Патент на изобретение №2316628

(54) СОСТАВ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВЫХ НАСЫПНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ОСНОВАНИЙ ПОД НАСЫПНЫЕ СООРУЖЕНИЯ В ГРАЖДАНСКОМ, ПРОМЫШЛЕННОМ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительных материалов в гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве и может быть использовано при создании грунтовых насыпных сооружений (планировке площадок, полотен автодорог, плотин, дамб и т.п.) и оснований для их строительства. Техническим результатом изобретения является использование отходов, улучшение экологии и удешевление процесса создания сооружений. Состав для возведения грунтовых насыпных сооружений и оснований под насыпные сооружения в гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве на основе смеси оксидов железа, алюминия и кремния, в качестве такой смеси он содержит песковые шламовые отложения глиноземного производства следующего состава, мас.%: оксид железа 30-75, оксид алюминия 10-40, оксид кремния 0-5, мелкие составляющие (оксиды титана, натрия, фосфора, связанная вода и др.) 1-20, при этом гранулометрический состав содержит не менее 80% частиц с крупностью более 0,1 мм.

Изобретение относится к области строительных материалов в гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве и может быть использовано при создании грунтовых насыпных сооружений (планировке площадок, полотен автодорог, плотин, дамб и т.п.) и оснований для их строительства.

Известен состав естественного минерального грунта в виде глин, суглинков, супесей, песков, гравия, камня, применяемых в насыпях, в том числе гидротехнических сооружений (Руководство по поискам, разведке и опробованию естественных минеральных строительных материалов для гидротехнического строительства. – М.: Энергия, 1978, с.96-98; Рекомендации по использованию аналогов для проектирования и строительства насыпных плотин. – М.: Энергоатомиздат, 1984, с.33-35; А.А.Каган. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов. – Л.: Издательство литературы по строительству, 1973, с.20-21, 33-35).

Недостатком аналога является необходимость устройства карьеров соответствующих грунтов и их частое отсутствие в районе строительства насыпных сооружений.

Известен состав для возведения насыпных грунтовых сооружений и их оснований (патент RU №2242562) на основе смеси углерода, фторидов и оксидов, фтористых и натриевых солей, в качестве которых он содержит шламовые отложения алюминиевого производства следующего состава, мас.%: фториды и фторсоли 5-40, оксид натрия и натриевые соли 3-30, оксид алюминия 2-40, мелкие составляющие 1-20.

Недостатком его являются большое количество мелких фракций и ограниченное количество карьеров, приуроченных к алюминиевым заводам.

Известен состав для возведения противофильтрационного экрана гидросооружений (а.с. СССР N 1209744) на основе смеси гидроалюмосиликатов и оксидов, в качестве которых он содержит шламовые отложения глиноземного производства следующего состава, мас.%: гидроалюмосиликат натрия и кальция Na₆Ca(AlSiO₄)H₂O – 35-50, гидросиликат кальция и алюминия типа гидрограната Са₃Al₂(SiO₄)_n·(OH)_12-14n, где 0,4n1,4-25-40, оксид железа типа гематита Fe₂О₃ – остальное. Это изобретение принято за прототип.

Недостатком прототипа является ограниченное количество карьеров грунтов-шламов глиноземного производства.

Задачей изобретения является использование отходов, улучшение экологии и удешевление процесса создания сооружений.

Решение технической задачи состоит в том, что в составе для возведения грунтовых насыпных сооружений и оснований под насыпные сооружения на основе смеси оксидов железа, алюминия и кремния в качестве грунтового материала используют песковый шлам глиноземного производства, включающий оксиды железа, алюминия и кремния, в качестве мелких составляющих оксиды титана, натрия, фосфора, связанную воду и др. при следующем соотношении компонентов, мас.%:

при этом гранулометрический состав содержит не менее 80% частиц с крупностью более 0,1 мм.

Шламы, имеющие данный состав в грунтовых насыпных сооружениях, образуют массив техногенного грунта, обладающий механической и фильтрационной прочностями, позволяющими воспринимать строительные и эксплуатационные нагрузки на сооружение.

Строительные характеристики данного состава определяли путем исследований песковых шламовых отложений на отвалах глиноземных заводов, в том числе их состава, физико-механических и водно-физических характеристик и посредством опытных работ по выемке шламов и отсыпке из них дамб.

Пример. В качестве исходного пескового шлама глиноземного производства используют песковые шламы глиноземного завода, выходящие из процесса в бункер в виде влажного песка, вывозимого автосамосвалами в заводской отвал. Шлам в шламовом отвале обезвоживается, после чего проводится экскавация шлама, его доставка и укладка в насыпные сооружения – полотна автодорог, водоудерживающие дамбы с послойным уплотнением до заданных проектом показателей. При этом состав содержит 90% частиц с крупностью 0,2-5 мм.

Формула изобретения

Состав для возведения грунтовых насыпных сооружений и оснований под насыпные сооружения в гражданском, промышленном и гидротехническом строительстве на основе смеси оксидов железа, алюминия и кремния, отличающийся тем, что в качестве такой смеси он содержит песковые шламовые отложения глиноземного производства следующего состава, мас.%:

при этом гранулометрический состав содержит не менее 80% частиц с крупностью более 0,1 мм.