Приготовление, транспортировка и очистка глинистых растворов

Для предохранения стенок траншеи от обрушения и удержания частиц разрыхленного грунта во взвешенном состоянии при разработке траншеи способом "стена в грунте" применяют тиксотропные глинистые суспензии.

Для приготовления глинистых суспензий следует применять бентонитные глины, а при их отсутствии - местные, имеющие число пластичности не менее 0,2, содержащие не более 10 % частиц крупнее 0,5 мм и не менее 30 % частиц мельче 0,005 мм. Возможно использование смеси небентонитовых и бентонитовых глин. Пригодность местных глин определяют лабораторными испытаниями глинистых растворов, получаемых на основе этих глин.

Параметры тиксотропных суспензий подбирают с учетом грунтовых условий площадки исходя из следующих требований:

вязкость, характеризующая подвижность в пределах 18-30 с (по вискозиметру СПВ-5);

суточный отстой (водоотделение) и стабильность, характеризующие устойчивость суспензии против расслаивания;

водоотделение не более 4 %;

стабильность не более 0,05 г/см(по прибору ЦС-1);

содержание песка, характеризующее степень загрязненности раствора, - до 4 % (по отстойнику ОС-2);

водоотдача, характеризующая способность отдавать воду влагоемким породам, - не более 17см за 30 мин (по прибору ВМ-6). Толщина глинистой корки при этом не должна превышать 4 мм;

статическое напряжение сдвига, характеризующее прочность структуры и тиксотропность суспензии 1-5 МПа, через 10 мин после ее перемешивания (по прибору СНС);

плотность 1,03-1,1 г/смпри использовании бентонитовых глин и 1,13-1,25 г/смпри использовании других глин. Преимущественно должны применяться растворы, имеющие минимальную плотность, при соблюдении остальных параметров в указанных пределах.

Для получения указанных параметров суспензии можно дополнительно обработать химическими реагентами (кальцинированной содой, фтористым натрием и др.). Глина, используемая для приготовления суспензий, должна иметь ярко выраженную, преимущественно комовую структуру. Крупные комья глины перед засыпкой разбивают. Влажность глины перед засыпкой не должна превышать предел раскатывания, а объемная масса должна быть 1,8-2,0 г/см(#M12293 0 871001039 3271140448 2264785692 247265662 4292034307 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 5180-84#S).

Для увеличения удельного веса в глинистую суспензию добавляют специальные утяжелители в виде молотого барита или окиси железа по рецептуре, установленной лабораторными исследованиями.

Углещелочной реагент является наиболее эффективным, дешевым и доступным химическим реактивом для диспергации твердой фазы суспензии, создания прочной структуры, предотвращения слипания глинистых частиц и снижения водоотдачи.

При проходке гравийно-галечниковых грунтов для предотвращения больших потерь глинистой суспензии рекомендуется увеличивать его вязкость путем обработки жидким стеклом или известью по рецептуре, подобранной в лаборатории в зависимости от водопроницаемости грунтов (#M12293 1 1200000030 3271140448 2611211991 247265662 4292034307 3918392535 2960271974 1708345375 3074210507ГОСТ 25100-95#S).

Приготовленная глинистая суспензия должна сливаться в запасную емкость и в зависимости от потребности перекачиваться в траншею.

Состав глиноцементных растворов определяют в строительных лабораториях.

Комовая глина, используемая в качестве нетвердеющего материала для противофильтрационных завес, в процессе укладки в траншею должна отвечать следующим требованиям: быть плотной и медленно размокать в воде; иметь явно выраженную комовую структуру в насыпи; основная масса комьев должна быть размером не менее 10 см, а максимальный размер комьев не должен превышать 1/3 ширины траншеи; природная влажность должна быть близка к пределу раскатывания, консистенция твердая, полутвердая или тугопластичная (т.е. с показателем консистенции 0,5).

Для заполнения застойных и межстыковых пространств должны применяться специальные тамнонажные растворы.

Для приготовления тампонажных растворов целесообразно применять: бентонит (монтиорилланит); цемент не ниже М400 (#M12293 2 871001094 164122765 4294961312 4293091740 282702262 247265662 4292033672 557313239 2960271974ГОСТ 10178-85#S); песок кварцевый природный или его искусственные смеси (#M12293 3 901700280 3271140448 236756085 247265662 4292033677 3918392535 2960271974 1052220950 4291804369ГОСТ 8736-93#S) с модулем крупности 1,6-3; сульфатно-спиртовая барда ССБ; синтетическая поверхностно-активная добавка из ангарского сырья СПД (ТУ 38.101253-73); полиакриламид ПАА (ТУ 6-01-194-68); жидкое стекло (#M12293 4 1200019060 3271140448 3934485929 247265662 4292526654 557313239 2960271974 3594606034 4293087986ГОСТ 13078-81#S). Тампонажный раствор на строительной площадке должен приготовляться по рецептуре и технологии, разработанной в лаборатории.

Тампонажный раствор должен иметь следующие характеристики: расплыв по конусу АзНИИ 12-20 см в течение времени с момента приготовления до окончания подачи в траншею; статическое напряжение сдвига через 10 мин равно 40-100 МПа; отстой воды 03 %; относительная вязкость - "капает"; начало схватывания - 1-4 сут с момента приготовления; плотность - не менее 1,6 г/см.

В возрасте 7 сут тампонажный раствор должен иметь: водонепроницаемость, характеризуемую коэффициентом фильтрации =10см/с; модуль деформации Е10 МПа; угол внутреннего трения21°; сцепление С0,5±0,005 МПа; прочность на одноосное сжатие в возрасте 28 сут 0,2-0,8 МПа.

В случае нахождения тампонажного раствора в покое в течение 2 ч с целью его активизации для повышения конечной прочности перед укладкой в застойное пространство раствор необходимо перемешивать.

Для приготовления глинистых растворов, их хранения, подачи в траншею, а также для откачки раствора из траншеи и его очистки служит глинистое хозяйство, производительность которого определяется расчетом при разработке ППР с учетом возможной неравномерности проходки траншеи.

В качестве основного смесительного оборудования для глино-порошков применяют растворосмесители РМ-750 и другие быстродействующие смесители.

Приготовленный глинистый раствор очищают от недиспергированных частиц на виброситах и в отстойниках. Шлам удаляют за пределы растворного узла по лоткам. Очищенный раствор перед подачей в траншею сливают в специальную приемную емкость, оборудованную устройством для механического или гидравлического перемешивания. Емкость обеспечивает равномерную работу растворного узла и позволяет вести разработку траншеи при ремонте или техобслуживании смесительных устройств. Объем приемной емкости определяется ППР.

Для подачи раствора в траншею используют смонтированные в растворном узле насосы 9МГР; ИГР; НГР 250/150; ШН-150 и ШН-200.

Глиноцементные растворы приготовляют в том же растворном узле, где и глинистые растворы. Для приготовления глиноцементного раствора используют как комовые глины, так и глинопорошки с применением соответствующего смесительного оборудования.

Число необходимых компонентов для приготовления раствора, определяемое проектом, уточняется лабораторией в процессе работ.

Для приготовления глинистых суспензий как из комовых, так и из порошковых глин, применяют глиномешалки МГ2-4; Г2П2-4 и быстроходные смесители ПГР-5М конструкции Киевского ПКО Гидропроекта (табл.7).

Таблица 7