Силикатизация грунтов




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Силикатизация грунтов

Силикатизация грунтов

21.07.2017


Попытки превращения рыхлых грунтов в твердые, окаменелые предпринимались давно. К настоящему времени В.В. Аскалонов и Б.А. Ржаницын разработали надежные методы силикатизации сухих и водонасыщенных песков, плывунов и лёссовых грунтов. Силикатизация проводится с целью повышения прочности грунтов, их устойчивости и водонепроницаемости.
Силикатизация грунта состоит в том, что в него посредством инъекторов такого же типа, но с более мелкими отверстиями (1—1,5 мм), чем для цементации, нагнетаются те или иные химические растворы (два или один), которые отвердевают вследствие цементирующей способности геля кремниевой кислоты (SiO2) и закрепляют грунт.
Процесс силикатизации песчаных грунтов состоит из последовательного нагнетания под давлением до 15 атм двух растворов: силиката натрия, т, е. жидкого стекла Na2O*nHSiO2 и хлористого кальция CaCl2, которые вступают друг с другом и с водой в химическую реакцию. В результате образуется гель кремниевой кислоты, гидрат окиси кальция, т. е. известь — Ca(OH)2 и хлористый натрий — NaCl.
Жидкое стекло должно иметь модуль т, т. е. отношение кремнезема SiO2 и окиси натрия Na2O в пределах от 2,5 до 3. Для уменьшения вязкости раствор жидкого стекла подогревают до 60—80°. Концентрация раствора жидкого стекла в воде характеризуется удельным весом раствора 1,35—1,44 т/м3 в зависимости от коэффициента фильтрации грунта.
Схема установки для силикатизации, песчаного грунта показана на рис. 119.

Вследствие быстрой реакции между обоими растворами этот способ рекомендуется для грунтов с хорошей водопроницаемостью: с коэффициентом фильтрации от 2 до 80 м/сут.
Прочность закрепленных грунтов характеризуется их пределом прочности на сжатие 15—35 кг/см2. Общий расход реагентов 200—250 л на 1 м3 закрепляемого грунта, в том числе 45% жидкого стекла и 55%; хлористого кальция.
Плывуны закрепляются посредством нагнетания в грунт под давлением (до 5 атм) слабого раствора фосфорной кислоты H3PO4 с добавлением жидкого стекла. В результате химической реакции, продолжающейся от 4 до 10 ч, образуется гель кремневой кислоты и фосфорнокислый натрий Na2HPO4. Объемное соотношение между фосфорной кислотой и жидким стеклом составляет в среднем 3,5:1. Предел прочности закрепленного плывуна равен 4—5 кг/см2.
Для закрепления лёссовых грунтов в них нагнетается (под давлением до 5 атм) раствор жидкого стекла, который вступает в реакцию с содержащимися в этих грунтах солями кальция. В результате образуется гель кремневой кислоты, гидрат окиси кальция и сернокислый натрий Na2SO4. Предел прочности закрепленного лёссового грунта — 6—8 кг/см2. Инъекторы для нагнетания растворов располагаются в шахматном порядке с расстоянием между рядами в каждом направлении от 0,5 до 1,5 м в зависимости от вида грунта, его коэффициента фильтрации и способа закрепления.
Однородные по коэффициенту фильтрации грунты закрепляются «заходками» сверху вниз. При неоднородных основаниях в первую очередь закрепляются грунты с большими коэффициентами фильтрации, независимо от глубины их залегания.
Силикатизация грунтов успешно применялась на строительстве первой очереди Московского метрополитена им. В.И. Ленина для закрепления грунтов под некоторыми зданиями, расположенными вдоль трассы.