Связующие для укрепления грунтов (продолжение)
Грунты, которые могут быть укреплены, по гранулометрическому составу разделяют на две группы:
- Крупнообломочные и мелкообломочные несвязанные грунты (горные породы) с включением значительного количества зернистых фракций, образующих и сохраняющих раздельно несущий зернистый каркас при максимальном уплотнении. Этот каркас обладает достаточной устойчивостью, обусловленной большим внутренним трением и хорошим сцеплением между частицами. Такие каркасные смеси могут быть эффективно омоноличены с приданием им высокой прочности, сдвигоустойчивости и водонепроницаемости путем введения вяжущих веществ (портландцемента, битума, извести или же сочетания каких-либо других веществ) и мелких фракций, заполняющих пустоты между крупными и прочными частицами (обычно зерна полевого шпата и кварца или обломки горных пород).
- Суглинки и глины, т. е. связанные грунты, не обладающие зернистым несущим каркасом; промежуточное положение занимают супесчаные грунты. Эта группа грунтов характеризуется наличием связности, в ней отсутствует каркас из прочных и крупных частиц, но проявляется высокая физико-химическая и химическая активность.
Каждая из указанных групп в широком диапазоне может различаться по своему петрографическому, минералогическому, химическому составам и другим свойствам.
Выделяют два основных направления в технологии химического закрепления грунтов:
- инъекционное укрепление, осуществляемое путем нагнетания в грунт с помощью инъекторов или в скважины химических и цементационных растворов (смолизация, силикатизация, цементация). При этом реагенты в виде растворов или газов вводятся в грунт в условиях его естественного залегания (без нарушения | структуры грунта) путем нагнетания под давлением;
- буросмесительное укрепление, включающее разработку и перемешивание грунта с цементом или цементными, а также цементно-песчаными, цементно-глинистыми растворами в скважинах. При таком способе закрепления нарушается природная структура грунта в результате его механического перемешивания с цементом или другими связующими с добавками. Перемешивание грунта со связующим производят с помощью специальных механизмов.
Инъекционное укрепление применяют для грунтов, характеризующихся определенной водопроницаемостью (песчаные, ; крупнообломочные, трещиноватые скальные и др.). Химическое укрепление грунтов инъекцией при высоком содержании в грун- I те нефтепродуктов, высокой засоленности, а также при скоростях фильтрации грунтовых вод выше 5 м/сут невозможно.
Буросмесительное укрепление применимо для всех нескаль- . ных грунтов, включая глинистые, независимо от их водопроницаемости.
Иногда различают также:
- поверхностное укрепление - введение неорганических (цемент, известь и др.) и органических (битум, деготь) вяжущих, синтетических высокомолекулярных смол, комплексное укрепление вяжущими и другими реагентами;
- глубинное укрепление - введение неорганических вяжущих или растворов, синтетических высокомолекулярных смол, ииъ-ектирование глинистых и цементных суспензий, химических растворов или золей малой вязкости, замораживание, термическое укрепление;
- придание водонепроницаемости и газонепроницаемости - введение неорганических или органических веществ и растворов, комплексные методы.
Существующие методы укрепления грунта с позиций применения различных связующих можно подразделить на несколько классов:
- Укрепление грунтов портландцементом или его аналогами (белитовый, спекательный шламы и т. д.).
- Укрепление грунтов известью.
- Укрепление грунтов щелочно-силикатными растворами различного состава.
- Укрепление грунтов кислотами и солями различного состава.
- Укрепление грунтов отходами нефтехимического производства (битумами, битумными эмульсиями).
- Укрепление грунтов синтетическими высокомолекулярными соединениями (фурфурольные и карбомидные смолы, ре-зорцинформальдегидные и кальциево-акрилатовые смолы, поливиниловый спирт и т. п.).
- Смешанные методы -укрепление грунтов, например, растворами силиката натрия и серной кислоты, силикатно-органи-ческими растворами и т. д.
Укрепление грунтов при применении в качестве связующего композиций на основе растворов силиката натрия называют силикатизацией грунта, при использовании в качестве связующего карбамидных смол - смолизацией, а цементных растворов - цементацией грунта.
Продолжение »