RU2544344C1 - Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания - Google Patents
Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544344C1 RU2544344C1 RU2013157305/03A RU2013157305A RU2544344C1 RU 2544344 C1 RU2544344 C1 RU 2544344C1 RU 2013157305/03 A RU2013157305/03 A RU 2013157305/03A RU 2013157305 A RU2013157305 A RU 2013157305A RU 2544344 C1 RU2544344 C1 RU 2544344C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- pak
- aqueous solution
- composition
- priming
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химии полимеров, а именно к интерполимерным полиэлектролитным комплексам, которые могут использоваться для укрепления грунтов, состоящих из глины и песка. Изобретение позволяет увеличить прочность грунтов на растяжение и на сжатие, а также их водостойкость при снижении расхода связующего до 0,003-0,012% масс. Эффект достигается за счет использования в композиции катионактивного имидазолина и полиакриловой кислоты, которые образуют при химическом взаимодействии нерастворимый интерполимерный полиэлектролитный комплекс. Изобретение относится к способу получения устойчивой структурной композиции на основе грунтовой смеси из глины и песка в качестве природных наполнителей и может быть использовано в технических целях для получения формовочных средств, ускоренного отвердевания грунтов и придания им гидрофобных свойств. 1 табл.
Description
Известна работа по стабилизации глинозема и кремнезема 5%-ными растворами полимеров с добавлением крахмала как связующего. Полученная при этом композиция может быть использована при пригоговлении различных изделий, однако разрушается после продолжительного действия воды [А.з. РФ №97108232, 1999]. Для придания гидрофобных свойств структурным композициям в качестве связующего используют полимерно-битумные составы [ГОСТ Р 52056-2003. Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол. Технические условия]. Эти композиции обладают гидрофобными свойствами, однако при их получении требуется значительное количество битума, что удорожает процесс их получения и делает невозможным их использование в качестве формовочного средства.
Наиболее близко по достигаемым результатам является авторское свидетельство [Авт. св. №1685960, 1991], в котором приводятся композиции, основанные на использовании грунтовых смесей, структурированных проливом 2-3% водными растворами электролитов. При этом способе наблюдается образование влаго- и воздухопроницаемой корки. Для снижения проницаемости в качестве полимерных анионных коллоидных частиц используют глинистую составляющую, в частности бентонит [Патент РФ №2108970, 1998]. Условием получения структурных композиций является необходимость в последовательном подмешивания частиц глины в золь на основе кремнезема и последующего диспергирования, что усложняет процесс и ограничивает использование этого способа.
Изобретение позволяет увеличить водостойкость массивов при снижении расхода связующего до 0.05% масс. Однако приведенное изобретение имеет следующие недостатки: не приведены данные по прочности укрепленного массива на растяжение и сжатие, и поэтому можно сделать вывод, что предложенная полимерная композиция увеличивает только водостойкость материала.
Цель настоящего изобретения - значительное укрепление грунтовой смеси, состоящей из песка и глины, повышение ее водостойкости при снижении расхода связующего, путем последовательного пролива. Поставленная цель достигается тем, что при взаимодействии полиакриловой кислоты (ПАК-30) и алкилимидазолина (AM) образуется полиэлектролитный комплекс (ПЭК), который отличается нерастворимостью в воде и высокой адгезией к грунту. Это приводит к увеличению прочности на растяжение и сжатие.
При взаимодействии полиэлектролитов (ПЭ), имеющих высокую плотность заряда, ПЭК выделяются из растворов в виде гелей и мелкодисперсных сравнительно мало сольватированных осадков. Устойчивость таких ПЭК определяется константами диссоциации исходных ПЭ. Так, в случае сильных ПЭ, например полистиролсуьфокислоты и гидроокиси поливинилбензилтриметиламмония, ПЭК устойчивы практически во всем интервале pH и разрушаются только в концентрированных растворах электролитов в водно-органических смесях. ПЭК у слабых ПЭ устойчивы в ограниченном интервале pH, причем образование и разрушение таких комплексов происходит кооперативно в узком интервале рН. Образование ПЭК сопровождается существенным изменением конформации составляющих его ПЭ, что свидетельствует о важной роли стерического соответствия полимерных реагентов в реакциях между ПЭ. Поскольку ПЭК нерастворим в воде и отличается высокой прочностью можно было ожидать, что образование такого комплекса между частицами грунта приведет к повышению прочности грунта. Повышенную водостойкость должна обеспечить кремнийорганическая добавка (метилсиликонат калия (МСК)), отличающаяся высокой гидрофобностью.
Целью изобретения является способ получения устойчивых к механической деструкции и влаге структурных композиций на основе грунтовой смеси, состоящей из глины и песка, упрощение и удешевление процесса.
Указанная цель достигается тем, что в способе получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания грунтовую смесь обрабатывают при перемешивании последовательно водными растворами реагентов с последующим уплотнением композиции. В качестве грунтовой композиции используют смесь кремнезема и природной глины. В качестве связующих используют водные растворы алкилимидазолина (AM), полиакриловой кислоты (ПАК-30) и метилсиликоната калия (МСК), которые последовательно добавляют в грунтовую смесь при перемешивании, в следующей последовательности и следующем массовом соотношении составляющих к массе грунтовой смеси (% масс.):
Полиакриловая кислота (ПАК-30): 0.003-0.006
Алкилимидазолин: 0.006-0,012;
Метилсиликонат калия (50%-ный водный раствор): 0.2-0.4;
с последующим уплотнением композиции и выдерживанием в стандартных условиях.
Алкилимидазолин (AM) представляет собой алкилимидазолин на основе кислот рапсового масла и служит в качестве компонента полиэлектролитного комплекса, обеспечивающего высокую прочность грунта. Полиакриловая кислота (ПАК-30) представляет собой 30%-ный водный раствор полиакриловой кислоты молекулярной массы 130000 и служит в качестве компонента полиэлектролитного комплекса, обеспечивающего высокую прочность грунта.
Метилсиликонат калия (МСК) представляет собой 50%-ный водный раствор метилсиликоната калия и служит в качестве гидрофобизатора грунтовой смеси.
Неожиданно оказалось, что при указанном способе получения максимальная прочность и гидрофобность композиции достигается включением в композицию каждого из компонентов в определенной последовательности и в определенном %-ном содержании к массе грунтовой смеси, выше и ниже которого эффект структурирования и гидрофобности резко снижается.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Грунтовую смесь получали механическим смешиванием природной красной глины и речного желтого песка, взятых в массовом соотношении 1:3 соответственно с сохранением естественной влажности (но не более 10%).
Готовили 0.15%-ный водный раствор AM, 0.03%-ный водный раствор (ПАК-30) и 50-ный водный раствор МСК. В грунтовую смесь добавляли при перемешивании последовательно водный раствор ПАК-30 (0.003% масс.), водный раствор AM (0.006% масс.), водный раствор МСК (0.1% масс.). Количество каждого из добавленных растворов соответствовало заданному количеству (% масс.) неразбавленных компонентов в расчете на массу грунта. Количество МСК соответствовало заданному количеству его 50%-ного водного раствора в расчете на массу грунта. Полученную смесь уплотняли и сушили при 25°С с течение 7 дней. Характеристики полученных образцов грунта в зависимости от количества составляющих представлены в таблице.
Оказалось, что оптимальное количество ПАК-30 в расчете на массу грунта составляет 0.003-0.006%; AM: 0.006-0.012% масс.; МСК: 0.2-0.4% масс. Этот состав обеспечивает необходимую гидрофобность композиции и прочность, соответствующую прочности бетона марки М75.
Пример 2.
В грунтовую смесь добавляли при перемешивании последовательно водный раствор ПАК-30 (0.006% масс.), водный раствор AM (0.006% масс.), водный раствор МСК (0.2% масс.). Количество каждого из добавленных растворов соответствовало заданному количеству (% масс.) неразбавленных компонентов в расчете на массу грунта. Количество МСК соответствовало заданному количеству его 50%-ного водного раствора в расчете на массу грунта. Полученную смесь уплотняли и сушили при 25°С с течение 7 дней. Характеристики полученных образцов грунта в зависимости от количества составляющих представлены в таблице.
Пример 3.
В грунтовую смесь добавляли при перемешивании последовательно водный раствор ПАК-30 (0.003% масс.), водный раствор AM (0.012% масс.), водный раствор МСК (0.4% масс.). Количество каждого из добавленных растворов соответствовало заданному количеству (% масс.) неразбавленных компонентов в расчете на массу грунта. Количество МСК соответствовало заданному количеству его 50%-ного водного раствора в расчете на массу грунта. Полученную смесь уплотняли и сушили при 25°С с течение 7 дней. Характеристики полученных образцов грунта в зависимости от количества составляющих представлены в таблице.
Представленные примеры свидетельствуют о том, что предлагаемая композиция обеспечивает укрепляемому грунту высокую прочность, а также гидрофобные свойства, превосходящие известные.
Таблица | ||||
% масс. реагентов от массы грунта | Прочность на растяжение, мПа | Прочность на сжатие, мПа | Соответствие марке бетона | Остаточное водопоглощение после 8 часов выдерживания под водой, % масс. |
AM: 0.006 | 0.18 | 3.20 | М50 | Образец разрушается |
ПАК-30: 0.003 | ||||
МСК: 0.1 | ||||
AM: 0.006 | 0.29 | 5.27 | М75 | 0.9 |
ПАК-30: 0.006 | ||||
МСК: 0.2 | ||||
AM: 0.006 | 0.35 | 6.29 | М75 | 0.7* |
ПАК-30: 0.003 | ||||
МСК: 0.4 | ||||
AM: 0.006 | 0.13 | 2.38 | М25 | 0.5* |
ПАК-30: 0.03 | ||||
МСК: 1 | ||||
AM: 0.012 | 0.30 | 6.19 | М75 | 0.7* |
ПАК-30: 0.003 | ||||
МСК: 0.4 |
* - данные составы рекомендуется применять для укрепления и гидрофобизации песчаных и глинистых грунтов в районах с низким содержанием влаги в грунте (количество осадков 200-300 мм в год). Для районов с более высокой влажностью необходимо повышать содержание МСК в композиции до 2% масс. и выше.
Claims (1)
- Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси, включающий добавление к грунтовой смеси глины и песка в массовом соотношении 1:3 соответственно, последовательно при перемешивании в качестве связующих водных растворов полиакриловой кислоты ПАК-30, алкилимидазолина на основе кислот рапсового масла, метилсиликоната калия при следующем соотношении к массе грунтовой смеси, мас. %: полиакриловая кислота ПАК-30 0,003-0,006, указанный алкилимидазолин 0,006-0,012, 50%-ный водный раствор метилсиликоната калия 0,2-0,4, последующее уплотнение композиции и выдерживание ее при стандартных условиях до отверждения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013157305/03A RU2544344C1 (ru) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013157305/03A RU2544344C1 (ru) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2544344C1 true RU2544344C1 (ru) | 2015-03-20 |
Family
ID=53290525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013157305/03A RU2544344C1 (ru) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544344C1 (ru) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU520962A1 (ru) * | 1973-09-11 | 1976-07-15 | Центральная Экспериментально-Исследовательская Конструкторско-Технологическая Лаборатория Химизации Сельского Хозяйства | Способ защиты почв от ветровой и водной эрозии |
DE2545572C3 (de) * | 1975-10-10 | 1981-10-29 | Hans 8202 Bad Aibling Ribbert | Fundament in setzungsempfindlichem Baugrund, insbesondere für einen Damm |
SU876844A1 (ru) * | 1980-01-07 | 1981-10-30 | Войсковая Часть 44526 | Способ укреплени карбонатного грунта |
SU1507771A1 (ru) * | 1986-11-19 | 1989-09-15 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Св зующее и полимерна композици |
SU1685960A1 (ru) * | 1989-07-13 | 1991-10-23 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Полимерное св зующее дл дисперсных сред |
RU2108970C1 (ru) * | 1992-08-31 | 1998-04-20 | Ека Нобель Актиеболаг | Водная суспензия коллоидных частиц, способ приготовления водной суспензии коллоидных частиц |
RU97108232A (ru) * | 1994-10-21 | 1999-05-20 | Э.Хашогги Индастриз | Составы, изделия и методы с применением вспененной структурной матрицы с крахмальным связующим |
RU2342484C1 (ru) * | 2007-05-15 | 2008-12-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" | Способ изготовления водонепроницаемого экрана в грунтовых материалах элементов гидротехнического сооружения |
RU2487122C1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "НИИПАВ" | Способ получения алкилимидазолина |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100355468B1 (ko) * | 1994-10-21 | 2003-05-17 | 이. 카소기 인더스트리스,엘엘씨 | 발포된전분조성물,물품및방법 |
-
2013
- 2013-12-24 RU RU2013157305/03A patent/RU2544344C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU520962A1 (ru) * | 1973-09-11 | 1976-07-15 | Центральная Экспериментально-Исследовательская Конструкторско-Технологическая Лаборатория Химизации Сельского Хозяйства | Способ защиты почв от ветровой и водной эрозии |
DE2545572C3 (de) * | 1975-10-10 | 1981-10-29 | Hans 8202 Bad Aibling Ribbert | Fundament in setzungsempfindlichem Baugrund, insbesondere für einen Damm |
SU876844A1 (ru) * | 1980-01-07 | 1981-10-30 | Войсковая Часть 44526 | Способ укреплени карбонатного грунта |
SU1507771A1 (ru) * | 1986-11-19 | 1989-09-15 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Св зующее и полимерна композици |
SU1685960A1 (ru) * | 1989-07-13 | 1991-10-23 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Полимерное св зующее дл дисперсных сред |
RU2108970C1 (ru) * | 1992-08-31 | 1998-04-20 | Ека Нобель Актиеболаг | Водная суспензия коллоидных частиц, способ приготовления водной суспензии коллоидных частиц |
RU97108232A (ru) * | 1994-10-21 | 1999-05-20 | Э.Хашогги Индастриз | Составы, изделия и методы с применением вспененной структурной матрицы с крахмальным связующим |
RU2342484C1 (ru) * | 2007-05-15 | 2008-12-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" | Способ изготовления водонепроницаемого экрана в грунтовых материалах элементов гидротехнического сооружения |
RU2487122C1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "НИИПАВ" | Способ получения алкилимидазолина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108083739B (zh) | 一种磷石膏水硬性道路材料及其制备方法 | |
CN105802598B (zh) | 一种聚丙烯腈钠盐改性碱木素复合凝胶堵剂及其制备方法 | |
RU2509188C1 (ru) | Способ укрепления естественных грунтов и минеральных материалов для строительства дорог | |
RU2544344C1 (ru) | Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания | |
CN106495615A (zh) | 一种丙烯酰胺原位聚合固化改性盐渍土的方法 | |
KR101688834B1 (ko) | 바이오폴리머를 이용한 흙 건축 재료 | |
RU2326925C2 (ru) | Способ получения вяжущей композиции, способ обработки материала из твердых частиц, отверждаемая вяжущая композиция, твердый агрегированный матрикс (варианты), продукт | |
Wang et al. | Improving the mechanical properties of red clay using xanthan gum biopolymer | |
CN108239974A (zh) | 一种粉煤灰改良膨胀土的方法 | |
RU2433097C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
CN105733600B (zh) | 膨胀土改良剂及其使用方法 | |
RU2389844C1 (ru) | Укрепленный грунт для устройства оснований дорожных одежд автомобильных дорог и покрытий переходного типа | |
RU2305149C2 (ru) | Смесь для устройства нижних слоев основания дорожных одежд | |
RU2516406C1 (ru) | Высокопрочный бетон | |
RU2459036C2 (ru) | Дорожная смесь | |
RU2494061C1 (ru) | Мелкозернистая бетонная смесь и способ ее приготовления | |
KR102116182B1 (ko) | 실리카계 그라우트 조성물 | |
DE1299561B (de) | Verfahren zur Verfestigung von Bodenformationen | |
RU2462490C1 (ru) | Катионная полимерно-битумная эмульсия | |
RU2490295C1 (ru) | Состав для изоляции водопритока в нефтяных скважинах | |
CN1109001C (zh) | 浇注地基用的灰浆和浇注地基的施工方法 | |
RU84372U1 (ru) | Строительная конструкция из серобетонной смеси | |
KR101061568B1 (ko) | 친환경 수용성 무기질 토양 지반 고화제 및 이의 제조 방법 | |
KR101949588B1 (ko) | 친환경 토양안정제의 제조방법 및 이를 이용한 임도포장공법 | |
RU2507386C2 (ru) | Способ повышения нефтеотдачи трещиноватых и пористых пластов с искусственно созданными трещинами после гидравлического разрыва пласта - грп |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181225 |