Способ укрепления грунта

Сова СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 992657(22) Заявлено 110681 (21) 3302732/29-33 Р 1 М К з Е 020 3/12 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(33) УДК 624; 138. .41(088.8) Дата опубликования описания 300133рд М.Н.Першин и О.П,Км,;: " "Рт;%Ленинградский ордена Трудового Красно 2 о 1 наменфинженерно-строительный институт(54) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА 2 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 полеГ 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 грун. те и введение в последний водорастворимого полимерного материала 2 ).Неполное использование качеств полимерного материала исключает возможность повышения прочности грунта.Цель изобретения - повышение прочности грунтаПоставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающе му введение в грунт отвердителя по.,лимерного материала, равномерноеего распределение в грунте и введение в последний водорастворимого полимерного материала, перед введениемв грунт отвердителя и полимерного ма"териала их перемещают в виде потока.со скоростью О, 25-2,5 м/с, одновре менно воздействуя на них электромагнитным полем напряженностью 4104-20 10 А/м, причем перед воздействием электромагнитного поля растворяют отвердитель в воде.Технология способа заключается втом, что перед внесением в грунтотвердитель растворяют в воде и еговодный раствор пропускают через электромагнитное поле напряженностью 20(4-20) 10 А/м при скорости пересечения электромагнитного поля равной0,25-2,5 м/с.При тех же параметрах электромагнитного поля подвергается обработкеводорастворимая смола. Обработанныйводный раствор отвердителя вносят вгрунт и перемешивают с ним до однородной массы. Б полученную смесь вносят обработанную водорастворимуюсмолу и равномерно распределяют еепо всему объему смеси, затем грунт992657 с отвердителем и водорастворимой смолой уплотняют.Обработка электромагнитным полем способствует активации материалов в процессе их Физико-химического вза. .имодействия в укрепляемом грунте, 5П р и м е р 1. Грунт укрепляют карбамидной смолой марки Я-ЧГ. В качестве грунта используют 2 кг песка средней крупности. В качестве отвердителя применяют сульфат окисно го желез а Ге 2 504 ). Для достижения .оптимальнойвлажности добавляют воду. 0,016 кг сульфата окисного железа растворяют в 0,14 кг воды. Полученный раствор отвердителя пропускают через электромагнитное поле напряженностью 20 х 10 А/м со скоростью0,5 м/с. Таблица 1 Напряженность электромагнитного поля при скорости перемещения компонентов 0,5 м/с, А/м Физико-механические свойства 1 1 13,2 х 10 4,0 х 10 Предел прочности насжатие при 20 С,МПа; 4,15 7,85 5,12 7,0 3,98 водонасыщенных об"разцов 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 П р и м е р 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 неводонасыщенныхобразцов после 7 сут,хранения в воздушно-влажнойсреде; Прочность на растяжение при изгибе при20 С после б сут,хранения в воздушно-влажной среде и1 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 104 Л/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 25-74Результаты испытаний сведены в табл.1. 8,0 х 10 20 х 10 24 х 10 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 ф 10 фА/м и скорости пересечения поля смолой0,5 м/с. Затем 0,016 кг сульфатаокисного железа растворяют в 0,14 кгводы. 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 А/м,4м/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 40 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 3 92 3 202 2 3;4 1,98 Иэ табл.1 и 2 видно, что свойства грунта, укрепленного карбамидной смолой, зависят от напряженностиэлектромагнитного поля и скорости перемещения исходных компонентов в этом поле. Так, при напряженности менее 4 х 104 А/м и более 20 х 104 А/м 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.П р и м е р 3. Исходные компоненты-примерах. Первоначально 0,14 кг воды пропускали через электромагнитПредел прочности на сжатиепри 20 ОС, МПа; Прочность на растяжениепри изгибе при 20 ОСпосле б сут.хранения в воздушно-влажной среде и1 сут водонасыщении,ИПа Прочность на скалывание структурное сцепление после 7 сут хранения в воздушно-влажной среде, МПа мого грунта. Далее в полученную смесьвносят активированную карбамиднуюсмолу и перемешивают до однородноймассы. Из полученной смеси формуютобразцы. Размеры образцов и их испы-.тания проводят аналогично. примеру 1.Результаты испытаний даны в табл.2. 1 1 1 1.ное поле напряженностью 20 х 10 фА/м 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 полу ченную смесь внесли карбамидную смолу в количестве 0,16 кг и перемешали до однородной массы. Из полученной смеси сформовали образцы, испытания которых проводились аналогич но испытаниям образцов в первых двух. примерах. Результаты испытаний сведены втабл.3.992657 8 Таблица 3 Предел. прочности н сжатие при 20 , МП после 6ния в вовлажной1 сут. вод ут, хран де иасыщении 16,сут хравоздушно-вла де и 1 сут. ыщении после нения ной с водон,9 ости на сжа- после Предел прочн тие при 20 С 7 сут.хранен в воздушно-в среде, МПа ной,3,Предел ирастяженводонасьпц очности наи при изгибеенных образцовпосле 6 сут,в воздушнореде и 1 сут.ении, МПа ри 20 ОСранениялажнойдонасыщ 4 8 о Прачностструкту при 20 ОС хранения влажной ие ь на ска рное сцепосле в воздуш среде, М лени сут но- а 2,9 1,37 ние, о Водонас Формул обретения Способ укн- щий введениемерного матераспределенипоследний водго материалатем, что, сти грунта, потвердителяосуществляютпотока со скос одновременэлектромагнит65 4 104- 20 104 м. Применение предлагаемого"способаобеспечивает расширение возможностииспользования местных грунтов, чтопозволит ускорить ввод в эксплуатациюавтомобильных и аэродромных покрытийи продлить срок их эксплуатации. Физико-механические свойства Из табл.3 видно, что при укрепле нии грунта с обработкой электромагнитным полем только воды физико-механические характеристики такого гр та всего на 3-6 выше, чем у не обработанного электромагнитным полем грунта, и на 40-75 ниже, чем у гру та, укрепленного предлагаемым спосо бо епления грунта, включаю- в грунт отвердителя полииала, равномерное его в грунте и введение в орастворимого полимерноо т л и ч а ю щ и й с я елью, повышения прочносред введением в грунт полимерного материала их перемещение в виде ростью 0,25-2,5 м/с ым воздействием на них ного поля напряженностью А/м, причем перед воэ992657 10 Составитель А.ПрямковРедактор Л.Пчелинская Техред И.Гайду Корректор М.Шароши Тираж 671 ПодписноевНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 390/35 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 действием электромагнитного поля производят растворение отвердителя в водеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9 518553, кл. Е 02 Р 3/12, 1976; 2. Беэрук В.М. Укрепление грунтов. М фТранспортф, 1971, с.198.