Страница 29: Часть 1 (54218)

5.43. Кроме указанных в пп. 5.9 и 5.29 и в табл. 30 температурных ограничений по водопроницаемости и другим свойствам грунтов, применение силикатизации и смолизации в водоносных грунтах лимитировано также скоростью грунтовых вод до 5 м/сут.

5.44. При производстве работ по силикатизации и смолизации грунтов с применением токсичных материалов необходимо строго соблюдать общие требования по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды, изложенные в пп. 5.19, 5.20, а также специальные требования и положения согласно пп. 5.127-5.154.

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СИЛИКАТИЗАЦИИ И СМОЛИЗАЦИИ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

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

Плотность раствора силиката натрия назначают в зависимости от коэффициента фильтрации грунтов согласно табл. 31.

Таблица 31

Раствор хлористого кальция должен иметь плотность 1,26-1,28 г/см3, а величину рН не менее 5,5. Для безводного хлористого кальция указанным величинам плотности соответствуют 28-30 % значения концентрации.

5.46. При однорастворной силикатизации и смолизации в качестве основных химических материалов применяются водные растворы силиката натрия и карбамидных смол, а в качестве отвердителей или добавок - соляная, щавелевая и кремнефтористоводородная кислоты, углекислый газ, алюминат натрия, азотнокислый аммоний, сульфитно-спиртовая барда, ортофосфорная кислота, формамид, этилацетат, контакт Петрова и другие химреагенты.

Растворы-крепители, используемые при силикатизации и смолизации грунтов, должны удовлетворять следующим требованиям: величина модуля силиката натрия допускается в пределах от 2,7 до 3, его плотность - от 1,2 до 1,45 г/см2 при закреплении песчаных грунтов и от 1,1 до 1,2 г/см3 при закреплении просадочных грунтов; плотность карбамидной смолы - от 1,08 до 1,18 г/см3.

Таблица 32

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

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

Таблица 33

Таблица 34

5.47. При однорастворной двухкомпонентной силикатизации песчаных грунтов в настоящее время применяют способы, приведенные в табл. 32.

5.48. Закрепление просадочных лессовых грунтов осуществляют однорастворным однокомпонентным способом силикатизации на основе одного раствора силиката натрия, имеющего характеристики согласно п. 5.46.

5.49. Для газовой силикатизации в настоящее время разработаны и применяются два отличающиеся рецептурой способа закрепления песчаных и просадочных лёссовых грунтов (табл. 33).

5.50. Химические материалы, применяемые для закрепления грунтов способами силикатизации, должны удовлетворять требованиям и техническим условиям действующих стандартов на силикат натрия (жидкое стекло), хлористый кальций, ортофосфорную, кремнефтористоводородную кислоты, алюминат натрия, формамид, этилацетат, контакт Петрова.

ГОСТы и ТУ на некоторые технические материалы, применяемые при химическом закреплении грунтов способами силикатизации, приведены в табл. 34.

5.51. Применяемый при силикатизации грунтов силикат натрия Na2OnSiO2 доставляется к месту работы либо в виде силикат-глыбы, либо в виде раствора плотностью 1,4-1,5 г/см3.

В зависимости от исходных материалов силикат натрия выпускается содовый и содово-сульфатный.

Силикатный модуль является главной характеристикой силиката натрия, определяющей его состав.

Под модулем подразумевается отношение числа грамм-молекул кремнезема (SiO2) к числу грамм-молекул окиси натрия (Na2O).

В процессе производства работ модуль употребляемых растворов силиката натрия (каждая партия) подлежит контрольным определениям (прил. 15).

Раствор силиката натрия должен отвечать требованиям ГОСТ 13078-81.

По физико-химическим показателям раствор силиката натрия должен отвечать нормам, указанным в табл. 35.

5.52. Применяемый при однорастворной силикатизации в качестве отвердителя (коагулянта) силиката натрия алюминат натрия должен удовлетворять следующим требованиям:

каустический модуль - 1,5-1,7 (отношение Na2O / Al2O3);

крупности дробления - 5-6 мм,

наличие нерастворимых взвесей - 1-2 %.

Коагулянт - кремнефтористоводородная кислота - является побочным продуктом производства суперфосфата и фосфорной кислоты и поставляется в виде раствора плотностью 1,1-1,2 г/см3.

Таблица 35

5.53. При однорастворной смолизации песчаных грунтов в настоящее время разработаны и могут применяться девять отличающихся рецептурой способов согласно табл. 36, в которой приведены данные для получения соответствующих гелеобразующих смесей.

5.54. Преимуществом смолизации перед однорастворной силикатизацией является возможность значительно более прочного закрепления грунтов. Так, временное сопротивление при сжатии закрепленных смолизацией некоторых видов песчаных грунтов может достигать 7-10 МПа. Недостатком смолизации является выделение карбамидными смолами токсичного формальдегида, поэтому при закреплении грунтов под существующими сооружениями, когда работы ведутся в закрытых помещениях, следует применять усиленную приточно-отточную вентиляцию.

5.55. Для глубинного закрепления грунтов смолизацией, не связанного с последующим вскрытием закрепленных массивов (например, при усилении оснований, устройстве фундаментов или других подземных конструкций), следует применять способы смолизации на основе карбамидных смол марок М, М-2, МФ-17 и УКС.

При смолизации грунтов с целью проходки подземных выработок допускается применять способы на основе смолы марки М-3, содержащей наименьшее количество свободного формальдегида (0,3-0,5 %).

5.56. В связи с изменением во времени физико-химических свойств смолы для каждой партии смол в процессе инъекционных работ требуется уточнять соотношение компонентов и гелеобразующей смеси, обеспечивающее заданный период времени гелеобразования.

5.57. Разведение смолы водой до рабочих концентраций производится в следующих приближенных соотношениях:

крепитель М-2 разбавляется водой в соотношении 1:0,8 до плотности раствора 1,09 г/см3, являющейся нижним пределом разбавления;

крепитель М-3 разбавляется водой в соотношении 1:0,5 до плотности раствора 1,12 г/см3;

крепитель МФ-17 разбавляется водой в соотношении 1:2 до плотности раствора 1,08 г/см3.

При разбавлении смолы растворами азотнокислого аммония или сульфитно-спиртовой барды раствор получается более стабильным.

5.58. Применяемые при смолизации в качестве крепителей растворы карбамидных смол по своим физическим и химическим характеристикам должны удовлетворять нормам согласно табл. 37, а щавелевая (кристаллогидрат) и соляная (жидкость) кислоты должны удовлетворять соответственно нормам ТУ II-1391-5 и ГОСТ 13282-76 с изм.

При приготовлении и применении гелеобразующих смесей необходимо соблюдать следующие правила:

а) измерение заданных объемов крепителя и отвердителя рабочих концентраций перед их смешиванием должно выполняться с необходимой точностью, которая устанавливается на основе экспериментальной зависимости времени гелеобразования от объемного соотношения компонентов (прил. 16) и указывается в проекте; при определении точности измерения погрешность в получении заданного периода гелеобразования не должна превосходить 10 %;

б) при смешивании компонентов смеси отвердитель следует постепенно добавлять к крепителю (а не наоборот) при непрерывном и тщательном перемешивании;

в) заданное время гелеобразования в процессе инъекции должно контролироваться отбором проб смеси и фиксации момента ее загустевания.

Таблица 36