Смесь для дорожного строительства Советский патент 1992 года по МПК E01C7/36 C04B28/08 

Изобретение относится к строительным смесям для дорожного строительства и может найти применение при строительстве дорог.

Известна смесь для дорожного строительства, которая включает шлаковый щебень, шлаковую пыль, грунт, оксид кальция, воду, оксид магния и нефтяной шлам.

Смесь сложна в приготовлении и не обеспечивает низкий коэффициент фильтрации.

Наиболее близкой по технический сущности и достигаемому результату является смесь для дорожного строительства, включающая минеральный наполнитель, в качестве которого исполь зуют малопрочный известняк-ракушечник и добавку золу-уноса и цемент.

Недостатком известной смеси является низкая прочность при сжатии и высокий коэффициент фильтрации

Целью изобретения является повышение прочности и уменьшение козффи- цента фильтрации.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для дорожного строительства, включающая щебень и добавку, в качестве добавки содержит отвальный осадок сточных вод и отход производства при Аосфатировании металлических поверхностей перед окрашиванием - фосфатный шлам при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Щебень100

Отвальный осадок

сточных вод 22,8-37,5

Фосфатный шлам 2,2-7,5

XI 00

ю о ю

Отход производства при фосфатиро- вании металлических поверхностей ре-, ред окрашиванием - Фосфатный шлам представляет собой мелкодисперсный порошок Минского завода холодильников. По своему составу он представлен в виде нерастворимых монофосфатов цинка и железа. Химическое содержание элементов следующее, мас.%: Zn 20-39, Fe 8-32, Р ,1, остальное примеси меди, нитратов, воды.

Отвальный осадок сточных вод, используемый при экспериментальной работе, резко отличается от свежевыде- ленного и не имеет специфического запаха, удобен в транспортировании. Размер частиц находится в пределах 2- 5 мм. Минеральная часть осадка имеет

следующий состав, масД: Si02 47, 9, Fe203 13,6, СаО 15, MgO 3,2, КуО 2,2, NazO 3, ЗОз А, ZnO 0,3, CuO 0,3, NiO 1, Crz03 1,6 и следы других соединений.

По результатам термогравиметриче- ского анализа при нагревании до 750 С потери при прокаливании (п.п.п.) в осадке, взятом для исследования, составляли около 30%.

Использование в данном техничес- ком решении в качестве добавки смеси отвального осадка сточных вод с фосфатным шламом обеспечивает более плотную упаковку частиц и адсорбционное взаимодействие между поверхностью частиц смеси и минерального материала с образованием более плотной структуры всей массы.

В эксперименальной работе использован отвальный осадок городских сточных вод со сроком консервации 3 года.

Минеральный компонент представлен щебеночной смесью с максимальными размерами частиц до 10-12 мм (10%).

Предел прочности при сжатии стандартных образцов определялся через 28 сут.

Для определения коэффициента , фильтрации были использованы почвенные колонки (d 0,03 м, h 0,4 м), в которые вносилась смесь, уплотнялась до слоя 10 см, заливалась водой до 20 см и определялась фильтрация в течение суток.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Отвальный осадок сточных вод в количестве 21,6 г сме

5 Q

5 0

5

0 5

0

5

0

55

шивают с 2, г фосфатного шлама и добавляют к минеральному компоненту - щебню, взятому в количестве 100 г. Всю смесь перемешивают до равномерного распределения и загружают в колонку, уплотняют и проводят фильтрацию под напором слоя воды. Рассчитывают коэффициент фильтрации. Для определения предела прочности при сжатии формуют образцы размером см и после 28 суточного хранения ведут испытания.

Примеры 2-5 осуществляют при соотношениях компонентов, указанных в таблице.

Из таблицы следует, что предлагаемое техническое решение в сравнении с поототипом является более эффективным, так как предел прочности при сжатии значительно выше, а коэффициент фильтрации является более низким.

Уменьшение содержания отвального осадка сточных вод и Фосфатного шлама в смеси для дорожного строительства ниже указанных пределов приводит к ухудшению предела прочности при сжатии и коэффициента фильтрации в связи с нарушением структуры уплотненной s массы и увеличением пористости между частицами компонентов.i

Увеличение содержания компонентов в добавке выше предлагаемого предела также приводит к ухудшению показателей предела прочности при сжатии и коэффициента фильтрации.

Технико-экономическая э4 Ьектив- ность предлагаемого технического решения заключается в том, что оно обеспечивает улучшение физико-механических показателей смеси для дорожного строительства, которая вводится в систему дорожного покрытия, что в общем приводит к увеличению долговечности покрытия дороги за счет удлинения срока его эксплуатации. Введение добавки в смесь уплотняет минеральный компонент а основании дороги и позволяет устранить дробимость щебня при воздействии динамических нагрузок.

Использование отходов производства в качестве рабочих материалов приводит одновременно к созданию безотходных технологий и обеспечивает охрану окружающей среды от загрязнения осад- KOM CJочных вод и фосфатным шламом, вывоз которых в отвалы требует отчуждения земель. Таким образом, одновре51

менно с решением экологических вопро сов обеспечивается социальный эффект

Формула изобретения

Смесь для дорожного строительства включающая щебень и добавку, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения прочности и уменьшения эффициента фильтрации, она содержит

78209б

в качестве добавки отвальный осадок сточных вод и отход производства при фосфатировании металлических поверхностей перед окрашиванием - фос- фатный шлам при следующем соотноше- нии компонентов, мае.ч.:

Щебень100

Отвальный осадок

JQ сточных вод 22,8-37,5 Фосфатный шлам 2,2-7,5.

Использование: дорожное строительство. Сущность изобретения: смесь для дорожного строительства содержит щебень 100 мае.ч., отвальный осадок сточных вод 22,8-37,5 мае.ч., отход производства при фосфатировании металлических поверхностей перед окрашиванием - Фосфатный шлам 2,2- 7,5 мае.ч. Прочность при сжатии водо- насыщенных образцов 7,3-7,5 МПа, коэффициент фильтрации 1-10 - 1,1 хЮ см3/с. 1 табл.

Содержание компонентов и результаты экспериментальных данных