Способ противофильтрационного укрепления грунта

 

Изобретение относится к строительству и может быть использов-ано для противофильтрационного укрепления грунта при сооружении гидротехнических и коммуникационных тоннелей . Цель изобретения - повьшение прочности и водонепроницаемости грун та. Грунт укрепляют путем последова тельного введения 0,5 -5,0%-ного раствора алкилсульфонатов с мол.м. 300-450 и вяжущего,содержащего 100 мае.ч. водонерастворимой синтетической смолы (выбранной из группы эпоксидно-диановая, ненасьщенная полиэфиракрилатная,ненасьщенная полиэфирмалеинатная,фенольная, полиуретановая), 2-15 мае.ч. отвердителя, 0,5-8 мае.ч. ускорителя полимеризации и 0,1-5 мае.ч. водомаслорастворимого поверхностно-активного вещества е эффектом солюбилизацйи 5-40% (выбранного из группы алкилеульфонат натрия, еульфорицинат натрия, алкиларилеульфонат натрия, емесь еукцинимида е диалкилдитиофоефатом в соотношении 1:2). Прочность при сжатии . укрепленного грунта через 1 еут 9,5г 19,5 МПа, коэффициент фильтрации 0,0002-0,009 м/сут.1 табл. С S (Л со ел 4; со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1357499 А1 (so 4 Е 02 П 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3952157/29-33 (22) 02.08.85 (46) 07.12.87. Бюл. № 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (72) М.E.Ðûæåâñêèé, Б.М.Синекаев, В.M.Öûíêoâ и Н.А.Ефремов (53) 624.138,4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 859545, кл; Е 02 D 3/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 817140, кл. Е 02 D 3/12, 1979. (54) СПОСОБ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОГО

УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для противофильтрационного укрепления грунта при сооружении гидротехнических и коммуникационных тоннелей. Цель изобретения — повьппение прочности и водонепроницаемости грун та. Грунт укрепляют путем последовательного введения 0,5 — 5,0X-ного раствора алкилсульфонатов с мол.м.

300-450 и вяжущего, содержащего

100 мас.ч. водонерастворимой синтетической смолы (выбранной из группы эпоксидно-диановая, ненасьпценная полиэфиракрилатная,ненасьпценная полиэфирмалеинатная,фенольная, полиуретановая), 2-15 мас.ч. отвердителя, 0,5-8 мас.ч. ускорителя полимеризации и 0,1-5 мас.ч. водомаслорастворимого поверхностно-активного вещества с эффектом солюбилизацйи 5-407 (выбранного из группы алкилсульфонат натрия, сульфорицинат натрия, алкиларилсульфонат натрия, смесь сукцинимида с диалкилдитиофосфатом в соотношении 1:2). Прочность при сжатии . укрепленного грунта через 1 сут 9,5т

19,5 MIIa, коэффициент фильтрации

0,0002-0,009 м/сут.1 табл.

1.357499 ния поверхностного и межфазного натя; жения воды.

Алкилсульфонаты с мол.м. ниже

ЗОО у.ед. имеют значительно более низкие эмульгирующие свойства,что выражается в недостаточно эффективном. снижении поверхностного и межфазного натяжения грунтовой воды.

Алкилсульфонаты с мол.м. более

450 являются слабо растворимыми в воде веществами ° Использование их неэффективно„так как приводит к удо- рожанию работ.

Гидрофобность (водонерастворимого) вяжущего раствора гарантирует от разбавления, нарушения соотношения компонентов и вымывания из эоны обрабатываемого грунта до отверждения раствора. Водомаслорастворимые повер. хностно-активные вещества, содержащиеся в вяжущем растворе, способствуют десорбции остаточной влаги с поверхности грунта внутрь вяжущего раствора, а именно в мицеллы эмульгатора, за счет солюбилизации.Это приводит к увеличению адгезии вяжущего грунта и соответственно повышению водонепроницаемости и прочности грунта, Поверхностно-активные вещества с коэффициентами солюбилизации менее

5Х использовать нецелесообразно,так как для поглощения одного и того же количества влаги с поверхности грунта используют пропорционально большие концентрации их в вяжущем растворе, а это ведет к снижению его адгезионных свойств. Верхняя грани . ца коэффициента солюбилизации 40Х обусловлена свойствами известнь|х и используемых поверхностно-активных веществ и их смесей.

В водонасьпценной породе поры и трещины частично или полностью заполнены водой. Вследствие сравнительно высокого поверхностного натяжения воды она не полностью, вытесняется связующим раствором иэ мелких пор и тонких трещин грунта при его .обработке.

Это приводит к резкому снижению эффективности упрочнения грунта и повышению коэффициента фильтрации. Пер- 40 вичная обработка грунта 0,5-5,0Х-ным водным раствором алкилсульфоната позволяет снизить поверхностное и межфазное натяжение воды, находя щейся в порах и трещинах грунта, что способствует более полному ее вытеснению из обрабатываемой зоны грунта при последующем использовании вяжущего раствора. Количество подаваемого раствора алкилсульфоната 50 зависит от размера обрабатываемой зоны грунта, его проницаемости и сорбционных свойств. Поэтому оно определяется отдельно для каждого конкретного случая. Использование алкил- 55 сульфонатов смол.м. 300-450 в качестве водорастворимых поверхностно-активных веществ объясняется их очень высокой эффективностью сниже—

Изобретение относится к строитель ству и может быть использовано для противофильтрационного укрепления грунта при сооружении гидротехничес5 ких и коМмуникационных тоннелей.

Цель изобретения — повьппение прочности и водонепропицаемости грунта.

Изобретение осуществляется следующим образом. 10

Грунт последовательно путем инъектирования обрабатывается сначала поверхностно-активным веществом, в качестве которого используют 0,55,0Х-ный раствор алкилсульфонатов с мол.м. 300-450, а затем вяжущим, включающим синтетическую водонерастворимую смолу иэ группы; эпоксиднодиановая,ненасьпценная полиэфиракрилатная,ненасьпценная полиэфирмалеинат- 20 лая, фенольная, полиуретановая, отвердитель, ускоритель полимеризации и водомаслорастворимое поверхностно-активное вещество с эффектом солюбилиэации 5-40Х,выбранное из груп- 25 пы: алкилсульфонат натрия, сульфорицинат натрия, алкиларилсульфонат натрия, смесь сукцинимида с диалкилдитиофосфатом в соотношении 1:2.

Производят укрепление водонасьпценного мелкозернистого песка.Для этого песок сначала путем инъектирования обрабатывают водным раствором алкилсульфоната натрия (первая обработка грунта), а затем нагнетают связующий раствор на основе смолы.

Нагнетание этого раствора. проводили под избыточным давлением до полного насьпцения грунта. После такой обработки по известным методикам определяют прочность и водопроницаемость укрепленного грунта.

В таблице представлены копичественные соотношения компонентов свя1357499

0,5-8

50Х-ный водный раствор керосинового контакта Петрова, мас.ч.:

Карбамидная смола (УКС) 100

Шавелевая кислота 15

Уротролин в

Иэвестный

l 5

О,1

1,О

Предлагаемый

1-я обработка грунта

0 5Х-ный водный раствор ал« килсулъфоната мол.м.

450 у.ед.

2-я обработка грунта,мас.ч.

Олигоэфиракрилат (МГФ-9). 100

Перекись метилэтилкетона 15

Нафтенат кобальта в

Сульфорицинат натрия 5

11,5

О, 005

1,5

1-я обработка грунта

0,5Х-ный водный раствор алкилсулъфоната мол.ч. 450 у.ед.

2-я обработка грунта,иас.ч.:

Олигоэфиракрилат (ИГФ-9) 100 г

0,5

О,1

Перекись бенэоила

Диметиланилнн

Сулъфорнцинат натрия

14,0 о,ооз

1,5

1ОО

5

0,2

1,5 о,оог

15,5 зующего раствора и результаты испытаний укрепленного песчаного грунта.

Как следует из таблицы, укрепленный предлагаемым способом грунт име5 ет высокие величины прочности при сжатии и водонепроницаемости.

Формула изобретения

Способ противофильтрационного укрепления грунта путем последовательной обработки его водным раствором поверхностно-активного вещества и вяжущим, включающим синтетическую смо- 15 лу и отвердитель, о т л и ч а ю— шийся тем,что, с целью повьппения прочности и водонепроницаемости грунта, в качестве поверхностно-активного вещества используют 0,5- 2р

5,0Х-ный раствор алкилсульфонатов с мол.м. 300-450, а вяжущее содержит в асачестве синтетической смолы водонерастворимую смолу из группы:

1-я обработка грунта

ЗХ-ный водный раствор алкилсулъфоната мол.м. 450 у.ед. 2-я обработка грунта,мас.ч

Олигоэфиракрилат (МГФ-9)

Перекись нетилэтнлкетона

Нафтенат кобальта

Сулъфорицинат натрия эпоксидно-диановая, ненасьпщенная полиэфиракрилатная,ненасьпценная полиэфирмалеинатная,фенольная полиуретановая и дополнительно ускоритель полимериэации и водомаслорастворимое поверхностно-активное вещество с эффекто11(солюбилизации 5-407,выбранное из группы: алкилсульфонат натрия, сульфорицинат натрия, алкиларилсульфонат натрия, смесь сукцинимида с диалкилдитиофосфатом в соотношении

1:2, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Водонерастворимая синтетическая смола иэ указанной группы 100

Отвердитель 2-15

Ускоритель полимеризации

Водомаслорастворимое поверхностно-активное вещество, выбранное иэ указанной группы

1357499

1 1,0

0,0008

1,5

1,5

0,025

8,5

5 1,5

0,6

0,009

10,5

12

0,5

0,5

2,0

0,0008

17,5

100 2,0

0,0002

12,0

100

10 2,0

0,00113

19,5

0,5

0,2

1-я обработка грунта

5Х-ный водный раствор алкилсульфоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта, мас,ч.:

Олигоэфиракрилат (МГФ-9) 100

Перекись бенэоила 3

Днметиланилин 0,5

Сульфорицинат натрия 0,2

1"я обработка грунта

ЗХ-ный водный раствор алкилсульфоната мол.м. 300 у.ед.

2-я обработка грунта,мас.ч.:

Ненасьпценная полиэфирмалеинатная смола ПН-1 100

Перекись бевзоила 4

Диметиланилин 0,5

Сульфорнцинат натрия 0 ° 2

1-я обработка грунта

3%-ный водный раствор алкилсульфоната мол.м. 500 у.ед.

2-я обработка грунта, мас.ч.:

Ненасьиценная полиэфирмалеинатная смола ПИ69-21м

Перекись циклогексанона

Пятиокись ванадия

Сульфорицинат натрия

1-я обработка грунта

ЗХ-ный водный раствор алкилсульфоната мол.м. 450 у.ед, 2-я обработка грунта,мас.ч.

Эпоксидно-диановая смола

ЭД-16

Полиэтиленполиамин

Трисдиметиламинометилфеног, Алкилсульфоиат

1-я обработка грунта

ЗХ-ный водный раствор алкилсульфоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта,мас.ч.

Полиуретан (насыщенный полиэфир

ПДА-800:

Полииэоцианат 1: 1,5)

Трисдиметиламинометилфенол (УП606/2)

Алкиларилсульфонат (марлон) 1-я обработка грунта

5Х-ный водный раствор алкилсульфоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта

Эпоксидно-диановая смола ЭД-20

Диэгилентриаминометилфенол (YII-583)

Трисдиыетиламинометилфенол (УП606/2)

Смесь сукциннмида с диалкилдитиофосфатом в соотиовенни 1:2

l-я обработка грунта

5Х-ный водный раствор алкилсульфоната мол.м. 450 у. ед.

Продолжение таблиць1

1357499

2-я обработка грунта,мас.ч.

0,5

0,0028

9,5

Составитель В.Горлов

Техред А.Кравчук

Редактор В.Козориз

Корректор И.Муска

Заказ 5974/27 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фенольная смола ФФ-1Ф

Бензолсульфокнслота

Соляная кислота

Алкнларнлсульфонат (марлон) 100

0,2

Продолжение таблицы