способ укрепления грунта

Формула изобретения

Способ укрепления грунта, включающий поверхностную или объемную обработку грунта биологическим стабилизатором в виде водного раствора, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора используют растворы бифильных веществ - сапонинов, выделенных из отходов древесины лиственницы даурской.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при создании композиций для гражданских сооружений, в частности для дорожных композиций.

Известен способ химического укрепления грунта путем введения стабилизирующей добавки - силиката натрия (авт. св. СССР №1375735, Е 02 D 3/12, 23.02.1988). Способ предусматривает поэтапное нагнетание в грунт водного раствора силиката натрия сначала плотностью 1,01 г/см³, через 5-14 суток плотностью 1,09-1,4 г/cм³, далее нагнетание водного раствора хлористого кальция.

Недостатком способа является незначительное повышение прочности грунта при одновременной трудоемкости и длительности способа.

Наиболее близким аналогом к изобретению является способ, включающий поверхностную или объемную обработку грунта катионным гидрофобным веществом в смеси с анионным водорастворимым полимером с молекулярной массой 30000-4000000 (авт. св. СССР №1704636, Е 02 D 3/12 , 07.01.1992).

Недостатком способа является недостаточное увеличение уплотняемости и прочности грунта при высокой стоимости применяемых синтетических гидрофобных веществах и водорастворимых высокомолекулярных полимерах.

Техническим эффектом изобретения является повышение прочности и водостойкости грунта.

Эффект достигается тем, что в способе укрепления грунта, включающем поверхностную или объемную обработку грунта биологическим стабилизатором в виде водного раствора, в качестве стабилизатора используют раствор бифильных веществ - сапонинов, выделенных из отходов древесины лиственницы даурской, которыми располагает деревообрабатывающая промышленность.

Сущность изобретения состоит в том, что сапонины - бифильные вещества, содержащие олигогликозидные гидрофильные компоненты и гидрофобные циклические кислородсодержащие структуры. Сапонины, в основном тритерпеновые, глицирризинового и фурастанового рядов, являются эффективными биологическими поверхностно-активными веществами, имеющими в структуре агликоновой части гидрофобное ядро - пять конденсированных циклогексановых колец, и полярные, заряженные заместители - гидроксильные, карбонильные и карбоксильные группы. Полярность фрагментов молекул сапонинов увеличивается также за счет углеводных компонентов от 2 до 6 остатков D-глюкозы, D-галактозы, L-фруктозы и их производных. Такие особенности структуры позволяют молекулам сапонинов проявлять максимальные бифильные свойства, проявляющиеся в снижении поверхностного натяжения на границе раздела полярной и неполярной фаз . Это свойство позволяет сапонинам при малых концентрациях в виде водного раствора обеспечивать гидрофобизацию грунта и его упрочнение.

Изобретение может быть реализовано следующим образом.

Выделенные из отходов древесины лиственницы даурской сапонины с молекулярной массой от 850 до 1550 дальтон, в виде водного раствора концентрации 0,09-0,11%, плотностью 0,96-1,0 г/л , с рН от 4 до 4,5, наносятся на поверхность грунта (например, из поливочной машины) или путем смешения вносятся в объем грунта (например, дорожной фрезой) и уплотняются (например, катком на пневматических шинах). В результате смешения грунта со стабилизатором повышается его прочность и водостойкость.

В таблице приведены показатели физико-механических свойств каолинит-гидрослюдистого грунта с биостабилизатором - смесью сапонинов.

Из таблицы видно, что обработанный незначительным количеством биостабилизатора (0,1%) грунт имеет более высокую прочность (на 35%) и водостойкость (на 25%).

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения. Эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание положительного эффекта, отраженного в цели предложения, и отсутствуют известные технические решения с таким эффектом.