Устройство работает следующим образом. В скважину, заполненную литой бетонной смесью, опускается рабочий орган (разрядник) до первого рабочего горизонта, как правило, 300-350 мм. Процесс осуществляется следующим образом: электрическая энергия переменного тока промышленной частоты напряжением 220-380 В (частотой 50 Гц) до 10,0 кВ, для изготовления свай и уплотнения грунта. Электроэнергия постоянного тока и высокого напряжения накапливается в блоке конденсаторных батарей до 60,0 кДж. Дальше накопленную энергию направляют к излучателю энергии (разряднику), погруженному в бетонную смесь. Между электродами излучателя всегда должен находиться жидкий электролит, каким является цементный раствор или бетонная смесь. При подаче электроэнергии на электроды излучателя в межэлектродном промежутке создается высокая плотность энергии 1013÷1014 Дж/м3, происходит пробой с образованием плазменного канала разряда. В этом канале за 10-4÷10-5 с повышаются температура до 104÷4×105°С и давление до 108÷3×109 Па, что обеспечивает высокую скорость расширения канала разряда (до сотен метров в секунду), образование и распространение в окружающей среде волн сжатия. На этой стадии происходит преобразование запасенной в накопителе электрической энергии в энергию гидродинамических возмущений.
Предлагаемый разрядник позволяет формировать сваю с меньшим расходом энергии. При этом равномерно уплотняется грунтовый массив, что влияет на общую несущую способность сваи. Несущая способность сваи повышается на 20-25%.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Пример описания композиции
(патент РФ № 2363679 «Кладочный раствор», авторы Баранов Н.П. и Чистов Ю.Д., патентообладатель Московский государственный строительный университет)
МПК С04В 28/00
Кладочный раствор
Изобретение относится к кладочным растворам и может быть использовано для кладки сооружений из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород.
Известен цементно-песчано-глиняный строительный раствор, состоящий из 1 части цемента, 3-4 частей песка, 0,25 частей глины (Воробьев В.А., Комар А.Г., Строительные материалы. – М.: Стройиздат, 1976, с. 97). Однако он имеет низкую прочность.
Известен водонепроницаемый цементно-песчаный строительный раствор, применяемый для гидроизоляционных стяжек в санузлах жилых зданий. Его готовят в соотношении цемент : песок – 1:3, при водоцементном отношении 0,4-0,5. Количество вводимой добавки (бентонитовой глины) составляет от 2 до 7% (Арцев А.И. Бентонитовая глина в качестве уплотняющей добавки. Строительные материалы и конструкции. – Киев: Будивельник, 1988, № 1, с. 11).
Однако прочностные характеристики данного раствора достигаются за счет включения в его состав существенного количества бентонитовой глины, имеющей высокую стоимость. При этом известный раствор имеет невысокую морозостойкость. Кроме того, в состав раствора в качестве заполнителя входит песок, что также повышает стоимость раствора.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является композиция для получения строительных материалов, включающая цемент, заполнитель, добавку в виде нанокатализаторов и воду (патент РФ № 2281262, МПК С04В 28/00, 2005).
Однако известная композиция имеет невысокую морозостойкость. Кроме того, в состав раствора в качестве заполнителя входит песок, что также повышает стоимость раствора.
Изобретательская задача состояла в разработке состава кладочного раствора с высокой прочностью и хорошей морозостойкостью при использовании в качестве заполнителя отходов производства.
Данная задача решена путем создания кладочного раствора следующего состава:
цемент – 400 кг/м3;
пыль уноса – 1250 кг/м3;
нанокатализаторы – 0,02 кг/м3;
вода – 340 кг/м3.
В качестве цемента используется цемент любой марки.
В качестве пыли уноса используют пыль, образующуюся в системах газоочистки при сушке песка. В качестве добавки используются нанокатализаторы – углеродные трубки или фуллерены.
В Москве и Московской области функционируют 25 асфальтобетонных заводов. Только на Мытищинском асфальтобетонном заводе мощностью 300 тыс. т в год ежесуточно в процессе производства продукции в системах газоочистки образуется до 10 т пылевидного отхода сушки песка, который практически не используется, отправляется в отвалы и к тому же загрязняет окружающую среду. Данный отход относится к 1 классу строительных материалов в соответствии с ГОСТ 30108-94 «Строительные материалы и изделия. Определение эффективной удельной активности естественных радионуклидов».
