ЦЕМЕНТИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА С ОСНОВОЙ ИЗ СОЛЕСОДЕРЖАЩЕЙ КАМЕННОЙ ПОРОДЫ И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА

Настоящее изобретение относится к цементирую-щему материалу для дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы и способу его производства, относящемуся к области технического применения дорожно-строительных материалов, в частности к обслуживанию и укреплению дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы. Цементирующий материал производят путем смешивания солесодержащих каменных пород, высококремнистых хвостов, шлака карбида кальция, насыщенного рассола, гидрокси-да натрия, жидкого стекла, водопоглощающих микрогранул и суспендирующего вещества в каче-стве исходного сырья, в котором используется 15-25 частей солесодержащей каменной породы, 25-35 частей высококремнистых хвостов, 8-15 частей шлака карбида кальция, 25-40 частей насыщенного рассола, 1-5 частей гидроксида натрия, 1-3 части жидкого стекла, 3-5 частей водопоглощающих микрогранул и 1-4 части суспендирующего веще-ства. Цементирующий материал в соответствии с настоящим изобретением характеризуется высокой прочностью, простым процессом производства и отличными эксплуатационными характеристиками. Имея основной целью решение проблем строительства и обслуживания дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы, настоящее изобретение также решает проблему утилизации промышленных отходов, таких как шахтные хвосты и шлак карбида кальция, а также помогает переработать труднообрабатываемые отходы в экологически чистые строительные материалы.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНО-СИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области технического применения дорожно-строительных материалов, в частности, к цементирующему материалу для дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы и способу его производства.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Цементирующее укрепление стало основным методом укрепления при бестраншейном обслужива-нии и укреплении дорог благодаря простоте процесса, низкой стоимости и короткому времени перекрытия дорожного движения. Цементирующий материал является важной частью цементирующего укрепле-ния, и его тип и качество напрямую влияют на качество и стоимость проекта.
В настоящее время в дорожном строительстве обычно используются цементирующие материалы на цементной основе, полимерные цементирующие ма-териалы, цементирующие материалы на основе ас-фальта и геополимерные цементирующие материалы.
Наиболее близким аналогом является цементи-рующий материал для дорожного полотна с основой из солесодержащих каменных пород и способ его производства. Дорожная конструкция из соляной породы содержит дорожное полотно, снабженное по меньшей мере пятью слоями конструкций. Пять слоев конструкций формируются путем последовательной укладки грунтового основания из соляной породы, солеустойчивого и водостойкого слоя, дорожного полотна из соляной породы, водонепроницаемого слоя и слоя дорожного покрытия снизу вверх; соле-устойчивый и водостойкий слой представляет собой разделительный слой из гашеной извести или разде-лительный слой из геотекстиля, в котором гашеная известь рассыпается.
Способ строительства дорожной конструкции из со-ляной породы включает в себя следующие этапы: SI, обработка первоначального основания из соляной породы; S2, укладка солеустойчивого и водостойкого слоя на основание из соляной породы; S3, укладка дорожного полотна из соляной породы; S4, укладка водонепроницаемого слоя; S5, укладка слоя дорож-ного покрытия. Конструкция дороги из соляной поро-ды может эффективно предотвращать такие заболе-вания, как обрушение и изгиб, и отличается стабиль-ными механическими свойствами, хорошей адаптив-ностью, широким источником сырья и хорошей эко-номической выгодой.
[ Патент CN No.111485464 A XINJIANG UYGUR AU-TONOMOUS REGION TRAFFIC - PLANNING SURVEYING ДОРОЖНАЯ ПЛАНИРУЮЩАЯ СЪЕМ-КА В СИНЬЦЗЯН-УЙГУРСКОМ АВТОНОМНОМ РАЙОНЕ - от 04.08.2020].
Недостатком данного изобретения является использование гео-текстильного слоя, посыпанного гашеной известью, что приведет к уменьшению проч-ности дорожного покрытия и к образованию трещин
в дорожном полотне.
Когда в некоторых особых районах есть выбои-ны и дороги с рыхлой поверхностью, традиционные цементирующие материалы часто не являются иде-альными для укрепления, особенно для дорог, по-строенных в районах высохших соленых озер в таких регионах как Синьцзян и Цинхай в Китае. Некоторые структурные слои наполнены солесодержащими по-родами. Если используются цементирующие матери-алы на основе цемента, возникает вероятность потен-циального расширения солей. Кроме того, другие типы цементирующих материалов имеют проблему неудовлетворительного качества ремонта дорожного полотна. Следовательно, срочно необходим цементи-рующий материал, хорошо приспособленный к мате-риалам солесодержащих каменных пород и имеющий отличные армирующие свойства, для обеспечения технической гарантии обслуживания и укрепления дорог с основой из солесодержащих каменных пород.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения вышеупомянутых технических про-блем настоящее изобретение обеспечивает цементи-рующий материал для дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы и способ его производства для решения проблем, связанных с набуханием солей в дорожном полотне с основой из солесодержащей каменной породы, а также утилиза-цией промышленных отходов.
Настоящее изобретение обеспечивает цементи-рующий материал для дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы для достижения одной из вышеуказанных целей.
Техническая основа настоящего изобретения для решения вышеуказанных технических проблем вы-глядит следующим образом. Предусмотрен цементи-рующий материал для дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы.
Цементирующий материал по массе состоит из следующих компонентов: 15-25 частей солесодер-жащей каменной породы, 25-35 частей высококрем-нистых хвостов, 8-15 частей шлака карбида кальция, 25-40 частей насыщенного рассола, 1-5 частей гид-роксида натрия, 1-3 частей жидкого стекла, 3-5 ча-стей водопоглощающих микрогранул и 1-4 частей суспендирую-щего вещества.
По сравнению с предшествующим уровнем тех-ники, цементирующий материал для дорожного по-лотна с основой из солесодержащей каменной поро-ды в соответствии с настоящим изобретением имеет следующие преимущества.
1. Настоящее изобретение включает материалы, являющиеся по сути промышленными отходами, та-кие как солесодержащая каменная порода, насыщен-ный рассол, высококремнистые хвосты и шлак карби-да кальция. Основываясь на механизме формирования прочности солесодержащей каменной породы и кремний-алюминиевых исходных материалов, насто-ящее изобретение может не только эффективно гаран-тировать эффект цементирования, но также объеди-нять эксплуатационные преимущества остатков про-мышленных отходов и может быстро формировать прочность при использовании в усилении дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной поро-ды.
2. В соответствии с настоящим изобретением, ионы кальция в шлаке карбида кальция реагируют с ионами сульфата в насыщенном рассоле и солесо-держащей каменной породе с образованием осадка сульфата кальция, который эффективно восстанавли-вает свободные ионы сульфата в суспензии, устраня-ет возможное солевое набухание дорожного полотна с основой из солесодержащей каменной породы по-сле цементирования, и в то же время помогает улуч-шить общую прочность дорожного полотна.
3. Шлак карбида кальция и гидроксид натрия в цементирующей суспензии в соответствии с настоя-щим изобретением могут создавать сильнощелочную среду и усиливать активируемую щелочью реакцию между кремний-алюминиевыми исходными материа-лами, которыми богаты высококремнистые хвосты, и шлаком карбида кальция. После добавления жидкого стекла процесс реакции может быть усилен, так что потеря воды из цементирующей суспензии может быть ускорена для образования активированных щелочами материалов с высокой прочностью, пре-восходной стабильностью и долговечностью. Общая эффективность активации высока, а эффективность реакции достаточная, что эффективно гарантирует скорейшее формирование прочности цементирующе-го материала после цементирования и может сокра-тить время закрытия движения по дороге.
4. Настоящее изобретение объединяет процесс потери воды во время формирования прочности соле-содержащей каменной породы и процесс гидратации во время активируемой щелочью реакции высоко-кремнистых хвостов, так что вода в системе после цементирования полностью участвует в реакции, обеспечивая формирование прочности и предотвра-щение явления потери воды и усадки.
5. Эффект водопоглощения водопоглощающих микрогранул в соответствии с настоящим изобрете-нием может быстро снизить содержание свободной воды в суспензии и ускорить отвердевание суспензии для формирования прочности.
Предпочтительно, вышеупомянутый цементиру-ющий материал состоит из следующих компонентов по массе: 18 частей солесодержащей каменной поро-ды, 35 частей высококремнистых хвостов, 10 частей шлака карбида кальция, 26 частей насыщенного рас-сола, 3 части гидроксида натрия, 3 части жидкого стекла, 4 части водопоглощающих микрогранул и 2 части суспендирующего вещества.
Благоприятный эффект от использования выше-упомянутой суспензии заключается в том, что с таким составом цементирующий материал имеет лучшие физические и химические свойства.
Предпочтительно, диаметр вышеупомянутых водопоглощающих микрогранул меньше или равен 2,0 мм и они состоят из компонента А и компонента Б, покрывающего компонент А, в массовом соотноше-нии 1:10-1:20;
Компонент А представляет собой порошок акри-лового полимера, полученный полимеризацией акри-ловой кислоты и 2-акриламидо-2-метилпропансульфо-новой кислоты в массовом соот-ношении 4:1-6:1; а также
Компонент Б состоит из следующих компонентов по массе: 5-12 частей эпоксидной смолы E-51, 30-50 частей солесодержащей каменной породы, 35-50 частей мелкодисперсного порошка доменного шлака и 29-37 частей насыщенного рассола.
Благоприятные эффекты применения вышеупо-мянутой предпочтительной суспензии: компонент Б может защищать компонент А, и в то же время может происходить ионный обмен между солесодержащей каменной породой в компоненте Б и насыщенным рассолом, что может способствовать проникновению избытка воды в суспензии в сердцевину водопогло-щающих микрогранул, ускорять затвердевание сус-пензии и обеспечивать прочность.
Предпочтительно, вышеупомянутые водопогло-щающие микрогранулы состоят из следующих ком-понентов по массе:
10 частей по массе компонента А и 123 части по массе компонента Б, при этом компонент Б состоит из следующих компонентов по массе: 7 частей эпоксид-ной смолы E-51, 40 частей солесодержащей каменной породы, 43 части мелкодисперсного порошка домен-ного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Предпочтительно, высококремнистые хвосты представляют собой мелкодисперсный порошок с размером частиц 450-600 меш, а солесодержащая каменная порода представляет собой мелкодисперс-ный порошок с размером частиц 325-400 меш.
Предпочтительно, содержание гидроксида каль-ция в шлаке карбида кальция составляет > 85%.
Предпочтительно, вышеупомянутое суспенди-рующее вещество является тиксотропным загустите-лем суспензии силиката магния и алюминия.
Предпочтительно, диаметр водопоглощающих микрогранул меньше или равен 2,0 мм.
Настоящее изобретение предлагает способ про-изводства цементирующего материала для дорожно-го полотна с основой из солесодержащей каменной породы для достижения второй цели. Цементирую-щий материал производится с выполнением следую-щих этапов:
Э1: после измельчения 15-25 частей по массе солесодержащей каменной породы, добавление 25-40 частей по массе насыщенного рассола, 1-4 частей по массе суспендирующего вещества и 1-5 частей по массе твердого гидроксида натрия, затем перемеши-вание в течение 15-20 минут в смесителе для чистой суспензии для получения перемешанной суспензии;
Э2: добавление к полученной на этапе Э1 пере-мешанной суспензии 25-35 частей по массе шлака карбида кальция, перемешивание в течение 5-8 минут, затем добавление 25-35 частей по массе высококрем-нистых хвостов, перемешивание в течение 3-5 минут, а затем добавление 1-3 частей по массе жидкого стекла и перемешивание в течение 1-3 минут для по-лучения перемешанной пасты; а также
Э3: добавление к полученной на этапе Э2 пере-мешанной пасте 3-5 частей по массе водопоглощаю
щих микрогранул, взбалтывание и перемешивание в течение 3-5 минут для получения цементирующего материала для дорожного полотна с основой из соле-содержащей каменной породы.
Предпочтительно, водопоглощающие микрогра-нулы, используемые на этапе Э3, производятся с вы-полнением следующих этапов:
Э31: полимеризация акриловой кислоты и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты в массовом соотношении 4:1-6:1 для получения порош-ка акрилового полимера; а также гранулирование порошка акрилового полимера для получения компо-нента А в виде ядер с диаметром 0,8-1,0 мм;
Э32: измельчение 35-50 частей по массе мелко-дисперсного порошка доменного шлака и 30-50 ча-стей по массе солесодержащей каменной породы до размера частиц 80-100 меш, добавление 1-12 частей по массе эпоксидной смолы E-51 и 29-37 частей по массе рассола, затем взбалтывание и перемешивание для получения компонента Б; а также
Э33: распыление произведенного на этапе Э32 компонента Б на поверхность произведенного на этапе Э31 компонента A и их отверждение для полу-чения водопоглощающих микрогранул диаметром ≤ 2 мм.
Предпочтительно, перемешивание проводится во время гранулирования на этапе Э31 со скоростью перемешивания 300-450 об/мин.
Способ производства цементирующего материа-ла в соответствии с настоящим изобретением имеет следующие преимущества: на этапе Э1 в соответ-ствии с настоящим изобретением солесодержащая каменная порода вступает в реакцию и теряет воду, на этапе Э2 гидратируются шлак карбида кальция и высококремнистые хвосты, а на этапе Э3 удержива-ется избыток воды, что благоприятно для обеспече-ния максимально быстрого достижения прочности цементирующего материала и предотвращения поте-ри воды и усадки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой блок-схему производ-ства цементирующего материала для дорожного по-лотна с основой из солесодержащей каменной поро-ды в соответствии с настоящим изобретением; а так-же
Фиг. 2 представляет собой блок-схему производ-ства водопоглощающих микрогранул в соответствии с настоящим изобретением.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕ-НИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Принципы и особенности настоящего изобрете-ния будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Приведенные варианты осуществления ис-пользуются только для объяснения настоящего изоб-ретения и не используются для ограничения его объе-ма.
Вариант осуществления 1
Цементирующий материал для дорожного полот-на с основой из солесодержащей каменной породы в этом варианте осуществления производится из сле-дующих компонентов по массе: 18 частей солесо-держащей каменной породы, 35 частей высококрем-нистых хвостов, 10 частей шлака карбида кальция, 26 частей насыщенного рассола, 3 частей гидроксида натрия, 3 частей жидкого стекла, 3 частей водопо-глощающих микрогранул и 2 частей суспендирующе-го вещества.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 8 частей порошка акрилового полимера компонента А, компонент Б, включающий 7 частей эпоксидной смолы E-51, 40 частей солесодержащей каменной породы, 45 частей мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла для дорожного полотна с основой из солесодер-жащей каменной породы включает следующие этапы.
На этапе Э1 указанные выше части солесодер-жащей каменной породы измельчают до размера частиц в 325-400 меш, добавляют вышеупомянутые части насыщенного рассола, суспендирующего веще-ства и твердого гидроксида натрия и равномерно перемешивают в течение 15-20 минут в двухоборот-ном двухскоростном смесителе для чистой суспензии. Лопасть для перемешивания имеет скорость враще-ния 120 ± 10 об/мин и скорость вращения вокруг соб-ственной оси 280 ± 10 об/мин. В результате получа-ется перемешанная суспензия.
На этапе Э2 вышеупомянутые части шлака кар-бида кальция добавляют к перемешанной суспензии в двухоборотном двухскоростном смесителе для чи-стой суспензии и равномерно перемешивают в тече-ние 5-8 минут; затем к перемешанной пасте добавля-ют высококремнистые хвосты с размером частиц 450-600 меш и равномерно перемешивают в течение 3-5 минут; и, наконец, к перемешанной пасте добавляют жидкое стекло и перемешивают в течение 1-3 минут для получения перемешанной пасты.
[0052] На этапе Э3 вышеупомянутые части водопо-глощающих микрогранул добавляют к вышеупомяну-той перемешанной пасте в двухоборотном двухско-ростном смесителе для чистой суспензии, и равно-мерно перемешивают в течение 3-5 минут. Лопасть для перемешивания имеет скорость вращения 70 ± 10 об/мин и скорость вращения вокруг собственной оси 150 ± 10 об/мин. В результате получают цементиру-ющий материал.
Вышеупомянутые водопоглощающие микрогра-нулы производят с выполнением следующих этапов.
На этапе Э31 акриловая кислота и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота в массовом соотношении 5:1 полимеризуются для по-лучения порошка акрилового полимера; порошок акрилового полимера добавляют в гранулятор для гранулирования и непрерывно перемешивают во вре-мя гранулирования со скоростью перемешивания 300-450 об/мин, чтобы получить компонент А с диамет-ром частиц 0,8-1,0 мм.
На этапе Э32 вышеупомянутые части доменного шлака и солесодержащей каменной породы измель-чаются до размера частиц в 80-100 меш, а затем до-бавляются вышеупомянутые части эпоксидной смолы E-51 и насыщенного рассола и равномерно переме-шиваются для получения компонента Б.
На этапе Э33 полученный на этапе Э31 компо-нент А добавляют в машину для покрытия гранул, полученный на этапе Э32 компонент Б распыляют на поверхность частиц компонента А для образования покрытия, и покрытие дегидратируется и затвердева-ет для получения водопоглощающих микрогранул диаметром ≤2,0 мм.
Тестирование качества материала:
1. Цементирующий материал, произведенный в соответствии с вышеуказанной формулой и вышеука-занным способом, заливается в форму размером 40×40×160 мм, подвергается вибрации на вибростоле для строительных растворов, выравнивается скреб-ком и помещается в стандартный ящик для отвержде-ния, где отвердевает в течение 3 и 7 дней, после чего проходит измерения прочности на сжатие и изгиб.
2. Цементирующий материал, произведенный в соответствии с вышеуказанной формулой и вышеука-занным способом, испытывают на текучесть клея в соответствии с методом, описанным в «Технических условиях для применения добавок к бетону» (GB50119-2013), максимальные диаметры в двух перпендикулярных направлениях измеряются через 10 с и 1800 с, а результаты испытаний усредняются.
3. Скорость свободного расширения цементиру-ющего материала проверяется в соответствии с мето-дом испытания скорости свободного расширения, приведенным в Приложении C4 «Технических усло-вий для строительства автомобильных мостов и во-допропускных сооружений» (JTG_TF50-2011).
4. Цементирующий материал, произведенный в соответствии с вышеуказанной формулой и вышеука-занным способом, подвергается испытанию на замо-раживание-оттаивание в соответствии с методикой, изложенной в стандарте «Правила испытаний стаби-лизированных неорганическими связующими веще-ствами материалов, применяемых для дорожного строительства» (JTG E51-2009), а также измеряется скорость расширения после пятикратного заморажи-вания-оттаивания.
5. Время начального схватывания и время окон-чательного схватывания цементирующего материала, произведенного в соответствии с вышеуказанной формулой и вышеуказанным способом, определяются согласно соответствующим правилам, приведенным в стандарте «Нормы расхода воды для цемента, время схватывания и испытания на стабильность» (GBT-2011).
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 5,6 МПа, после 7 дней – 14,7 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 1,3 МПа, после 7 дней – 2,7 МПа, текучесть через 10 с составляет 31,7 см, через 1800 с – 23,9 см, время начального схватывания – 215 мин, время оконча-тельного схватывания – 249 мин, степень свободного расширения – 0,18%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 1,3%.
Вариант осуществления 2
Цементирующий материал для дорожного по-лотна с основой из солесодержащей каменной поро-ды в этом варианте осуществления производится из следующих компонентов по массе: 20 частей солесо-держащей каменной породы, 30 частей высококрем-нистых хвостов, 8 частей шлака карбида кальция, 30 частей насыщенного рассола, 3 частей гидроксида натрия, 1 части жидкого стекла, 4 частей водопогло-щающих микрогранул и 4 частей суспендирующего вещества.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 5 частей порошка акрилового полимера компонента А; компонент Б, включающий 5 частей эпоксидной смолы E-51, 50 частей солесодержащей каменной породы, 40 частей мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Метод испытания качества цементирующего материала в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 4,7 МПа, после 7 дней – 12,3 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 1,1 МПа, после 7 дней – 2,1 МПа, текучесть через 10 с составляет 32,9 см, через 1800 с – 24,8 см, время начального схватывания – 242 мин, время оконча-тельного схватывания – 277 мин, степень свободного расширения – 0,31%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 1,7%.
Вариант осуществления 3
Цементирующий материал для дорожного полот-на с основой из солесодержащей каменной породы в этом варианте осуществления производится из сле-дующих компонентов по массе: 17 частей солесодер-жащей каменной породы, 25 частей высококремни-стых хвостов, 10 частей шлака карбида кальция, 40 частей насыщенного рассола, 3 частей гидроксида натрия, 1 части жидкого стекла, 3 частей водопогло-щающих микрогранул и 1 части суспендирующего вещества.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 10 частей порош-ка акрилового полимера компонента А; компонент Б, включающий 7 частей эпоксидной смолы E-51, 40 частей солесодержащей каменной породы, 43 части мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Метод испытания качества цементирующего материала в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 4,1 МПа, после 7 дней – 10,3 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 0,8 МПа, после 7 дней – 1,7 МПа, текучесть через 10 с составляет 37,5 см, через 1800 с – 30,1 см, время начального схватывания – 309 мин, время оконча-тельного схватывания – 343 мин, степень свободного расширения – 0,19%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 1,3%.
Вариант осуществления 4
Цементирующий материал для дорожного по-лотна с основой из солесодержащей каменной поро-ды в этом варианте осуществления производится из следующих компонентов по массе: 25 частей солесо-держащей каменной породы, 25 частей высококрем-нистых хвостов, 15 частей шлака карбида кальция, 25 частей насыщенного рассола, 1 части гидроксида натрия, 2 частей жидкого стекла, 5 частей водопо-глощающих микрогранул и 2 частей суспендирующе-го вещества.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 8 частей порошка акрилового полимера компонента А; компонент Б, включающий 12 частей эпоксидной смолы E-51, 30 частей солесодержащей каменной породы, 50 частей мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Метод испытания качества цементирующего материала в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 5,1 МПа, после 7 дней – 12,5 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 1,3 МПа, после 7 дней – 2,4 МПа, текучесть через 10 с составляет 29,5 см, через 1800 с – 23,6 см, время начального схватывания – 209 мин, время оконча-тельного схватывания – 241 мин, степень свободного расширения – 0,2%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 1,2%.
Вариант осуществления 5
Цементирующий материал для дорожного полот-на с основой из солесодержащей каменной породы в этом варианте осуществления производится из сле-дующих компонентов по массе: 15 частей солесодер-жащей каменной породы, 25 частей высококремни-стых хвостов, 14 частей шлака карбида кальция, 35 частей насыщенного рассола, 5 частей гидроксида натрия, 1 части жидкого стекла, 3 частей водопогло-щающих микрогранул и 2 частей суспендирующего вещества.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 10 частей порош-ка акрилового полимера компонента А; компонент Б, включающий 5 частей эпоксидной смолы E-51, 50 частей солесодержащей каменной породы, 35 частей мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Метод испытания качества цементирующего материала в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 4,5 МПа, после 7 дней – 10,9 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 1,0 МПа, после 7 дней – 1,9 МПа, текучесть через 10 с составляет 34,6 см, через 1800 с – 27,7 см, время начального схватывания – 311 мин, время оконча-тельного схватывания – 349 мин, степень свободного расширения – 0,21%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 1,3%.
Сравнительный вариант осуществления 1
Цементирующий материал для дорожного полот-на с основой из солесодержащей каменной породы в этом варианте осуществления производится из сле-дующих компонентов по массе: 20 частей солесодер-жащей каменной породы, 35 частей высококремни-стых хвостов, 8 частей шлака карбида кальция, 30 частей насыщенного рассола, 4 частей водопогло-щающих микрогранул и 3 частей суспендирующего вещества.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 10 частей порош-ка акрилового полимера компонента А; компонент Б, включающий 7 частей эпоксидной смолы E-51, 40 частей солесодержащей каменной породы, 43 части мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла для дорожного полотна с основой из солесодер-жащей каменной породы включает следующие этапы.
На этапе Э1 вышеупомянутые части солесодер-жащей каменной породы измельчают до размера частиц в 325-400 меш, добавляют вышеупомянутые части насыщенного рассола и суспендирующего вещества и равномерно перемешивают в течение 15-20 минут в двухоборотном двухскоростном смесителе для чистой суспензии. Лопасть для перемешивания имеет скорость вращения 120 ± 10 об/мин и скорость вращения вокруг собственной оси 280 ± 10 об/мин. В результате получается перемешанная суспензия.
На этапе Э2 вышеупомянутые части шлака кар-бида кальция добавляют к перемешанной суспензии в двухоборотном двухскоростном смесителе для чи-стой суспензии и равномерно перемешивают в тече-ние 5-8 минут; затем к перемешанной пасте добавля-ют высококремнистые хвосты с размером частиц 450-600 меш и равномерно перемешивают в течение 3-5 минут для получения перемешанной пасты.
На этапе Э3 вышеупомянутые части водопо-глощающих микрогранул добавляют к вышеупомяну-той перемешанной пасте в двухоборотном двухско-ростном смесителе для чистой суспензии, и равно-мерно перемешивают в течение 3-5 минут. Лопасть для перемешивания имеет скорость вращения 70 ± 10 об/мин и скорость вращения вокруг собственной оси 150 ± 10 об/мин. В результате получают цементиру-ющий материал.
Вышеупомянутые водопоглощающие микрогра-нулы производят с выполнением следующих этапов:
На этапе Э31 вышеупомянутый порошок акри-лового полимера добавляют в гранулятор для грану-лирования и непрерывно перемешивают во время гранулирования со скоростью перемешивания 300-450 об/мин, чтобы получить материал ядра с диамет-ром частиц 0,8-1,0 мм.

На этапе Э32 вышеупомянутый доменный шлак и солесодержащая каменная порода измельчаются до размера частиц 80-100 меш, а затем добавляются эпоксидная смола E-51 и насыщенный рассол и рав-номерно перемешиваются для получения перемешан-ной пасты.
На этапе Э33 материал ядра, произведенный на этапе Э31, добавляют в машину для покрытия гранул, перемешанную пасту, произведенную на этапе Э32, распыляют на поверхность материала ядра для обра-зования покрытия, и покрытие дегидратируется и затвердевает для получения водопоглощающих мик-рогранул диаметром ≤2,0 мм.
Метод испытания качества цементирующего материала в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 3,5 МПа, после 7 дней – 8,8 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 0,5 МПа, после 7 дней – 1,2 МПа, текучесть через 10 с составляет 30,9 см, через 1800 с – 25,1 см, время начального схватывания – 337 мин, время оконча-тельного схватывания – 382 мин, степень свободного расширения – 0,2%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 1,6%.
Сравнительный вариант осуществления 2
Цементирующий материал для дорожного по-лотна с основой из солесодержащей каменной поро-ды в этом варианте осуществления производится из следующих компонентов по массе: 52 части солесо-держащей каменной породы, 30 частей насыщенного рассола, 5 частей гидроксида натрия, 5 частей водо-поглощающих микрогранул и 5 частей суспендиру-ющего вещества.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 8 частей порошка акрилового полимера компонента А; компонент Б, включающий 7 частей эпоксидной смолы E-51, 35 частей солесодержащей каменной породы, 50 частей мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла для дорожного полотна с основой из солесодер-жащей каменной породы включает следующие этапы.
На этапе Э1 вышеупомянутые части солесодер-жащей каменной породы измельчают до размера частиц 325-400 меш, добавляют вышеупомянутые части насыщенного рассола, суспендирующего веще-ства и твердого гидроксида натрия и равномерно перемешивают в течение 15-20 минут в двухоборот-ном двухскоростном смесителе для чистой суспензии. Лопасть для перемешивания имеет скорость враще-ния 120 ± 10 об/мин и скорость вращения вокруг соб-ственной оси 280 ± 10 об/мин. В результате получа-ется перемешанная суспензия.
На этапе Э2 к перемешанной суспензии добав-ляют жидкое стекло и перемешивают в течение 1-3 минут для получения перемешанной пасты.
На этапе Э3 вышеупомянутые водопоглощаю-щие микрогранулы добавляют к вышеупомянутой перемешанной пасте в двухоборотном двухскорост-ном смесителе для чистой суспензии, перемешивают и равномерно перемешивают в течение 3-5 минут для получения цементирующего материала. Лопасть для перемешивания имеет скорость вращения 70 ± 10 об/мин и скорость вращения вокруг собственной оси 150 ± 10 об/мин.
Вышеупомянутые водопоглощающие микрогра-нулы производят с выполнением следующих этапов.
На этапе Э31 вышеупомянутый порошок акри-лового полимера добавляют в гранулятор для грану-лирования и непрерывно перемешивают во время гранулирования со скоростью перемешивания 300-450 об/мин, чтобы получить материал ядра с диамет-ром частиц 0,8-1,0 мм.
На этапе Э32 вышеупомянутый доменный шлак и солесодержащая каменная порода измельчаются до размера частиц 80-100 меш, а затем добавляются эпоксидная смола E-51 и насыщенный рассол и рав-номерно перемешиваются для получения перемешан-ной пасты.
На этапе Э33 произведенный на этапе Э31 мате-риал ядра добавляют в машину для покрытия гранул, произведенную на этапе Э32 перемешанную пасту распыляют на поверхность материала ядра для обра-зования покрытия, и покрытие дегидратируется и затвердевает для получения водопоглощающих мик-рогранул диаметром ≤2,0 мм.
Метод испытания качества цементирующего материала в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 1,2 МПа, после 7 дней – 4,3 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 0,3 МПа, после 7 дней – 0,9 МПа, текучесть через 10 с составляет 40,3 см, через 1800 с – 35,4 см, время начального схватывания – 359 мин, время оконча-тельного схватывания – 391 мин, степень свободного расширения – 0,93%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 3,7%.
Сравнительный вариант осуществления 3
Цементирующий материал для дорожного по-лотна с основой из солесодержащей каменной поро-ды в этом варианте осуществления производится из следующих компонентов по массе: 25 частей солесо-держащей каменной породы, 35 частей высококрем-нистых хвостов, 15 частей шлака карбида кальция и 25 частей насыщенного рассола.
Водопоглощающие микрогранулы получают из следующих компонентов по массе: 8 частей порошка акрилового полимера компонента А; компонент Б, включающий 7 частей эпоксидной смолы E-51, 40 частей солесодержащей каменной породы, 45 частей мелкодисперсного порошка доменного шлака и 33 части насыщенного рассола.
Способ производства цементирующего материа-ла для дорожного полотна с основой из солесодер-жащей каменной породы включает следующие этапы.
На этапе Э1 вышеупомянутые части солесодер-жащей каменной породы измельчают до размера частиц 325-400 меш, добавляют вышеупомянутые части насыщенного рассола и суспендирующего вещества и равномерно перемешивают в течение 15-20 минут в двухоборотном двухскоростном смесителе для чи-стой суспензии. Лопасть для перемешивания имеет скорость вращения 120 ± 10 об/мин и скорость вра-щения вокруг собственной оси 280 ± 10 об/мин. В результате получается перемешанная суспензия.
На этапе Э2 вышеупомянутые части шлака кар-бида кальция добавляют к перемешанной суспензии в двухоборотном двухскоростном смесителе для чи-стой суспензии и равномерно перемешивают в тече-ние 5-8 минут; затем к перемешанной суспензии до-бавляют высококремнистые хвосты с размером ча-стиц 450-600 меш и равномерно перемешивают в течение 3-5 минут до получения перемешанной пас-ты.
Метод испытания качества цементирующего материала в этом варианте осуществления такой же, как и в варианте осуществления 1.
Результаты испытаний: прочность на сжатие после отвердевания в течение 3 дней составляет 3,1 МПа, после 7 дней – 11,6 МПа, прочность на изгиб после отвердевания в течение 3 дней составляет 0,4 МПа, после 7 дней – 1,9 МПа, текучесть через 10 с составляет 26,6 см, через 1800 с – 19,5 см, время начального схватывания – 265 мин, время оконча-тельного схватывания – 302 мин, степень свободного расширения – 0,33%, после пяти циклов заморажива-ния-оттаивания – 1,9%.
Результаты экспериментов демонстрируют, что показатели прочности отверждения для сроков отвердевания 3 дня и 7 дней у вариантов осуществле-ния лучше, чем у сравнительных вариантов осу-ществления. В частности, цементирующий материал, произведенный в варианте осуществления 1, лучше, чем материалы, произведенные с помощью других вариантов осуществления и сравнительных вариан-тов осуществления, а также показывает лучшие прочностные характеристики. Это указывает на то, что цементирующий материал, произведенный с по-мощью определенного соотношения компонентов исходного сырья и этапов производства в соответ-ствии с настоящим изобретением, может реализовы-вать взаимное дополнение условий формирования прочности солесодержащей каменной породы и условий активации кремний-алюминиевых высоко-кремнистых хвостов, а также может соответствовать требованиям к цементированию и упрочнению до-рожного полотна с основой из солесодержащей ка-менной породы.
Вышеизложенное представляет собой только предпочтительные варианты осуществления настоя-щего изобретения и не предназначено для ограниче-ния настоящего изобретения. Любая модификация, эквивалентная замена, улучшение и т.д., выполнен-ные в соответствии с духом и принципами настоящего изобретения, должны быть включены в объем охраны настоящего изобретения.