Силікатизація ґрунтів - один із способів поліпшити їх міцність і підвищити надійність

Силікатизація ґрунтів - один із способів поліпшити їх міцність і підвищити надійність

У багатьох сферах, але найбільше в будівництві, дуже важливі і потрібні надійні міцні грунти. Це гарантія, що будь-яка споруда, починаючи від приватного будинку і закінчуючи великим виробничим цехом, буде зберігати свою цілісність багато десятиліть. На жаль, не завжди місце, відведене під будівництво, є стабільним. Перебування близько до поверхні підземних вод заболочує ґрунт, робить його непридатним для зведення навіть невеликих будівель.

Методи закріплення ґрунту

Існує кілька способів стабілізувати ґрунт, закріпити його, зменшити стисканість і підвищити міцність. Один з них - збільшити зчеплення між частинками, не порушуючи структуру ґрунту. Найпопулярніші методи:

  1. Глинізація ґрунту.
  2. Силікатизація ґрунтів.
  3. Цементація.
  4. Термізація.
  5. Електрохімізація.

Вибір конкретного методу залежить від типу ґрунту. Найчастіше для зміцнення ґрунту використовується саме силікатизація як найпростіший варіант вирішення такого серйозного питання. Що це за спосіб, у чому його переваги і особливості? Про це - далі.

Силікатизація ґрунтів

Важлива деталь: не підлягають силікатизації ґрунту, просякнуті нафтопродуктами або смолами.

За допомогою даного методу можна зміцнити як водонасичені ґрунти, так і сухі піски, мікропористі осідаючі та інші види насипних грунтів. Технологія силікатизації ґрунтів дуже проста: щоб зробити ґрунт більш надійним і міцним, в нього нагнітають певну речовину. Воно цементує в ґрунті пори, завдяки чому зв 'язок між частинками підвищується і ґрунт стає набагато міцнішим.

На піщаних грунтах і лісах застосовується зазвичай однорозчинний метод. Якщо піщані ґрунти насичені вологою або є пливунами, змінити їх стан можна тільки за допомогою дворастворного способу силікатизації. Закріпити ґрунти силікатизацією можна тільки в тому випадку, якщо підстава має коефіцієнт фільтрації 3-78 м/добу.

У чому особливість? Особливість силікатизації ґрунтів у тому, що, проникаючи в ґрунт, речовини обволокують дрібні компоненти, склеюючи і зв 'язуючи їх. Щоб виконати весь процес, у ґрунті готують отвори або бурять свердловини. Після цього готують в потрібному обсязі розчин і через ін 'єкційні насоси закачують його в грунт.

Однорозчинна силікатизація

На пиловатих пісках та інших видах нестабільних ґрунтів застосовують саме однорозчинний метод силікатизації ґрунтів. Для цього в ґрунт потрібної ділянки землі подають розчин рідкого скла, змішаного з сірчаною або фосфорною кислотою.

На замітку: раніше ще одним компонентом міг служити сірчанокислий амоній. Але він був заборонений новими правилами екологічних служб.

Після однорозчинної силікатизації ґрунт стає більш стабільним, але його міцності недостатньо для зведення великих споруд.

Як стабілізуючу речовину може служити і одне рідке скло. Такий варіант застосовують на лісових посадкових грунтах. Між рідким склом і водорозчинними солями ґрунту відбувається реакція, в результаті чого утворюється гель.

Дворастворний спосіб

Дворастворна силікатизація ґрунтів відрізняється від попереднього варіанту тим, що обрані компоненти нагнітають в грунт не одночасно, а по черзі: спочатку рідке скло, а потім хлористий кальцій. Після хімічної реакції утворюється нова речовина. Це гель кремнієвої кислоти. Його головна якість - інтенсивне ствердування, яке здійснюється протягом першої доби. Далі швидкість ствердування значно зменшується, і воно закінчується через 80-90 днів. За цей час міцність ґрунту значно збільшується і досягає показника не менше 4,5 МПа.

Головні особливості дворастворного способу

Силікатизація ґрунтів даним методом має свої переваги і недоліки. Незаперечні переваги:

  1. Можливість закріпити ґрунт на досить великому радіусі від свердловини.
  2. Відсутність необхідності використовувати спеціальну техніку, складне обладнання.
  3. Можливість істотно поліпшити якість ґрунту.

На жаль, мають місце і недоліки, але їх небагато:

  1. Дорожнеча - хімічні компоненти коштують не дешево.
  2. Процес ствердування відбувається досить довго.

Коли рекомендована силікатизація?

Закріплення ґрунтів силікатизацією рекомендується в наступних випадках:

  1. При будівництві автотрас.
  2. При зведенні виробничих, складських та офісних приміщень, приватних будинків, інфраструктурних та інших об 'єктів.
  3. При прокладанні залізничних шляхів сполучення.
  4. При будівництві гідротехнічних споруд.
  5. Коли необхідно ущільнити лісові ґрунти.
  6. Для зміцнення вироблених ґрунтів тощо.

Застосування дворастворного способу гарантує міцність ґрунту, завдяки чому будівлі та інші споруди не будуть піддаватися садибам, тріскатися або кренитися.

Що дає силікатизація ґрунту?

Силікатизація ґрунтів дозволяє:

  1. Збільшити несучу здатність ґрунту під підставами фундаментів споруд і будівель.
  2. Ущільнити розплотнені ґрунти, посилити його під час проведення ремонту фундаменту під будівлями і спорудами.
  3. Ущільнити ґрунт основи в тих випадках, коли планується прокладання інженерних комунікацій або їх ремонт. Рекомендується проводити дану процедуру на розплотнених грунтах і при розробці котлованів.
  4. Усунути або запобігти непрогнозованому саджанню підстав на розплотнених ґрунтах.
  5. Зміцнити укоси котлованів.
  6. Влаштувати протифільтраційний завіс.
  7. Усунути крен аварійної будівлі або споруди.