[LT] Išradimas priklauso statybos pramonės sričiai. Išradimo tikslas – sukurti moliui, dulkiui bei molingiems ir dulkingiems gruntams, naudojamiems geležinkelių, kelių ir gatvių pylimams, žemės sankasai ir pagrindo sluoksniams įrengti, pagerinti ir sustiprinti taikomą priedą, užtikrinantį sluoksnio laikomąją gebą ir atsparumą aplinkos poveikiui visais metų laikais. Kelių sankasos ir pagrindo sluoksnių gruntų pagerinimui bei sustiprinimui taikomas priedas, užtikrinantis sluoksnio laikomąją gebą ir atsparumą aplinkos poveikiui visais metų laikais, besiskiriantis tuo, kad priedo komponentų masės% nuo bendros priedo masės yra: sieros rūgštis – nuo 65 iki 95; ne mažiau kaip viena rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga – nuo 5 iki 15; ne mažiau kaip vienas trivalenčio metalo junginys – nuo 3 iki 10; ne mažiau kaip vienas aromatinis angliavandenilis, ypač β-naftolis – nuo 2 iki 10. Priedas taikomas gruntams, kuriuose dalelių mažesnių nei 0,063 mm kiekis sudaro 15–60%.
[EN] The invention belongs to the field of construction industry. The purpose of the invention is to create an additive for clay, dust and clayey and dusty soils used for railway, road and street embankments, ground cover and base layers for installation, improvement and strengthening, ensuring the bearing capacity of the layer and resistance to environmental influences in all seasons. An additive is applied to improve and strengthen the soils of several subgrade and base layers, which ensures the layer's bearing capacity and resistance to environmental influences in all seasons, differing in that the weight of the additive components in % of the total weight of the additive is: sulfuric acid - from 65 to 95; at least one acidic surfactant - from 5 to 15; at least one trivalent metal compound - from 3 to 10; at least one aromatic hydrocarbon, especially β-naphthol - from 2 to 10. The additive is applied to soils with 15-60% of particles smaller than 0.063 mm.
[0001] TECHNIKOS SRITIS
[0002] Išradimas priklauso statybos pramonės sričiai, tiksliau gruntų, naudojamų kelių sankasai ir pagrindo sluoksniams įrengti, pagerinimo ir sustiprinimo medžiagoms.
[0003] TECHNIKOS LYGIS
[0004] Yra žinomas kalkėmis apdorotas gruntas į kurio sudėtį įeina 12,6 % frakcijos 0,2-0,6 mm smėlio, 41,1 % frakcijos fr. 0,06-0,2 mm smėlio, 42,0 % frakcijos 0,002-0,06 mm dulkio ir 4,3 % frakcijos ≤0,002 mm molio. Šio grunto apdorojimui panaudota 2,49 % kalkių nuo mišinio masės. (žiūr. Michał Sarnowski, Karol J. Kowalski, Jan B. Król, Piotr Radziszewski. Control factors for the long term compressive strength of lime treated sandy clay soil. Transportation Geotechnics, Volume 1, 2014, pages 129-136). Šio apdoroto grunto trūkumas yra neįvertintas stipris gniuždant bei atsparumas šalčiui.
[0005] Taip pat, yra žinomas cementu ir priedu ST-1 apdorotas smėlingas gruntas, kurio optimalus drėgnis 9,1 %, tankis 1,99, Kalifornijos laikomosios gebos rodiklio (CBR) vertė 14. Šio grunto apdorojimui naudota 5 % cemento (žiūr. Park, Ki Soo, Park, Hee Mun (2018). Application of Soil Stabilization Technique for Shoulder Construction in Sri Lanka. International Journal of Highway Engineering,·Volume 20 No. 4, 172, 2017, pages 21-26). Šio apdoroto grunto trūkumas yra santykinai nedidelis stipris gniuždant po 28 parų atliekant bandymą be vandens poveikio – 2,2 MPa taikant 5 % cemento. Taip pat nėra įvertintas apdoroto grunto atsparumas šalčiui.
[0006] Artimiausia apdoroto grunto sudėtis yra apimanti molingo grunto mišinį, kurį sudaro 40 % molio dalelės nuo viso grunto masės (žiūr. Shi He; Xinbao Yu; Sandesh Gautam, and Laureano R. Hoyos, (2018). Influence of Ionic Soil Stabilizer (ISS) Dosage on the Stabilization Effectiveness of Expansive Soils. IFCEE 2018: Recent Developments in Geotechnical Engineering Practice, Pages 103-112).
[0007] Analogas pasižymi nedideliu stipriu gniuždant po 28 parų (0,24 MPa), kas gali nulemti mažesnį patvarumą, nėra įvertintas atsparumas šalčiui, naudojamas priedas netgi pablogina apdoroto grunto savybes.
[0008] IŠRADIMO ESMĖ
[0009] Išradimo tikslas – sukurti moliui, dulkiui bei molingiems ir dulkingiems gruntams, naudojamiems geležinkelių, kelių ir gatvių pylimams, žemės sankasai ir pagrindo sluoksniams įrengti, pagerinti ir sustiprinti taikomą priedą, užtikrinantį sluoksnio laikomąją gebą ir atsparumą aplinkos poveikiui visais metų laikais.
[0010] Šis tikslas pasiekiamas tuo, kad priedo sudėtį sudaro sieros rūgštis ir papildomi organiniai ir neorganiniai komponentai, kai komponentų masės % nuo bendros priedo masės yra:
[0011] sieros rūgštis – nuo 65 iki 95;
[0012] ne mažiau kaip viena rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga – nuo 5 iki 15;
[0013] ne mažiau kaip vienas trivalenčio metalo junginys – nuo 3 iki 10;
[0014] ne mažiau kaip vienas aromatinis angliavandenilis, ypač (β-naftolis – nuo 2 iki 10.
[0015] Optimalūs komponentų, įeinančių į sukurtą priedą, kiekiai nustatyti atliekant eksperimentinius tyrimus.
[0016] IŠRADIMO ĮGYVENDINIMO BŪDŲ APRAŠYMAS
[0017] Išradime pateikiamas priedas iliustruojamas pavyzdžiais.
[0018] 1 priedo pavyzdys
[0019] Grunto pagerinimui ir sustiprinimui taikomo priedo sudėtis masės % yra tokia:
[0020] 96 % sieros rūgštis (H2SO4) (ρ=1,86 g/cm³) – 86;
[0021] rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga ABS (dodecilbenzensulfoninė rūgštis) – iki 7;
[0022] geležies (III) sulfatas (Fe2(SO4)3) arba aliuminio sulfatas (Al2(SO4)3) arba vienos iš šių druskų kristalo hidratas* (Fe2(SO4)3 × 7H2O arba Al2(SO4)3 × 18H2O) – iki 4;
[0023] β-naftolis (C10H8O) – iki 3.
[0024] Priedas (0,1-0,3 l/m³ grunto) taikomas gruntų apdorojimui kartu su 0–9 % (nuo grunto masės) hidraulinio rišiklio. Apdorojama medžiaga turi tenkinti šiuos reikalavimus:
[0025] – dalelių ≤0,063 mm kiekis turi būti 15–60 % (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0026] – didžiausios dalelės dydis ≤45 mm (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0027] – organinių medžiagų kiekis turi būti ≤1 % (metodas – EN 13039).
[0028] 2 priedo pavyzdys
[0029] Grunto pagerinimui ir sustiprinimui taikomo priedo sudėtis masės % yra tokia:
[0030] 96 % sieros rūgštis (H2SO4) (ρ=1,86 g/cm³) – 90;
[0031] rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga ABS (dodecilbenzensulfoninė rūgštis) – iki 4;
[0032] geležies (III) sulfatas (Fe2(SO4)3) arba aliuminio sulfatas (Al2(SO4)3) arba vienos iš šių druskų kristalo hidratas* (Fe2(SO4)3 × 7H2O arba Al2(SO4)3 × 18H2O) – iki 2,5;
[0033] β-naftolis (C10H8O) – iki 3,5.
[0034] * – druskos kristalo hidrato imama daugiau, vertinant jos sudėtyje esantį kristalinį vandenį.
[0035] Priedas (0,1-0,3 l/m³ grunto) taikomas grunto apdorojimui kartu su 0-9 % (nuo grunto masės) hidraulinio rišiklio. Apdorojama medžiaga turi tenkinti šiuos reikalavimus:
[0036] – dalelių ≤0,063 mm kiekis turi būti 20–60 % (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0037] – didžiausios dalelės dydis ≤45 mm (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0038] – organinių medžiagų kiekis turi būti ≤1 % (metodas – EN 13039).
[0039] Sukurto gruntų pagerinimo ir sustiprinimo priedo fizikinės bei mechaninės savybės pateiktos 1 lentelėje.
[0040] Gruntų, pagerintų ir sustiprintų taikant sukurtą priedą bei hidraulinius rišiklius mechaninės savybės pateiktos 2 lentelėje.
[0041] 1 lentelė Gruntų pagerinimo ir sustiprinimo priedo fizikinės bei mechaninės savybės
[0042]
[0043] 2 lentelė Gruntų, pagerintų ir sustiprintų taikant sukurtą priedą bei hidraulinius rišiklius mechaninės savybės
[0044]
[0045] Sukurtu priedu pagerinti ir sustiprinti gruntai pasižymi geresnėmis fizinėmis ir mechaninėmis savybėmis nei gruntai be priedo.
[0046] Moliui, dulkiui bei molingiems ir dulkingiems gruntams pagerinti bei sustiprinti naudojamas priedas gali būti taikomas pylimams, sankasai ir pagrindo sluoksniams įrengti geležinkeliuose, keliuose ir gatvėse bei kitose eismo zonose pagal atitinkamas transporto priemonių apkrovas ir aplinkos klimatines sąlygas.
1. Kelių sankasos ir pagrindo sluoksnių gruntų pagerinimui ir sustiprinimui taikomas priedas, užtikrinantis sluoksnio laikomąją gebą ir atsparumą aplinkos poveikiui visais metų laikais, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad priedo komponentų masės % nuo bendros priedo masės yra:
sieros rūgštis – nuo 65 iki 95;
ne mažiau kaip viena rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga – nuo 5 iki 15;
ne mažiau kaip vienas trivalenčio metalo junginys – nuo 3 iki 10;
ne mažiau kaip vienas aromatinis angliavandenilis, ypač β-naftolis – nuo 2 iki 10.
2. Priedas pagal 1 punktą b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad taikomas gruntams, kuriuose dalelių mažesnių nei 0,063 mm kiekis sudaro 15–60 %.
3. Priedas pagal 1 punktą b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad gruntų pagerinimui ir sustiprinimui taikomas priedo kiekis yra nuo 0,1 l/m³ iki 0,3 l/m³.
4. Priedas pagal 1 punktą b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad yra dozuojamas prieš apdorojimą įterpus į vandenį santykiu nuo 1:100 iki 1:200.