» Главная > Опалубочные работы

Смолизация





Метод закрепления грунтов смолами получил название смолизации. Сущность его заключается во введении в грунт высокомолекулярных органических соединений типа карбамидных, фенолформальдегидных и других синтетических смол в смеси с отвердителями (кислотами, кислыми солями). Через определенное время в результате взаимодействия смолы с отвердителями начинается процесс полимеризации смолы, который протекает в три стадии. Сначала раствор теряет первоначальную вязкость и начинает густеть, затем он переходит в желатинообразное состояние и наконец — в твердое вещество, которое придает грунту водонепроницаемость и достаточно высокую прочность. Для закрепления грунтов следует выбирать такие смолы, которые при введении в грунт обеспечивали бы предъявляемые к закрепленному грунту требования: высокую прочность и водонепроницаемость, т. е. смолы должны обладать следующими свойствами:
адгезией — достаточным сцеплением с грунтом в присутствии воды; когезией — высокой степенью внутреннего молекулярного сцепления; полимеризоваться при нормальной и пониженной температуре и повышенной влажности в достаточно короткий срок; связывать значительное количество воды в процессе полимеризации; водонепроницаемостью, эластичностью и устойчивостью против действия микроорганизмов.

Наиболее целесообразно для глубинного закрепления грунтов использовать мочевиноформальдегидные (карбамидные) смолы. Им присущи необходимые для закрепления грунтов свойства, и из всех синтетических смол, выпускаемых отечественной химической промыш-ленностью; они являются самыми дешевыми, благодаря чему именно эти смолы в Советском Союзе получили наиболее широкое применение. Мочевиноформальдегидные смолы представляют собой продукты поликонденсации формальдегида с мочевиной, они доступны и недефицитны, поскольку первый получается из аммиака и углекислого газа, второй — из метилового спирта. Из мочевиноформальдегидных смол наибольший интерес представляют карбамидные смолы, которые способны полимеризоваться при нормальной температуре в присутствии отвердителя — соляной или щавелевой кислот или хлористого аммония. Наиболее часто закрепляются грунты карбамидными смолами — крепитель М/КМ/, крепитель М-2, крепитель М-3, МФ-17 и менее часто — МФ и ММФ. Эти смолы хорошо растворяются в воде. Разбавленные водой, они имеют небольшую вязкость, что позволяет использовать их в качестве инъек¬ционных растворов для глубинного закрепления мелкозернистого грунта.

При смолизации в грунт через инъекторы вводится водный раствор смолы с отвердителем. Раствор в установленный срок отверждается в поровом пространстве грунта, в результате чего последний прочно закрепляется, приобретая водонепроницаемость. Оптимальный раствор на основе крепителя М состоит из водного раствора смолы плотностью 1,075— 1,08 г/см3 (100 частей) и соляной кислоты 3%-ной концентрации (4—6 частей). Время гелеобразования при таком соотношении смолы отвердителя находится в пределах 1—3 ч; рН = 2—2,8; вязкость 3—4; время гелеобразования закрепляющего раствора зависит от его рН и температуры, а также от концентрации смолы в растворе. Вязкость раствора увеличивается во времени и зависит от температуры: при понижении температуры она увеличивается. Поэтому при инъекции раствора (особенно в мелкие пески) температура раствора должна быть в пределах 18—20° С [20, 51, 54]; наличие глинистых частиц и карбонатов в песках сказывается отрицательно на закреплении, так как они частично поглощают соляную кислоту из гелеообразующего раствора, рН его повышается и время образования геля сдвигается в сторону увеличения.