Способ укрепления грунта

 

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 992657 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 110681 (21) 3302732/29-33

Р М К з Е 02 0 3/12 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30р1Я3. Бюллетень М 4 (Щ УДК 624; 138. .41(088.8) Дата опубликования описания 300183

Ф .1

М.H.Ïåðøèí и О.П.Ккм . ;

I- 1

Ленинградский ордена Трудового Красно2 сьЗнаменф инженерно-строительный институт (72) Авторы изобретения (21) Заявитель (54 ) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

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

Известен способ глубинного закрепления грунта, включающий нагнетание под давлением в грунт водного раствора жидкого стекла, который обработан в магнитном поле(1).

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 3.

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 ма" териала их перемещают в виде потока. со скоростью О, 25-2,5 м/с, одновре10 менно воздействуя на них электромагнитным полем напряженностью 4 ° 104-20 10 A/м, причем перед воздействием электромагнитного поля растворяют отвердитель в воде.

Технология способа заключается в том, что перед внесением в грунт отвердитель растворяют в воде и его водный раствор пропускают через электромагнитное поле напряженностью

20 (4-20) 10 А/м при скорости пересечения электромагнитного поля равной

0,25-2,5 м/с.

При тех же параметрах электромагнитного поля подвергается обработке водорастворимая смола. Обработанный водный раствор отвердителя вносят в грунт и перемешивают с ним до однородной массы. B полученную смесь вносят обработанную водорастворимую смолу и равномерно распределяют ее по всему объему смеси, затем. грунт

992657 с отвердителем и водорастворимой

1 смолой уплотняют.

Обработка электромагнитным полем способствует активации материалов в процессе их физико-химического вза.имодействия в укрепляемом грунте. 5

П р и м .е р 1. Грунт укрепляют карбамидной смолой марки КФ-NI . В качестве грунта используют 2 кг песка средней крупности. В качестве отвердителя применяют сульфат окисно- 30 го железа Fe< (90, ) . Для достижения .оптимальной влажности добавляют воду. 0,016 кг сульфата окисного железа растворяют в 0,14 кг воды. Полученный раствор отвердителя пропус- $5 кают через электромагнитное поле напряженностью 20х10 A/м со скоростью

0,5 м/с.

Таблица 1

Напряженность электромагнитного поля при скорости перемещения компонентов

0,5 м/с, A/ì

Физико-механические свойства

1 1 1 (3,2х10 4,0х10

4 4

Предел прочности на сжатие при 20 С, МПа:

4,15

7,85

5,12.

710

3,98 водонасыщенных образцов после б сут. хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут водо- . насыщении

2,21

2,61

4,97

4,1

3,8

1,0

1,4

0,75

2,1

3,92

3,48

3,5

2,0

Пример 2 ° Грунт укрепляют карбамидной смолой марки КФ-МГ. В качестве грунта используют 2 кг песка средней крупности, а в качестве отвердителя - сульфат окисного железа. 65 неводонасыщенных образцов после 7 сут, хранения в воздушно-влажной среде;

Прочность на растяжение при изгибе при

20 С после б сут. хранения в воздушно-влажной среде и

1 сут. водонасыщении, мПа

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

Карбамидную смолу в количестве

0,16 кг обрабатывают электромагнитным полем напряженностью 20 х 104A/м 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(а = Ь = 50 мм). Испытания образцов проводились по стандартной методике согласно СН 25-74 °

Результаты испытаний сведены в табл.1.

8,0х10 20х10 24х10

4 4 4

Для достижения оптимальной влажности добавляют воду. . Карбамидную смолу в количестве

0,16 кг подвергают электромагнитной активации при напряженности магнит992657 його поля равной .3,2 "10 A/м и скорости пересечения поля смолой

0,5 м/с. Затем 0,016 кг сульфата окисного железа растворяют в 0,14 к воды. Полученный водный раствор отвердителя вносят в песок и равномерно распределяют в массе обрабатываеТаблица 2

Скорость движения компонентов в электромагнитном поле при напряженности 20 х 10 A/è, 4 м/с

Физико-механические свойства

0,1 0,25 0,5 . 2,5 3,0 неводонасыщенных образцов после 7 сут. хранения в воздушновлажной среде, 7,85 6,4 4 0

6,8

3,95 водонасыщенных образцов после б сут.хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут. водонасыщении

3,95

2,18

4,97 2,98 2,7

1,:4 1,0

0,87

1,2

0,8

39232022

3;4

1,98

Иэ 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 4x104A/M o e 20x10 A/M прочностные показатели укрепленного грунта возрастают незначительно.

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

Пример 3. Исходные компоненты-примерах. Первоначально 0,14 кг воды пропускали через электромагнитПредел прочности на сжатие при 20 С МПа:

Прочность на растяжение при изгибе при 20ОС после б сут.хранения в воздушно-влажной среде и

1 сут водонасыщении, МПа

Прочность на скалывание (структурное сцепление) после 7 сут хранения в воздушно-влажной среде, МПа. мого грунта. Далее в полученную смесь вносят активированную карбамидную 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.

1 1 1 1.ное поле напряженностью 20x10

4 со скоростью 0,5 м/с. В активированной воде растворили 0,016 кг сульфа-. та 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 аналогичS5 но испытаниям образцов в первых двух .примерах.

Результаты испытаний сведены в табл.3.

992657

Таблица 3

Физико-механические свойства

Предел. прочности на сжатие при 20, МПа после 6 сут. хране-. ния в воздушновлажной среде и

1 сут. водонасыщении

4,97

2,29

2,16

1,84

4,59

1,93

7,85

4,00

3.96, 0.8

1,4

0,8

3,92

2,12

1,98

3,7

Водонасыщение, об.В

3,1

3,7

Формула изобретения после 2.сут хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут. водонасыщении

Предел прочности на сжатие при 20ОС, после

7 сут.хранения в воздушно-влажной среде, МПа

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

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

Из табл.3 видно, что при укреплении грунта с обработкой электромагнитным полем только воды физико-механические характеристики такого грунта всего на 3-6% выше, чем у не обработанного электромагнитным полем грунта, и на 40-75% ниже, чем у грунта, укрепленного предлагаемым способом.

Применение предлагаемого способа обеспечивает расширение возможности использования местных грунтов, что позволит ускорить ввод в эксплуатацию автомобильных и аэродромных покрытий и продлить срок их эксплуатации. 65

Способ укрепления грунта, включающий введение в грунт отвердителя 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 отвердителя 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

4 104- 20 .104A/ì, причем перед воэ992657

Составитель A.Прямков

Редактор Л.Пчелинская Техред И.Гайду Корректор М.Шароши

Тираж 671 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 390/35

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 действием электромагнитного поля производят растворение отвердителя в воде °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 518553, кл. Е 02 P 3/12, 1976.

2. Беэрук В.М. Укрепление грун тов. М., "Транспорт", 1971, с.198.