Закрепление пород разного петрографического состава

Опыты на сопротивление раздавливанию пород разного петрографического состава показали, что закрепление пород возможно производить независимо от их петрографического состава и, следовательно, реакция между растворами первым и вторым происходит независимо от характера укрепляемых пород. Однако, прочность укрепленной массы в некоторой степени зависит от прочности зерен породы. Так, сцементированные жидким стеклом (36—38 Вё,) с последующей обработкой хлористым кальцием (33,4%) зерна кварца, известняка и доломита, имевшие диаметр 2—3 мм, и куски глины и каменной соли размерами 2—5 мм, после 28 дней стояния на воздухе, дали такое сопротивление раздавливанию на 1 см3: кварц — 48,1 кг/см, известняк — 51,5 кг/см, доломит — 46 кг/см, глина — 11,8 кг/см, каменная соль — 8,5 кг/см. Как видно из приведенных цифр, наибольшим сопротивлением раздавливанию обладали кварц, известняк и доломит, глина же и каменная соль им значительно уступали. Такая разница в поведении испытанных пород объясняется неодинаковой прочностью их зерен. Опыты В. Демидова по укреплению жидким стеклом мела подтвердили это положение. Мелко раздробленный мел, обработанный 3% жидкого стекла (расчет на SiO2) дал сопротивление раздавливанию в абсолютно сухом состоянии 114 кг/см, смесь же 50% того же мела с 50% кварцевого песка (фракция 0,25 — 0,05 мм) — 234 кг/см.

На прочность укрепленного грунта значительное влияние оказывает и крупность зерен цементирующей породы. Сопротивление раздавливанию образцов повышается с уменьшением размеров зерен породы. Влияние размеров зерен породы на сопротивление раздавливанию объясняется тем, что зерна меньших размеров в каждой единице объема обладают гораздо большей поверхностью соприкосновения с цементирующим осадком, чем зерна крупные.

Существенное значение в деле укрепления грунтов химическим способом имеет и характер солей, применяемых в качестве второго раствора. Наилучшие результаты, как уже указывалось, дают хлористые соли; при введении же сернокислых солей сопротивление раздавливанию получается значительно ниже. Это, по-видимому, объясняется характером продуктов, получаемых в результате реакции между жидким стеклом и солью второго раствора. При введении в качестве второго раствора сернокислых солей получается сернокислый натрий, который затем при высыхании массы грунта выкристаллизовывается с 10 молекулами воды в виде крупных кристаллов и в момент кристаллизации разрушающим образом действует на связность сцементированной массы. Значение состава солей видно из таблицы 66, в которой приведены результаты испытания сопротивления раздавливании зерен известняка размерами 2—1 мм, сцементированных жидким стеклом 36—38° Вё, и обработанных затем растворами солей, имевшими концентрацию 33,4%-

Образцы после изготовления в течение 28 дней стояли в комнатной атмосфере и после этого были испытаны.

Состав второго раствора Сопротивление раздавливанию

СаС12 24,0

MgCl2 21,0

MgSO2 16,6

Прочность химически обработанных грунтов, если они находятся в сухой атмосфере, увеличивается. Так, при испытании образцов нормального песка, обработанные жидким стеклом концентрации 36—38° Вё, и хлористым кальцием 33,4%, через разные промежутки времени, дали следующие результаты:

Дата: 01 марта 2013