КОМПОЗИЦИОННЫЙ СОСТАВ

Название	КОМПОЗИЦИОННЫЙ СОСТАВ
Разработчик (Авторы)	Сватовская Лариса Борисовна, Соловьева Валентина Яковлевна, Степанова Ирина Витальевна, Макаров Владимир Викторович, Сурков Владимир Николаевич, Иванова Вера Ефимовна, Смирнова Татьяна Владимировна
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2619623
Дата регистрации	17.05.2017
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Область применения (класс МПК)	C04B 28/04 (2006.01) C04B 14/28 (2006.01) C04B 24/24 (2006.01) E01C 7/36 (2006.01) C04B 111/20 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в дорожном строительстве для устройства оснований автомобильных дорог.

Известна сырьевая смесь, используемая в дорожном строительстве (RU №2519283 C1, E01C 21/00, дата публ. 10.06.2014 г., бюл. №16), состоящая из портландцемента, грунта, минерального заполнителя, кремнийорганической жидкости «Силор» и воды.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при сжатии укрепленного грунта.

Известна сырьевая смесь, используемая в дорожном строительстве (RU №2305149 С2, Ε01C, дата публ. 27.08.2007 г., бюл. №24), состоящая из цемента, поверхностно-активного вещества, ПАВ, содержащая в качестве ПАВ катионное поверхностно-активное вещество ДОН-52 КП, и воды.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при сжатии укрепленного грунта.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь, используемая в дорожном строительстве (RU №2392244 C1, С04В 28/04; С04В 14/10; С04В 111/20, дата публ. 20.06.2010 г., бюл. №17), состоящая из следующих компонентов, мас. %:

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность при сжатии укрепленного грунта.

Задача, на решение которой направлено изобретение, является создание композитного состава, обеспечивающего повышение прочности при сжатии и морозостойкости укрепленного грунта.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь, содержащая грунт, портландцемент, добавку и воду, в качестве грунта содержит песчаный грунт, дополнительно содержит тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг, в качестве добавки содержит водный раствор поликарбоксилатных сополимеров метакриловой кислоты с плотностью 1,02 г/см2, водородным показателем 5,0-6, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Повышение прочности при сжатии и морозостойкости укрепляемого грунта обусловлено повышением гидратационной активности цементсодержащей системы, сопровождающейся реакциями синтеза, и, как следствие, повышением плотности укрепляемого грунта.

Повышение гидратационной активности композиционного состава обусловлено использованием в качестве добавки водного растора поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты с водородным показателем 5,0-6,0, обладающего активирующим, а также пластифицирующим эффектами действия. Указанная добавка за счет пониженного значения водородного показателя смещает кислотно-основное равновесие в цементсодержащей системе укрепляемого грунта в сторону образования продуктов реакции, т.е. увеличивает степень гидратации цемента в системе. При этом гидратационные процессы сопровождаются реакциями синтеза, проходящими между тонкомолотым известняком и реакционно-активной гидролизной известью, образующейся в процессе гидратации цемента, с образованием основного гидрокарбоната кальция 2СаСO3⋅Са(ОН)2⋅1,5Н2O, присутствие которого подтверждено данными рентгенофазового анализа, наличием на рентгенограмме дифракционных максимумов при d/n=(4,90; 3,29;2,08)⋅10-10 м, характерных для основного гидрокарбоната кальция.

Использование указанной добавки в результате пластифицирующего эффекта действия, с одной стороны, а также в результате образования повышенного количества гидратных фаз различного состава, с другой стороны, способствует повышению плотности укрепляемого грунта, следствием чего является получение укрепленного грунта с повышенной прочностью при сжатии.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый композиционный состав неизвестен и данное техническое решение обладает мировой новизной.

По мнению авторов и заявителя заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применяемо и может быть использовано в дорожном строительстве при устройстве оснований автомобильных дорог.

Пример конкретного выполнения

1. Приготовление добавки

1.1. Дозируют концентрированный раствор поликарбоксилатного сополимера метакриловой кислоты.

1.2. Дозируют воду

1.3. Отдозированные компоненты переносят в смеситель с лопастной мешалкой, где все тщательно перемешивают до получения однородного водного раствора с плотностью 1,02 г/см2 и водородным показателем 5,0-6,0; приготовленный водный раствор транспортируют в накопительную полиэтиленовую емкость объемом 1 м3, снабженную насосом и краном.

2. Приготовление сухой смеси

2.1. Дозируют портландцемент.

2.2. Дозируют тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг.

2.3. Отдозированные компоненты транспортируют в двухлопастной горизонтальный смеситель, где тщательно перемешивают в течение 10 минут компоненты, отдозированные по п. 2.1 и п. 2.2.

2.4. Полученную по п. 2.3 сухую смесь транспортируют в накопительную емкость.

3. 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 дозируют и транспортируют в лопастной смеситель открытого типа.

3.3. Сухую смесь из накопительной емкости (п. 2.4) дозируют и транспортируют в смеситель (п. 3.2).

3.4. Водный раствор из накопительной емкости (п. 1.3) дозируют и транспортируют в смеситель (п. 3.2).

3.5. Дозируют воду и транспортируют в смеситель (п. 3.2).

3.6. Все необходимые отдозированные компоненты тщательно перемешивают в смесителе (п. 3.2). Тщательно подготовленный грунт укладывают в основании автомобильной дороги и из подготовленной смеси изготавливают образцы для определения прочности при сжатии.

Полученные результаты представлены в таблице.

Формула изобретения

Композиционный состав из смеси, содержащей грунт, портландцемент, добавку и воду, отличающийся тем, что в качестве грунта использован песчаный грунт, дополнительно содержит тонкомолотый известняк с удельной поверхностью 260 м2/кг, в качестве добавки содержит водный раствор поликарбоксилатных сополимеров метакриловой кислоты с плотностью 1,02 г/см3 и водородным показателем 5,0-6,0, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Изобретение "КОМПОЗИЦИОННЫЙ СОСТАВ" (Сватовская Лариса Борисовна, Соловьева Валентина Яковлевна, Степанова Ирина Витальевна, Макаров Владимир Викторович, Сурков Владимир Николаевич, Иванова Вера Ефимовна, Смирнова Татьяна Владимировна ) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога