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

ПРИЛОЖЕНИЕ 15.

     
ПРИМЕР ПОДБОРА СОСТАВА ЦЕМЕНТНО-ГЛИНИСТОГО РАСТВОРА

По проекту цементно-глинистый раствор должен обладать подвижностью по конусу АзНИИ 16-18 см, а образующийся камень иметь предел прочности при сжатии на 28-е сут =0,7-1 МПа.

Для подбора состава цементно-глинистого раствора рекомендован определенный вид местной глины. Ее физико-механический состав известен. Плотность данной глины =2,8 г/см, цемент марки 400.

Устанавливается оптимальное время приготовления раствора. Его находят следующим образом: через 10-минутные промежутки перемешивания в глиномешалке отбирают пробы раствора, для которых определяют весовым способом плотность с точностью до 0,001 г/см и подвижность по конусу АзНИИ.

Определяем плотность раствора и его подвижность после перемешивания в течение промежутков времени, составляющих 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 90 мин. Для перемешивания принимаем плотность раствора 1,30 г/см. Для получения 1 м раствора выбранной плотности в глиномешалку закладываем компоненты - глину и воду по расчету.

Расчет необходимого количества компонентов ведем по следующим формулам:

,                                                                                      (1)


,                                                                                                  (2)

где - масса глины для приготовления 1 м раствора, кг; - масса воды, кг (принимая плотность воды =1 г/см, следует считать, что - это объем воды, л); - плотность раствора, г/см; - плотность глины, г/см.

Согласно приведенным формулам, для приготовления 1 м раствора плотностью 1,3 г/см необходимо 468 кг глины и 832 л воды.

Данный расчет не учитывает влажность глинистого материала и показывает расход его по воздушно-сухой массе. В нашем примере влажность глины составляет =10%.

Для учета влажности рассчитанное количество глины должно быть увеличено пропорционально соотношению 1+/100, т.е. 468(1+10/100) =515 кг.

Вода, вводимая в раствор вместе с глиной, должна быть исключена из расчетного объема воды. Следовательно, вычитая 515-468=47 кг, или при плотности 1 г/см- 47 л, получим 832-47=785 л.

Результаты лабораторных работ, приведенные в табл.1, позволяют построить графики зависимости плотности и подвижности раствора от времени перемешивания (рис.1).

Таблица 1. Данные определения плотности и подвижности глинистой суспензии после перемешивания 515 кг глины и 785 л воды

Рис.1. Зависимости плотности и подвижности цементно-глинистого
раствора от времени перемешивания

По указанным данным, время приготовления раствора в имеющемся смесителе принимаем 40 мин, так как за этот промежуток перемешивания стабилизировалась плотность раствора. Стабилизации подвижности не произошло. Вместе с тем очевидно, что более длительный период приготовления раствора нерационален.

Для построения графиков разжижения готовят глинистую суспензию с подвижностью по конусу АзНИИ не св. 12-16 см.

При этом в дозировке компонентов в первом приближении исходят из необходимости получения растворов плотностью: для бентонитовых глин =1,12-1,18 г/см, для остальных глин - 1,3-1,4 г/см. После замера таких технологических параметров, как плотность, подвижность, водоотделение, вводят некоторое дополнительное количество воды и дополнительно перемешивают в течение 5 мин. Добавление воды производят в таком количестве, чтобы плотность раствора понижалась на величину 0,02-0,03 г/см. Далее вновь определяют плотность, подвижность и водоотделение. Так многократно повторяют разжижение до тех пор, пока подвижность раствора не превысит значение 30 см. По полученным данным строят график зависимости подвижности и водоотделения от плотности. Для построения графиков разжижения раствор плотностью =1,35 г/см перемешиваем в течение 40 мин. После его приготовления определяем плотность, подвижность и водоотделение, далее добавляем некоторое количество воды, перемешиваем дополнительно в течение 3-5 мин, повторяем замеры и т.д. до достижения величин подвижностей, превышающих 30 см.

Результаты определения параметров глинистого раствора при разжижении приведены в табл.2.

Таблица 2. Параметры глинистого раствора при разжижении