Противофильтрационная композиция

 

1 А

СВОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ggy Е 02 D 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3775933/29-33 (22) 27.07.84

i(46) 23.02.86. Вюл. У 7 (71) Белорусская ордена Октябрьской

Революции и .ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия (72) М.В.Нестеров (53) 624.138.4(088 ° 8) (56) Карвицкий M.Ï., Шамрай Л.Н.

Применение бентонитовых глин для устройства противофильтрационных экранов на оросительных каналах.

Гидротехника и мелиорация, 1961, У 7, с. 29-34.

Круглицкий Н.Н. и др. Траншейные стенки в грунтах.-Киев, 1973,, с. 187-191, 266-267 и 277-278. (54) (57) ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая песчаный грунт, бентонит и воду, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижения водопроницаемости композиции, она дополнительно содержит сапропель при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Песчаный грунт

Бентонит

Сапропель

Вода

Ф 12

Изобретение относится к строительству и может быть использовано, например, при устройстве противо11 фильтрационных завес способом стена

11 в грунте

Целью изобретения является улучшение тиксотропных свойств глинис-: той суспензии и снижение водопро.— ницаемости композиции. . Композицию готовят следующим образом.

Сначала готовят в мешалках пропеллерного типа суспензию бентонита и сапропеля в воде, для этого предварительно эамачивают по принятой методике бентонит, а сапропель растирают в порошок.

Приготовление и укладка предлагаемой композиции могут производиться различными известными способаии, например путем перемешивания разрабатываемого песчаного грунта с водной супензией бентонита и сапро- пеля в процессе проходки траншей без извлечения смеси иэ последних либо путем намыва разрабатываемого грунта под смеси такой суспенэии об,,ратно в траншею.

Использование совместно с бентонитом сапропеля, вещества принципиально иного, нежели глина, происхождения, содержащего органические Остатки, для приготовления водной глинистой суспензии позволяет получить суспензию, наиболее полно удовлетворяющую требуемым параметрам по ее тиксотропным свойствам в широком диапазоне концентраций сус.пензии. Это очень важно в производственных условиях, так как не возникает опасности расслоения суспензии, а следовательно, и обрушения стенок траншей и повышается качество возводимых противофильтрационных завес способом "стена в грунте". Так, например, водная суспензия, приготовленная на бентоните и сапропеле, имеет следующие тиксотропные параметры (изменяющиеся в зависимости от концентрации глины и сапропеля в воде): водоотдача за

30 мин 10,4 - 22,0 см, предельное статическое напряженке сдвига через 10 мин 1,9-6,0 Па, стабильность

0,00 — 0,02 г/см, суточный отстой

0,0 — 1,0% плотность 1,0651,177 г/си, условная вязкость 19,650,0 С, содержание песка и недиспер13131 2 гированных частиц 2,2-3,2%, толщина глинистой корки 2 — 3 мм, рН 8,5 °

Граничные пределы количественного содержання в предлагаемой композиции, а следовательно, и в суспензии обоснованы требованиями на искомые параметры тиксотропных суспенэий, так как, например, повышение в суспензий концентрации бентонита или сапропеля приводит к увеличению

10

Примеры количественного соотно» шения компонентов композиции и результаты ее фильтрационных испытаний представлены в таблице (определение коэффицйента фильтрации Осуществляют при градиенте напора, равном 1). вязкости суспензии, что затрудняет работу грунтораэрабатывающих машин.

В лабораторных условиях готовили несколько составов предлагаемой композиции, для чего использовали среднеэернистый песок с плотностью в насыпном состоянии 1,68 г/см, пористостью 35,9Х, бентонит и сапропель золностью 80,5%, плотностью

20 в насыпном состоянии 0,58 г/см и пористостью 77,3Х.

Сначала готовили водные суспензии бентонита и сапропеля, которые затем смешивали с песчаным грунтом.

Испытания предлагаемой композиции на фильтрационную способность и прочность осуществляли на специальной установке, включающей стальную трубу с внутренним диаметрои

100 ии, высотои 300 мм и подвижныи напорный бак. В стенках этого прибора устроены пьеэометры. В нижнюю часть прибора уложен гравий и мелкая металлическая сетка, поверх которой насыпали песчаный грунт слоем толщиной 3-4 си такой крупности, что и использованный для приготовления самой композиции. Затем укладывали противофильтрационную композицию высотой 10 см, а поверх ее

40 опять песчаный слой толщиной 5-10 см, затем слой гравия толщиной 4-5 см и пригрузку (во избежание выпора образца). После этого производили зарядку пьезометров в течение при45 мерно 10-15 сут и проводили фильтрационные испытания по общепринятой методике. Оценку состояния образца композиции в процессе испытаний осуществляли визуально через смотровое стекло, по показаниям пьезо50 метров и расходу воды.

Время испытания, сут

Градиент напора

Содержание компонентов, мас. 7

Состав

Коэффициент фильтрации, см/с

1 Песок 77

30

12

8 ° 10 -1с10

120

2 Песок 80

30

5 10 -2 10

120

3 Песок 77,0

30

4 10 -6 ° 10

-40

60

120

4 Песок 83,0

30

2 10 -1 ° 10и

60

120

5 Песок 83,0

30

9 ° 10 -4 10

-а

60

120

Как видно из таблицы, предлагаемая композиция обладает высокими противофильтрационными деформационными свойствами, на что указывают низкие значения коэффициентов фильтрации композиции и .отсутствие

Сапропель 3,0

Бентонит 1 0

Вода 19,0

Сапропель 3 5 ентонит 1,5

Вода 15

Сапропель 3 5

Бентонит 1,5

Вода 18,0

Сапропель 4,0

Бентонит 1,5

Вода 11,5

Сапропель 3,0

Бентонит 1,0

Вода 13,0

1213131 ф фильтрационных деформациИ в виде суффозии, контактного выпора, отслаивания; образования трещин в пери од длительных испытаний при боль5 щих значениях градинтов напо ра.

1213131

Продолжение таблицы

10

6 Песок 80,0

7 ° 10 -4 ° 10 "

Сапропель 4,0

120

Бентонит 1,0

Вода 15,0

7 Песок 77,0

77

6 ° 10 -1 ° 10 "

12

Сапропель 3,0

120

5 ° 10

Известный

П р и и е ч а н и е. Деформация образцов отсутствует.

Составитель В.Горлов

Редактор И.Николайчук Техред М.Надь Корректор Т.Колб

Заказ 756/40 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIO "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Бентонит 2,0

Вода 18,0