[LT] Išradimas priklauso statybos pramonės sričiai. Išradimo tikslas – sukurti geros, įvairios bei blogos sanklodos gruntams bei nesurištųjų užpildų mišiniams, naudojamiems geležinkelių, kelių ir gatvių pylimams, 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 bei nesurištųjų mišinių pagerinimui ir sustiprinimui taikomas priedas, užtikrinantis apdoroto 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 60 iki 85; fosforo rūgštis – nuo 5 iki 45; citrinos rūgštis – nuo 5 iki 45; ne mažiau kaip viena rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga – nuo 2 iki 15; ne mažiau kaip vienas trivalenčio metalo junginys – nuo 5 iki 15; ne mažiau kaip vienas aromatinis angliavandenilis, ypač β-naftolis – nuo 2 iki 10. Priedas taikomas gruntams ir nesurištiesiems užpildų mišiniams, kuriuose dalelių mažesnių nei 0,063 mm kiekis sudaro 3–20%.
[EN] The invention belongs to the field of construction industry. The purpose of the invention is to create good, diverse and bad aggregates for soils and unbound aggregate mixtures used to install railway, road and street embankments, bedrock and base layers, to improve and strengthen the applied additive that ensures the bearing capacity of the layer and resistance to environmental influences in all seasons. An additive is used for the improvement and strengthening of soils and unbound mixtures of several subgrade and base layers, which ensures the load-bearing capacity of the treated layer and resistance to environmental effects in all seasons, and differs in that the weight of the components of the additive in % of the total weight of the additive is: sulfuric acid - from 60 to 85; phosphoric acid - from 5 to 45; citric acid - from 5 to 45; at least one acidic surfactant - from 2 to 15; at least one trivalent metal compound - from 5 to 15; at least one aromatic hydrocarbon, especially β-naphthol - from 2 to 10. The additive is applied to primers and unbound aggregate mixtures in which the amount of particles smaller than 0.063 mm is 3-20%.
[0001] TECHNIKOS SRITIS
[0002] Išradimas priklauso statybos pramonės sričiai, tiksliau gruntų ir nesurištųjų užpildų mišinių, naudojamų kelių sankasos ir pagrindo sluoksniams įrengti, pagerinimo ir sustiprinimo medžiagoms.
[0003] TECHNIKOS LYGIS
[0004] Yra žinomas kalkėmis ir mikrosilika apdorotas gruntas į kurio sudėtį įeina: 78,5 % smėlingo grunto, 5,0 % kalkių, 5,0 % mikrosilikos ir 11,5 % vandens (žiūr. Masoud Karimi, Ali Ghorbani, Younes Daghigh, Saeed Kia Alhosseini, Parham Rabbani. Stabilization of Silty Sand Soils with lime and Microsilica Admixture in presence of Sulfates. Pan-Ame CGS Geotechnical Conference - 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Toronto, Canada, 2011, pages 1-7). Šio apdoroto grunto trūkumas yra santykinai mažas Kalifornijos laikomosios gebos rodiklis CBR (145 %) atsižvelgiant į rišiklio kiekį, neįvertintas stipris gniuždant bei atsparumas šalčiui.
[0005] Taip pat, yra žinomas cementu apdorotas smėlingas gruntas, į kurio sudėtį įeina: 84,0 % smėlingo grunto, 6,0 % cemento ir 10 % vandens (žiūr. Harith E. Ali, Nabel K. Asmel, Abideen A. Ganiyu, Hamzat Tijani. Effect of sodium compounds additives on the strength of cement-stabilized soils. Engineering and Applied Science Research. 2020, Volume 47, No. 3, Pages 287-296). Šio apdoroto grunto trūkumas yra santykinai nedidelis stipris gniuždant – 1,4 MPa taikant 6 % cemento. Taip pat nėra įvertintas apdoroto grunto atsparumas šalčiui.
[0006] Artimiausia apdoroto grunto sudėtis yra apimanti smėlingo grunto mišinį, kurį sudaro 84,4 % gruntas, 5,0 kalkių ir 10,6 % vandens (žiūr. Nader Abbasi, Masoud Mahdieh. Improvement of geotechnical properties of silty sand soils using natural pozzolan and lime: International Journal of Geo-Engineering, 2018, Volume 9 No. 4, pages 1-12).
[0007] Analogas pasižymi santykinai dideliu stipriu gniuždant po 7 parų (2,98 MPa), tačiau atliekant stiprio gniuždant bandymą nėra įvertintas vandens poveikis. Taip pat nėra įvertintas apdoroto grunto atsparumas šalčiui.
[0008] IŠRADIMO ESMĖ
[0009] Išradimo tikslas – sukurti geros, įvairios bei blogos sanklodos gruntams bei nesurištųjų užpildų mišiniams, naudojamiems geležinkelių, kelių ir gatvių pylimams, 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, fosforo rūgštis bei citrinos rūgštis ir papildomi organiniai ir neorganiniai komponentai, kai komponentų masės % nuo bendros priedo masės yra:
[0011] sieros rūgštis – nuo 60 iki 85;
[0012] fosforo rūgštis – nuo 5 iki 45;
[0013] citrinos rūgštis – nuo 5 iki 45;
[0014] ne mažiau kaip viena rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga – nuo 2 iki 15;
[0015] ne mažiau kaip vienas trivalenčio metalo junginys – nuo 5 iki 15;
[0016] ne mažiau kaip vienas aromatinis angliavandenilis, ypač β-naftolis – nuo 2 iki 10.
[0017] Optimalūs komponentų, įeinančių į sukurtą priedą, kiekiai nustatyti atliekant eksperimentinius tyrimus.
[0018] IŠRADIMO ĮGYVENDINIMO BŪDŲ APRAŠYMAS
[0019] Išradime pateikiamas priedas iliustruojamas pavyzdžiais.
[0020] 1 priedo pavyzdys
[0021] Grunto ir nesurištųjų mišinių pagerinimui bei sustiprinimui taikomo priedo sudėtis masės % yra tokia:
[0022] 96 % sieros rūgštis (H2SO4) (ρ=1,86 g/cm³) – iki 60;
[0023] 75 % ortofosforo rūgštis (ρ=1,58 g/cm³) (H3PO4) – iki 15;
[0024] citrinos rūgštis (C6H8O7) – iki 15;
[0025] rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga ABS (dodecilbenzensulfoninė rūgštis) – iki 3;
[0026] 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 5;
[0027] β-naftolis (C10H8O) – iki 2.
[0028] * – druskos kristalo hidrato imama daugiau, vertinant jos sudėtyje esantį kristalinį vandenį.
[0029] Priedas (0,1-0,3 l/m³ nuo grunto ar nesurištojo mišinio) taikomas gruntų ir nesurištųjų mišinių apdorojimui kartu su 3–10 % (masės %) hidraulinio rišiklio. Apdorojama medžiaga turi tenkinti šiuos reikalavimus :
[0030] – dalelių ≤ 0,063 mm kiekis turi būti 3–20 % (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0031] – didžiausios dalelės dydis ≤56 mm (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0032] – organinių medžiagų kiekis turi būti ≤1 % (metodas – EN 13039).
[0033] 2 priedo pavyzdys
[0034] Grunto ir nesurištųjų mišinių pagerinimui bei sustiprinimui taikomo priedo sudėtis masės % yra tokia:
[0035] 96 % sieros rūgštis (H2SO4) (ρ=1,86 g/cm³) – iki 60;
[0036] 75 % ortofosforo rūgštis (ρ=1,58 g/cm³) (H3PO4) – iki 18;
[0037] citrinos rūgštis (C6H8O7) – iki 10;
[0038] rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga ABS (dodecilbenzensulfoninė rūgštis) – iki 3;
[0039] 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 5;
[0040] β-naftolis (C10H8O) – iki 4.
[0041] * – druskos kristalo hidrato imama daugiau, vertinant jos sudėtyje esantį kristalinį vandenį.
[0042] Priedas (0,1-0,3 l/m³ grunto ar nesurištojo mišinio) taikomas gruntų ir nesurištųjų mišinių apdorojimui kartu su 3-10 % (nuo grunto ar nesurištojo mišinio masės) hidraulinio rišiklio. Apdorojama medžiaga turi tenkinti šiuos reikalavimus:
[0043] – dalelių ≤ 0,063 mm kiekis turi būti 3–20 % (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0044] – didžiausios dalelės dydis ≤56 mm (metodas EN 933-1 arba LST 1360-1);
[0045] – organinių medžiagų kiekis turi būti ≤1 % (metodas – EN 13039).
[0046] Sukurto grunto bei nesurištųjų mišinių pagerinimo ir sustiprinimo priedo fizikinės ir mechaninės savybės pateiktos 1 lentelėje.
[0047] Gruntų ir nesurištųjų mišinių, pagerintų ir sustiprintų sukurtu priedu bei hidrauliniais rišikliais mechaninės savybės pateiktos 2 lentelėje.
[0048] 1 lentelė Grunto bei nesurištųjų mišinių pagerinimo ir sustiprinimo priedo fizikinės ir mechaninės savybės
[0049]
[0050] 2 lentelė Gruntų ir nesurištųjų mišinių, pagerintų ir sustiprintų sukurtu priedu bei hidrauliniais rišikliais mechaninės savybės
[0051]
[0052] Sukurtu priedu pagerinti ir sustiprinti gruntai bei nesurištieji mišiniai pasižymi geresnėmis fizinėmis ir mechaninėmis savybėmis nei gruntai ir nesurištieji mišiniai be priedo.
[0053] Geros, įvairios bei blogos sanklodos gruntams bei nesurištųjų užpildų mišiniams 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 bei nesurištųjų mišinių pagerinimui ir sustiprinimui taikomas priedas, užtikrinantis apdoroto 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 60 iki 85; fosforo rūgštis – nuo 5 iki 45;
citrinos rūgštis – nuo 5 iki 45; ne mažiau kaip viena rūgštinė paviršinio aktyvumo medžiaga – nuo 2 iki 15;
ne mažiau kaip vienas trivalenčio metalo junginys – nuo 5 iki 15;
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 ir nesurištiesiems užpildų mišiniams, kuriuose dalelių mažesnių nei 0,063 mm kiekis sudaro 3–20 %.
3. Priedas pagal 1 punktą b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad gruntų ir nesurištųjų užpildų mišinių 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.