Инъекционное закрепление грунтов способами цементации, силикатизации (одно-и-двухрастворной, газовой), смолизации.

Помимо увеличения прочности, силикатизированные грунты устойчивы в агрессивной среде. Срок возможной сохранности силикатизированного грунта в условиях высоких концентраций кислых и щелочных вод составляет от 5 до 10 лет. Недостатками однорастворной силикатизации является большое содержание отходов нефтеперерабатывающих заводов, которые в щелочной среде силикатного раствора создают условия для образования токсичного аналога диоксина – тетрахлоразобензола. При двухрастворном способе силикатизации в результате взаимодействия двух вводимых в грунт компонентов образуются малорастворимый гидроксид кальция и нетоксичный раствор хлорида натрия. Однако, и при этом способе в закрепленных грунтах длительное время может сохраняться сильная щелочность, что не исключает экологически неблагоприятного подщелачивания грунтовых вод.Глава 4. Смолизация грунтовСмолизация грунтов – это один из методов технической мелиорации грунтов, основанный на химическом способе искусственного закрепления грунтов с помощью нагнетания растворов на основе полимерных смол и отвердителей в виде слабых растворов кислот в грунт [4, стр. 11].Смолизация основана на закреплении грунтов синтетическими смолами, способными твердеть в грунте. К таким смолам относятся: карбамидная смола с отвердителями; фенольные, фурановые синтетические смолы и в том числе получаемые из отходов производства.По расположению инъекторов различают вертикальное, наклонное, горизонтальное и комбинированное закрепление грунтов (рис. 4.1, рис. 4.2).Рис. 4.1 Вертикальное и наклонное расположение инъекторов: а) вертикальное; б) наклонное: 1 – усиливаемый фундамент; 2 – инъекторы; 3 – смолаРис. 4.2 Горизонтальное и комбинированное расположение инъекторов: а) горизонтальное; б) комбинированное: 1 – усиливаемый фундамент; 2 – инъекторы; 3 – смола; 4 – стена; 5 – технологический колодецДля закрепления грунтов следует выбирать такие смолы, которые при введении в грунт обеспечивали бы предъявляемые к закрепленному грунту требования: высокую прочность и водонепроницаемость, то есть смолы должны обладать следующими свойствами:- адгезией – достаточными сцеплением с грунтом в присутствии воды;- когезией – высокой степенью внутреннего молекулярного сцепления;- полимеризацией при нормальной и пониженной температуре и повышенной влажности в достаточно короткий срок;- связывание значительного количества воды в процессе полимеризации;- водонепроницаемостью, эластичностью и устойчивостью против действия микроорганизмов[8, стр. 495].Считается наиболее целесообразным для глубинного закрепления грунтов использование карбамидных смол. Они обладают необходимыми для закрепления грунтов свойствами, также данные смолы являются наиболее дешевыми. Карбамидные смолы обладают хорошими свойствами смешиваться с водой в любых соотношениях, давая при этом растворы малой вязкости.Способ смолизации грунтов карбамидными смолами основывается на том, что водный раствор смолы 22-25%-й концентрации с добавкой в него 3-5%-ого раствора соляной кислоты нагнетают под давлением 0,3-0,5 МПа в грунт, который закрепляется в результате образования геля (после взаимодействия с отвердителями смола полимеризуется) [8, стр. 496]. Время гелеобразования скрепляющего раствора зависит от его рН и температуры, а также от концентрации смолы в растворе. Вязкость раствора увеличивается во времени и зависит от температуры: при понижении температуры она увеличивается. Поэтому при инъекции раствора (особенно в мелкие пески) температура раствора должна быть в пределах 18-20ºС.Закрепление грунтов различными синтетическими смолами применяется для получения очень высоких значений прочности, так прочность закрепленного грунта на одноосное сжатие зависит от концентрации смолы и гранулометрического состава и варьируется от 2 до 8 МПа. К достоинствам данного способа можно отнести хорошую изученной метода, высокую прочность, устойчивость к агрессивным средам, быстрый набор прочности, морозостойкость и водонепроницаемость закрепленного грунта, широкий спектр применения. Недостатками является канцерогенность большинства смол и токсичность ряда реагентов.ЗаключениеТемой реферата являлось изучение инъекционного закрепления грунтов способами цементации, силикатизации и смолизации. В результате проведенной работы можно заключить, что инъекционное закрепление грунтов основано на обработке грунтов без нарушения их естественного сложения с помощью использования инъекций закрепляющих материалов, с использованием предварительно пробуренных скважин, шпуров или забиваемых инъекторов.Выбор инъекционного метода зависит от: геологических и гидрогеологических условий конкретного участка; минералогического и химического состава грунта и грунтовых вод; цели инъектирования (повышение прочности, стабильности или водонепроницаемости грунтов, заполнение крупных пустот или трещин, предотвращение водопритока); требований к физико-механическим характеристикам укрепленного грунта; стоимости и дефицитности исходных материалов; экологическим требованиям к материалам для приготовления растворов; требованиям техники безопасности при приготовлении растворов и производстве инъекционных работ.Инъекционные методы используются для повышения прочности и водонепроницаемости неустойчивых водонасыщенных дисперсных и скальных грунтов со значительными водопритоками, для повышения несущей способности, стабильности и устойчивости грунтовых массивов.Список литературы1. Бройд И.И. Струйная геотехника/ И.И. Бройд. – М.: АСВ, 2011. – 448 с.2. Ибрагимов М.Н. Закрепление грунтов инъекцией цементных растворов. Монография/ М.Н. Ибрагимов, В.В. Семкин. – М.: Издательство АСВ, 2012. – 256 с.3. Ржаницын Б.А. Химическое закрепление грунтов в строительстве/ Б.А. Ржаницын. – М.: Издательство АСВ, 2014 – 264 с.4. СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011 Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве/Национальное объединение строителей. – М.: Издательство «БСТ», 2012. – 73 с.5. Давудов А.А. Методы и технологии укрепления оснований и фундаментов/А.А. Давудов //материалы науч. конф. – Астрахань, 2016. – С. 407-4116. Игошева Л.А. Обзор основных методов укрепления основания/ Л.А. Игошева, А.С. Гришина// Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. – 2016. – Т.7.№2. – С.5-21 7. Мотузов Я.Я. Опыт устройства илоцементных свай/ Я.Я. Мотузов, М.Н. Ибрагимов, В.В. Семкин// Сборник научных трудов НИИОСП, 2008. – С. 42-47.8.Смагулова Л.К. Химическое закрепление грунтов/Л.К. Смагулова// Международный научный журнал «Символ науки» №06, 2017. – С. 28-319. Семенов М.Ю. Усиление фундаментов методом JETGROUTING при реконструкции зданий и сооружений [Электронный ресурс]/ М.Ю. Семенов. – Сибирский федеральный университет, 2016. - Режим доступа: file:///C:/Users/user/Desktop/реферат/s48_011.pdf