Состав для дорожного строительства

Авторы патента:

E01C3/00 - Основания под покрытия дорог (специально предназначенные для игровых или спортивных площадок E01C 13/02; фундаменты вообще E02D)

E01C21/00 - Способы и устройства для укрепления грунтового покрытия при строительстве дорог или для подобных целей, например смешивание минерального материала с вяжущим материалом (укрепление грунта под покрытием E01C 23/10; материалы, улучшающие состояние почвы или стабилизирующие почву C09K 17/00; укрепление грунта под фундаменты и основания вообще E02D 3/12)

C04B28/00 - Составы строительных растворов, бетона или искусственных камней, содержащие неорганические связующие или реакционный продукт из неорганических и органических связующих, например поликарбоксилатные цементы

C04B111/76 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2612039:

Ахсанов Ришат Азатович (RU)

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства земляного полотна, оснований и покрытий дорожных одежд промысловых дорог и площадок. Технический результат - повышение прочности и морозостойкости, а также экономической эффективности строительства. Состав для дорожного строительства, содержащий цемент, грунтощебень и модификатор, содержит в качестве модификатора буровой шлам - выбуренную породу, имеющую в своем составе нефть, и дополнительно фиброволокно, %: грунтощебень 100, цемент 2-12 (сверх 100%), буровой шлам 10-50 (сверх 100%), фиброволокно 0,01-5 (сверх 100%). 1 пр.,1 табл.

Наиболее перспективным направлением в решении проблемы отсутствия прочных каменных материалов и реальной возможностью снижения стоимости строительства и затрат ресурсов является использование местных материалов, обработанных цементом, в конструкциях дорожных одежд. Обобщая многолетний отечественный и зарубежный практический опыт применения обработанных материалов, можно сделать вывод о том, что материалы, укрепленные одним вяжущим, характеризуются большим набором отрицательных свойств, в особенности низкой водо- и морозостойкостью, значительно снижающих срок службы конструктивного слоя. Решение существующей проблемы возможно с помощью модификации обработанных материалов различными целевыми добавками.

Известно использование грунтовых смесей, содержащих в составе помимо грунта, заполнитель (керамзит, вспученный перлит, аглопорит и пр.) 10-40%, вяжущее (цемент) 6-9% и химическую добавку (жидкость кремнийорганическая ГКЖ-94) 0,5-2% для создания дорожных одежд (Методические рекомендации по использованию укрепленных грунтов и отходов промышленности в морозозащитных теплоизолирующих слоях дорожных одежд. Министерство транспортного строительства. ГВДНИИ (СОЮЗДОРНИИ), Москва, 1979 г.).

Недостатком данной конструкции является то, что введение ГКЖ-94 и указанных заполнителей в укрепляемый грунт не приводит к повышению прочности, а увеличивают только морозостойкость, что ограничивает область применения материала только в дополнительных (морозозащитных) слоях основания или основаниях дорожных одежд переходного типа. Также следует отметить высокую стоимость кремнийорганической жидкости ГКЖ-94.

Известна смесь, содержащая цемент, заполнитель в виде естественного пористого материала типа известняка, каменной наброски, сцементированных пород, песка, вскрышных пород и добавку - буровой шлам (US 2004/0231560, опубл. 25.11.2004).

Недостатком данной конструкции является то, что заполнитель, смешанный с цементом и буровым шламом, не придает материалу высокой прочности и долговечности (морозостойкости) в связи с высокой пористостью получаемого материала и в условиях низких температур (например, в Российской Федерации) не может быть использован в покрытиях и основаниях дорожных одежд.

Существует смесь, включающая грунтощебень, неорганическое вяжущее (цемент) 3-8% от массы грунтощебня и воду 5-15% от массы грунтощебня (Методические рекомендации по устройству грунтощебеночных слоев дорожных одежд (ХАДИ), Харьков, 1976 г.).

Недостатком данной смеси является недостаточная морозостойкость для использования в покрытиях и основаниях дорожных одежд.

Известен строительный материал «Буролит» включает буровой шлам, цемент 10-20% от объема бурового шлама, карбамидо-формальдегидный пенопласт 10-25% от объема бурового шлама и минеральный наполнитель (песок, дробленый гранит) 10-20% от объема бурового шлама. Строительный материал дополнительно содержит 2,0% кальция хлористого от массы бурового шлама (Патент №2303011, опубл. 20.07.2007).

Недостатком данного материала является невысокая прочность и морозостойкость в связи с низкой плотностью карбамидо-формальдегидного пенопласта. Также данный материал является экономически нецелесообразным для использования в строительстве промысловых дорог из-за высокой стоимости применяемого карбамидо-формальдегидного пенопласта и дробленого гранита. Данный материал можно использовать в качестве морозозащитного слоя.

Известен композиционный строительный материал, содержащий буровой шлам, цемент в качестве основного вяжущего в количестве 4-12% от массы смеси, осушитель и минеральный наполнитель. В качестве осушителя используется строительный гипс в количестве 2-4% от массы смеси, а в качестве минерального наполнителя - песок природный в количестве 40-70% от массы смеси (Патент №2471737, опубл. 10.01.2013).

Недостатком данного материала является невысокая прочность в связи с отсутствием крупного заполнителя. Это влечет за собой повышенный расход цемента для получения высоких характеристик, что является экономически нецелесообразным.

Наиболее близким к предложенной полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является смесь, включающая грунтощебень, цемент и модификатор, в качестве которого используют сульфитно-дрожжевую бражку или хлористый кальций (Методические рекомендации по использованию отходов промышленности для устройства укрепленных оснований и дополнительных слоев дорожных одежд при строительстве автомобильной дороги Москва-Симферополь на участке в районе г. Тулы, Министерство транспортного строительства, Государственный всесоюзный дорожный научно-исследовательский институт (СоюзДорНИИ), Москва, 1981 г.), при следующем содержании компонентов, %:

грунтощебень	100
цемент	8 (сверх 100%)
сульфитно-дрожжевая бражка/хлористый кальций	2 (сверх 100%)

Недостатком данной смеси является недостаточная морозостойкость для использования в покрытиях и основаниях дорожных одежд, недостаточная прочность для использования в покрытиях дорожных одежд.

Задачей изобретения является получение материала, пригодного для строительства промысловых дорог и площадок, а также повышение экономической эффективности строительства.

Технический результат изобретения - повышение морозостойкости и прочности грунтощебня, обработанного цементом.

Результат достигается тем, что состав для дорожного строительства содержит цемент, грунтощебень и модификатор, согласно изобретению содержит в качестве модификатора буровой шлам (выбуренная порода, имеющая в своем составе нефть) и дополнительно фиброволокно при следующем соотношении компонентов, %:

грунтощебень	100
цемент	2-12 (сверх 100%)
буровой шлам	10-50 (сверх 100%)
фиброволокно	0,01-5 (сверх 100%)

Грунтощебень представляет собой рационально подобранную, максимально плотную смесь грунта (глинистого или песчаного, или отходов камнедробления) и щебня за счет заполнения всех пор и пустот.

Используется стеклянное, базальтовое, полипропиленовое фиброволокно, либо отходы от их производства длиной 1-60 мм, диаметр 5-3 мм.

Характеристика исходных материалов:

1) Грунтощебень. Использовалась рационально подобранная смесь: супесь песчанистая (40% от общей массы грунтощебня) и известняковый щебень (60% от общей массы грунтощебня), обеспечивающая материалу максимальную плотность.

2) Цемент. Использовался портландцемент 400-ДО ГОСТ 10178-85.

3) Буровой шлам. Использовался буровой шлам, имеющий в своем составе 10% нефти, с влажностью 50%.

4) Фиброволокно. Использовалось стеклянное фиброволокно длиной 12 мм, диаметром 17 мкм, базальтовое фиброволокно длиной 6 мм, диаметром 13 мкм, полипропиленовое фиброволокно длиной 6 мм, диаметром 20 мкм.

Приготовление и методика испытания образцов предполагаемого состава для дорожного строительства

Грунтовую смесь для дорожного строительства, содержащую дополнительно фиброволокно, приготовили и испытали следующим образом.

В грунтощебень внесли грунт, цемент, буровой шлам и фиброволокно, смесь перемешали в лабораторной лопастной мешалке в течение 4-6 мин. Из полученных смесей изготовили по 6 образцов размером 15×15×15 см и по 3 образца размером 15×15×40 см. Изготовленные образцы поместили в камеру нормального твердения и хранили в течение 28 суток для проведения на них испытания с целью определения показателей физико-механических свойств.

Перед испытаниями образцы насытили водой при температуре +18±2°C в течение 48 ч. Вначале образцы залили водой на 1/3 высоты, а через 6 ч - полностью и выдержали 42 ч. Предел прочности на сжатие и растяжение при изгибе образца определили на прессах гидравлических. Испытание образцов на морозостойкость произвели также после их твердения в течение 28 суток и водонасыщения в течение 48 ч. Каждый цикл замораживания-оттаивания состоял из следующих операций: сначала образцы замораживали в морозильной камере в течение 2,5 ч при температуре -18±2°C, затем образцы погрузили в воду на 2±0,5 ч при температуре +18±2°C. После проведения установленного количества циклов замораживания-оттаивания на оттаявших образцах определили предел прочности на сжатие.

Пример. В табл. 1 показаны физико-механические характеристики различных составов обработанного цементом грунтощебня, модифицированного буровым шламом с добавлением фиброволокна.

Рост экономической эффективности обусловлен высокой прочностью и морозостойкостью (долговечностью) материала, а следовательно, увеличенными межремонтными сроками и сроком службы дорожной одежды.

Состав для дорожного строительства, содержащий цемент, грунтощебень и модификатор, отличающийся тем, что содержит в качестве модификатора буровой шлам - выбуренную породу, имеющую в своем составе нефть, и дополнительно фиброволокно, %:

грунтощебень	100
цемент	2-12 (сверх 100%)
буровой шлам	10-50 (сверх 100%)
фиброволокно	0,01-5 (сверх 100%)

Изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано для укрепления оснований и покрытий транспортных сооружений, в частности автомобильных дорог и других транспортных сооружений, конструкций дорожного покрытия, откосов, укрепленных обочин, конусов мостов, оснований автомобильных дорог, а также аэродромов, промышленных и строительных площадок, для защиты водоотводных канав, береговых линий, русел водоемов от размыва, при благоустройстве и строительстве объектов гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и т.п.

Автомобильная дорога на многолетнемерзлых грунтах // 2551174

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах.

Способ изготовления геологического гранулометрического слоя, обладающего функцией предотвращения стихийных бедствий и экологичностью // 2539452

Изобретение относится к способу изготовления геологической гранулометрии, обладающей функцией предотвращения природных бедствий и экологичностью, а именно к формированию гранулометрического слоя в поверхностном покрытии дороги.

Инновационная полимерная лента (варианты) и полоса, изготовленная из нее // 2474637

Изобретение относится к области строительства, предназначено для изготовления пространственно-полимерных решеток (ППР), используемых для армирования строительных конструкций и укрепления слабых оснований промышленных и гражданских сооружений, откосов береговых линий и русел водоемов, при строительстве аэродромов, дорожных одежд, откосов, подпорных стенок.

Состав для устройства нижнего слоя основания дорожных одежд // 2468139

Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог и может быть использовано для устройства нижних слоев основания одежд и верхних слоев земляного полотна в дорожном и сельскохозяйственном строительстве, а также для площадок зернотоков или хранения сельскохозяйственной техники.

Состав грунтобетонной смеси, грунтобетонное основание дорожной одежды, способ его устройства // 2445285

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства основания дорожных одежд. .

Транспортное полотно // 2431714

Изобретение относится к области строительства, в частности к области дорожного, аэродромного, железнодорожного строительства, и может быть использовано при сооружении конструкций, используемых для движения по ним транспортных средств, а также для устройства трубопроводных опор и прочих строительных сооружений.

Способ возведения дорожного и аэродромного основания // 2412300

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для устройства оснований автодорог и аэродромов из каменных материалов. .

Способ укрепления основания автомобильных дорог // 2323292

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано при конструкции оснований дорожной одежды. .

Способ устройства основания для автомобильных дорог и аэродромов // 2317364

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу устройства дорожного покрытия. .

Конструкция дорожной одежды автомобильных дорог v технической категории // 2606743

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к конструкции автомобильных дорог V технической категории. Конструкция дорожной одежды включает покрытие из грунта, укрепленного цементом совместно с гидроизоляционной добавкой комплексного действия «Пенетрон Адмикс».

Состав для дорожного строительства // 2603682

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Техническим результатом является повышение морозостойкости и прочности материалов из грунтовых, песчаных, и щебеночно-песчаных смесей, а также экономической эффективности строительства.

Самоходная поверхностная фреза // 2596813

Изобретение касается самоходной поверхностной фрезы, например представляющей собой асфальтовую фрезу, снежную фрезу или дорожный комбайн, снабженной рабочим агрегатом, включающим в себя приводимый во вращательное движение корпус барабана, а также по меньшей мере один приводной узел барабана, который помещен внутри корпуса барабана и образует по меньшей мере одну часть вращающейся опоры корпуса барабана на опорной раме барабана, при этом по меньшей мере один приводной узел барабана имеет неподвижную, закрепленную на опорной раме барабана часть привода и вращаемую, соединенную с корпусом барабана часть привода.

Машина для укладки геосинтетических материалов в дорожное полотно и способ ее применения // 2594491

Заявляемый способ укладки геоматериалов направлен на расширение возможности применения грунтоупрочняющих геоматериалов, таких как объемная георешетка и геотекстиль, так как позволяет механизированно, с применением носителя высокой проходимости, обустраивать ими неограниченную площадь поверхности в любом, обусловленном заданием направлении, при простом способе хранения и использования георешетки (пакета), при менее сложной конструкции, поскольку отсутствуют известные по прототипу барабан, с навитой на него плетью объемной георешетки, и устройства, обеспечивающие и регулирующие скорость вращения барабана, при этом в пакете хранится большая длина плети георешетки, чем на барабане допустимых для дорожного транспорта габаритов, что сокращает число простоев, связанных с пополнением расходуемого материала.

Способ усиления линейных объектов на карстоопасных участках // 2581851

Изобретение относится к области строительства и ремонта линейных объектов, расположенных на карстоопасных участках, а именно к укреплению грунтового основания. Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение безопасности линейных объектов, расположенных на карстоопасных участках.

Грунтовая смесь для дорожного строительства (варианты) // 2545228

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Технический результат: повышение гидрофобности и морозостойкости грунтовой смеси, а также экономической эффективности строительства.

Формирование дороги, основанной на полиуретане // 2538558

Изобретение относится к области формирования дороги. Технический результат: повышение долговечности дорожного покрытия.

Устройство для смешивания почвенных материалов // 2521211

Изобретение относится к устройству для смешивания почвенных материалов, в особенности к устройству для смешивания примесей непосредственно с почвенными материалами земли.

Грунтовая смесь для дорожного строительства. // 2519283

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Технический результат - повышение прочности на сжатие материалов из грунтовых смесей до 2 раз, достижение требуемого нормативными документами предела прочности на растяжение при изгибе и коэффициента морозостойкости, рост экономической эффективности, обусловленный пониженным расходом цемента, высокой долговечностью материала, а следовательно, увеличенными межремонтными сроками и сроком службы дорожной одежды.

Укладчик георешетки с оборудованием для хранения георешетки и ее расправления при укладке // 2505640

Изобретение относится к области строительства с использованием георешетки. Предложен усовершенствованный укладчик георешетки, содержащий оборудование для хранения и расправления георешетки, включающее вращающийся на раме барабан, служащий для навивки, хранения и съема плети георешетки, состоящей из последовательно соединенных отдельных модулей георешетки заданных размеров, сопряженный с актуатором, обеспечивающим регулировку равномерной навивки и/или съема плети георешетки вдоль оси барабана, средства для продвижения плети георешетки по направляющей с барабана, по крайней мере, две траверсы, обеспечивающие расправление георешетки, выполненные с возможностью разведения для образования заданного угла между ними, сопряженные с зацепными средствами для удерживания краев георешетки в процессе ее расправления между указанными траверсами.

Способ минимизации относительной деформации усадки твердеющего закладочного массива // 2606738

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с твердеющей закладкой выработанного пространства.