Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

В основном авт. св. №186889 описан способ укрепления грунта смешением его с битумом, отличием которого является то, что битум вводят в грунт в порошкообразном состоянии.

Предлагаемое изобретение является дальнейшим усовершенствованием известного способа. Оно позволяет улучшить смачивание поверхности грунтовых частиц битумом.

Достигается это тем, что грунт после смешения с порошкообразным битумом обрабатывают растворителем, например керосином, в количестве не более 2% от веса сухого грунта.

Растворяя частицы битума в грунте, керосин ускоряет образование прочной коагуляционно-конденсационной структуры грунта. При введении добавок растворителя в грунт, обработанный порошкообразным битумом, твердение последнего происходит аналогично твердению битумогрунта на основе жидкого битума: силы связей определяются физической адсорбцией битума на песчаных частицах и хемосорбционным взаимодействием между битумом и глинисто-коллоидной частью грунта.

Введение в битумогрунтовую смесь керосина позволяет значительно повысить водоустойчивость и прочность укрепленного описываемым способом грунта.

При увеличении дозировки керосина сверх 2% битумогрунтовые образцы, сохраняя хорошую водоустойчивость, несколько понижают свою прочность и деформативную способность. Это происходит вследствие того, что при увеличении дозировки керосина объем разжиженного активного битума в смеси значительно увеличивается, причем после адсорбирования грунтом той доли битума, которая называется структурной нормой битума, остается значительная часть свободного битума. Этот свободный битум, заполняя поры и пустоты грунта и окружая грунтовые агрегаты толстой многослойной пленкой битума (при структурной норме битума на каждой грунтовой частице адсорбируется мономолекулярный слой), ослабляет структурные связи битумогрунта.

В этом случае прочность битумогрунта в основном определяется силами когезионной связи между мицеллами самого битума, которые в значительной степени снижаются при разжижении его керосином.

Для выявления возможности и эффективности укрепления несвязных грунтов порошкообразным битумом в зимних условиях работы проводят на предварительно замороженном при оптимальной влажности супесчаном грунте.

Обработку замороженного грунта битумным порошком, содержащим 50%-ную добавку минерального заполнителя, внесение в смесь керосина, перемешивание и заполнение охлажденных прессформ производят в морозильной камере при температуре воздуха - 15°С. Уплотнение образцов из замороженного грунта - при давлении 300 кг/см² в течение 3 мин.

После изготовления образцы разделяют на две партии: первую партию образцов хранят при комнатной температуре в течение 3 суток, вторую - после суточного оттаивания при комнатной температуре и доуплотнения хранят в тех же условиях последующие 3 суток.

Результаты лабораторных испытаний показали, что образцы первой партии, хотя и снижают свои физико-механические показатели под влиянием разуплотнения в процессе оттаивания, но тем не менее их прочность и водоустойчивость удовлетворяют требованиям Указаний СН 25-64.

Образцы второй партии, т.е. образцы, которые были подвергнуты дополнительному уплотнению после оттаивания, характеризуются довольно высокими показателями по прочности и водоустойчивости. Их максимальная прочность составляет 20 кгс/см², а максимальное водонасыщение не превышает 2%. Образцы этой партии совсем не набухают.

Производственная проверка метода укрепления несвязных грунтов добавками порошкообразного битума с последующим введением в смесь керосина была произведена в зимний период.

Дорожное основание укрепляют смесью порошкообразного битума с известью в количестве 8,0 (в пересчете на битум) по отношению к весу грунта. После перемешивания битумо-известкового порошка с грунтом в смесь вводят керосин.

С момента постройки опытного участка до полного оттаивания и просыхания материала основания за участком велись периодические наблюдения. Весной, когда поверхность проезжей части начала просыхать, были отобраны пробы битумогрунта, которые в лабораторных условиях переформовывались в цилиндрические образцы размерами 5×5 см. Через сутки после изготовления образцы были испытаны на прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии и водоустойчивость.

Результаты этих испытаний показали, что, как в отношении прочности, так и в отношении водоустойчивости, битумогрунт дорожного основания, построенного в зимний период, удовлетворяет требованиям Указаний СН 25-64.