КОМПОЗИЦИОННЫЙ СОСТАВ
BLEND COMPOSITION

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве для устройства основания автомобильных дорог.
Известна сырьевая смесь, используемая в дорожном строительстве (RU №2305149, Ε01С 7/36, 27.08.2007, бюл. №24), состоящая из цемента, поверхностно-активного вещества, содержащая в качестве поверхностно-активных веществ катионное поверхностно-активное вещество ДОН-52 КП, и воды.
Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе.
Известна сырьевая смесь, используемая в дорожном строительстве (RU №2392244, С04В 28/04, 20.06.2010, бюл. №17), состоящая из глинистого грунта, портландцемента, химической добавки, представленной ферментным препаратом «Дорзин», и воды.
Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь, используемая в дорожном строительстве (RU №2519283, Е01С 21/00, 10.06.14 г., бюл. №16), состоящая из портландцемента, грунта, минерального заполнителя, кремнийорганической жидкости «Силор» и воды, при следующем соотношении мас.%:
портландцемент
6-12
жидкость кремнийорганическая «Силор»
0,05-0,5
грунт
15,2-68,8
заполнитель
15,2-68,8
вода
7,5-11,95
Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность на растяжение при изгибе.
Задача, на решение которой направлено изобретение, является создание композиционного состава, обеспечивающего повышенную прочность на растяжение при изгибе укрепляемого грунта.
2
2
3
3
Поставленная задача достигается тем, что композиционный состав из сырьевой смеси, включающей грунт, портландцемент, заполнитель, добавку и воду, содержит в качестве грунта - песчаный грунт, в качестве заполнителя - электрофильтровую золу с удельной поверхностью 380 м/кг и тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м/кг, в качестве добавки содержит водный раствор с плотностью ρ=1,025 г/см и водородным показателем рН=5,0, состоящий из поликарбоксилатных сополимеров метакриловой кислоты с плотностью ρ=1,025 г/см и водородным показателем рН=7,0±0,5, модифицированных хлоридом кальция при следующем соотношении компонентов добавки, мас.%:
поликарбоксилатный сополимер метакриловой
кислоты с плотностью ρ=1,025 г/см<sup>3</sup> и водородным
показателем рН=7,0±0,5
20,0-22,0
хлорид кальция
1,8-2,0
вода
76,2-78,0,
при следующим соотношении компонентов композиционного состава, мас.%:
песчаный грунт
76,50-77,0
портландцемент
11,05-11,25
указанный известняк
0,20-0,22
указанная зола
1,95-2,02
указанная добавка
0,09-0,11
вода
9,71-9,9
Повышение прочности на растяжение при изгибе укрепляемого грунта обусловлено:
2
1) повышением гидратационной активности композиционной смеси с образованием повышенного количества низкоосновных тоберморитоподобных гидросиликатов с отношением CaO/SiO, меньше или равным 1, кристаллическая структура которых представлена волокнистыми кристаллами, имеющими вид длинных волокон или крученой фольги;
2) повышением плотности укрепляемого грунта за счет рационального соотношения компонентов разной тонкости и повышенного количества вновь образовавшихся гидратных фаз, являющихся неорганическим клеем между компонентами композиционного состава.
3
Повышение гидратационной активности композиционного состава обусловлено использованием в качестве добавки водного раствора поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты с плотностью ρ=1,025 г/см и водородным показателем рН=7,0±0,5, модифицированного хлоридом кальция, который характеризуется двойным эффектом действия: пластифицирующим и активирующим.
2
Указанная добавка повышает реакционную активность всех компонентов композиционного состава, в т.ч. электрофильтровой золы, содержащей диоксид кремния и отличающейся повышенной удельной поверхностью, что приводит к дополнительному образованию низкоосновных тоберморитоподобных гидросиликатов с отношением CaO/SiO, меньше или равным 1, присутствие которых подтверждено наличием экзотермического эффекта в области температур (815-830)°С при проведении дифференциально-термического исследования.
Повышение плотности укрепляемого грунта обусловлено пластифицирующим эффектом действия указанной добавки, а также использованием компонентов композиционного состава в рациональном соотношении, имеющих разную удельную поверхность, и образованием повышенного количества комплексных гидратных фаз, образующих контакты между компонентами композиционного состава, что способствует повышению плотности укрепляемого грунта, следствием чего является повышение прочности, в т.ч. прочности на растяжение при изгибе укрепляемого грунта.
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявленный композиционный состав не известен и данное техническое решение обладает мировой новизной.
По мнению авторов и заявителя, заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.
Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано в дорожном строительстве при устройстве оснований автомобильных дорог.
Пример конкретного выполнения
I. Приготовление добавки
3
1.1. Дозируют раствор поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты с плотностью ρ=1,025 г/см и водородным показателем рН=7,0±0,5.
1.2. Дозируют хлорид кальция.
1.3. Дозируют воду.
3
3
1.4. Отдозированные компоненты транспортируют в смеситель с лопастной мешалкой, где все тщательно перемешивается до получения однородного водного раствора с плотностью 1,025 г/см и водородным показателем, равным 5,0; приготовленный водный раствор транспортируют в накопительную полиэтиленовую емкость, объемом 1 м, снабженную насосом и краном.
II. Приготовление сухой смеси
2.1. Дозируют портландцемент.
2
2.2. Дозируют тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м/кг.
2
2.3. Дозируют электрофильтровую золу с удельной поверхностью 380 м/кг.
2.4. Отдозированные компоненты по п. 2.1, п. 2.2 и п. 2.3 транспортируют в двухлопастной горизонтальный смеситель, где тщательно перемешивают в течение 10 минут.
2.5. Полученную по п. 2.4 сухую смесь транспортируют в накопительную емкость.
III. Подготовка и обогащение грунта
3.1. Грунт, находящийся в основании дороги, при помощи специального оборудования взрыхляют и извлекают из основания дороги.
3.2. Взрыхленный грунт объемно дозируют и транспортируют в лопастной смеситель открытого типа.
3.3. Сухую смесь из накопительной емкости (п. 2.5) дозируют и транспортируют в смеситель (п. 3.2).
3.4. Дозируют воду и транспортируют в накопительную емкость.
3.5. Водный раствор добавки из накопительной емкости (п. 1.4) дозируют и транспортируют в отдозированную воду (п. 3.4).
3.6. Отдозированную воду с отдозированной добавкой из накопительной емкости п. 3.4 транспортируют в смеситель п. 3.2.
3.7. Все необходимые отдозированные компоненты тщательно перемешивают в смесителе (п. 3.2). Тщательно подготовленный грунт укладывают в основание автомобильной дороги, а также отбирают контрольную пробу, изготавливают образцы - призмы и испытывают для определения прочности на растяжение при изгибе по ГОСТ 12 801-98.
Полученные результаты приведены в таблице 1.