Состав для глубинного закрепления грунтов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцмалистнческик

Ресаублня ф г (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) ЗаЯвлено 270580 (21) 2958763/30-15 t$1) M. Кд.

С 09 К 17/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК 624. 138 (088. 8) Опубликовано 3009.82. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 30.09.82 (72) Авторы изобретения

В.В. Чаплыгин, Н.С. Метелюк, П.К, Штанько и A.П. Тарасенко

1 -:

Научно-исследовательский институт строит ьйых. конструкций Госстроя СССР и Запорожский химический завод "Кремнийполимер" —- ) (71) 3а яв ителм (54) СОСТАВ ДЛЯ ГЛУБИННОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

Изобретение относится к строительству, в частности к составам. для глубинного закрепления грунтов..

Известен состав для закрепления грунтов, включающий карбамидную смолу, модифицированную фуриловым спиртом марки МФС вЂ” 0,1 (1).

Недостатками данного состава являются высокая стоимость, малая эффективность отверждения и токсичность.

Известен также состав для глубинного закрепления грунтов, включающий водный сульфитнобардяного концентрата удельного веса 1,10-1,135 г/см, а в качестве отверждающих добавок - калий железосинеродистый и 30%-ный раствор перекиси водорода (2).

Недостатком известного состава является замедленное гелеобразование и низкая эффективность для закрепления слабых водонасыщенных связных грунтов, имеющих коэффициент фильтрации менее 0,1 м/сут.

Цель изобретения — сокращение времени гелеобразования и повышение;эффективности закрепления сла бых водонасыщенных связных грунтов, имеющих коэффициент фильтрации не

- менее 0,1 м/сут.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве полимеризующего компонента состав содержит кубовый остаток производства этилсиликата, а также соляную кислоту и растворитель при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кубовый остаток производства этилсиликата 80-85

Соляная кислота 5,0-6,5

Растворитель Остальное

Кроме того, в качестве растворителя состав содержит керосиногазой„левую Фракцию.

Кубовый остаток этилсиликата (ЭТС) является продуктом отхода кремнийорганического производства и представляет собой смесь высококипящих полиэфиров ортокремниевой кис.лоты общей формулы 81О)(„(ОС Н ) „+ Х, где х = 2-6.

Предлагаемый состав имеет рН >х 1, вязкость 3-4 сП при плотности 1,061,16 г/см, благодаря чему он легко проникает в поры грунта, обеспечивая радиус закрепления 1,0-1,2 м. Время с 62289 отверждения закрепляющего состава в грунте составляет 20-30 мин.

В связном грунте происходит химическое взаимодействие компонентов предлагаемого состава с присутствующими в грунте водой, солями и щелочноземельньми элементами. В результате этого полиэфиры ортокремниевой кислоты подвергаются гидролизу и конденсации с образованием полимерных соединений. Поры грунта, которые были заполнены влагой, заполняются .твердьик конденсированным продуктом.

Состав, Ж

Кубовый остаток производства этилсиликата

Соляная кислота

80,0

5,0

1,06

82,5

5,75

85,0

6<5

8,5

Естественный грунт

Глубина отбора проб грунта, м

Плотность раствора г/см

Время .выдерж ки образцов, сут

Закрепленный грунт

Объемная Объемная масса, масса г/см . скелета, г/см

Объемная масса, г/см»

Объемная масса скелета г/смВлажность, Ъ

Естественная влажность, е

1,06 1,74

1,64

6,2

1,37 8,4

6,0

1,0 1,11 1 78 1,67

1,0 1,55

1,70

1,16

1,82

5,9

6,0

1,06 1,80 1,71

2,0 1 11 1,84 1,75

1,16 1,89 1,80

1 06 1,90 1,79

2,0 1,55

1,37

8,4

5,7

5,6

6,6

3,0 1,53

1,39 7,5

l 82

6,4

2,0 1 11 1,94

1,85

1 16

1,96

6,1

1,06 1,77

1,0 ltll li80

1,16 1,82

1,68

5,9

4,0 1,53

1,41

1,70

6,6

5>6

1,73

5,4

Зависимость физико-технических характеристик закрепленного грунта

Вся отжатая из пор грунта влага поглощается в процессе гидролиза.

Присутствие в закрепляющем составе соляной кислоты способствует протеканию этих реакций и ускорению

5 процесса гелеобразования в грунтовой среде, а также упрочнению структурных связей грунта с повышением его прочностных характеристик.

Плотность предлагаемого состава

30 изменяется в зависимости от соотношения составляющих компонентов (см. табл..1).

Таблица l

QJ1OTHOCTb г/см

Растворитель

«» °

15,0

ll i 75 от плотности предлагаемого состава приведена в табл.2.

Таблица 2

962289

f5

Составитель Л. Квардакова

Редактор Л. Пчелинская Техред М.Рейвес Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7425/36 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример, Операции по инъек-. ции закрепляющего состава выполняют в следующей последовательности.

Бурят скважину диаметром 127-150 мм на всю глубину просадочной толщи. В скважину опускают манжетный инъектор любого известного типа и с помощью насоса, например НКН-10, при давлении 5-6 ати нагнетают в состав в грунт.

Грунты, закрепленные предлагаемым составом, приобретают гидрофобизирующие свойства, водонепроницаемость, противофильтрационную устойчивость, прочность и стойкость в различных агрессивных средах.

В результате гидролиза и конденсации закрепляющего состава в грунте образуется плотная водоустойчивая оболочка, структурная прочность которой составляет 150-200 г/см

Применяя предлагаемый состав, например, для закрепления стенок и днища канала можно исключить применение облицовки канала из железобетонных плйт и выполнение комплекса за щитных противофильтрационных мероприятий.

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого состава 0 составит около 900 тыс.руб.

Формула изобретения

1. Состав для глубинного закрепления грунтов, включающий полимеризующий компонент, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения времени гелеобразования и повышения эффективности закрепления слабых водонасыщенных связных грунтов, имеющих коэффициент фильтрации менее 0,1 м/сут, в качестве полимеризующего компонента состав содержит кубовый остаток производства этилсиликата, а также соляную кислоту и растворитель при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кубовый остаток производства этилсиликата 80-85

Соляная кислота 5,0-6,5

Растворитель Остальное

2. Состав по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве растворителя он содержит керосиногазойлевую фракцию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Материалы У11 Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов . Энергия, Ленинградское отделение, 1971, с. 366368 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 522305, кл. Е 02 D 3/14, 1974 (прототип).