- •2 Кольматация песчаных грунтов
- •3 Двухрастворный способ силикатизации песков
- •1.Скальные породы – объекты технической мелиорации
- •2.Жидкое стекло. Состав и свойства. Основные отвердители.
- •3. Требования, предъявляемые к суспензионным и химическим растворам.
- •1. Крупнообломочные и песчаные грунты как объект тм.
- •2. Цементация скальных трещиноватых пород.
- •3.Аммонизация лессовых грунтов
- •1 Лессовые породы - объекты тмг
- •2 Горячая битумизация скальных трещиноватых грунтов.
- •3. Электросиликатизация грунтов
- •1. Глинистые грунты – объекты тмг
- •2. Газовая силикатизация песчаных пород
- •3. Состав и свойства тампонажных суспензионных растворов
- •2. Основные параметры инъекционного процесса
- •3. Однорастворная силикатизация песчаных грунтов
- •1. Гравитационный и гидродинамический дренаж.
- •2. Портланд-цемент. Состав. Свойства. Процесс отвердения.
- •3. Давление инъекции
- •1. Электроосмотическое осушение глинистых грунтов.
- •2. Использование силикатных растворов при уплотнении скальных трещиноватых грунтов.
- •3. Радиус инъекции.
- •1. Типы инъекционных растворов (ир). Основные требования, применяемые к ним.
- •2. Механическое уплотнение лессовых пород и замачивание.
- •3. Инженерно-геологические и инженерно-строительные мероприятия.
- •1. Влияние геол. Среды на эффективность закрепления.
- •2. Мех уплотнение глинистых пород (нарушенного сложения).
- •3. Технология разрыва при инъекции.
- •1. Метод двухрастворной силикатизации.
- •2. Термическое упрочнение лёссовых пород.
- •3. Процессы зоны гипергенеза как аналоги методов искусственного закрепления грунтов.
- •1. Сингенетические смолы. Основные отвердители. Состав и свойства.
- •2. Электрохимическое закрепление грунтов.
- •3. Технология способа пропитки грунта при инъекции.
- •1.Технология ведения иъекционных работ.
- •2. Силикатизация лёссовых грунтов.
- •3. Механизм процесса кольматации.
- •1. Закрепление песчаных грунтов органическими полимерами
- •2. Цементация скальных трещиноватых пород
- •3. Понятие инъекции. Области применения
- •1. Влияние геол. Среды на эффективность закрепления.
- •2. Газовая силикатизация и аммонизация лессовых грунтов.
- •3. Типы цементов
2. Газовая силикатизация и аммонизация лессовых грунтов.
Для борьбы с просадкой лессовых грунтов Аскалановым в 1946г был разработан способ однорастворной силикатизации. Применение силикатных растворов низкой вязкости (ρ=1,05-1,15), что обуславливает высокую проникаемость. В результате взаимодействия силиката натрия с обменными основаниями и воднорастворимыми солями грунтов, на поверхности частиц образуются тонкие пленки геля кремневой кислоты. [ПК]Ca+Na2O*nSiO2 +mH2O=[ПК]2Na+nSiO2(m-1)H2O+Ca(OH2) CaSO4+Na2O*SiO2+mH2O=n SiO2(m-1) H2O+Ca(OH2)+Na2So4. Роль отвердителя силикатных растворов в данном случае выполняет сам закрепляемый грунт. При малой обменной емкости лессов или отсутствии гипса значительная часть введенного в грунт силиката остается непрореагировавшей и разработан способ основанный, на применении углекислого газа. Метод основан на инъекции растворов силиката натрия и последующем отвердении углекислым газом раствора силиката, непрореагировавшего с грунтом. Для закрепления лессовых грунтов с пониженной физико-химической активностью и повышенной влажностью, был предложен способ силикатизации с предварительной активизацией среды углекислым газом. Перед инъекцией раствора силиката натрия в грунт, пропускается 2-3 кг углекислого газа на 1 м3 грунта, углекислый газ растворяется в пленочной влаге, происходит ее подкисление карбонаты переходят в бикарбонаты. Затем инъецируется раствор силиката натрия и бикарбонат кальция реагирует с ним, на поверхности частиц формируется микрослой цементирующих новообразований известково-силикатного вяжущего. После инъекции для непрореагировавших силикатов натрия в порах породы, еще раз закачивают углекислый газ для дальнейшего отверждения. Применение углекислого газа позволяет: повысить качество закрепления: прочность 5кг/см2, водоустойчивость, неразмокаемость, минимальные значения просадочности и долговечность.
В ряде случаев не возникает необходимости в повышении прочности, достаточно бывает ликвидации или уменьшение просадочности. Способ основан на нагнетании газообразного аммиака при давлении 0,2-0,6 атм. В грунт через инъекторы или пробуренные скважины. Аммиак поглощается водными пленками и вступает в реакции обмена с обменным комплексом породы. Выделение Ca(OH2) происходит на поверхности и в местах контактов частиц. Повышается pH среды, в результате чего образовавшийся ион аммония вступает в обменную реакцию, вытесняет Ca в виде портлантида. В результате взаимодействия гидроокиси кальция и кремневой кислоты образуется известково-кремнеземистое вяжущее. Это обуславливает стабилизацию грунта и предотвращает просадочность при его замачивании.
3. Типы цементов
Порошкообразные смеси на основе главным образом силикатов и алюминатов кальция, известные в строительном деле – цемент. Специально подобранные смеси используют для получения искусственных материалов с заданными свойствами. Портландцемент продукт спекания извести и глины. В состав цемента входит: алит (40-65%); белит (15-30%); трехкальциевый алюминат (6-12%); четырехкальциевый алюмоферит и феррит (5-15%). Свойства портландцемента зависят от его состава и тонкости помола и определяются на основании показателей нормальной густоты цементного теста, сроков схватывания и марки (прочность на изгиб и прочность на сжатие). Минералы цементного камня могут подвергаться карбонатной и сульфатной агрессии. Были введены пуццолановые добавки (трепел, опока, жидкое стекло и т.д.), действие сводилось чтобы связать Ca(OH2) с SiO2, что обусловило получению сульфатостойких пуццолановых цементов. Также к этому типу относятся глиноземестый цемент, который является монокальциевый алюминат Ca (45-65%). Он обуславливает высокую прочность цементного камня в ранние сроки твердения при нормальной скорости схватывания. Марки глиноземистого цемента устанавливают по прочности в возрасте 3-х суток. Гидратация глиноземистого цемента протекает с большим тепловыделением, поэтому он может твердеть при отрицательных температурах. Добавка 30% двуводного гипса к глиноземистому цементу способствует получению расширяющегося цемента. Применение для тампонажного закрепления горных пород. Кроме того используются золы и шлаки в цементе, которые образуются от сжигания твердых видов топлива (уголь, сланцы, торф) на тепловых станциях (ТЭС). Вяжущие свойства зол зависят от химико-минерального состава, дисперсности и микроструктуры, которые в свою очередь зависят от состава минеральной части топлива, режима сжигания, способа улавливания и удаления от места сбора. В состав входит: 30-50% клинкерных материалов; CaO, CaSO4, гипс, кварц (10-40%); карбонаты (5-30%); кремнезем (до 40%); стекловатая фаза (состав не постоянен): в качестве примесей магнетит, глауконит, опал, КПШ, циркон, гранат, рутил и корунд. Выделяют: 1)золы сухого удаления; 2)золы гидро удаления; 3)гранулированные шлаки; 4)гранулированные шлаковые обвальные смеси. Активность 3) и 4) обусловлено стекловидной структурой. Эти материалы обладают повышенной стойкостью против сульфатных вод.