Связующие для укрепления грунтов
Под укреплением грунтов понимают комплекс мероприятий по повышению их механической прочности и водоустойчивости. Химическое укрепление грунтов является искусственным преобразованием грунтов путем химической обработки различными реагентами. При этом протекают реакции взаимодействия реагентов между собой и с компонентами грунта, обеспечивающие долговечность приобретенных им строительных свойств (прочности, водостойкости и др.).
Процесс укрепления грунтов включает ряд технологических операций (размельчение, перемешивание, дозирование вяжущих, увлажнение, приготовление растворов, инъектирование, уплотнение), обеспечивающих в результате активного воздействия на грунт связующих и других веществ высокую плотность, прочность и длительную устойчивость укрепленного грунта как в сухом, так и водонасыщенном состоянии.
При разработке методов укрепления грунтов основной задачей является получение нового строительного материала с заданными структурно-механическими свойствами.
Выбор метода укрепления грунта зависит от строительных или инженерных задач, определяющих соответствующую область применения укрепленного грунта: дорожное и аэродромное строительство; фундаментостроение; горное дело; гидротехническое строительство; охрана окружающей среды.
В дорожном строительстве связующие используют для укрепления грунта при устройстве оснований под дороги и при укреплении дорожных бровок.
Особенность автомобильных дорог и аэродромов состоит в их большой зависимости от климатических, грунтовых и гидрогеологических условий местности. Специфика строительства заключается в использовании огромного объема различных каменных материалов - песка, щебня и др. Для снижения стоимости дорожных и аэродромных одежд во многих районах вместо каменных материалов применяют местные грунты, отходы или попутные продукты промышленных предприятий. Как правило, использование таких материалов требует их укрепления с помощью связующих, например портландцемента, шлакопортландцемента, извести, жидкого стекла, битумов. В качестве компонентов дорожной одежды используют такие промышленные отходы, как топливные золы и шлаки, доменные и металлургические шлаки, шламы глиноземного производства.
При фундаментостроении химическое укрепление грунтов с помощью связующих решает следующие задачи:
В горном деле закрепление грунтов используют при проходке горных выработок в сложных горно-геологических условиях вместо дорогостоящего крепления их с помощью строительных конструкций, а также при вскрытиии котлованов в водонасыщенных грунтах.
В гидротехническом строительстве путем укрепления грунта создают противофильтрационные завесы в аллювиальных грунтах для строительства на них высотных земляных и каменнонабросных плотин (например, в основании Асуанской плотины создан противофильтрационный экран из 2 млн м3 грунта).
Методами химического укрепления грунта осуществляют защиту бетонных фундаментов от вредного воздействия на них агрессивных грунтовых и производственных сточных вод. Для этого создаются противофильтрационные завесы с помощью нагнетания в грунты затвердевающих химических реагентов, а также введения специальных антикоррозионных добавок в грунт в процессе обратной засыпки.
Важное народно-хозяйственное значение приобрело укрепление грунтов в решении проблем охраны окружающей среды, особенно при строительстве и эксплуатации различных сооружений для хранения промышленных отходов и полупродуктов, представляющих опасность для природы и человека. Такие отходы и продукты могут быть тонкодисперсными и сухими, в этом случае одна из инженерных задач - предотвращение распространения их по местности за счет пыления. Если отходы представляют собой влажные суспензии (особенно, когда содержат водорастворимые соединения), то путем укрепления грунта может быть создан противофильтрационный экран, представляющий собой заслон для распространения вредных веществ при их фильтрации через грунт.
Продолжение »