Пособие по химическому закреплению грунтов инъекцией в промышленном и гражданском строительстве (к СНиП 3.02.01-83)

2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СПОСОБОВ ЗАКРЕПЛЕНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ
ХИМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ



2.1. При двухрастворной силикатизации в грунты в последовательном порядке нагнетают два водных раствора, раствор силиката натрия (крепитель) и раствор хлористого кальция (отвердитель).

2.2. Плотность раствора силиката натрия (г/см) назначают в зависимости от коэффициента фильтрации грунтов, м/сут:

При коэффициенте

5-10

 плотность раствора

 1,35-1,38

    "               "

10-20

        "                  "

1,38-1,41

    "               "

20-80

        "                  "

1,41-1,44

Раствор хлористого кальция должен иметь плотность 1,26-1,28 г/см и величину рН не менее 5,5. Для безводного хлористого кальция указанным величинам плотности соответствуют 28-30% значения концентрации.

2.3. При однорастворной двухкомпонентной силикатизации и смолизации в качестве основных исходных материалов, крепителей применяются водные растворы силиката натрия и карбамидных смол, а в качестве отвердителей или добавок - хлористый кальций, соляная, щавелевая и кремнефтористо-водородная кислоты, углекислый газ, алюминат натрия, азотнокислый аммоний, сульфитно-спиртовая барда, ортофосфорная кислота, формамид, этилацетат, контакт Петрова и другие реагенты.

2.4. Растворы-крепители, используемые при силикатизации и смолизации грунтов, должны удовлетворять следующим требованиям:

силикат натрия должен иметь модуль в пределах 2,7-3 и плотность 1,2-1,45 г/см при закреплении песчаных грунтов и 1,13-1,2 г/см - при закреплении просадочных грунтов;

карбамидная смола должна иметь плотность 1,08-1,18 г/см.

2.5. Для приготовления цементных растворов должен использоваться портландцемент марки не ниже 300. Допускается использование сульфатостойкого цемента и шлакопортландцемента, а также тампонажного портландцемента. Использование смесей различных видов цемента допускается только после проведения лабораторных испытаний с определением сроков схватывания и твердения.

Физико-механические свойства цемента, предназначенного для приготовления цементационных растворов, должны быть проверены для каждой партии цемента, поступающей на строительство, независимо от паспортных данных завода-поставщика.

При наличии агрессивных грунтовых вод следует применять стойкие по отношению к ним цементы.

Для ускорения схватывания цементационных растворов применяются жидкое стекло и хлористый кальций. Для увеличения стабильности цементационных растворов применяется бентонит.

2.6. При однорастворной двухкомпонентной силикатизации песчаных грунтов в настоящее время применяют способы согласно табл.2, в которой приведены рецептуры для получения закрепляющих грунты гелеобразующих смесей.

Таблица 2

N спо- соба по рецеп- туре

Компоненты гелеобразующей смеси

Объемное отношение отвердителя к крепителю

Время гелеобра- зования, мин

Порядок приготовления смеси

  

Крепитель

Отвердитель

  

  

  

  

наименование

плотность, г/см

наименование

плотность, г/см

  

  

  

I

Силикат натрия

1,25-1,3

Кремнефтористо- водородная кислота

1,1-1,08

0,12-0,2

При 20 °С - 10-20, при
5 °С - 60

Отвердитель добавляют к крепителю

II

То же

1,15

Алюминат натрия

1,05

0,2-0,25

60-180

То же

III

   "

1,19

Ортофосфорная кислота

1,025

3,4-6

60-600

Крепитель добавляют к отвердителю

IV

Силикат натрия, модуль 3,3-3,4*

1,28-1,30

50% -ный раствор формамида

1,073

0,25-0,5

15-180

Отвердитель добавляют к крепителю

V

Силикат натрия, модуль 3,3-3,4**

1,28-1,30

Этилацетат
Контакт Петрова**

-

0,02-0,04
 0,04-0,05

30-90

Крепитель смешивают с контактом Петрова и в полученную смесь добавляют этилацетат

  

  

  

  

 

  

  

_______________

* Раствор силиката повышенного модуля получают обработкой силиката обычного модуля 2,5-3 кремнефтористо-водородной кислотой плотностью 1,1-1,08 в количестве 5-6% по объему.  

** Контакт Петрова предварительно разбавляют водой в соотношении 1:3.

2.7. Закрепление просадочных лессовых грунтов осуществляют однорастворным однокомпонентным способом силикатизации на основе одного раствора силиката натрия, имеющего характеристики согласно п.2.4.

2.8. Для газовой силикатизации в настоящее время разработаны и применяются два отличающиеся рецептурой способа закрепления песчаных и просадочных лессовых грунтов согласно табл.3.

Таблица 3

N способа по рецептуре

Компоненты газовой силикатизации

Порядок закачки компонентов в грунты

  

Крепитель

Отвердитель

  

  

наименование

плотность, г/см   

норма закачки

наименование

норма закачки на 1 м грунта, кг

  

VI
(для песков)

Силикат натрия

1,19-1,30

0,8 объема пор

Углекислый газ в баллонах

4-6,5

Углекислый газ 2-2,5 кг, силикат натрия, углекислый газ 2-4 кг

VII
(для просадочных лессовых грунтов)

То же

1,10-1,17

0,8 объема пор

То же

5-7,5

Углекислый газ 2-3 кг, силикат натрия, углекислый газ 3-4,5 кг