Композиция для устройства оснований дорожных одежд и других сооружений

Номер документа 7220150027

РУБРИКА:
11. Использование вторичных ресурсов

РУБРИКА ГРНТИ:
67.09.91. Отходы производства и их использование

АТРИБУТЫ:
Отрасли: строительная
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 2520118
Автор (принявший орган): 625000г.Тюменьул.ул. Луначарского, 2. (3452)46-10-10, odp@tgasu.ru "ТюмГАСУ,Митрофанов Николай Георгиевич
Дата: 19.05.2015
Регион: Тюменская область
Источник информации: freepatent.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Разработка относится к строительству и утилизации отходов теплоэнергетики, а именно к укрепленным грунтовым композициям (цементогрунтам), которые могут быть использованы для строительства сооружений, в том числе в конструкциях оснований дорожных одежд автомобильных дорог; в земляном полотне автомобильных дорог и других сооружений; для засыпки, ликвидации и рекультивации выработанных грунтовых карьеров и шламовых амбаров; для укрепления обочин дорог, откосов, выемок. Композиция для устройства оснований дорожных одежд и сооружений, включающая цемент, шлам химводоочистки ТЭЦ и, при необходимости, воду для обеспечения требуемой влажности (оптимальной для уплотнения), дополнительно содержит песок, при следующем соотношении компонентов, масс.%, по твердой фазе: песок 57-82, цемент 6-12, шлам химводоочистки ТЭЦ (на сухое) 12-30.

Задача разработки состоит в создании путем утилизации отходов теплоэнергетики, а именно шламов ХВО ТЭЦ в композиции с грунтом и вяжущим, прочного монолитного и однородного материала - композиции, пригодной для устройства оснований дорожных одежд и других сооружений в строительстве.Основной технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого изобретения, заключается в утилизации производственных отходов - шламов ХВО и в повышении прочности композиционного материала при сжатии, на растяжение при изгибе для материала, производство которого предусматривает снижение расхода основного дорогостоящего вяжущего - портландцемента, а также снижение расхода кондиционного грунта и соответствующее снижение стоимости материала по сравнению со стандартным цементогрунтом по ГОСТ 23558-94.

По сравнению с аналогом предлагаемая композиция отличается ускоренным набором прочности после укладки в конструктивный элемент, а также менее сложным составом без использования большого числа токсичных компонентов.
 
Задача решается тем, что создается композиция для устройства оснований дорожных одежд и сооружений, включающая цемент, шлам химводоочистки ТЭЦ и, при необходимости, воду для обеспечения требуемой влажности (оптимальной для уплотнения), отличающаяся тем, что она дополнительно содержит песок, при следующем соотношении компонентов, масс.% по твердой фазе: песок 57-82; цемент 6-12, шлам химводоочистки ТЭЦ (на сухое) 12-30. Для улучшения физико-механических свойств материала композиция дополнительно может содержать добавку полимерно-минерального комплекса «Никофлок» в количестве до 1% от массы сухих компонентов.
 
Шламы систем химводоочистки предприятий энергетики представлены главным образом карбонатами кальция и магния, сульфатом железа и гидроксидом кальция. В составе шламов могут присутствовать и органические примеси.
Полимерно-минеральная композиция обеспечивает весьма высокую сохраняемость смеси, замедляет схватывание и ускоряет набор прочности сразу после ее укладки и уплотнения. При использовании ПМК происходит активация влаги, находящейся в грунте оптимальной влажности, что влияет на общий энергетический баланс системы всей укрепляемой смеси, что в свою очередь приводит к дополнительной активации цемента и, соответственно, к увеличению прочности на сжатие при равных и сниженных количествах цемента в укрепляемом грунте.
При укреплении песчаных грунтов предел прочности на сжатие образцов в возрасте 28 суток с введением добавки ШХВО и ПМК «Никофлок» увеличится в 1,5-2 раза по сравнению с контрольными образцами, коэффициент морозостойкости возрастет до 0,9-0,95. Также «Никофлок» применяется для всех типов грунтов, пригодных к укреплению цементом, при этом отсутствуют какие-либо ограничения по кислотности грунта, наличию сульфатов, хлоридов, гипса. Данный полимерно-минеральный комплекс (ПМК) снижает расход цемента на 15-30%, соответственно транспортные затраты и стоимость цементно-грунтовой композиции. 
К преимуществам дорожных одежд с конструктивным слоем, включающим укрепленную композицию с ШХВО и ПМК «Никофлок», можно отнести:
 
- более длительное сохранение ровности покрытия, особенно при интенсивном пучении грунта земляного полотна;
 
- значительное улучшение влажностного режима твердения композиции, так как добавка ШХВО либо ШХВО в комплексе с ПМК «Никофлок» повышает водоудерживающую способность смеси в процессе первоначального набора прочности до 7, 14 и 28 суток. Развитая удельная поверхность частиц композиций и наличие глинисто-коллоидной фазы обеспечивает связанность молекул воды, предотвращает ее испарение из уложенного конструктивного слоя и ее вовлечение в процессы гидратации цементного вяжущего. При этом упрощается уход за свежеуложенным слоем, не требуется ежедневный полив и розлив пленкообразующих;
 
- снижение на 15-45% потребности в дефицитных минеральных материалах ив 1,5-3 раза количество автотранспорта;
 
- сокращение трудозатрат и удешевление строительства.