закрепления грунта для дорожного покрытия Советский патент 1992 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления грунта при устройстве дорог и аэродромов.

Целью изобретения является повышение усталостной прочности покрытия.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Подлежащий закреплению грунт размельчают, перемешивают его с 75-85% от всего потребного количества медленно твердеющего минерального вяжущего и с 75-85% добавки, активизирующей процесс твердения этого вяжущего. Смесь увлажняют, уплотняют, затем ее с помощью фрезы размельчают и смешивают с оставшимся количеством медленно твердеющего минерального вяжущего и активизирующей его добавки, а также с необходимым количеством органического вяжущего. После этого

смесь окончательно уплотняют. В качестве медленно твердеющих вяжущих могут быть использованы золы уноса, граншлаки, нефелиновые шламы, в качестве органического- битумы, битумные эмульсии, нефтяные гудроны, а в качестве активизирующей добавки - цемент, известь, гипс, щелочи, кислоты и т.д.

Усталостная прочность минеральных материалов, в значительной мере обуславливаемая его структурой, зависит от микро- структуры кристаллической решетки вяжущего и главным образом от степени неоднородности. Медленно твердеющие вяжущие к которым относятся, например, шламы алюминиевого производства, снижают вязкость кристаллической системы, увеличивают степень ее пластичности. Этому также способствует введение органического вяжущего. В то же время, добавка

VI

GJ 00 Ч)

ел

органического вяжущего приводит к резкому замедлению процессов формирования прочной структуры материала. В этих условиях первоначальное уплотнение смеси грунта с частью медленно твердеющего вяжущего и частью добавки, активизирующей его твердение, приводит к дроблению комков вяжущего с разрушением труднораство- римых пленок, что в сочетании со стесненными условиями и наличием добав- ки-активизатора резко ускоряет химические процессы твердения. При повторном размельчении образуются агрегаты, обладающие, с одной стороны, уже довольно высокой прочностью и, в то же время, значительными регенирирующими свойствами. Введение органического вяжущего приводит к некоторому замедлению процессов твердения.

Однако введение дополнительной (оставшейся) части вяжущих компонентов ускоряет процессы твердения, одновременно способствуя активному окислению органического вяжущего. Кроме того, повторное размельчение и перемешивание компонентов смеси способствует увеличению однородности этой смеси, и, следовательно, способствует увеличению степени однородности структуры материала. Раздельное введение минерального вяжущего с добав- кой-активизатором способствует также этому, но за счет модификации кристаллов цементного камня, делая его структуру мелкокристаллической.

Смешение компонентов смесей осуществляли с помощью лабораторной мешалки в течение 3 мин.

В качестве медленно твердеющего вяжущего использовались нефелиновый шлам (НШ) Ачинского глиноземного комбината, отвечающий требованию ТУ 48-0114-19-84 Шламы нефелиновые (белитовые) глиноземного производства, цементная пыль (ЦП), содержащая: СаО 43,5%, Si02 12,2%; 3,3%; Fe203 2,4%; МдО 0,36%; S03 0,5%; К20 N320 1,8%; п.п.п.22,3%; зола- уноса сухого удаления (ЗУС), отвечающая требованиям, предъявляемым к золам ВСН 185-75. SiOa 4,7%; СаО своб. 8,9%; п.п.п.4,7%; см2/г, модуль активности 0,17.

В качестве органического вяжущего использовались: нефтяной гудрон (НГ), имеющий следующие характеристики: плотность 0,98 г/см , условная вязкость по вискозиметру СБ 80 64 с, потеря массы при нагрева- нии в течение 4 ч при 110°С 0,14%, сцепление с мрамором выдерживает; сырая каменноугольная смола (КМС,) отвечающая требованиям ОСТ 1462 1462-80; жидкий битум (ЖБ) марки СГ 70/130, полученный путем разжижения вязкого битума марки БНД 60/90 дизельным топливом.

Уплотнение образцов осуществляли под давлением 15,0 МПа. Показатели прочности и морозостойкости определяли по методике, изложенной в Инструкции СН 25-74

Испытание на истираемость проводили на круге истирания ЛКИ-3 по ГОСТу 13087- 81.

Укреплению подвергался связный грунт-суглинок, имеющий число пластичности 12,9%, а рН водной вытяжки 8,1%.

В качестве активизаторов твердения ис- пользовались следующие вещества: портландцемент М 400, содержащий 20% доменного шлака и с нормальной густотой цементного теста 29,0% (Ц),известь 1 класса (ИЗ); хлористый кальций, отвечающий тре- бованиям ГОСТ 450-70 Кальций хлористый технический.

Расход вяжущих материалов и активизаторов твердения принят из расчета получения равнопрочного материала по составу, грунт +12% цемента + 4% жидкого битума, испытанного в возрасте 28 сут.

Дозировка вяжущих материалов и активизаторов твердения принята в следующих количествах: 3%; КМС5%; ЖБ4%; НШ 50%; ЦП 22%; ЗУС 22% Ц 3 %; ИЗ 4%; 1,5%.

Примеры выполнения способа и результаты сравнительных испытаний закрепленного грунта представлены в таблице.

Как следует из таблицы, закрепленный предлагаемым способом грунт имеет высокие показатели физико-механических свойств, в частности предела усталостной прочности покрытия, определенной как отношение предела прочности материала при раскалывании к пределу прочности его при сжатии,

45

Формула изобретения

Способ закрепления грунта для дорожного покрытия, включающий его размельчение, перемешивание с минеральным вяжущим, уплотнение смеси, размельчение

0 ее, последовательную обработку органическим и минеральным вяжущим и окончательное уплотнение, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности покрытия, перемешивание грун5 та сначала осуществляют с 75-85% от потребного количества минерального медленно твердеющего вяжущего, в которое вводят 75-85% от потребного количества активизирующей твердение этого вяжущего добавки, а оставшееся количество медленно твердеющего минерального вяжущего с оставшейся активизирующей

его добавкой вводят после обработки органическим вяжущим.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления грунта при устройстве дорог и аэродромов. Цель изобретения - повышение усталостной прочности покрытия. Способ закрепления грунта для дорожного покрытия включает размельчение грунта, перемешивание его сначала с 75-85 % от потребного количества минерального медленно твердеющего вяжущего и с 75-85% от потребного количества активизирующей добавки, уплотнение смеси, затем ее разрыхление к смешению смеси с оставшимся количеством минерального вяжущего и активизирующей добавки с одновременным введением в смесь заданного количества органического вяжущего и окончательное уплотнение смеси. Предел прочности закрепленного суглинистого грунта составлен при сжатии 3,3-4,3 МПа, при раскалывании 0,22-0,33 МПа, относительная усталостная прочность 0,071-0,083. 1 табл. СО

Пр мечание. 8 скобках указан расход юмпсне тов в % от масс закрегляеиого грун-а.