Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ПЕСКОВ

Изобретение относится к способу укрепления подвижных песков при строительстве автомобильных дорог в пустынях, а также может быть использовано при укреплении песка вокруг оснований опор линий электропередач и магистральных трубопроводов.

Известен способ закрепления подвижных песков включающий: нанесения на поверхность закрепляемого песка предварительно нагретого до 60-80°C состава, содержащего, мас. %: смолу обжиговых печей (СОП) 94-96 и кубовые остатки синтетических жирных кислот (КОСЖК) остальное, в количестве 108-2,0 кг/м² при пропитывании слоя песка до 5 мм и в количестве 2,7-2,9 кг/м² при обработке слоя песка до 10 мм. [Патент SU №1759266 - прототип].

Недостатком известного способа закрепления подвижных песков является низкая эксплуатационная надежность песчаного покрытия, так как пропитка песчаного слоя производится композиционным вяжущим с низкими прочностными свойствами (0,7-1,2 МПа).

Кроме того, композиционное вяжущее на основе СОП и КОСЖК имеет высокую температуру застывания при пропитке песчаного слоя автомобильной дороги, что не позволяет произвести уплотнение песчаного слоя для достижения высокого коэффициента уплотнения, тем самым не обеспечивает необходимую прочность и эксплуатационную надежность покрытия.

Помимо того, недостатком способа является загрязнение окружающей среды отходами производства, а именно: смолами, жирными кислотами, поверхностно-активными веществами, входящими в состав композиционного вяжущего.

Кроме того, недостатком способа также является повышенный расход композиционного вяжущего, 2,7-2,9 кг/м² поверхности песка, что также повышает экономические затраты на осуществление способа.

Так как приготовленное композиционное вяжущее в границах температур от 60-80°C имеет условную вязкость в диапазоне от 25 до 42, то для опрыскивания и пропитки подвижных песков применяется специальная дорожная техника, например, трактор с навесной мотонасосной установкой, что также повышает экономические затраты по осуществлению способа.

Технический результат - повышение прочности и эксплуатационной надежности покрытия дорог при строительстве их в пустынях.

Техническая задача - повышение прочности и эксплуатационной надежности покрытия автомобильных дорог при строительстве их в пустынях, за счет повышения глубины пропитки и повышения физико-механических свойств песчаного покрытия.

Решение технической задачи

Способ укрепления подвижных песков, включающий нанесение на песчаную поверхность закрепляемого вяжущего раствора, в котором предварительно осуществляют профилирование песчаной поверхности на ширину проезжей части, а в качестве вяжущего для закрепления песчаной поверхности проезжей части используют концентрированный водный раствор технического лигносульфоната, нормальной температуры и расходом 1,3-2,4 кг/м², пропитанную песчаную поверхность уплотняют комбинированным катком, снабженным вибратором массой 10-15 т за 8-10 проходов по одному следу.

Сущность способа

Способ укрепления подвижных песков заключается в том, что в начале осуществляют профилирование песчаной поверхности на ширину проезжей части автогрейдером, после чего подготовленную песчаную поверхность увлажняют концентрированным 0,95-2,5% водным раствором технического лигносульфоната нормальной температуры расходом 1,3-2,4 кг/м². Концентрация раствора и его расход на 1 м² поверхности при пропитке рабочего песчаного слоя определены экспериментальным путем. Пропитанную песчаную поверхность песка уплотняют комбинированным катком, снабженный вибратором, массой 10-15 т за 8-10 проходов по одному следу до достижения необходимого коэффициента уплотнения К_У=0,95-1,00 [п. 6.15 т. 22 СНиП 2.05.02-85^* «Автомобильные дороги»].

Для сравнения физико-механических свойств заявленного способа, со способом по прототипу, были проведены лабораторно-экспериментальные исследования по определению коэффициента уплотнения грунта земляного полотна по прототипу и рабочего песчаного слоя по заявляемому способу. Результаты исследований приведены в таблице.

Из приведенной таблицы видно, что по заявленному способу при пропитке водным раствором лигносульфоната песчаного слоя, в сравнении со способом по прототипу, прочность увеличится в 2,5 раза, а коэффициент уплотнения повысится в 1,2 раза. Так как максимальная плотность песка при пропитке водным раствором лигносульфоната обеспечивается тем, что водный раствор лигносульфоната обладает высокими гигроскопическими свойствами и может поддерживать влагу в песке длительное время, что позволяет обеспечить максимальный коэффициент уплотнения, а следовательно, повысить прочность и эксплуатационную надежность, что и является новым техническим результатом заявленного изобретения.

Предлагаемый способ закрепления подвижных песков позволяет использовать его при строительстве объектов различного назначения.