1.Основные понятия и определения в фундаментостроении - грунт, основание, фундамент и его элементы (стр. 19 )

Рис. 10. Принципиальная схема двухрастворной силикатизации оснований а) - нагнетание жидкого стекла при погружении инъектора; б) – нагнетание хлористого кальция при извлечении инъектора.

Последовательная подача компонентов клея в грунт позволяет получить более прочное закрепление грунтовых структур. Первый компонент без отвердителя обладает большей проникающей способностью, и процесс схватывания начинается еще до ввода отвердителя, из-за взаимодействия с природными отвердителями, находящимися в самом грунте. Кроме того, последовательная подача компонентов в инъектор позволяет выиграть время на проведение работ и упростить технологию подачи растворов – производить их при меньших давлениях подачи. Закрепленный таким способом грунтовый массив более однороден, чем при одномоментной подаче компонентов клея в грунт.

  При одномоментной подаче основного компонента клея и отвердителя требования к технологии подачи смеси повышаются, так как процесс схватывания компонентов клея начинается с момента соединения компонентов. Это неизбежно приводит к увеличению вязкости раствора и снижению его текучести. Это обстоятельство требует повышения скорости подачи раствора в инъектор и увеличения давления для обеспечения проникновения композита на заданную глубину инъектирования.

Для обеспечения надежного схватывания грунта методом силикатизации используются следующие отвердители:

раствор хлористого кальция (32%);

раствор ортофосфорной кислоты (78%);

раствор кремнефтористоводородной или щавелевой кислоты;

алюминат натрия;

углекислый газ;

другие химические вещества.

В сложных гидрогеологических условиях или для укрепления особенно ненадежных грунтов используются цементносиликатные и глиносиликатные растворы, смешанные с отвердителями.

  Силикатизация может быть двухрастворной, однорастворной и газовой.

Области применения клеевых технологий закрепления грунта

  Силикатизация и смолизация используются для закрепления грунта под зданиями или сооружениями на весь период их существования. Применение этих способов особенно эффективно для песчаных грунтов и трещиноватых скальных пород. В то же время появление новых клеящих веществ позволяет использовать клеевые методы для закрепления более сложных грунтов, в том числе и просадочных. Полученное основание будет отличатся высокой надежностью и долговечностью. Поэтому силикатизация в основном применяется при подготовке оснований для таких сооружений, как высотные здания, плотины, дамбы, или для усиления оснований под уже построенными зданиями и сооружениями. Прочность закрепленного грунта сохраняется даже при воздействии на него воды, в которой растворены агрессивные химические вещества.

  Грунт, который планируется закрепить тем или иным клеевым методом, должен обладать достаточной проницаемостью

59.Закрепление грунтов смолами.

Смолизация используются для закрепления грунта под зданиями или сооружениями на весь период их существования. Применение этих способов особенно эффективно для песчаных грунтов и трещиноватых скальных пород. В то же время появление новых клеящих веществ позволяет использовать клеевые методы для закрепления более сложных грунтов, в том числе и просадочных. Полученное основание будет отличатся высокой надежностью и долговечностью

Смолизация – закрепление грунтов смолами. Сущность метода заключатся 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

  Через определенное время в результате взаимодействия с отвердителями  смола полимеризуется.

  Время гелеобразования 1,5…2,5 часа, полное упрочнение происходит после двух суток. Смолизация эффективна в сухих и водонасыщенных песках с Кф=0,5-25 М/сут.

  Достигаемая прочность колеблется в пределах 1…5 МПа и зависит в основном от концентрации смолы в растворе.

Для закрепления грунтов следует выбирать такие смолы, которые при введении в грунт обеспечивали бы 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 промышленностью; 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

  Метод относится к числу дорогостоящих.

60.Термическое уплотнение грунтов. Область применения.

Термический способ заключается в том, что производят разными способами нагрев грунта до спекания, в результате чего слабый грунт превращается в камневидный. Этот способ используют для укрепления лёссовых проезд очных грунтов.

Искусственные основания удорожают стоимость строительства зданий и сооружений, поэтому их устраивают в необходимых случаях с обязательным технико-экономическим обоснованием.

Термическая обработка грунта предназначена для устранения просадочности лёссовых оснований. Узкая направленность данного способа закрепления основания связана с тем, что лёссовый грунт при температуре около 400° С практически теряет свои просадочные свойства, превращаясь в обычный суглинок. На этом принципе и основывается методика закрепления данного основания, схема выполнения которой приведена на рис. 4.12.

В общем случае, работы по термической обработки лёссового основания выполняются в следующей последовательности:

Рис 4.12. Принципиальная схема термического закрепления лёссового основания 1 – Компрессор; 2 – Форсунка; 3 – Насос; 4 – Емкость для горючего.

С поверхности грунта пробуривается скважина.

В устье скважины устанавливают форсунку (2).

В форсунку подается горючие из резервуара (4) с помощью насоса (3) и сжатый воздух компрессором (1).

Зажженное пламя в устье скважины (форсунке) достигает температуры > 1000°С, которая через стенки скважины нагревает грунт. В массиве лёссового грунта образуется столб обожженного грунта диаметром около 3 м. Граница закрепленного массива лёссового грунта соответствует t » 400°C.

Прочность обожженного грунта достигает до 1 МПа и зависит от времени термической обработки.

* В скобках даны значения в случае, когда несущая способность сваи определена по результатам полевых ис­пытаний статической нагрузкой или расчетом по резуль­татам статического зондирования грунтов.