SU1094900A1 - Способ электрохимического закреплени грунта - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, включающий погру кен ие в грунт электродов, подачу на них напр жени  посто нного тока, введение в грунт раствора цементирующего материала с обработкой его углекислым газом, отличающийс   тем, что, с целью повышени  несущей способности грунта, обработку цементирующего материала углекислым . газом провод т перед введением его в грунт, а подачу напр жени  на электроды осуществл ют последовательным его увеличением на 10-12 В через каждый 8-10 ч, причемвеличину начального напр жени  принимают равным 36-40 В, а конечного равным 60-80 В. , С-Уу I I I ..-.jiptfi I .да- уь s j } Д итени pacmgopa M iT , w- j j J L- -. I 1 -rl (Pui.f

Description

Изобретение относитс  к строительству зданий и сооружений на слабых грунтах, в частности к закреплению грунта электрохимическим воздействием на него.

Известен способ электрохимического закреплени  грунта, включающий погружение в грунт электродов-инъекторов, подачу на них напр жени  посто нного тока и введение в грунт через электроды-инъекторы закрепл ющего материала С 1 3.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ электрохимического закреплени  грунта, включающий погружение в грунт электродов, подачу на них напр жени  посто нного тока, введение в грунт раствора закрепл ющего материала и обработку последнего углекислым газом r2j.

Недостатками указанных способов  вл ютс  низка  несуща  способность грунта, не превыщающа  40 кгс/см, а также относительно высока  стоимость закрепл ющих материалов, что снижает Эффективность их применени  в строи )гельствё.

Цель изобретени  - повышение несущей способности грунта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу электрохимического закреплени  грунта, включающему погружение в грунт электродов , подачу на них напр жени  посто нного тока, введение в грунт раствора цементирующего материала с обработкой его углекислым газом,обработку цементирующего материала углекислым газом производ т перед введением его в грунт, а подачу напр жени  на электроды осуществл ют последовательным его увеличением на 10-12 В через каждые 8-10 ч,причем величину начального напр жени  принимают равным 36-40 В, а конечного равным 60-80 В.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  осуществлени  предложенного способа; на фиг. 2 - изменение электроосмотического давлени  в зависимости от напр жени  на электродах; на фиг. 3 - изменение несущей способности .грунта при различном напр жении; на фиг. 4 - изменение несущей способности грунта через различные Лромежутки времени.

Последовательность технологических операций по укреплению мелкозернистых грунтов состоит в следующем.

Сначала в грунт погружаютна за5 данную глубину электроды 1 и 2 в виде дренажных трубок диаметром 3,55 см с шагом 2-3 м, из них анод-электрод 1 представл ет собой дренажную трубку с запа нным нижним концом во избежание попадани  грунта внутрь трубы, а катод-электрод 2 - это металлический стержень или отрезок трубы с приваренными к нему пластинами 3, изогнутыми в поперечном сече5 НИИ в виде параболы.

Применение изогнутых пластин 3 в электроде 2 увеличивает скорость насьщ1ени  грунта известковым молоком в 2 раза по сравнению с катрдом, 20 выполненным без металлических пластин . Высота пластин 3 подобрана опытным путем и равна 2/3 глубины погружени  электродов 1 и 2.

Затем электроды 1 и 2 подсоедин гатс  к источнику посто нного тока

(не показан) с одновременной подачей к анодам из бака 4 с помощью системы щлангов 5 закрепл ющего материала - известкового молока.: В бак 4

под давлением 2-3 атм посто нно подаетс  углекислый газ. Известковое молоко под действием углекислого газа увеличивает концентрацию ионов СаОН,, в 90-100 раз, т;е получаетс  9-10%-ньй

раствор извести в воде. Инъектирование отвердител  начинаетс  при напр жении тока, равном 36-40 В, так как при напр жении менее 36 В  вление электроосмотического давлени 

практически отсутствует (фиг. 2). Через каждый 8-10 ч напр жение тока необходимо увеличивать на 10-12 В, поскольку с течением времени электрический процесс в грунте затухает

за счет возрастани  электрического сопротивлени  грунта (фиг. 4).

Подача углекислого газа в известковое молоко начинаетс  одновременно с введением в грунт раствора закрепл ющего материала и продолжаетс  в течение всего процесса закреплени  грунта, что обеспечивает неизменную концентрацию ионов СаОН-в известковом молоке.

Опыты показали,ЧТО несуща  способность укрепл емого грунта нарастает наиболее интенсивно при увеличении напр жени  тока на 10-12 В после каждого затухани  электроосмотического процесса (фиг. 3), которое возникает при этих услови х через 8-10 ч. Полное насьпцение грунта происходит через 2-3 сут. при этом наибольшее значение напр жени  посто нного тока дости: ет 60-80 В. При дальнейшем увеличении напр же ни  интенсивность инъектировани  уменьшаетс  вследствие образовани  при нагреве грунта паров воды, которые заполн ют поры, предотвраща  дос туп в них известковому молоку. Проце упрощени  грунта протекает и далее,. с течением времени достига  несущей способности, равной 120-150 кгс/см. Пример. Опыт производ т в ла бораторных услови х на приборе размером 100x100 в плане и высотой 200 мм с латунной дренажной трубкой диаметром 10 мм, грунт-суглинок с объемным весом 1,7 г/см. Первоначально наливают в цилиндр известковое молоко и подают углекислый газ под давлением 1,5 ати. Первоначальное напр жение равно 40 В и увеличиваетс  через каждые 10 ч на 10 В до конечного напр жени  равного 70 В. Общее врем  воздействи  электроосмотического давлени  на грунт составл ет 50 ч. Из обработанного груна по предлагаемому способу изготавиваютс  образцы, которые подвергли спытани м по известным методикам. Получены следующие результаты. Прочность на сжатие - в пределах о 90-100 кгс/см после 90 сут хранени  в естественных услови х; нагревание образцов при 300 С в течение 3-х ч способствует возрастанию прочности на сжатие примерно на 20%; замораживание и оттаивание образцов в течение 25.циклов привод т к снижению прочности в среднем на 25%; вьщерживание образцов в течение 48 ч в воде практического снижени  прочности не дает; прочность на сжатие с течением времепш возрастает, например, при 120 сут выдержки в естественньк услойи х прочность по сравнению с 90-суточным выдерживанием возросла в среднем на 10%. Применение предложенного способа электрохимического закреплени  в про. изводственных услови х обеспечит практическую возможность примен ть укрепленный грунт нар ду с бетонными конструкци ми , что позволит снизить стоимость 1 м строительных конструкций в грунте примерно на 15 руб.

го 3ff 36 fO 50 ВО о 10 ( риг, 2 Зона нож Напрйтенае 80 90 WO 9 болыпах

Claims (1)

1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, включающий погру- с я тем, что, с целью повышения несущей способности грунта, обработку цементирующего материала углекислым газом проводят перед введением его в грунт, а подачу напряжения на электроды осуществляют последовательным его увеличением на 10-12 В через каждый 8-10 ч, причем'величину начального напряжения принимают равным 36-40 В, а конечного равным 60-80 В.

   © 1 .L-jn—HirTW-tnr-TVlT·--ΊΠ~--1------1