Способ укрепления грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D3/12 

(54) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к дорожному и аэродромному строительству,.в част ности к укреплению грунта при воэведении дорожных и аэродромных покрытий и оснований.

Известен способ глубинного закрепления грунта, включающий нагнетание под давлением в грунт водного раствора жидкогр стекла, который обработан в магнитном полеС..

Недостаток указанного способа заключается в том, что грунт обладает низкими прочностными свойствами в верхнем слое, ограничивающими область его применения.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигае Мому результату способ укрепления грунта, включающий введение в грунт отвердителя полимерного материала, равномерное его распределение в- грунте и введение в последний водорастворимого полимерного материала 2..

Неполное использование -качеств полимерного материала исключает возможность повышения прочности грунта,

Цель изобретения - повышение прочности грунта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающе

му введение в грунт отвердителя по,лимерного материала, равномерное его распределение в грунте и введение в последний водорастворимого полимерного материала, перед введением в грунт отвердителя и полимерного материала их перемещают в виде потока, со скоростью 0,25-2,5 м/с, одновременно воздействуя на них электромаг10нитным полем напряженностью 410 - -20-10А/м, причем перед воздействием электромагнитного поля растворяют отвердитель в воде. .

Технология способа заключается в

15 том, что перед внесением в грунт отвердитель растворяют в воде и его водный раствор пропускают через электромагнитное поле напряженностью (4-20) при скорости пересе20чения электромагнитного поля равной 0,25-2,5 м/с.

При тех же параметрах электромагнитного поля подвергается обработке водорастворимая смола. Обработанный

25 водный раствор отвердителя вносят в грунт и перемешивают с ним до однородной массы. В полученную смесь вносят обработанную водорастворимую смолу и равномерно распределяют ее

30 по всему объему смеси, затем- грунт

с отвердителем и водорастворимой смолой уплотняют.

Обработка электромагнитным полем способствует актива:ции. материалов в процессе их фиэико-химичеекого вза.имодействия в укрепляемом грунте.

Пример. Грунт укрепляют карбамидной смолой марки Kg-MT. В качестве грунта используют 2 кг песка средней крупности. В качестве отвердителя применяют сульфат окисного железа (0) . Для достижения .оптимальнойвлажности добавляют воду. 0,016 кг сульфата окисного железа растворяют в 0,14 кг воды. Полученный раствор отвердителя пропус кают через электромагнитное поле напряженностью 20х10 А/м со скоростью ; 0,5 м/с. Физико-механические свойства

3,2х1о1 4,0х1о 1 8, 20x10 Г 24x10

Предел прочности на сжатие при 20°С, МПа:

неводонасыщенных образцов после 7 с хранения в воздушно-влажнойсреде;

водонасьвденных образцов после 6 сут хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут водонасьпцении

Прочность на растяжение при изгибе при 20°С после 6 сут. хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут. водонасыщении, мПа

Прочность на скалывание (структурное сцепление ) после 7 сут-. хранения в воздушновлажной среде, МПа

П р и м е р 2. Грунт укрепляютДля достижения оптимальной влажноскарбамидной смолой марки КФ-МГ. В ка-ти добавляют воду, честве грунта используют 2 кг песка . Карбамидную смолу в количестве

средней крупности, а в качестве от-0,16 кг подвергают электромагнитной

вердителя - сульфат окисного железки 65 ктивации при напряженности магнитКарбамидную смолу в количестве 0,16 кг обрабатывают электромагнитным полем напряженностью 20 х со скоростью движения в магнитном поле равной 0,5 м/с.

Обработанный водный раствор отвердителя вносят в песок и равномерно распределяют в массе обрабатываемого грунта. В полученную смесь отвердителя с укрепляемым песком вносят Карбамидную смолу в количестве 0,16 кг и перемешивают до однородной массы. Из полученной смеси формуют образцы, диаметр которых равен высоте( d - ti 50 мм). Испытания образцов проводились по стандартной методике согласно СН 25-74.

Результаты испытаний сведены в табл.1.

Таблица 1

4,15

5,12 7,85

4,97 2,61

4,1

1Д

1,4

1,0

2,1

3,48 3,92 Напряженность электромагнитного поля при скорости перемещения компонентов 0,5 м/с, А/м

його ПОЛЯ равной 3, и скорости пересечения поля смолой 0,5 м/с. Затем 0,016 кг сульфата окисного железа растворяют в 0,14 кг воды. Полученный водный раствор отвердителя вносят в песок и равномерно распределяют в массе обрабатываеПредел прочности на сжат при , МПа:

неводонасыщенных образцов после 7 сут. хранения в воздушновлажной среде;

водонасыщенных образцов после 6 сут. хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут, водонасыщении

Прочность на растяжение при изгибе при 20°С после 6 сут. хранения в водушно-влажной среде и 1 сут водонасыщении, МПа

Прочность на скалывание {.структурное сцепление) после 7 сут хранения в воздушно-влажной среде, МПа

Из табл.1 и 2 видно, что свойства грунта, укрепленного карбамидной смолой, зависят от напряженности электромагнитного поля и скорости перемещения исходных компонентов в этом поле. Так, при напряженности менее и более 20x10 А/м прочностные показатели укрепленного грунта возрастают незначительно.

При скорюсти менее 0,25 и более 2,5 м/с прочноЬтные показатели укрепленного грунта меняются незначительно и являются минимальными.

П р и м е р 3. Исходные компоненты-примёрах. Первоначально 0,14 кг водьа пропускали через электромагнитмого грунта. Далее в полученную смесь вносят активированную карбгичидную смолу и перемешивают до однородной массы. Из полученной смеси формуют образцы. Размеры образцов и их испы- тания проводят аналогично.примеру 1. . Результаты испытаний даны в табл.2.

Таблица 2

6,8

3,95

7,85 6,4 4,0

2,18

4,97 2,98 2,7

3,95

0,8

1,2

1,4 1,0 0,87

3,4

3,92 3,20 2,2

1,98

- ное поле напряженностью 20x10 А/м

5 со скоростью 0,5 м/с. В активированной воде растворили 0,016 кг сульфата окисного железа. Затем этот раствор внесли в грунт и равномерно распределили в массе грунта. В полу50 ченную смесь внесли карбамидную смолу в количестве 0,16 кг и перемешали до однородной массы. Из полученной смеси сформовали образцы, испытания которых проводились аналогич55 но испытаниям образцов в первых двух примерах. .

Результаты испытаний сведены в табл.3.

Предел прочности на сжатие при 20°, МПа

после 6 сут. хране-г ния в воздушновлажной среде и 1 сут. во до насыщении

после 2, сут хранения в воздушно-влной среде и 1 сут. водонасыщеНИИ

Предел прочности на сжатие при 20°С, после 7 сут. хранения в воздушно-влажной , среде, МПа

Предел прочности на растяжении при изгибе водонасыщенных образцов при 20°С после 6 сут. хранения в воздушновлажной среде и 1 сут. водонасыщении, МПа

Прочность на скалывание (.структурное сцепление) при 20°С, после 7 сут. хранения в воздушновлажной среде, МПа

Водонасыщение, об.% Из табл.3 видно, что при укреплении грунта с обработкой электромагнитным полем только водц физико-механические характеристики такого гру та -всего на 3-6% выше, чем у не обработанного электромагнитным полем грунта, и на 40-75% ниже, чем у грун та , укрепленного предлагаемым способом. Применение предлагаемого способа обеспечивает расширение возможности использования местных грунтов, что позволит ускорить ввод в эксплуатаци автомобильных и аэродромных покрытий и продлить срок их эксплуатации.

Таблица 3

4,97

2,16

2,29

1,84

4,59

1,93

7,85

4,00

3,96

1,4

0,8

3,92

2,12 3,1 3,7 Формула изобретения Способ укрепления грунта, включающий введение в грунт отвердитёля полимерного материала, равномерное его распределение в грунте и введение в последний водорастворимого полимерного материала, отличающийся тем/ что, с целью повышения прочности грунта, перед введением в грунт отвердитёля и полимерного материала осуществляют их перемещение в виде потока со скоростью 0,25-2,5 м/с с одновременным воздействием на них электромагнитного поля напряженностью , причем перед воз9992Б5710

действием электромагнитного поля про-1. Авторское свидетельство СССР

изводят растворение отвердителя в во- 518553, кл. Е 02 О 3/12, 1976. де.

Источники информации,2. Безрук В.М. Укрепление грунпринятые во внимание при экспертизетов. М., Транспорт, 1971, с.198.