Химическое закрепление грунтов - реферат

Министерство образования Русской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего проф образования

Сибирский муниципальный промышленный институт

Кафедра инженерных конструкций

Реферат

по дисциплине “Основания и фундаменты”

на тему “Хим закрепление грунтов”

Выполнил:

Студент гр. СПО – 992 Бородина О.С.

Проверил:

Кравцова И.А.

Новокузнецк 2003

Содержание

Введение . 3

Инъекторы .. 9

Требования, предъявляемые по забивке инъекторов . 11

Перечень литературы .. 13

Введение

Фиксируемые грунты Химическое закрепление грунтов - реферат должны владеть достаточной проницаемостью. Глинистые и суглинистые грунты вследствие малой проницаемости не поддаются хим закреплению. Таким макаром, отлично фильтрующие грунты поддаются закреплению, внедряя в их поры вяжущие материалы. Метод закрепления выбирают зависимо от грунтовых критерий района строительства, также производственных способностей его выполнения.

Хим закрепление грунтов начало развивать­ся с 1931 г Химическое закрепление грунтов - реферат., когда Б.А. Ржаницыным был разрабо­тан 1-ый — двухрастворный метод силикатизации водонасыщенных песков. По схеме двухрастворного спо­соба была осуществлена также силикатизация просадочных лессовых грунтов, при которой роль второго реагента делал сам грунт.

В 1-ый период разработка хим методов закрепления грунтов была базирована на использовании неорганического Химическое закрепление грунтов - реферат полимера — силиката натрия. В даль­нейшем разработка хим методов закрепления грунтов велась по пути сотворения гелеобразующих рас­творов, которые представляли собой смесь раствора си­ликата натрия маленький плотности с отверждающими смесями кислот и солей. Малая вязкость смесей (1,5—3,0 мПа. с) позволила закреплять песочные грунты с коэффициентом фильтрации от 0,2 до 2,0 м Химическое закрепление грунтов - реферат/сут, в кото­рых двухрастворпый метод силикатизации неприменим. Внедрение для отверждения раствора силиката нат­рия газов (углекислого газа либо аммиака) находится пока в стадии разработки.

В связи с развитием химии органических полимеров были проведены огромные исследования по использова­нию выпускаемых хим индустрией смол для закрепления грунтов. Более доступной для при­менения оказалась Химическое закрепление грунтов - реферат мочевиноформальдегидная (карбамидная) смола. В качестве отвердителя использовали соляную и щавелевую кислоты. Но некая ток­сичность, обусловленная выделением свободного фор­мальдегида в момент разработки закрепленного масси­ва, т. е. при проходке тоннеля либо вскрытии котлована, ограничивала применение метода смолизации. В итоге лабораторных исследовательских работ удалось значитель­но уменьшить выделение Химическое закрепление грунтов - реферат свободного метаналя. Это несколько понизило крепкость закрепления, но позволило использовать смолизацию при проходке подземных выра­боток.

В разработку рецептур хим методов закреп­ления песков и лессов большой вклад занесли доктора техн. наук В. В. Аскалонов и В. Е. Соколович.

В области хим закрепления глинистых и илистых грунтов были проведены исследования Химическое закрепление грунтов - реферат с приме­нением хим смесей и неизменного электриче­ского тока. Исследование процессов электроосмоса в глини­стых грунтах позволило создать метод осушения котлованов в этих грунтах, что дает возможность закла­дывать фундаменты в их «насухо». Что касается улуч­шения строй параметров грунтов методом воздействия на их неизменного электронного тока Химическое закрепление грунтов - реферат, то этот метод находит очень ограниченное применение в строительст­ве—приемущественно для придания стойкости скло­нам выемок.

Беря во внимание все вырастающую потребность в повыше­нии прочностных параметров слабеньких глинистых и илистых грунтов, в лаборатории с 1975 г. ведутся разработки буросмесительного метода закрепления таких грунтов.

Применение разработанных хим методов Химическое закрепление грунтов - реферат в разных областях строительства показало, что они в особенности эффективны для улучшения параметров грунтов под фундаментами имеющихся сооружений. Это в значимой степени разъясняется тем, что перевоплощение грунта под фундаментом в камень осуществляется, обычно, без нарушения эксплуатации строения.

Черта хим методов закрепления грунта

Существует несколько хим методов закрепления грунтов: цементация, глинизация, битумизация Химическое закрепление грунтов - реферат, силикатизация, смолизация, химическое закрепление и буросмесительное для сотворения цементогрунта.

Цементация

Цементация грунтов как метод представляет собой наполнение пустот, трещинок и больших пор в крупнообломочных грунтах, образующим с течением времени жесткий цементный либо цементно-глинистый камень.

Для цементации можно использовать цементные, цементно-песчаные и цементно-глинистые смеси. В каждом отдельно Химическое закрепление грунтов - реферат взятом случае нужно выбирать как состав раствора, так и его водоцементное отношение (В/Ц), которое может изменяться от 1 до 0,4. Не считая то­го, инъекционные смеси должны владеть следующи­ми чертами: подвижностью раствора по конусу АзНИИ 10—14 см, водоотделением в течение 2 ч 0-2 %, прочностью при сжатии после твердения в течение 28 сут 1—2 МПа. Начальная Химическое закрепление грунтов - реферат плотность таких смесей, обычно, составляет 1,60—1,85 г/см3 . Все эти характери­стики обусловливаются проектом.

Применение цементных смесей, как установлено практикой, не прекращало фильтрации вполне, что зависело от нрава трещиноватости горных пород. Это разъясняется завышенной крупностью помола цемен­та, который в текущее время имеет размер частиц по­рядка 50 мкм Химическое закрепление грунтов - реферат, а это означает, что трещинкы размером 0,2 мм не будут зацементированы. Не считая того, водные смеси цемента не дают 100%-ного выхода камня, что также тянет за собой остаточную фильтрацию.

В отличие от цементации глинизация может приме­няться для наполнения карстовых пустот исключительно в сухих породах, способных после нагнетания глинистого рас­твора впитывать Химическое закрепление грунтов - реферат из него воду. В связи с этим после за­полнения пустот глинистый раствор должен находиться в течение нескольких суток под гидравлическим напо­ром.

При глинизации используют глинистый раствор плот­ностью 1,2—1,3 г/см3 . В итоге увеличения давления (более 2 МПа) вода из глинистого раствора отжимается, обезвоженное глинистое тесто плотно заполняет пустоты Химическое закрепление грунтов - реферат и даст породе водонепроницаемость.

Глинизация так же, как и цементация, может приме­няться только при маленьких скоростях движения грун­товых вод во избежание уноса раствора из тампонируе­мой зоны, т. е. в гравелистых и трещиноватых грунтах, в каких коэффициент фильтрации находится в пре­делах от 50 до Химическое закрепление грунтов - реферат 5000 м/сут.

Битумизация

Метод жаркой битумизации применяется в трещиноватой скальной и полу­скальной породах при большой скорости фильтрации. Он состоит в нагне­тании через пробуренные скважины расплавленного битума, который, остужаясь в трещинках, докладывает породе водонепроницаемость. Потому что битум не смешивается с водой, а при соприкосновении с ней образует пленку, плохо Химическое закрепление грунтов - реферат проводящую тепло, то при нагнетании он заполня­ет огромные пустоты и каверны даже при наличии значи­тельных скоростей движения грунтовых вод. Остывание битума в огромных трещинках и пустотах происходит мед­ленно из-за его слабенькой теплопроводимости, и потому ра­диус распространения его значителен.

Отрицательным качеством жаркой битумизации будет Химическое закрепление грунтов - реферат то, что в течение следующего времени при наличии напора грунтовых вод наблюдается выдавливание битума из трещинок; также из-за значимой вязкости даже расплавленный битум не может вполне заполнить трещинкы с раскрытием наименее 1 мм, таким макаром, ра­диус битумизации колеблется от 0,75 до 1,5 м, а водо­проницаемость на сто процентов не снимается Химическое закрепление грунтов - реферат.

Обозначенные выше явления привели к тому, что метод жаркой битумизации стал применяться изредка как в гид­ротехническом, так и в промышленном строительстве.

Для придания водонепроницаемости песочным грун­там разработан метод прохладной битумизации, т. е. нагнетания в песочный грунт битумной эмульсии. Этот метод целенаправлено использовать тогда, когда тре­буется придать Химическое закрепление грунтов - реферат грунту только водонепроницаемость. Ос­новным условием удачного внедрения этого метода является изготовление размеренных и однородных эмуль­сий. Опыты 'демонстрируют, что частички битумной эмульсии могут просачиваться в поры грунта, когда их поперечник в 25— 35 раз меньше среднего поперечника частиц грунта. Приме­нение метода прохладной битумизации в песках ограни­чивается коэффициентом фильтрации Химическое закрепление грунтов - реферат от 10 до 50 м/сут.

При наличии в текущее время других методов, как к примеру, силикатизации и смолизации, метод хо­лодной битумизации не получает широкого внедрения, потому что разработка изготовления битумной эмульсии существенно труднее технологии изготовления раство­ров при силикатизации и смолизации.

Силикатизация

В 1931 г. был разработан двухрастворный метод Химическое закрепление грунтов - реферат силикатизации, суть которого состояла в том, что в песочный грунт хоть какой влажности через забитую железную перфо­рированную трубу (инъектор) попеременно нагнетались раствор силиката натрия (натриевое жидкое стекло) Na2 OnSiO2 и раствор хлористого кальция CaCl2 . В итоге хим реакции меж ними в порах грунта появляется гидрогель кремниевой кислоты, и грунт Химическое закрепление грунтов - реферат стремительно и крепко закрепляется. Двухрастворный метод обеспечивает высшую крепкость грунта (табл. 1) и фактически его полную водонепроницаемость. Недочетами этого метода являются высочайшая цена и большая трудозатратность работ. Потому его в большей степени используют при усилении оснований под сооружениями. Закрепленный грунт имеет кубиковую крепкость 1,5…3,5 МПа. Крепкость закрепленного грунта не понижается при воздействии Химическое закрепление грунтов - реферат на него брутальных вод.

Таблица 1

Для закрепления маленьких и пылеватых песков с коэффициентом фильтрации от 0,0006 до 0,006 см/сек используют однорастворный метод. В грунт нагнетают гелеобразующий раствор из водянистого стекла и фосфор­ной кислоты или из водянистого стекла, серной кислоты и сернокислого аммония.

1-ая рецеп­тура обеспечивает бо­лее резвое Химическое закрепление грунтов - реферат гелеобразование. Крепкость закрепленного грунта (табл.1) зна­чительно ниже, чем при двухрастворном спосо­бе. Этот метод нахо­дит применение глав­ным образом при уст­ройстве противофильтрационных завес.

Однорастворный метод силикатизации употребляют и для за­крепления лёссовых просадочных грунтов, имеющих коэффициент фильтрации от 0,0001 до 0,0023 см/сек. При всем этом Химическое закрепление грунтов - реферат в грунт нагнетают раствор 1-го водянистого стекла. Гелеобразование происходит за счет реакции раствора жид­кого стекла с водора­створимыми солями грунта и его обменным комплексом. Роль второго раствора делает сам грунт. Крепкость закрепленного грунта приведена в табл. 1.

Не рекомендуется использовать силикатизацию для закрепления грунтов, пропитанных нефтяными продуктами, смолами и Химическое закрепление грунтов - реферат маслами, при наличии грунтовых вод, имеющих рН >9 при двухраствор­ном методе, и в случае рН>7,2 при однорастворном методе силикатизации маленьких и пылеватых песков. Нецелесообразно подвергать силикатизации грунты, когда скорость грунтовых вод превосходит 0,006 см/сек.

Смолизация

Смолы, которые могут быть применены для за­крепления грунтов, должны владеть низкой вязко­стью и полимеризоваться Химическое закрепление грунтов - реферат в порах грунта при температу­ре от 4 до 10 °С. К таким смолам относятся: мочевино-формальдегидные (карбамидные), образующиеся в ре­зультате поликонденсации мочевины и метаналя; фенольные, образующиеся в итоге поликонденса­ции оксибензолов и альдегидов; фурановые, образующиеся при конденсации фурфурола и фурилового спирта; акриловые—производные акриловой кислоты; эпоксидные, получающиеся при Химическое закрепление грунтов - реферат конденсации эпихлоргидрина (либо дихлоргидрина) с полиаминами, оксибензолами, поли­спиртами и другими соединениями.

Самой применимой для закрепления грунтов по всем аспектам является мочевиноформальдегидная (карбамидная) смола с разными отвердителями. Эта смола просто растворяется в воде, имеет малую вязкость, отвер­ждается при низкой температуре, а самое главное вы­пускается российскей индустрией Химическое закрепление грунтов - реферат в виде кле­ев в большенном масштабе и по собственной стоимости полностью доступна. Для широкого использования при закреплении грунтов.

Суть метода состоит в нагнетании в грунт гелеобразующего раствора, состоящего из раствора смолы и отвердителя в виде соляной либо щавелевой кислоты. Метод обеспечивает крепкое закрепление, присваивает грунтам водонепроницаемость. Не считая Химическое закрепление грунтов - реферат того, метод позво­ляет закреплять карбонатные грунты. При завышенном содержании карбонатов (до 3%) проводится предвари­тельная обработка грунта веществом кислоты в объеме, равном объему гелеобразующего раствора.

Химическое закрепление грунтов

Как установлено исследовательскими работами, при электрохими­ческом закреплении грунта происходят три процесса:

1) электроосмос, в итоге которого грунт значитель­но обезвоживается и уплотняется; 2) реакция обмена Химическое закрепление грунтов - реферат, при которой поглощенные натрии и кальций замещаются водородом и алюминием; 3) структурообразование, яв­ляющееся результатом образования алюмогеля.

Для закрепления слабеньких малопроницаемых грунтов, представленных маленькими песками, суглинками и супеся­ми, разработан метод комбинированного внедрения электронного тока и хим смесей, вводимых в грунт под давлением в момент наложения на него по Химическое закрепление грунтов - реферат­стоянного электронного тока. Обычно смеси вводят в грунт через перфорированные электроды либо через за­биваемые инъекторы. Распространение смесей в грун­те в данном случае обусловливается движением воды от анода к катоду. Не считая закрепления грунта и придания ему водостойкости химический метод повы­шает его механическую крепкость. При всем этом огромное Химическое закрепление грунтов - реферат значение имеет правильное сочетание режимов подачи смесей в грунт и запуска электронного тока, которые должны назначаться в согласовании с физико-механиче­скими качествами грунта.

Огромное значение при использовании неизменного электронного тока имеет явление электроосмоса. Бла­годаря ему можно обезвоживать значимые массивы малопроницаемых грунтов при проходке траншей и вскрытии котлованов Химическое закрепление грунтов - реферат.

Разработка и создание работ

Для проведения работ по хим закреплению грунтов используют последующее оборудование: инъекторы, установки для бурения скважин, зачем могут быть применены любые станки и оборудование, поз­воляющее проходить скважины поперечником 60—127 мм на глубину 15—25 м; пневматические молотки и бетоноломы для забивки инъекторов; насосы либо пневматичес­кие установки Химическое закрепление грунтов - реферат для нагнетания смесей, тампонирую­щие устройства; компрессор подачей более 1 м3 /мин с обеспечением давления 5—6 атм; силикато-разварочные установки для разварки силикат-глыбы; для газовой силикатизации баллоны с углекислым газом; шланги; соединительные части; краны; контрольно-измеритель­ная аппаратура (манометры, указатели температуры, ареометры); емкости для изготовления и хранения смесей; гид­равлические Химическое закрепление грунтов - реферат домкраты грузоподъемностью 5—10 т либо шарнирный станок для извлечения инъекторов из закрепленного грунта.

Существует схема, характеризующая весь технологический процесс работ по хим закреплению грунтов однорастворным и двухрастворным методами силикатизации, также методом смолизации, которая приведена на рис. 1.

Технологический процесс и оборудование несколько меняется зависимо от используемого метода. При двухрастворной силикатизации по приведенной Химическое закрепление грунтов - реферат схеме организации работ путь, который проходит силикат натрия, начинается с доставляемой “много” с заводов силикат-глыбы, развариваемой на месте в автоклавах.

После автоклавов раствор силиката натрия нагревают для понижения вязкости до 60°С либо до предусмотрен­ной проектом температуры. Из запасных чанов, пройдя насосы и потом пульт, где Химическое закрепление грунтов - реферат регулируются расход и давле­ние нагнетаемого раствора, силикат натрия закачивается через систему инъекторов в грунт.

Рис. 1. Схема механизации работ при закреплении грунтов

1 – забивка инъектора электрокором; 2 – то же, пневмомолотом; 3 – пультовые распределители реактива; 4 – насосная; 5 – силикаторазварочный узел; 6 – котельная; 7 – компрессорная; 8 – емкости для смесей CaCl2 .

Путь раствора хлористого кальция аналогичен пути раствора силиката натрия.

Из Химическое закрепление грунтов - реферат схемы ясно, что любой из смесей имеет свое насосное оборудование и свою регулирующую сеть, но один и тот же инъектор. В данном случае перед нагнетани­ем хлористого кальция нужно прокачать через инъ­ектор маленькую порцию воды, что в значимой сте­пени защитит инъектор от образования в нем кремнегеля Химическое закрепление грунтов - реферат.

Вместе с оборудованием для забивки инъекторов, станками для бурения скважин, насосным оборудовани­ем и разводящей сетью, снабженной манометрами, рас­ходомерами и пр., площадка, где делается закреп­ление грунтов, должна быть снабжена электроэнергией, водой и' сжатым воздухом.

В конце концов, создание работ по хим закреп­лению грунтов должно быть обеспечено Химическое закрепление грунтов - реферат неизменным кон­тролем за качеством используемых смесей и закреп­ленного грунта.

Инъекторы

Конструкция инъектора и механизма для его погру­жения в грунт находится в зависимости от нрава и мощности подле­жащего закреплению грунта (рис. 2).

Рис. 2. Схемы забивки и задавливания инъекторов

При закреплении грунта на глубину до 20 м применя­ют Химическое закрепление грунтов - реферат инъектор, состоящий из наголовника, колонн глухих звеньев труб, перфорированного звена, наконечника и соединительных частей-ниппелей. Забивку инъектора на глубину до 20 м в песочные и лессовые грунты можно производить отбойными молотками (рис. 2, а).

Закрепление грунтов на глубину до 30 м просит внедрения более крепкого инъектора, изготовленного из цельнотянутых труб поперечником 58—62 мм Химическое закрепление грунтов - реферат. Перфориро­ванная часть такового инъектора имеет длину 1,5—2,0 м, а отверстия во избежание их засорения закрыты резино­выми кольцами. Погружение таких инъекторов осущест­вляется более массивным оборудованием (рис. 2, б).

Забивку инъекторов делают как с поверхности земли, так и из подземных выработок. Для забивки инъ­екторов используют в большей степени механизмы, обору Химическое закрепление грунтов - реферат­дованные пневмоударниками либо пневматическими мо­лотками типа перфораторов. К примеру, употребляют бу­рильный станок с пкевмоударником СБУ-100 либо НКР-ЮОМ, смонтированный на ходовой телеге СБУ-2 либо КБУ-50, также разные бывалые установки типа портативных передвижных копровых установок.

Для извлечения инъекторов не считая обозначенных выше установок можно использовать гидравлические спарен Химическое закрепление грунтов - реферат­ные домкраты грузоподъемностью до 10т.

При силикатизации просадочных лессовых грунтов с влажностью 16—20 % инъекцию силикатного раствора плотностью 1,13—1,20 г/см3 можно производить с помо­щью забивки инъекторов (рис. 2, в) либо через стены пробуренных скважин (рис. 2, г). Для этого бурильным станком ЦГБ-50 проходят скважину глубиной, равной длине первой заходки. Длина заходки в Химическое закрепление грунтов - реферат имеющейся практике составляет 2—3 м. Потом в верхней зоне за­ходки устанавливают надувной тампон, через который по шлангу от насоса раствор нагнетают в грунт. Потом тампон вынимают из скважины и создают ее бурение на длину последующей заходки. Так повторяют на всю глу­бину закрепления просадочного лесса.

При хим закреплении песочных грунтов на Химическое закрепление грунтов - реферат глубине 50—150 м, как это было при разработке противофильтрационной завесы в основании Высотной Асуан­ской плотины, нагнетание хим смесей осуще­ствляют через манжетные инъекторы, опускаемые в про­буренную под защитой глинистого раствора скважину поперечником 120—150 мм. Скважину пробуривают на всю глубину фиксируемой зоны, потом в скважину, запол­ненную глинистым веществом (по Химическое закрепление грунтов - реферат этому стены ее не требуют крепления), погружают инъектор с резиновы­ми манжетами, закрывающими его отверстия. После чего через нижнюю манжету с применением тампона нагнетают цементно-глинистый раствор, который запол­няет зазор меж инъектором и стеной скважины. Этот •вариант позволяет в предстоящем нагнетать закрепляю­щий раствор в хоть какой Химическое закрепление грунтов - реферат зоне инъектора (рис. 2, д). Манжетный инъектор может быть применен для закрепления грунта под существующими зданиями методом задавливания его из специально приготовленной траншеи (рис. 2, е).

Таким макаром, применение инъекторов различной конструкции позволяет нагнетать хим смеси на требуемую глубину.

Требования, предъявляемые по забивке инъекторов

К работам по забивке инъекторов предъявляют сле­дующие Химическое закрепление грунтов - реферат требования:

1) инъектор должен быть забит строго по обозначенному в проекте направлению и с точностью угла наклона 2—3°;

2) забивка должна быть произведена на заданную глубину в может быть маленький срок;

3) при забивке оборудование нс должно подвергать­ся сильному износу.

Перечисленные требования предъявляют, в свою оче­редь, суровые требования к механизмам и оборудова Химическое закрепление грунтов - реферат­нию, используемому на этих работах.

Создавать забивку инъекторов в вертикальном и наклонном направлениях, также извлекать их из грун­та можно при помощи портативной копровой установки с перфоратором КЦМ-4. Она состоит из сварной рамы, трубчатых направляющих, по которым перемещается перфоратор, и ручной лебедки.


Перечень литературы

1. Соколович В Химическое закрепление грунтов - реферат.Е. Хим закрепление грунтов. – М.: Стройиздат, 1980.-119 с., ил.

2. Ржаницын Б.А. Хим закрепление грунтов в строительстве. – М.: Стройиздат, 1986.-264 с.: ил. – (Надежность и качество).



hellinger-b-poryadki-pomoshi-stranica-2.html
hellinger-b-poryadki-pomoshi-stranica-8.html
hellp-sindrom-i-zhirovoj-gepatoz-pecheni.html