Вяжущее для укрепления грунта Советский патент 1979 года по МПК E01C7/36 

(54) ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к области строительства, конкретно к вяжущему для укрепления грунта при устройстве дорожных и аэродромных оснований и покрытий. Известно вяжущее для укрепления грунта включающее портландцемент Однако для достижения требуемых СВОЙСТВ укрепленного грунта, необходим большой расход цемента. Наиболее близким к пред.поженном изобретению является вяжущее для укрепления грунта, включаюгцее форМалин, мочевину, катализатор и замедлитель твердения 2. В качестве катализатора вяжушее содержит сульфат окиси железа, а в качестве замедлителя твердения - ти мочевину. Однако известное вяжущее не обес печивает достаточно высокой прочнос 1ти и морозостойкости укрепленного грунта. Цель изобретения - повышение пр ности и морозостойкости укрепленно грунта. . Достигается это,тем, что вяжуше для укрепления грунта, включающее формалин, мочевину, катализатор и замедлитель твердения, содержит в качестве катализатора и замедлителя твердения полиакриловую кислоту при следующем соотношении компонентов (в % по массе сухого вещества)j Mo4eBjiHa 63-70 Полиакриловая кислота1-2 Формси1ин Остальное В вяжущем полиакриловая кислота выполняет последовательно две функдии. Вначале введением полиакриловой кислоты достигается повышение кислотности среды, необходимое для начала реакции поликонденсации с образованием карбамидной смо.пы из формалина и мочевины (функция катализатораотвердителя). Затем полиакриловая кислота непосредственно взаимодействует с продуктами реакции поликонденсации, образуя комплекс с олигомерными молекулами карбамидной смолы (ФУНКЦИЯ комплексообразователя). Этот комплекс модифицирует структуру отвержденной смолы и, как бы дополнительно армируя материал, обуславливает сушественное улучшение физикомеханических свойств СМО.ПЫ и укреп- ленньог ею грунтов. Для получения вяжущего применяют мочевину, формалин, 37% раствор формальдегида в воде и полиакриловую кислоту с молекулярной массой 800000 (13% водный paqTBOp - вязкую прозрачную жидкость). Рабочийраствор вяжущего материала приготавливают следующим образом: вначале в емкость вносят последовательно мочевину и формалин, тщательно перемешивая их до полного рас ворения мочевины, затем добавляют пр непрерывном перемешивании полиакриловую кислоту, а также воду - в коли честве, необходимом для увеличения влажности обрабатываемого грунта до оптимального значения по уплотнению Промежуток времени 1 от начала приготовления рабочего раствора вяжущего материала до завершения всех операций по обработке грунта сое-, тавляет до 3 час. Были приготовлены три состава предложенного вяжущего материала с различным соотношением ингредиентов Каждый состав содержал последователь но мочевины - 63, 66 и 70% массы су хого вещества, полиакриловой кислоты соответственно 1,0; 1,5 и 2,0%; содержание формалина составляло допол нйтельную до 100% часть в каждом составе. Предложенным вяжущим с различным содержанием ингредиентов и известны вяжущим обрабатывали одинаковый грунт - суглинок,.относящийся в категорий грунтов, которые обычно пло хо укрепляют карбамидными смолами. Дозировка известного вяжущего (в пе ресчете на сухую массу) была принята равной 9% массы укрепляемого грунта. Дозировки предложенного вяжущего составляли 9% (для сравнения эффекта упрочнения грунта) и 3%, 5% Обраэцы укрепляемого грунта, тве девшие в воздушно-влажных условиях течение 7 сут., испытывали на прочность после их водонасыщения, а также после 25 циклов замораживания при температу1Ье-минус и оттаивания. Результаты испытаний, приденные в табл., показывают существенное улучшение физико-механических свойств грунта, укрепленного предложенным вяжущим: предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов увеличивается на 20 - 53% и достигается необходимая морозостойкость укрепленного материала. В результате этого предложенное вяжущее можно применять при значительно меньших дозировках (без снижения прочности укрепленного грунта) и без ограничений места расположения строящихся объектов .(в том числе, во П дорожно-климатической зоне, для которой требований к морозостойкости материалов -являются наиболее жесткими). Кроме того, более простой является технология обработки грунтов предложенным вяжущим, которое вносят в виде одного рабочего раствора, а не отдельными компонентами. При этом повышается и качество работ - за счет более равномерного распределения со-, держащихся в вяжущем ингредиентов по площади и глубине укрепляемого слоя грунта. Вследствие уменьшения массы и Числа ингредиентов, составляющих вяжущее, упрощается решение практических задач, связанных с получением/ транспортированием и хранением их на объектах строительства. Стоимость укрепления глинистых грунтов предложенным вяжущим может быть в 5 раз ниже, чем известным вяжущим - за счет исключения из состава композиции дорогостоящей тиомочевины, значительного уменьшения массы катализатора-отвердителя и снижения расхода вяжущего материала 2-3 раза. Таким образом, применение предложенного вяжущего материала обеспечива 5т возможность более эффективно укреплять грунты различных видов, в особенности, глинистые.

Соотношение ингредиентов по массе сухого вещества, %

Известное вяжущее 36,0 26,0 22,0 16,0

Формула изобретения Вяжущее для укрепления грунта, включающее формалин, мочевину, катализатор и замедлитель твердения, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и морозостойкости укрепленного грунта, оно содержит в качестве катализатора и замедлителя твердения полиакриловую кислоту при следующем соотношении компонентов (в % по массе сухого вещества) :

Показатели физико-механических свойств укрепленного грунта при различной дозировке вяжущего Д в % от массы грунта

О

45

- 38

(образцы разруш. после 23 цикл.)

Мочевина63-70

Полиакриловая кислота1-2

Формалин Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

384958, кл. Е 01 С 7/36, 11.05.71.

2.Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве (Материалы УШ Всесоюзного совеацания) ,Киев, Byдlвeльник , 1974, с. 211-212.