Глиняна суміш

Глиняна суміш, яка містить мінеральне в'яжуче, заповнювач, воду і комплексну хімічну добавку, яка відрізняється тим, що як мінеральне в'яжуче використовують негашене тонкомелене вапно, як заповнювач - глину та до датково додають мінеральну добавку і ХІМІЧНІ добавки хлористого кальцію і гіпсу, при наступних співвідношеннях компонентів, мас % негашене вапно (СаО) 4,0-8,0 глина 60-75 гіпс (CaSO4 0,5 Н2О) 1,0-2,0 хлористий кальцій (СаСЬ) 0,5-1,5 мінеральна добавка 8,0-10 вода решта Винахід відноситься до області забезпечення стабілізації глиняною сумішшю ґрунтових чи інших мінеральних укосів, виїмок та насипів, шлако- та шлакозберігалень, відкритих складів, других промислових ВІДХОДІВ, схилів, утворених при розробці корисних копалин, виконанні будівельних робіт, тощо Відоме (Справочник дорожного мастера Безручко В С , Гороза З И , Чернобровнин Н А "Транспорт", 1968р 512с -С 22 - 28) закріплення укосів і схил покриттям із комишу, зв'язних ґрунтів або ґрунтів оброблених органічними в'яжучими матеріалами Відома також одерновка піщаної почви, перед якою поверхню укосів, схилів та інших покривають слоем родючої землі Недоліками відомого захисту поверхонь є в першому випадку має місце наявність пожежно небезпечних матеріалів і відсутність мінеральних речовин, які б створювали міцний і довговічний захисний шар, у другому випадку - необхідність догляду, особливо в літню пору і ненадійність захисту поверхні при дощовій погоді, а також відсутність надійного міцного і довговічного захисного шару Відоме (там же, стор 33) укріплення укосів ґрунтом, обробленим органічним в'яжучим матеріалом Для обробки ґрунту використовують парафінисту нафту, мазут, нефтяні останки, масний бітум, дьоготь Змішують ґрунт з в'яжучим мінералом в стороні На укосі до укладки змішаного ґрунту роблять клітки з мощення стрічками роз міром 1 х 1м Недоліками суміші є відсутність у складі суміші мінеральних в'яжучих речовин, які є найбільш економічними, ефективними і екологічно чистими, ненадійність роботи захисного шару в гарячу пору року із-за легкоплавкості органічних в'яжучих мінералів Відома бетонна суміш (авт свід СРСР №340634, Кп С04В, опубл в Бюл №18, 1972р), яка утримує в якості комплексної добавки суміш хлористого кальцію і азотнокислого амонію в процентах від ваги цементу хлористий кальцій - 1,8 2,0, азотнокислий амоній -1,8 - 2,0 Недоліками цієї бетонної суміші є неможливість використання комплексної добавки для захисту будь-яких поверхонь, так як вона призначена для введення в бетонну суміш на основі цементного в'яжучого і призначена для прискорення набору МІЦНОСТІ в початковий період твердіння, що підтверджується наступним а) хлористий кальцій використовується в сполученні з цементом, а не з вапном і гіпсом, б) заповнювачами бетонну є пісок і щебінь або гравій, а не глина Найбільш близькою по завданню винаходу, яка прийнята за прототип (авт свід СРСР №210730, Кл С04В, опубл в Бюл №6, 1968р), є бетонна суміш, яка включає в'яжуче і наповнювач, яка в якості в'яжучого утримує гідравлічне вапно Суміш складається, вага % СаО 36 - 60 1^ ю 54917 2CaOSiO2 30 - 60 Інші мінерали до 15 Недоліками прототипу є таку бетонну суміш, яка при гідратації СаО виділяє значну КІЛЬКІСТЬ тепла і без охолодження закипає в ній вода з утворенням пари, складно використати в польових умовах і наносити її шаром на ґрунт, відсутність гіпсу в суміші не дає можливості уповільнити терміни охоплення і твердіння, особливо після приготування, що ускладнює по термінах и використання, відсутність глини, як заповнювача, не дає можливості відведення тепла і пониження температури води нижче температури кипіння, для уникнення деструктивних явищ в захисному шарі нанесеному на ґрунтову чи іншу поверхню, яка теж відводить тепло Завданням винаходу є удосконалення якісного складу та технології укладки глиняної суміші і зниження и собівартості, як заповнювача Поставлена задача досягається новим складом глиняної суміші, яка складається з вапна негашеного тонкомеленого, глини, гіпсу, хлористого кальцію, тонкомеленої мінеральної добавки (трепелу, доменного шлаку, маловипаленої глини та ш) та води при наступних співвідношеннях, вага % Негашене вапно (СаО) 4,0 - 8,0 Глина (заповнювач) 60 - 75,0 Гіпс (СаО SO4 0,5 Н2О) 1,0 - 2,0 Хлористий кальцій (Са СЬ) 0,5 -1,5 Мінеральна добавка 8,0 -10,0 Вода Решта Введення в суміш глини, як заповнювача, гіпсу і гідравлічної добавки визвало зміну співвідношення процентного складу компонентів Значне зменшення КІЛЬКОСТІ негашеного вапна спричинене технологічною необхідністю пов'язаною з тепловиділенням при його гідратації Наявність гіпсу теж є пов'язана з гідратаційним твердненням тонкомеленого негашеного вапна Гашене і негашене ванно в середовищі гіпсу по річному впливають на МІЦНІСТЬ гіпсовапняної суміш і Якщо в першому випадку має місце загустіння тіста із-за наявності великої КІЛЬКОСТІ ВОДИ, ТО при використанні тонкомеленого негашеного вапна при низьких водовапняних факторах закладена можливість одержання високих щільностей і міцностей гіпсових матеріалів в сполученні з СаО Негашене вапно не є засобом розведення гіпсу, так як в ній діють ті ж самі ефекти, що і в ГІПСІ, а саме ХІМІЧНИЙ ефект гідратації, фізичний ефект створення кристалізації і механічний ефект створення МІЦНОСТІ Своєю присутністю в ГІПСІ навіть в невеликих дозах вапно визиває уповільнення термінів охоплення і зменшення об'ємних змін підвищення МІЦНОСТІ та ін Все це указує на фізикохімічну дію між обома в'яжучими речовинами В нашому випадку в такому сполученні використовуються три фактори уповільнення термінів охоплення суміші, додаткове набирання МІЦНОСТІ у більш віддаленні терміни і зменшення об'ємних ЗМІН Гідратаційне твердіння тонкомеленого негашеного вапна має місце тому, що витримуються для цього три умови підтримується температура гасіння СаО нижче 100°, не допускається пароутворення і кипіння, так як тепло, яке виділяється в результаті розподіляється на значну площину і відводиться ґрунтом на якому нанесений шар глиняної суміші, має місце водовапняний фактор, при жому можна одержати твердіння вапна в процесі його гасіння Ці співвідношення займають проміжне положення між КІЛЬКІСТЮ води, необхідні для гасіння вапна в пушонку і тісто Ця КІЛЬКІСТЬ ВОДИ залежить також від інтенсивності відведення тепла або від швидкості гідратації вапна, укладений шар глиняної суміші не перемішується на ВІДПОВІДНІЙ ступені взаємодії з водою Навіть в тих випадках, коли всі ІНШІ умови (тонкий помел, температура гідратації і величина водов'яжучого фактора) витримуються, але має місце перемішування на протязі всього періоду гасіння, схоплювання і твердіння вапна не буде Це пояснюється порушенням структури схопленої маси і наявного щеплення частинок одна з другою Введення в суміш гідравлічної добавки в тонкомеленому стані в об'ємі 8 - 10% по вазі прискорює затвердіння і збільшує МІЦНІСТЬ І ВОДОСТІЙКІСТЬ захисного покриття Введення в глиняну суміш хлористого кальцію забезпечує стабілізацію и вологості, діє на поглинаючий комплекс ґрунту шляхом заміщення основ, підвищує зв'язаність ґрунту при будь-якому його стані Введення в суміш цієї гігроскопічної солі дозволяє стабілізувати вологість і тим самим зберегти щеплення в найбільш сухий час року При цьому хлористий кальцій сам по собі не підвищує зв'язаності ґрунту, але збільшує її за рахунок використання в'яжучих властивостей вологої найбільш дрібної частини складу Одночасно утворюються надійні умови для ущільнення суміші і збільшення її ВОДОСТІЙКОСТІ під час вологого часу року Хлористий кальцій поглинає з повітря вологу в кількостях, які перевищують його вагу в декілька разів, і в найбільш жаркий час зберігає деяку частину цієї вологи Крім стабілізації вологості хлористий кальцій впливає на зміну поглинаючого комплексу колоідно-глиняної частини і приводить до и насиченості іонами кальцію, які сприяють коагуляції найменших частинок і створення з них агрегатів В результаті зменшення дисперсності грунту понижується його пластичність і сприйняття до води У зв'язку з указаними ознаками КІЛЬКІСНОГО І ЯКІСНОГО складу та композиції і інгредієнтів глиняної суміші вони суттєво відрізняються від аналогічних показників прототипу Процеси виготовлення і використання глиняної суміші полягають у наступному Для проведення експерименту по стабілізації глиняної поверхні реальних умов, використовувалася площадка, глиняна маса якої складалася з суглинку Поверхня суглинку розпушувалася на глибину 10 - 15см , просушувалась і повторно розпушувалася до досягнення однорідної маси в якій найбільші комочки не перевищували б 2 - Змм Окремо готовилася суха суміш з тонкомеленого негашеного вапна (6%), гіпсу (1,5%) та тонкомеленого доменного шлаку (9%) і рідина, яка скла 54917 далася з розбавленого у воді (20%) хлористого кальцію (1%) Активність СаО - 75 % Суха суміш розділялась натри частини і кожна частина ретельно змішувалась з шаром розпушеного суглинку так, щоб в результаті одержати рівномірне її розподілення Вирівняна поверхня рівномірно замочувалася водою з розчинених хлористим кальцієм, після чого суміш ущільнювалась поверхневим вібрато ром вертикально направлених коливань з частотою 3000кол/хв і амплітудою 0,35мм на протязі 5хв Одночасно таким же чином готовились лабораторні зразки в металевих формах розміром 10 х 10 х 10см для визначення граничної МІЦНОСТІ на стискання, які були випробуванні через 28 днів Дані випробувань приведені в таблиці Таблиця Результати фізико-механічних випробувань глиняної суміші стабілізованої комплексною ХІМІЧНОЮ добавкою CaO-CaCh-CaSC^ 0,5 Н2О з мінеральною добавкою Ґрунт Суглинок Об'ємна Водопоглинання вага в% 3 вг/см 1,75 17,5 Гранична МІЦНІСТЬ при стисканні в кГ/см2 Коефіцієнт в повітряне сухому в насиченому розм'ягчення стані водою стані 22 Підписано до друку 03 04 2003 р 10 Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 0,40 Розмива ємність у воді Не розмивається