Способ укрепления глинистого грунта

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтов при устройстве оснований автомобильных дорог, и аэродромов . Целью изобретения является повышение прочностных свойств укрепленного грунта и снижение его водонасыщения. Способ укрепления глинистого грунта заключается в последовательной обработке его 6-10% растворимой древесной смолы, выдержки в течение 1-5 ч и обработке 2,8-5,6% извести с последующим выдерживанием полученной смеси в течение 12-24 ч, Прочность при сжатии укрепленного грунта 3,8-6,3 МПа, водонасыщение 0,1-0,68%. 1 табл. о 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) (51) 4 E 02 D 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (2 i ) 38760 1 2/29 -3 3 (22) 27.03.85 (46) 30.06.87. Бюл. и 24 (71) Ленинградская лесотехническая академия имени С.М.Кирова (72) Г.А.Бессараб, Б.А.Ильин и Н.С.Колбас (53) 624.138.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 429163, кл, Е 02 D 3/12, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1281634, кл. E 02 D 3/12,05. 11.83. (54) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГЛИНИСТОГО

ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтов при устройстве оснований автомобильных дорог и аэродромов. Целью изобретения является повышение прочностных свойств укрепленного грунта и снижение его водонасыщения, Способ укрепления глинистого грунта заключается в последовательной обработке его 6-10Ж растворимой древесной смолы, выдержки в течение 1-5 ч и обработке 2,8-5,6Х извести с последующим выдерживанием полученной смеси в течение 12-24 ч.

Прочность при сжатии укрепленного грунта 3,8-6,3 MIla, водонасьпцение

О, 1-0,687. 1 табл.

1 13

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтов при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов.Цель изобретения — повышение прочностных свойств укрепленного грунта и снижение его водонасыщения.

Способ осуществляют следующим образом.

В начале в грунт вводят растворимую древесную смолу. После перемешивания смеси ее выдерживают в течение 1-5 ч, Затем в грунт вводят негашеную известь., Смесь вновь тщательно перемешивают, выдерживают в таком состоянии в течение 12-24 ч, а затем уплотняют.

Растворимая древесная смола (РДС) при введении ее в грунт равномерно распределяется тонким слоем на поверхности минеральных частиц и их микроагрегатов, Этому способствует также механическое перемешивание смеси грунта в РДС. Введенная в грунт РДС, обладая высокой кислотностью (рН 3), раскисляет грунт и придает грунту общую кислую реакцию. Находящиеся в

РДС кислоты, особенно фенолокислоты, проникают внутрь агрегатов по микротрещинам. Таким образом, грунт в течение 1-5 ч хорошо пропитывается компонентами РДС, в результате чего на поверхности минеральных частиц и их агрегатов образуется тонкая пленка РДС либо с непосредственным контактом, либо через пленку воды.

В дальнейшем (после введения в смологрунт извести) происходит ряд активных взаимодействий: нейтрализация кислой среды, ощелачивание среды до рН 8-12, гашение извести и образование гидроксида кальция в водном растворе Са(ОН). Кроме того, при высоком показателе рН 10-12 происходит пересыщение раствора и образование зародышей — центров кристаллизации.

Однако наличие РДС, имеющей органическую природу и играющей в данном случае роль буферных прослоек,препятствует развитию процесса роста кристаллов. В тоже время процесс образования центров кристаллизации продолжается до тех пор, пока имеется влага и избыточное количество извести. Таким образом, замедленный процесс взаимодействия извести с поверхностью минеральных частиц и их

20331 2 агрегатов (в связи с наличием на поверхности пленки РДС) приводит к многократному увеличению активных центров кристаллизации и формированию более однородной и прочной мелкокристаллической структуры укрепленного грунта.

В результате дальнейшего перемешивания смолоизвестегрунта. происходит

1О полное гашение извести, а образовавшийся гидроксид кальция частично растворяется (распадается) на ион Са+ и гидроксил ОН . В свою очередь взаимодействие гидроксила с тонкодисперсным и аморфным кремнеземом SiO образует гелеобразное вещество, которое при взаимодействии с Са(ОН) превращается постепенно в водонерастворимый гидросиликат кальция. По такой

2О же схеме образуются и гидроалюминаты кальция. Одновременно с указанными процессами происходит взаимодействие высокореакционных фенолов, содержащихся в РДС, с известью, в результате чего образуется новое нерастворимое или весьма малорастворимое вещество— фенолокальциевая соль, называемая фенолятом кальция.

В процессе выдерживания смолоизвестегрунтовой смеси в течение 1224 ч происходит более полное гашение извести с одновременным протеканием вышеуказанных процессов взаимодействия компонентов смеси.

35 Окончательное уплотнение смеси приводит к контактному взаимодействию разделенных ранее между собой (воздушными прослойками и пленками

РДС) активных центров кристаллиза40 ции с Са(ОН) и другими компонентами, в результате чего происходит рост кристаллов, а также их срастание между собой и минеральными частицами, при этом повышается плотность

45 всей системы и происходит упорядочение структуры. Таким образом, получается новый прочный и водоустойчивый материал — смолоизвестегрунт.

Следует отметить, что увеличение технологического интервала времени от момента перемешивания смеси до ее уплотнения (12-24 ч) повышает технологичность предлагаемого способа ук55 репления грунта и дает возможность заготавливать смесь заранее (за сутки) без снижения ее качества, что значительно расширяет возможности строителей и увеличивает маневрен13203

Дозировка вяжущего, мас.X

Время выдержки

Время выдержки неприме ров

Рудонасыщение, Х

Прочность

Модуль упругости, MIIa

Коэффициет морозостойкости

Известь между введением аствориая дреесная уплотненной при сжатии, ИПа смеси, ч смола смолы и извести, ч

0,59

0,72

2,8

3,85

380

0,40

0,76

3 18

5 24

8 24

3 18

1 18

3 18

5 24

4,55

560

0,78

0,68

3,80

455

0,67

2,65

1, 15

315

4,28

0 85

5,6

0,33

915

0,84

4,2

0,30

4,35

865

0,87

0,10

5,25

1205

0,83

0 50

4,80

1270

3 ность рабочей силы, материалов и машин.

Важным является то, что РДС вводят без подогрева при температурах окружающей среды менее 20 С. 5

Если введение извести в обработанный смолой грунт осуществляется за интервал времени меньше 1ч, то эффект фенолокислотного дробления грунтовых агрегатов почти не наблюдается, 10 а при интервале большем 5 ч образуются крупные смологрунтовые агрегаты, что резко снижает количество центров кристаллизации и ведет к образованию неоднородной структуры. 15

Выдерживание смолоизвестегрунтовой смеси перед ее уплотнением менее

12 ч не обеспечивает полного гашения извести, а более 24 ч — приводит к снижению свойств укрепленного грунта 20 и ухудшает технологичность предла гаемого способа.

Предлагаемым способом укрепляли грунт„ представлявший собой пылеватую супесь. Эту супесь с влажностью 25 на ЗХ ниже оптимальной перемешивали с ДРС, выдерживали в заданном интервале времени, а затем вводили негашеную известь с активностью 70Х.

Смесь после перемешивания выдержива- 30 ли определенное время, после чего ее уплотняли с удельной нагрузкой 30 MIIa.

Дозировку извести к массе грунта определяли в пересчете на ее активность °

Примеры выполнения предлагаемого (1-18) и известного (19) способов и сравнительные результаты определений свойств укрепленного грунта представлены в таблице.

Как видно из таблицы, укрепленный предлагаемым способом грунт имеет выл сокие показатели прочностных свойств и низкую величину водонасыщения.

Формула и з обретения

Способ укрепления глинистого грунта, включающий обработку его 2,85 6Х извести и 6-10Х растворимой древесной смолы, выдерживание полученной смеси во времени и последующее уплотнение, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств укрепленного грунта и снижения его водонасыщения, сначала грунт обрабатывают растворимой древесной смолой, выдерживают его в течение 1-5 ч, затем обрабатывают известью, а полученную смесь выдерживают в течение 12 — 24 ч.

Свойства укрепленного грунта

1320331

Продолжение таблицы

Свойства укрепленного грунта.

0Ф приме ров

Время выдерВремя выдержки

Дозировка вяжущего, мас.7

Коэффнциет морозостойкости

Модуль упругости, МПа

Прочность

Рудонасыщение, Х жки неаствориая дреесная мола

Известь между введением уплотненной при сжатии, МПа смеси, чсмолы и извести, ч

Ъ

0,56

0 81

0,86

0,82

0,47

12

0,66

1 10

1,05

0,65

0,52

0,82

0,36

0,84

0,44

0,81

17

0,72

0,85

0,45

18.О, 81

19 (известный) 0,92

3,25

0,54

350

Составитель Е. Бикбулатова

Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов

Редактор А.Ревин

Заказ 2621/28 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород; ул. Проектная, 4

8 12

5 48

1 18

3 18

5 18

8 18

5 24

4,85 1050

5, 80 810

4, 70 650

2, 75 505

3, 80 390

5,90 736

6,30 982

5,75 765

4,55 366

5,45 835