Способ укрепления глинистого грунта

(19) 1111 1594 Е 02 0 3/1 ф,У У; 1 к,РЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОткРытий ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Ленинградская лесотехническаяакадемия имени С.М.Кирова(56) Авторское свидетельство СССРВ 429163, кл, Е 02 0 3/12, 1971.Авторское свидетельство СССРВ 1281634, кл. Е 02 Р 3/12,05. 11.8(54) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГЛИНИСТОГОГРУНТА(57) Изобретение относится к строительству и может быть использованодля укрепления грунтов при устройствеоснований автомобильных дорог и аэродромов. Целью изобретения являетсяповышение прочностных свойств укрепленного грунта и снижение его водонасыщения, Способ укрепления глинистого грунта заключается в последовательной обработке его 6-10 Х растворимой древесной смолы, выдержки втечение 1-5 ч и обработке 2,8-5,63извести с последующим выдерживаниемполученной смеси в течение 12-24 ч.Прочность при сжатии укрепленногогрунта 3,8-6,3 МПа, водонасьпцениеО, 1-0,687. 1 табл.1 13Изобретение относится к строительству и может быть использовано дляукрепления грунтов при устройствеоснований и покрытий автомобильныхдорог и аэродромовЦель изобретения - повышение прочностных свойств укрепленного грунтаи снижение его водонасыщения,Способ осуществляют следующимобразом,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 втаком состоянии в течение 12-24 ч, азатем уплотняют.Растворимая древесная смола (РДС)при введении ее в грунт равномернораспределяется тонким слоем на поверхностиминеральных частиц и их микроагрегатов, Этому способствует такжемеханическое перемешивание смесигрунта в РДС. Введенная в грунт РДС,обладая высокой кислотностью (рН 3),раскисляет грунт и придает грунтуобщую кислую реакцию. Находящиеся вРДС кислоты, особенно фенолокислоты,проникают внутрь агрегатов по микротрещинам. Таким образом, грунт втечение 1-5 ч хорошо пропитываетсякомпонентами РДС, в результате чегона поверхности минеральных частиц иих 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 2агрегатов (в связи с наличием на поверхности пленки РДС) приводит к многократному увеличению активных центров кристаллизации и формированиюболее однородной и прочной мелкокристаллической структуры укрепленногогрунта.В результате дальнейшего перемешивания смолоизвестегрунта. происходит 10 полное гашение извести, а образовавшийся гидроксид кальция частично растворяется (распадается) на ион Саи гидроксил ОН . В свою очередь взаимодействие гидроксила с тонкодисперсным и аморфным кремнеземом 810 обра.эует гелеобразное вещество, котороепри взаимодействии с Са(ОН) превращается постепенно в водонерастворимый гидросиликат кальция, По такой 20 же схеме образуются и гидроалюминатыкальция. Одновременно с указаннымипроцессами происходит взаимодействиевысокореакционных фенолов, содержащихся в РДС, с известью, в результатечего образуется новое нерастворимоеили весьма малорастворимое вещество -фенолокальциевая соль, называемая фенолятом кальция.В процессе выдерживания смолоизвестегрунтовой смеси в течение 1224 ч происходит более полное гашениеизвести с одновременным протеканиемвышеуказанных процессов взаимодействия компонентов смеси.35 Окончательное уплотнение смесиприводит к контактному взаимодействию разделенных ранее между собой(воздушными прослойками и пленкамиРДС) активных центров кристаллиза ции с Са(ОН) и другими компонентами, в результате чего происходитрост 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 увеличениетехнологического интервала времени отмомента перемешивания смеси до ее уплотнения (12-24 ч) повышает технологичность предлагаемого способа ук репления грунта и дает Возможностьзаготавливать смесь заранее (засутки) без снижения ее качества, чтозначительно расширяет возможностистроителей и увеличивает маневрен13203 Дозировка вяжущего, мас,Е Времявыдержки Времявыдержки непримеров Рудонасыщение,7 Проч- ность Модульупругости, МПа Коэффициетморозостойкости Известь междувведе- нием аствориая дреесная уплот- ненной присжатии,МПа смеси,ч0,59 0,72 2,8 12 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 0,87 О, 10 5,25 1205 0,83 0,50 4,80 1270 3ность рабочей силы, материалов и машин.Важным является то, что РДС вводят без подогрева при температурах окружающей среды менее 20 С. 5Если введение извести в обработанный смолой грунт осуществляется за интервал времени меньше 1 ч, 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, 15Выдерживание смолоизвестегрунтовой смеси передее уплотнением менее 12 ч не обеспечивает полного гашения извести, а более 24 ч - приводит к снижению свойств укрепленного грунта 20 и ухудшает технологичность предлагаемого способа.Предлагаемым способом укрепляли грунт представлявший собой пылеватую супесь, Эту супесь с вла ностью 25 на ЗЕ ниже оптимальной перемешивали с ДРС, выдерживали в заданном интервале времени, а затем вводили негашеную известь с активностью 703, Смесь после перемешивания выдержива ли определенное время, после чего ее уплотняли с удельной нагрузкой 30 МПа. 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 высокие показатели прочностных свойств и низкую величину водонасыщения. Формула изобретения Способ укрепления глинистого грунта, включающий обработку его 2,8- 5,67. извести и 6-102 растворимой древесной смолы, выдерживание полученной смеси во времени и последующее уплотнение, о т л и ч а ю щ и й с я 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 грунта1320331 6Продолжение таблицы Свойства укрепленного грунта. 0 Фпримеров ВремявыдерВремявыдержки Дозировка вяжущего, мас.7 Коэффнциетморозостойкости Модульупругости, МПа Проч- ность Рудонасыщение,7 ф жки неаствори- Известьая дрееснаямола уплот- ненной междувведением присжатии,МПа смеси,ч(известный) 0,92 3,25 0,54 350 Составитель Е.БикбулатоваТехред 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, Раушская наб., д. 4/5