Изобретение относится к строительству и эксплуатации автомобильных дорог и может быть использовано при устройстве покрытий и оснований автомобильных дорог. Известен способ укрепления грунта путем его последовательной обработки древесной смолой,которая предваритель но омыляется 20%-ным раствором гидроксида натрия в количестве 15-25% от ее массы, карбамидной смолой и отвердителем 1. Недостатками данного способа являются низкие прочностные и деформативные свойства укрепленных грунтов и сложность в технологии работ, обусловленная необходимостью омыления смолы едкой щелочью. Известен также способ укрепления грунта, включающий введение в него смеси древесной и фурфурольной смол 2J.. Недостатками этого способа являют ся низкие показатели прочности укреп ленного грунта при сжатии и растяжении и низкая его водоустойчивость. Цель изобретения,- улучшение физи ко-механических характеристик грунто Цель достигается тем, что согласн .способу сначсша в грунт вводят смесь указанных смол, причем древесную смолу берут в количестве 4-6%, а фурфурольную смолу - в количестве 0,4-1,0% от массы грунта, а затем грунт последовательно обрабатывают гидролизным Фурфуролом в количестве 0,25-0,50f от массы грунта и анилином в ксэличёстве 0,5-1,0% от массы грунта. При таком способе укрепления грунта с подачей амина (фениламин), каким является анилин, в последнюю очередь происходит его взаимодействие с фурфуролом и фурфурольной смолой с обра- . зованием в начальной стадии фурфуроло-анилиновой смолы (ФАС), а затем (в процессе взаимодействия древесной смолы с фурфурольной и ФАС) - сложного вяжущего с высокой адгезионной прочностью и водостойкостью, которое должно обеспечить укрепляемому грунту высокие показатели физико-механических свойств. Обработку грунта по данному способу производят на асфальтобетонных заводах (АБЗ) в стационарных смесителях, предназначенных для смешения минеральных материалов (в том числе и грунтов) с дорожными битумами и другими вяжущими материалами.
Пример. Грунт дозируется и в количестве 600-650 кг подается в смеситель АБЗ (смесители отечественных АБЗ в соответствии с их паспортными данными позволяют за один замес обрабатывать вяжущий минеральный материа массой 600-650 кг). Затем производится дозирование и подача в смеситель древесной смолы в количестве 4-6% и ФУРФурольной смолы в количестве 0,41% от массы грунта. После 1-1,5 мин перемешивания грунта с введенными смолами производят дозирование гидролизного фурфурола, его подача в смеситель в количестве 0,25-0,5% от массы грунта и перемешивание смеси из указанных материалов 0,3-0,5 мин. Затем производятся дозирование анилина, его подачу в смеситель в количестве 0,5-1% от массы грунта и окончательное перемешивание грунта с введенными компонентами 0,8-1 мин. По окончании перемешивания производится выгрузка готовой смеси в кузов автосамосвала для транспортирования ее к месту строительства участка автомобильной дороги,.
Продолжительность перемешивания грунта с указанными компонентами и ее технологические предель устанавливаются из условий полного обволакивания поверхности зерен грунта этими материалами и равномерного их распределения в его общем объеме. Увеличение продолжительности перемешивания сверх указанных пределов не приводит к ухудшению свойств укрепленного грунта, но требует дополнительных энергозатрат для осуществления этого процесса, что экономически невыгодно.
Качество предлагаемого способа проверяется при укреплении песчаного грунта в сравнении с известным способом,
Для изучения влияния на физикомеханические свойства укрепленного грунта материалов, которыми он обрабатывается по предлагаемому способу, исследования проводятся с использованием методов математического планирования эксперимента - композиционно близкого к Д-оптимальному плану на кубе типа в. . Параметром оптимизации является предел прочности.
МПа(К}, при сжатии стандартных образцов, изготовленных из укрепленного грунта, в 28-суточном возрасте после их водонасыщения. Этот показатель характеризует не только прочностные свойства укрепленного грунта, но и косвенно отражает его водоустойчивость, изготовление, хранение и испытание образцов осуществляется в соответствии с требованиями строительных норм СН-25-74. В качестве факторов выбирают: Д -количество древесной смолы; изменяется в пределах 4-6% от массы грунта; С - количество фурфурольной смолы; изменяется в пределах 0,4 - 1% от массы грунта; Ф - количество гидролизного фурфурола (С4НзОСНО); изменяется в пределах 0,25-0,5% от массы грунта; А - количество анилина (); изменяется в пределах 0,5-1% от массы грунта.
Последовательность изменения (варьирования) факторов и обработка результатов эксперимента осуществляется в соответствии с требованиями о математического планирования эксперимента. При этом получают следующую зависимость параметра оптимизации от указанных факторов R -1,258+ 0,207-Д + 4,756-См+ 12,16-Ф + 0,88-А-0,567.Д.С„-0,32-Д.Ф - 0,52 Д-А + +27,84 Ф-А + 0,02 Д 0,222C.J-33,92 6,24-А.
Из данной модели видно, что наибольшее влияние на прочностные свойства грунта оказывают фурфурол и айи о лин. Причем при увеличении расхода 5 этих материалов прочность возрастает. В то же время увеличение расхода этих материалов сверх установленного при исследовании грунта, укрепленного по. предлагаемому способу, нерационально, так как приводит к дополнительным затратам (удорожанию), а укрепленный грунт по прочности существенно отличается от требований строительных норм СН-25-74.
Для подтверждения правильности выбранного соотношения материалов,которыми грунт укрепляется по предлагаемому способу, проводят дополнительные исследования при различных расходах этих материалов. При этом испытывают следующие составы, представленные в табл.1.
Таблица 1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ укрепления грунта | 1981 |
|
SU983189A1 |
| Связующее для дорожных и аэродромных покрытий | 1975 |
|
SU572062A1 |
| НЕФТЕГРУНТОВАЯ СМЕСЬ | 1995 |
|
RU2107703C1 |
| СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА | 2021 |
|
RU2768348C1 |
| Регенерируемая грунтовая смесь | 2022 |
|
RU2792506C1 |
| Полимерный стабилизатор грунта, применяемый для укрепления и стабилизации грунтов при промышленном и гражданском строительстве, и полимерцементогрунтовая смесь | 2020 |
|
RU2745437C1 |
| Вяжущее | 1980 |
|
SU920089A1 |
| КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЛОЕВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА | 2020 |
|
RU2750536C1 |
| КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ОСНОВАНИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД И ДРУГИХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ | 2019 |
|
RU2726094C1 |
| КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЛОЕВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА | 2020 |
|
RU2757238C1 |
0,25
1,0
в Tab;:. 2 -привелииы иокалатсли физико-техническях сьойств грунта, укрепленного по предлагаемому и извесПредел прочности при сжатии после водонасыщения, МПа 2,73
Предел прочности при сжатии Из табл.2 видно, что грунты, /крепленные по предлагаемому способу существенно превосходят по своим свой ствам грунты., укрепленные по извест ному способу (по прочности в водонасыщенном состоянии до 17,0%, по прочности в сухом состоянии на I3,0%j по водоустойчивости на 25%, обладгиот меньшими водонасыщением и набуханием Формула изобретения Способ укрепления грунта, включаю щий введение в него смеси древесной и фурфурольной смол, о т л и ча ющ и и с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств грун та, сначала в грунт вводят смесь
тному способам (дрснеенаи смоча i Фурфурольная смола 2 и супьфлт oi ; кого железа 0,9% от массы грунта).
Таблица
6,01
4,64 3,44 1,15
2,20 указанных смол, причем древесную смолу берут в количестве 4-61, а фурфурольную в количестве 0,4-1% от массы грунта, а затем грунт последовательно обрабатывают гидролизным фурфуролом в количестве 0,25-0,50% от массы грунта и анил.ином в количестве 0,5-1% от массы грунта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 594244, кл. Е 02 D 3/12, 1976. 2.Млетовский в.И. Исследование укрепления грунтов композиционными вяжущими материалами на основе древесных смол при строительстве автомобильных дорог. Авт.ореф. дис. на соиск. учен, степени канд.техн.наук, Л., ЛИСИ, 1976, с.16-19.
