Směs pro stabilizaci zemin na bázi rychlovazného cementu

Číslo patentu: 260577

Dátum: 15.12.1998

Autori: Nejezchleb Mojmír, Vejchoda Jaromír, Matušina Jan

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká stabilisące soudriných nsmin (ssjménarpraehovitych) a nesoudrłnych emin (zejména jemnozrnných písků) tychlovazhým pojivem na hdzi silikdtd beuddrovcověho typu.ve světě i u nás jsou dlouhodobě hladiny různé stabilisdtory, aručující rychlý nárůst pevnosti semin, do kterých jsou pfimíseny anebo pevnoet výrazně zvĺtiující, s cílem získat vrstvu vyälí únoanosti a odolnosti ne je proste neupravena zemina. lkouäena byla celá řada látek, a to na bázi chemikálií, např. dane pryskyłice, vodní sklo, hydrołobní látky - motylsilanoldt aodný a draeelný, akrylit vípenatý, atd., a na báli speciálních pŕíprsvků, např. zahraniční látky soil conaolid RPS, soil Conservex, ERP, atd., jejichž chemické aloäení není zntmo. Tyto prostředky jsou veaměa drahá a jejich účinky nejsou vłdy uspokojivá, proto se poulívají pouze vyjíhečně e do lirokć stavební praxe nepronikly. (Spdrek J., silniční stavitelství II, stavba silnic a ddlnic, sun. Praha, 1900., Ialaký v., chemická spsvňovtní a úpravy vlastností zsmin, Vojenská stevhy Praha, 2980). Vx stabilizaci určitých druhů min se běžně poułívd cement a vápno. v CSSR platíON 73 6131 stsbilizace zemin a on 73 6106 spevňovanie zemí csmsnton, ktoré stsnovují podmínky pro prípravu, provádění. płsjímaní a zkouianí emin stabilizovených a psvnlných cementem. Podle těchto norem je nutno používat sldrovcove cementy portlandská a struskoportlandské, ve smyslu ON 73 6186 pak pro soudzłné zeminy tyto cemnty třídy 325 a 400. o tove většině prípadu v kombinaci s vdpnem.Podle ON 13 6181 je možno stabilizovať pouze určité druhy semin, zejména zeminy a prevahou písčité frakce, s obsahom zrn menších me 0,063 mm nejvíce S 0 0, s největším zmen 45 nm, číslem plasticity IP 5 11 I s ekvivalentem písku BP Ě 15. Požadovaná pevnost cementavćetabilizacevtlaku podle této normy musi být po sedmi dnoch 2,5 MPa až 3,5 MPa pro zeminy s oboru zrnltosti I a 1,5 Hra a 2,5 HP. pro zeminy s oboru srnitosti II.Podle O 73 6106 je možno cementela spevňovet širší ikálu senin. zeminy aoudränć jsou však oznadovdny jako podmínečně vhodná lprachovite a jílovite hlíny, písčitć a prachovitá jíly) a k jejich spsvnäní je nejprve nutno poulít vápno a potom nejdříve po oami hodinách cement. Tyto zeminy mají obsah jílovitych člstio menií ne 40 t, nejvdtlí hodnotu mene tekutosti VL - 50 | a nejvůtií hodnotu čísla plasticity I - 27 t. Požadovaná pevnoat v tlaku pevněné zeminy podle táto normy musí byt po sedmi dnech 1,0 MPa a po zmrasovací zkonlce 1,2 MPa. Nirůst pevnosti je v obou uvedených případech dlouhodobý.nevýhody dossvadních způsobú stebilizace a zpevñovdní zemin, popaaných ve výle citovaných normłch ON 73 6101 a ON 73 6106, spočívají zsjmlne v- omezeném rozsahu vhodných poniitelných semin, daných mssními čarami srnitosti.- nutnosti předchozí aplikace vápna u aoudržných zemin a nejdłíve po osmi hodinách pak použití cementu, co nočná ptodlulnje dobu provádění, vyžaduje dvoj pojivo a dvoj míeeni směsi,- pomalém nárüstu pevnosti a jejich nízkými sbsolutníni hodnotami, navíc dosalenymi až po sedmi dnoch.Podstatou vynáleů je návrh směsi, umolňující stabillzaci aemin při odstranění výie uvedených nevýhod doaavedních snłmych a uvedených apůaobd.Podle vynâlesu je ke atahilisaci smln použite smie, obsahující rychlovasný cement prosty aâdrovce, a märným povrchem větiím ne 600 mzJtq-l, v mnołatví do 15 t hmotnosti stabiliaovanl suchá zeminy a dále uveden( lltky, vždy v množství do 3 I hmotnosti rychlovazního osmentun- roapustný devivdt ligninu lligninsultonanu) anebo rozpustný sultonovaný polytenoldt,- popripade alkalické soli organických hydroxykyselin anebo delit látky pro zponalovdní tuhnutí cemsntových malt, např. vínan aodnodraselny a látky na bázi. sulfitových výluhů.Směa (pojivo) ke stabilizaci se připraví prostým smísením uvedených látek. Mísení zeminy se směsi (pojivem) a vodou je možno provádět bud na místě (v trase) nebo v mísicím centru. Použité množství vody musí zajistit dosažení přibližně optimální vlhkosti stahilizace a závisí na druhu použité zeminy a její pfirozené vlhkosti.Vysoká jemnost mletí pojiva umožňuje obalení jemných zrn zeminy a vytváří tak strukturu betonu (kameniva pojivo), jejímž výsledkem je značné zvýšení pevnosti. Vysokých pevnosti je dále dosaženo relativně velmi rychle. Příčinou tohoto jevu jsou procesy ve směsi zemina pojivc přísady. Přísady mají funkci regulátorů tuhnutí a umožňují zpracování a uložení směsi. Potom je možno stabilizaci zemin podle vynálezu v podstatě provádět stejným zařízením a technologickým postupem jak jsou uvedeny v ON 73 6181 a ON 73 6186.Použití směsi pro stabilizaci podle vynálezu má ve srovnání se stávajícími zavedenými pojivy pro stabilizsci e zpevñování zemin řadu výhod a přináší nově a vyšší účinky.vynález umožňuje rozšíření využitelností soudržných zemin o prachovité hlíny pro stabilizace, a to bez předchozí aplikace vápna. Tyto zeminy se v přírodě a na stavbách často vyskytují, v přirozené podobě jsou velmi citlivé na vodu, jsou rozbřídavé, se zvyšující se vlhkostí jejich pevnost (únosnost) prudce klesá. Podle ON 73 6181 je cementem portlandským a struskoportlandským stabilizovat nelze, podle ON 73 6186 je ke zpevnění tohoto druhu zemin nutno použít nejprve vápno a potom, nejdříve za osm hodin, cement, přičemž nárůst pevnosti je dlouhodoby a dosažená pevnosti jsou nízke. Navržená směs podle vynálezu stabilizaci těchto zemin umožňuje, navíc odstraňuje dvojí druh pojiva (vápno, cement) a dvojí mísení a zkracuje tak dobu potřebnou k provedení stabilizace.Dalšími významnými přínosy navržená směsi pro stabilizaci zemin jsou rychlé nárůsty stabilizace, dosažení vysokých pevností, odolnost proti působení vody a proti účinkům mrazu.Navrženou směsí je možno stabilizovat i další druhy zemin v případě, kdy je požadováno dosažení výše uvedených vlastností nebo atabilizace běžnými pojivy je málo účinná.Výhodou předložénáho vynálezu, významnou pro zavedení v praxi, je dostupnost navržené směsi (pojiva) v ČSSR a běžná technologie provádění stabilizace ve smyslu platných norem.Na připojeném obr. 1 je znázorněno omezení zznítosti pro povšechné určení vhodnosti zemin a oblasti zrnitosti I a II nejvhodnějších zemin pro stabilizaci cementem podle ON 736181 a dále potom číra zrnitosti prachovitá hlíny, která byla stahilizována směsi podle vynálezu a je popsána v následujícím příkladě. Z polohy této čäry zrnitosti je patrné podstatné rozšíření oblasti zemin vhodných ke stabilizaci až do zemin soudržných prachovitých. Použitá zemina je co do klasifikace a základních fyzikâlních vlastností charakterizována touto čarou zrnitosti a mezemi tekutosti a plssticíty.Na obr. 2 je znázorněn nárůst pevností v tlaku na válečcích z prachovité hlíny stabilizovaná podle vynálezu, zjištovaný po čtyřech hodinách, jednom, třech a sedmi dnech. Jak z tohoto obrâzku vyplývá, nárůst pevnosti stabilizace podle vynálezu, vyjádŕený graficky závislostí pevnost V tlaku - čas, významné převyšuje požadavky ON 73 6181 a ON 73 6186, a to jak z hlee diska času, tak i absolutních hodnot dosažených pevnosti.Stsbilizace zeminy směsí podle vynálezu pozůstává z aplikace 1- bezsádrovcováho rychlovazného cementu s měrným povrchem 600 m 2.kg 1 v množství 12 8 hmotnosti stabilizované suché zeminy a přísad - uhličitan sodný 1 5, rozpustný derivát ligninu (Liqrasol) 0,7 a sulfitový výluh (Kortan) 0,5 S - vše z hmotnosti rychlovazného cementu, do- prachovité hlíny (spraäe), klasifikované podle ČSN 72 1002, jejíž čára zrnitosti jezndzorněna na obr. 1, s mezi tekutosti HL - 36,6 1, mezi plaaticity WP - 21,3 l a číslem plssticity IP - 15,5 6,- vody, s ddvkovánim 20 hmotnosti suché zeminy.stabilizaoe byla připravena prostým emisením výše uvedených komponentů. Laboratorní zkoušky stabilizaoe byly provedeny podle ou 73 6181. Směe byla zhutněnana objemovou hmotnost suchou Pa - 1 740 kq.m 3. Pevnost v tlaku byla zkouäena po 4, 24,72 a 168 hodinách vždy na třech válečcich s nàsledujicimi výsledkyZ dosažených výsledků je patrny rychlý nárust pevnosti v tlaku e časeu a rovněž dosa ženi vysokých hodnot pevnosti (vi obr. 2). Pevnoet v tlaku, požadovaná podle ON 73 6181po sedi dnech, byle stabilisacipmdle vyndlezu dosažena za 24 hodiny až 3 dny a po sedmi dnech byla l,l až 2,7 krát větší než je poiadavek citované normy. Pevnost v tlaku, požadovaná podle ON 73 6186 po sedmi dnech, byla směsi podle vynálezu doaalene ji na cca B hodin apo sedmi dnoch byla téměř 5 krÁt větäi, než pevnost požadovaná podle této normy, a to bez předchozí aplikace vapna, jak to tato norma pro použitý druh zeminy pfedepisuje.odolnost prachovité hlíny, stabilizovsné podle vynálenu proti ñčinkům střidavých změn vlhkosti, byla ověłena podle dfívějäi normy ČSN 73 6181 na Eesti válečcích a po dvnnáctinlsobä nám cyklu nevykazaly vzorky žádný úbytok hmotnosti, ani se na nich neobjevily trhlinky.odolnost prachovité hliny, stabilizovand pdols vyntlezu proti účinkum mrazu, byla posuovlna vs smyslu om 73 6181 podle pevnosti v tlaku, stanovených na čtyřech válečcich, uložených 28 dní ve vlhkćm prostredi a podroboných desetináaobnćmu cyklu zmrezoveni a rozmrazováni. s naeledujicimi výsledkyVáleček objemová hmotnost stabilizaoe Pevnost v tlaku Itabilizace ćíslo po zmre. s rozmrez. cyklech po zmraz. a rozmrez. cyklech Ikq-m 3 mm 1 2 020 8,10 1 2 020 10,10 3 2 060 5,70 O 2 060 6,25 průměr 2 040 7,54ve všech případech jsou zjištěná-pevnosti v tlaku vyšší než požaduje on 73 6181, a to 1,6 až 2,9 krAt (v průměru 2,lkrat) pro stabllizaoi I (poäadavek normyje 3,5 Mma), resp. 2,7 ai 4,8 krat (v průměru 3,6 krÁt) pre stshilizaci II (požadavek normy je 2,1 Hra).vynález je využitelný zejmćna v silničnim, letištnim a žslezničnim stavitelstvi a při zaklsdáni staveb. Význam má 1 v oblasti vojenské, zejména 3 hlediska časového ťaktoru rychláho nárůstu pevnosti.vynález neohrožuje a nenaruäuje vodu e pudu a z hlediska ochrany životního prostředí je neškodný.Směs pro stabllizaci zemin na bázi rych 1 ovazného.cementu bez sádtovce, vyznačující sa tim, že obsahuje~ rychlovnzný cement prostý sádrovce. s ěrným povrchem větším než 600 m- rozpuatný derivát liqninu jako je ligninaulfonan a/nebo rozpuatný sulfonovaný polyfenolát, v množství do 3 O hmotnosti rychlovazného cementu,- popŕípadě alkalické soli organických hydroxykyselin a/nebo další látky pro zpomalování tuhnutí cementových malt, např. vinan aodnodraselný a odpady 2 papízenského průmyslu na bázi aulfitových výluhů, v množsçví dq 3 I hmotnosti rychlovazného cementu.

MPK / Značky

MPK: E02D 3/12, C09K 17/00

Značky: cementů, bázi, stabilizaci, zemin, rychlovazného, směs

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-260577-smes-pro-stabilizaci-zemin-na-bazi-rychlovazneho-cementu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Směs pro stabilizaci zemin na bázi rychlovazného cementu</a>

Podobne patenty