Вяжущее

Вяжущее

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЧУ СВИДЕТЕЛЬСТоУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 220277 (21) 2454583/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 150179. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 150979 (51) М. Кл.

Е 01 С 7/36

A 01 N 7/02

Государственный комитет

СССР оо делам нзобретений я открытий (53) УДК 624.138.(088. 8) С.В.Аксенов, В.П.Кузнецов, П.И.Логинова,. В.A.Òêà÷åâ, A.Á.ÇåýèH, В.A.Êàáàíîâ, P.И.Калюжная и И.М.Паписов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВЯЖУИЕБ

Изобретение относится. к области химического закрепления грунтов, конкретно к вяжущему для поверхностного закрепления грунта, преимущественно для устройства дорог и аэродромов в целях защиты от эрозии при воздействии ветра или скоростных воздушно-тепловых потоков, возникающих при работе двигателей летательных аппаратов. Вяжущее может быть исполь- 10 зовано для обеспыливания грунтов на аэродромах и дорогах, а также для борьбы с ветровой эрозией почв в сельском хозяйстве, Известно вяжущее для поверхностного закрепления грунта, включающее органическое вещество, например, олигомер полиуретана fl), Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вяжущее для поверхностного закрепления грунта, преимущественно для устройства дорог и аэродромов, включающее полиакриловую кислоту и полиэтиленимин (2j.

Недостатком известного вяжущего является быстрое образование водонерастворимого поликомплекса и как следствие этого — небольшая глубина закрепления грунта: для песчаного грунта — до 1 см, для глинистого— до 0,7 см.

Цель изобретения — регулирование сроков схватывания вяжущего и увеличение глубины закрепления грунта °

Достигается это тем, что вяжущее для поверхностного закрепления грунта, преимущественно для устройства дорог и аэродромов, включающее полиакриловую кислоту н полиэтиленимин, дополнительно содержит аммиак при следующем соотношении компонентов (в мас.ч.): полиакриловая кислота 1 полиэтиленимин 1,5-2,5 аммиак 1,6-1,8

Введение аммиака в вяжущее позволяет направленно регулировать во времени реакцию образования поликомплекса. Достигается это благодаря тому, что в присутствии расчетного количества аммиака в рабочем растворе создается щелочная среда с рН не ниже 10,55. B такой среде комплексообразующие вещества не взаимодейст-. вуют между собой и смесь их растворов остается гомогенной до тех пор, пока не испарится соответствующее количество аммиака и не уменьшится вследствие этого щелочность среды доt критического значения показателя рН.

Только после этого происходит реакция взаимодействия между макромолекулами полиэтиленимина и полиакриловой кислоты с образованием водонерастворимого поликомплекса.

Количество добавляемого аммиака принято таким, чтобы в производственных условиях (при температурах рабочего раствора до +306C) замедление начала образования полисомплекса составляло, по крайней мере, не меньше 0,3-0,7 час. Этого време.ни достаточно для выполнения всех технологических операций по обработке грунта методом пропитки с помощью современных средств механизации. l5

Ниже приведены примеры конкретного выполнения изобретения.

Для получения заявляемого состава применяют в качестве комплексо-. образующих веществ полиэтиленимин 20 с молекулярной массой 50000 — вязкую прозрачную жидкость (47%-ный водный раствор) и полиакриловую кислоту с молекулярной массой 800000 также вязкую прозрачную жидкость (13%-ный водный раствор). В качестве замедлителя реакции комплексообразования применяют аммиак водный технический, 25%-ной концентрации.

Вяжущее для обработки грунтов приготавливают следующим образом: .вначале растворяют в воде отдельнс полиэтиленимин до концентрации 2Ъ и полиакриловую кислоту до концентрации 1%, затем в раствор кислоты добавляют расчетное количество аммиака, после чего оба раствора смешивают в общей емкости. Продолжительность приготовления рабочего раствора составляет от 0,3 до 0,5 час.

Были подготовлены девять смесей 40 ингредиентов заявляемого состава.

Каждая смесь содержала одинаковое количество полиакриловой кислоты.

Содержание йолиэтиленимина было принято различным для. тех групп смесей (по 3 смеси в каждой группе) и составляло, соответственно, 1,5) 2,0j 45

2,5 частей массы на одну часть массы полиакриловой кислоты. Смеси каждой группы (с одинаковым соотношением масс полиакриловой кислоты и полизтиленимина) отличаются одна от другой 50 содержанием аммиака, равным в каждой смеси последовательно 1,6, 1,7 и 1,8 частей массы на одну, часть массы полиакрилбвой кислоты. Содержание всех ингредиентов дано в расчете на 58

100%-ную концентрацию веществ, Для сравнительной оценки заявляемого состава испытания проводили также с известным составом-прототипом (без добавки аммиака), при б0 этом в приготавливаемой смеси содержание комплексообразующих полимерных веществ было принято оптимальным: 85

11

4 на 1 часть массы полиакриловой кислоты приходилось 2 части массы полиэтиленимина.

Свойства различных смесей оцейивают временем замедления начала образования поликомплекса после смешения растворов полимерных веществ, количеством образующегося поликомплекса и толщиной закрепляемого слоя грунта при обработке его методом пропитKH

Начало образования поликомплекса определяют по моменту выпаден .I из раствора студенистого геля, образующегося при взаимодействии полиакриловой кислоты с полиэтиленимином.

Количество образующегося поликомплекса оценивают показателем выхода геля, который представляет собой отношение массы геля к суммарной массе колплексообразующих веществ в растворе

Обработку грунтов полученными смесями ингредиентов производят при температуре растворов + 30 С, при которой аммиак, содержащийся в смесях, испаряется в течение минимально возможного в производственных усло— виях промежутка времени.

Дозировку комплексообразующих полимерных веществ на единицу площади укрепляемого грунта изменяют в широких пределах — от 0,02 до 0,1б кг/м

Результаты определения свойств разразличных смесей ингредиентов привецены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что при содержании в смеси ингредиентов аммиака в количествах, указанных в заявляемом составе, достигается замедление начала образования поликомплекса, по крайней мере, на

0,5-1,3 час. (при температуре растворов ниже плюс 30 С время замедления увеличивается). Это позволяет применять вяжущее в виде одного рабочего раствора и т олностью завершить разработку закрепляемого грунта до начала взаимодействия комплексообразующих веществ. В результате упрощается технология производства работ и повышается их качество за счет более равномерного распределения комплексообразующих веществ по площади и глубине обрабатываемого слоя грунта.

Замедление начала образования поликомплекса после смешения растворов полиакриловой кислоты и полиэтиленимина в присутствии расчетного количества аммиака обусловливает возмож-. ность закрепления грунтов на большую глубину, чем в случае применения известного поликомплексного состава.

Как видно из таблицы, при обработке грунтов заявляемым составом максимальная толщина закрепляемого слоя может быть увеличена в 4 раза для

642411

Таким образом, приведенные примеры подтверждают, что эа счет внедения в известный поликомплексный состав дополнительно аммиака достигается существенное повышение .эффективности закрепления грунтов и упрощается технология проиэводстна работ.

Результаты определения свойств вяжущего согласно изобретению и известного няжущего

Толщина закрепляемого слоя грунта н см. при различной озиронке комплексообраэующих веществ (Д) в кг/м

Показатель вы хода ге ля

Содержание ингредиентов, частей массы вещества

100 Ъ концентрации

Замедление начала образования поли комплекса, час. полиакриполиэти- аммиленимин ак

j д о,о8 (д 0,12

= 0,02

=0,16 ловая кислота

3 8 4 0

1,4 1,5

1,0

1,5

1,6

0 5

2,13

1 0 1 8 3 0

0,4 0,7 1,2

То же То же То же То же То же

1 7

1,0

1 5

0,8

То же

1,0

1,8

1,5

° !

1,3

1 ° 1 1

1,0

2,0

° 1 1, 6

0,5

2,22

То же, 1,7

1,0

2,0

О., 8

1,8! °

1,0

2,0

1,3

1 °! °

1,0

1 5

1,6

0,5

I I I 1 ! I !

2,14

То же

1,7

2,5

1,0

0,8

I I I I 1 ° 1! °

2,5

1,8

1,0 прототип

1,0

I I ! ° °

1,3

2,0

2,22 0 5 0 9 1 0

0,2 0,3 0,5 0,7 0,7 (1 р и м е ч а н и е: В числителе указана толщина закрепленного слоя песка, в знаменателе — суглинка

Формула изобретения

Вяжущее для поверхностного закрепления грунта, преимущественно для 45 устройства дорог и аэродромов, вклю-! чающее полиакриловую кислоту и полиэтиленимин, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования сроков охватывания вяжущего и увеличения глубины закрепления грунта, оно дополнительно содержит аммиак при

Составитель Г.Кондюрина

Редактор В.Трухин Техред Н.Бабурка Корректор IT. Макаревич

Тираж 6.10 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д.4/5 с . к уш л.

Заказ ?71 1/30

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 песка и и 2 раза — для суглинка. Кро ме того, для закрепления грунтов на одинаковую глубину (предельную для известного состава) требуется расход комплексообразующих веществ заявляемого состава в 3-6 раз меньший, чем известного состава. следующем соотношении компонентов (в мас.ч.): полиакрилоная кислота 1 полиэтиленимин 1,5-2,5 аммиак 1,6-1,8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент СШ 9 3719050, 61-36!

1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 520962, кл. А 01 М 7/02, 1976.