Способ закрепления оттаявшего грунта

Способ закрепления оттаявшего грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при закреплении грунта в районах распространения вечной мерзлоты для защиты грунтовых откосов от размывания талыми водами. Цель изобретения - упрощение способа и сокращение продолжительности его осуществления при одновременном сохранении естественного почвенного комплекса в закрепляемом грунте. Способ включает смещение его с 2-8%-ным водным раствором поливинилового спирта и последующее замораживание полученной композиции в течение 3-24 ч. Прочность при сжатии и модуль деформации оттаявшего грунта соответственно для песка 0,027-0,21 и 0,13- 0,80 МПа, а для суглинка 0,029-0,175 и 0,29-0,59 МПа. 1 табл. СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1705500 À1 (st)s Е 02 0 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4803130/33 (22) 16,03.90 (46) 15,01,92, Бюл. М 2 (71) Институт элементоорганических соединений им. А,Н.Несмеянова (72) В,И.Лозинский, К.С.Вайнерман, С.В,Рогожин, Е.Н,Барковская, В.Н.Раэбегин.

А.А.Чапаев и P.Â. Максимяк (53) 624.138.4(088.8) (56)Руководство по технологии физико-химического укрепления промерзающих и оттаявших грунтов. М,: Стройиздат, 1977.

Безрук В.M. и Тимофеева Л,Д, Укрепление глинистого грунта портландцементом при отрицательных температурах, Материалы к

Yl Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнение грунтов, M.: МГУ, 1968, с. 85 — 91.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при закреплении грунта в районах распространения вечной мерзлоты для защиты грунтовых откосов от размывания талыми водами, Целью изобретения является упрощение способа и сокращение продолжительности его осуществления при одновременном сохранении естественного почвенного комплекса в эакрепляемом грунте.

Способ осуществляют следующим образом.

Грунт в талом состоянии смешивают с водным раствором поливинилового спирта (ПВС), затем полученная композиция замораживается, (54)СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ОТТАЯВШЕГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при закреплении грунта в районах распространения вечной мерзлоты для защиты грунтовых откосов от размывания талыми водами.

Цель изобретения — упрощение способа и сокращение продолжительности его осуществления при одновременном сохранении естественного почвенного комплекса в закрепляемом грунте. Способ включает смещение его с 2 — 8 -ным водным раствором поливинилового спирта и последующее замораживание полученной композиции в течение 3-24 ч, Прочность при сжатии и модуль деформации оттаявшего грунта соответственно для песка 0,027 — 0,21 и 0,130,80 Mf1a, а для суглинка 0,029- 0,175 и

0,29-0,59 МПа. 1 табл.

Предлагаемый закрепляющий агент и длительность замораживания его смеси с грунтом обеспечивают структурирование системы, в результате чего образуется полимерная сетка, соединяющая частицы грунта в единое целое, Но это — не монолитный камень, а наполненная грунтом гелеобразная система. которая удерживает воду, не мешает прорастанию растений, при высыхании не рассыпается, а при последующем намачивании не размывается. Сам же используемый полимер — ПВС вЂ” не токсичен, не влияет отрицательно на комплекс почвенных организмов.

Выбор концентрации водных растворов

ПВС, используемых в предлагаемом способе, обусловлен следующими моментами.

1705500

20 гу Р

Fcð

При концентрации полимера ниже 27 эффект закрепления оттаявшего грунта незначителен, при помещении образца в воду наблюдается его постепенное размывание, При концентрации ПВС выше 8;ь существенно возрастает вязкость раствора, что снижает технологичность способа в целом, так как возникают технические трудности приготовления смеси закрепляющего агента и грунта, кроме того, большой расход

ПВС удорожает способ. поэтому использование растворов с концентрацией более 8 ф нецелесообразно, хотя закрепляющий эффект еще более усиливается. Количество вводимого в грунт закрепляющего агента определяется типом грунта, его водосодержанием, гранулометрическим составом и многими другими природными факторами, поэтому изобретением предусматривается приготовление смесей грунта с закрепляющим агентом до полного влагонасыщения получаемой композиции, Продолжительность замораживания этой композиции составляет 3 — 24 ч. Этот диапазон обусловлен тем, что за время менее 3 ч объемные (т.е, крупные) образцы иногда не успевают замерзнуть. особенно при не очень низких температурах, что в результате не дает воэможности произойти процессам структурирования, и поэтому соединение частиц грунта в единое целое с помощью полимерного геля не происходит; выдерживание же образцов при замораживании более 24 ч надежно обеспечивает замерзание смеси грунта с закрепляющим агентом, а максимальная длительность стадии замооаживания практически не ограничена. Таким образом главное-обязательное замерзание всей системы, именно это после оттаивания приводит к закреплению грунта.

Водорастворимый полимер — ПВС вЂ” после оттаивания грунта не вымывается из него, а сам грунт в результате не размывается талыми водами, Особенно сильно этот эффект проявляется в случае песчаных грунтов, которые в обычных условиях после оттаивания практически не обладают механической прочностью, разрушаясь даже под нагрузкой собственного веса и очень быстро размываются талыми водами, тогда как смесь песка с предлагаемым закрепляющим агентом после замораживания — отгаивания приобретает механическую прочность, достаточную для сохранения, не размывается талыми водами.

Предлагаемый способ закрепления оттаявшего грунта реализован следующим образом.

Смешивают при комнатной температуре 1,6 кг воздушносухого песка и 0,6 кг водного раствора ПВС, при этом достигается полнота влагонасыщения песка. Полученную композицию помещают в цилиндрическую металлическую форму высотой 100 и диаметром 45 мм и переносят в клима ическую камеру с температурой - 20 C. Через

3-24 ч образцы извлекают из форм с помощью винтового пресса, и после оттаивания измеряют значения деформации образцов при одноосном сжатии с помощью рычажного пресса. Нагрузка прикладывается плавно (не допуская удара) и монотонно возрастает до момента разрушения образца. 3а этот момент принимается время, в течение которого деформация достигает

25-30;ь от первоначальной высоты объекта.

Условно-мгновенное значение прочности определяют из формулы где Pp — нагрузка при разрушении. кг

Рср = (F Fp): 2 — средняя площадь образца (F — начальная площадь образца, Fp — максимальная площадь образца при разрушении).

Модуль общей деформации (Е) определяют как отношение разрушающей нагрузки к значению общей деформации.

Примеры представлены в таблице, Предлагаемый способ является экологически безопасным. поскольку позволяет сохранить естественный почвенный комплекс, так как гелеобразное полимерное связующее, образовавшееся в результате замораживания — оттаивания исходной композиции, хорошо удерживает воду, не размывается талыми водами, не препятствует росту растений и прорастанию семян.

Данный способ более прост, так как не требует многостадийной обработки закрепляемого грунта в различных температурных режимах. Необходимо лишь заморозить исходную композицию, что в результате приводит к закреплению оттаявшего грунта.

При применении предлагаемого способа в природных условиях энергозатраты íà его реализацию минимальны, поскольку наиболее энергоемкая операция — замораживание — осуществляется за счет естественного холода.

С помощью такого способа достигается существенное снижение длительности процесса, приводящего к достижению желаемого результата, т.е. закреплению оттаявшего грунта. По сравнению со спосо1705500

Физико-механические свойства незакрепленных и закрепленных от-гаявших грунтов

Продолжение таблицы бом-прототипом зкономия времени следующая: в данном способе необходимо 3-24 ч для получения положительного эффекта закрепления, а в способе-прототипе — 90-120 сут.

Формула изобре ения

Способ закрепления оттаявшего грунта, включающий смешение его с закрепляющим реагентом и замораживание полученной композиции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа и сокращения продолжительности его осуществления при одновременном сохранении

5 естественного почвенного комплекса в закрепляемом грунте, в качестве закрепляющего реагента используют 2-8 -ный водный раствор поливинилового спирта. а замораживание композиции осуществляют

10 в течение 3-24 ч.

1705500

Продолжение таблицы

Составитель Е.Бикбулатова

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор H.Øâûäêàÿ

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 178 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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