Состав для укрепления грунта

(19) (11) С 09 К 17/00, Е 21 О 1/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ ности АН УСС олищук, В.И.Р И,Коляденко-Л нзур о СССР986. кл. Е 21 О 1 ИЯ ГРУНТ ива Сл 3 оци(у) пле-Од окой,4. 1 ной Я ышевержденияы(71) Институт химии поверх(54) СОСТАВ ДЛЯ УКРЕПЛЕ Изобретение относится к составам для химического укрепления водоносных, сыпучих и трещиноватых грунтов и может быть использовано в горной промышленности при проходке шахтных стволов и других выработок и строительстве для укрепления оснований плотин, фундаментов.Известен состав для укрепления грунтов, содержащий, мас,ч,;Ненасыщенная полиэфирнаясмола 100 Инициатор радикальнойполимеризации 1-8 Ускоритель полимеризации 0,5-5 Полиизоцианат 25-80 Катализатор от 0,5-2 Полиизоцианат 0,01-5 Анилин 3-6 Вода 0,5-5 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобре(57) Использование: укрепление водоносных сыпучих и трещиноватых грунтов в горном деле, гидротехническом и гражданском строительстве. Сущность изобретения: состав содержит, мас.ч,. полиольный компонент 33-50, полиизоцианат 50-67, стеклянные микросферы 5-20. Состав готовят путем смешивания полиольного компонента с полиизоцианатом с последующим введением в смесь стеклянных микросфер, Прочность при сжатии укрепленного грунта при 100 линейной деформации 17,4- 45,4 кг/см, при 500 линейной деформации 30,5-59,1 кг/см 2, 2 табл,тению является состав для укрепления грунта, содержащий, мас,0;Полиольный компонент 50Пол иизоцианат 50Состав получают путем перемешния полиольного компонента с полиизанатом.Однако известный состав для укрения грунта не обладает достаточно выспрочностью сжатия при 10 и 500 линедеформации грунта,Целью изобретения является повние прочности при сжатии при сохраненииплотности укрепленного грунта.Поставленная цель достигается тем, чтосостав для укрепления грунта, содержащийполиольный компонент и полиизоцианат,дополнительно содержит стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:Полиольный компонент 33-50Полиизоцианат 50-67 Стеклянные микросферы 5-20 Для экспериментальной проверки предлагаемого состава готовят 19 смесей компонентов. Для получения состава для укрепления грунта используют полиольный компонент на основе полиэфиров, полиизоцианат, стеклянные микросферы. Их получают путем аппретирования микросфер кремнийорганическим соединением, Средняя плотность 0,24-0,30 г/см, содержаниез10,3 0, диаметр микросфер 5-200 мкм. Перемешивание компонентов осуществляют с помощью мешалки РТв режиме 1000 об/мин. После перемешивания массу помещают в форму, смазанную парафином, выдерживают при 22 +2 С в течение 24 ч. Испытание образцов на прочность сжатия при 10 и 50 О линейной деформации и водо- поглощение осуществляют по ГОСТ 17177- 87, воспламеняемость - по ГОСТ 21207-81.Состав для укрепления грунта получают следующим образом.К необходимому количеству полиольного компонента добавляют полиизоцианат и пеоемешивают в течение 1 мин со скоростью 1000 об/мин, Затем массу помещают в форму, смазанную парафином, и выдерживают в ней 24 ч при 22 + 2 С. Испытания проводят так, как описано выше, Свойства полученного состава для укрепления грунта хорошо воспроизводимы от серии к серии.П р и м е р 1. В мешалку загружают 3,3 г полиизоцианата, добавляют 6,7 г полиольного компонента и перемешивают в течение 5 мин. Затем полученную массу помещают в форму, смазанную парафином, и выдерживают 24 ч при 22 .+ 2 С.Состав приведен в табл. 1; свойства состава - в табл, 2,Поставленная цель не достигается, если содержание полиизоцианата ниже предлагаемого интервала, а содержание полиольного компонента выше предлагаемого интервала. Предел прочности при 10 и 50, ,линейной деформации ниже, чем у известного состава и составляет соответственно 15,8 и 35,7 кг/см .П р и м е р ы 2-4, Аналогично примеру 1, изменяют лишь время перемешивания полиизоцианата и полиольного компонента - 4 мин и добавляют стеклянные микросферы соответственно 10; 20; 30 г. Затем снова перемешивают 1 мин.П р и м е р 5. Состав содержит следующие компоненты, мас,;:Полиольный компонент 50 Полиизоцианат 50, 5 10 П р и м е р ы 6-8. В мешалку соответственно загружают 5,0; 5,0; 5,0 г полиизоцианата, добавляют 5,0;,5,0; 5,0 г полиольного компонента и перемешивают в течение 4 мин, затем добавляют соответственно 0,5;1,0; 2,0 г стеклянных микросфер и перемешивают в течение 1 мин. Далее поступают как описано в примере 1. Если содержание микросфер ниже предлагаемого интервала (пример 6), то поставленная цель не достигается, предел прочности почти такой же как у прототипа, Если содержание микросферв пределах предлагаемого интервала (примеры 7,8), то поставленная цель достигает 15 сяПредел прочности при 10% линейнойдеформации 22,2-45,4 кг/см, Предел прочгности при 50 о линейной деформации 50,053,8 кг/см . При этом снижаетсяводопоглощение и составляет 5,2; 4,4 и20 3,6 П и воспламеняемость (время горения) исоставляет 4,11,18 с.П р и м е р 9, Аналогично примерам 2-4,но изменяют количество стеклянных микросфер соответственно 3 г, Предел прочности25 при 50 О линейной деформации такой же,2как у прототипа и составляет 38,6 кг/см,П р и м е р 10. Аналогично примеру 1, ноизменяют соответственно количество поли 30 ольного компонента на 3,3 г, а полиизоцианата на 6,7 г. Предел прочности при.10 и50% линейнойдеформации ниже, чему прототипа и составляет 22,1 и 32,8 кг/см .П р и м е р ы 11-14, Аналогично примеру35 1, но изменяют содержание полиольногокомпонента соответственно на 3,3 г, а полиизоцианата на 6,7 г и добавляют стеклянные микросферы соответственно 0,5;1,0;,2,0; 3,0 г, При содержании микросфер40 ниже предлагаемого интервала (пример 11)или выше (пример 14) предел прочности ниже, чем у прототипа, При содержании микросфер в пределах предлагаемогоинтервала ( примеры 12, 13 табл.2 ) по 45 ставленная цель не достигается.П р и м е р 15, Аналогично примеру 1, ноизменяют содержание полиизоцианата соответственно 7,50 г и полиольного компонента 2,5 г, Предел прочности значительно50 выше, чем у прототипа. Однако при этомзначительно увеличивается плотность материала (пример 15),П р и м е р ы 16-19. Аналогично примеру15, но добавляют стеклянные микросферы55 соответственно 0,5; 1,0; 2; 3 г. Предел прочности при 100 линейной деформации соответсвенно 60,6; 64,1; 65,4: 63,4 кг/см .Значительно возрастает плотность материала - 280-320 кг/м .з60 Приведенные в табл. 2 данные показывают, что в пределах предлагаемого интер1735342 20 Таблица 1 вала компонентов предел прочности на сжатие предлагаемого состава для укрепления грунта выше, чем у известного(примеры 7, 8, 12, 13, табл. 2).По сравнению с известным прочность сжатия при 10 и 50 флинейной деформации предлагаемого состава повышается на 51- 112 и 80-89 фсоответственно при сохранении плотности.Кроме того, предлагаемый состав для укрепления грунта обеспечивает понижение воспламеняемости и водопоглощения,Воспламеняемость состава, выраженная временем горения образца после воздействия пламени газовой горелки в течение 60 с, увеличивается с ростом количества микросфер, Образцы пенополиуретана, не наполненные микросферами, сгорают полностью в пламени газовой горелки,Водопоглощение предлагаемого состава уменьшается с увеличением количества 5 микросфер в композиции.Формула изобретения Состав для укрепления грунта, включающий полиольный компонент и полиизоцианат, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 10 повышения прочности при сжатии при сохранении плотности укрепленного грунта, он дополнительно содержит стеклянные микросферы при следующем соотношении компонентов, мас.ч15 Полиольный компонент 33-50Пол иизоцианат 50-67 Стеклянные микросферы 5-20. Гунько Заказ 1792 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5