Способ электрохимического закрепления глинистого грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строител ству и может быть использовано для закрепления глинистых грунтов с целью повышения их несущей способност Известен способ электрохимическо го закрепления глинистого грунта пу тем введения в него электродов-иНъе торюв и пропускания через грунт пос янного электрического тока с одновр менным нагнетанием в грунт в течени 2/3 периода воздействия электрического тока через катод-инъектор раствора жидкого стекла плотностью 1,10 1,16 г/см. а через анод-инъектор смеси 50%-ного водного раствора моче виноформальдегидной смолы, 3%-ного водного раствора гидрата окиси натрия и 5%-ного водного раствора жонцентрата сульфитно-спиртовой барды, взятых соответственно в соотношении 1. Наиболее близким к предлагаемому являет-ся способ электрохимического закрепления глинистого грунта путем введения в него электродов-инъекто,ров и пропускания через грунт посто янного электрического тока с одно-г временным нагнетанием в грунт через анод-инъектор в первую половину воздействия электрического тока смеси 5-8%-ного водного раствора резорцина и 1р-15%-ного водного раствора сульфитно-бардяного концентрата (СБК взятых в соотношении соответственно 1:0,8-1,2, и во вторую половину воздействия электрического тока 15-20%-ного водного раствора формальдегида, а через катод-инъектор в течение всего периода воздействия электрического тока 2-3%-ного водного раствора бихромата натрия 23. Недостатками известных способов являются невысокая прочность закт епления грунта в средней и катодной частях и высокая разнрпрочность его в межэлектродном пространстве, достигающая 40-50%. .Цель изобретения - повышение проч ности закрепления в прикатодной и средней частях межэлектродного пространства. Поставленная цель достигается тем что согласно способу электрохимического закрепления глинистого грунта, заключающемуся во введении в него электродов-инъекторов, пропускании постоянного электрического тока с одновременным нагнетанием через анод инъектор в первую половину периода воздействия электрического тока смеси 5-8%-ного водного раствора сульфитно-бардяного концентрата в соотно шениях их соответственно 1:0,8-1,2 и во вторую половину периода 1520%-ного водного раствора фОЕялальдегида, а через катод-инъектор в течение всего периода 2-3%-ного водного раствора бихромата натрия, во вторую половину периода электрообработки производят дополнительное нагнетание 15-20%-ного водного раствора формальдегида через нейтральный инъектор, установленный на одинаковом расстоянии от анода и катода. Сущность предлагаемого способа заключается в том, в грунт вводят три электрода-инъектора, средний из которых, расположенный в центре между анодом и катодом, нейтральный, а между крайними электродами-инъекторами (анодом и катодсил через грунт пропускают постоянный электрический ток. В первую половину периода воздействия на грунт постоянным током через анод-инъектор нагнетают 5-8%-иый водный раствор резорцина совместно с 10-15%-ным водным раствором сульфитно-бардяного концентрата в соотношении 1,08-0,2. Во вторую половину периода 15-20%-ный водный раствор фо 1альдегида нагнетают через анод-инъектор и нейтральный .инъектор, а через катод-инъектор вводят в течение всего периода 2-3%-ный водный раствор бихромата натрия. При введении в первую половину периода электрообработки раствор резорцина совместно с растворсял сульфитно-бардяного концентрата (СБК) происходит насыщение под действием постоянного электрического тока закрепляемого грунта во всем объеме межэлектродной зоны раствором резорцина, .введение со стороны анода раствора СВК обеспечивает проникновение анодного закрепляющего раствора на большее расстояние Одновременно происходит насыщение грунта отвердителем - бихрсянатом натрия, вводимьм со сторюЯЫ катода. При электрообработке грунта изменяется реакция средагг вследствие чего в межэлектродном пространстве образуются 3 характерные зоны: анодная - кислая, средняя - нейтральная и катодная - щелочная. Резорциноформальдегидная смола (РФС) - одна из немногих смол, которая может полимеризоваться в щелочной, кислой и нейтральной среде. Поэтсииу при введении через анод во вторую половину периода элекрообработки раствора формальдегида в анодной части начинается процесс полимеризации РФС. Вследствие этого затрудняется проникновение раствора фр 1альдегида в среднюю и катодную части. Недостаток мономера формальдегида в средней и катодной частях межэлектродного пространства в итоге вызывает снижение прочности закрепленного грунта. При введении же раствора форвчальдегида через нейтральный инъектор в средней части межэлектродного порстранства происходит насыщение средней и катодной зон формальдегидом.

Приме р. Грунт тяжелый пылеватый суглинок - при влажности 24% помещают в электроосмометр, представляющий собой ФоконепроводящУю трубу диаметром 50 мм. С торцовых сторон к грунту через электроды подводят постоянный электрический ток, электроды прижимают к грунту с помощью пружин. Торцовые стороны закрывают крышками. Время электрообработки 120 ч, градиент напряженности электрического тока- 2 в/см, в первую половину периода электрообработки со стороны анода вводят раствор резорцина совместно с раствором СБК, во вторую половину гк водный раствор формальдегида, а через катод - piacTвор - бихромата натрия. формальдегида и одновременно с этим во вторую половину периода электрообработки грунта через трубку, вставленную в середину электроосмрметра (нейтральный инъектор), нагнетают дополнительно водный раствор формальдегида . После -окончания обработки грунта форму разбирают, грунтовый образец извлекают, разрезают-иа три час;ти (анодная, средняя и катодная; и образцы выдерживают в воздушно-йлажной среде в течение 28 сут, после чего производят испытание цилиндрических образцов закрепленного грунта

0 диаметром и высотой 50 мм на прочность при одноосном с сатии и на водостойкость. Водостойкость определяется временем, в течение которого происходит существенное йз ленение фор5мы укрепленного образца, помещенного в сосуд с водой.

Концентраций нагнетаемых растворов и их соотношение, а также сравнительные результаты определений прочностных характеристик и водостой0кости грунта, закрепленного по предлагаемому и известному способам, представлены в таблице.

о оо

СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГЛИНИСТОГО ГРУНТА, заключающийся во введении в него электродов-инъекторов. пропусканий постояв-, ного электрического тока с одновременным нагнетанием через анод-ииъектор в первую половину периода воз:действия электрического тока смеси 5-8%-ного водного раствора резорцина и 10-15%-ного водного раствора сульфитно-бардяного концентрата в соотношении их соответственно 1;0.8-1,2 и во вторую половину периода 15-20%-ного водного раствора формальдегида, а через катод-.инъектор - i течение всег.о периода 2-3%-ного водного раствора бихромата натрия, о тли чающийся тем, что. с целыр повьаоения прочности закрепления в прикатодной и средней частях межэлектродного пространства, во вторую половину периода электрообработки производят дополнительное нагнетание 15-20%-ного водного раствора формаль-S дегида через нейтральный инъектор,ус(Л тановленный на одинаковом расстоянии от анода и катода.

о со

о

8

VO

в

го

о

00

п

04

-71020513 Таким , предлагаемый способ28% позволяет повысить водоустойчивость29% и прочность закрепленного грунта вв катодной и средней частях на 46 .иBJe. 8 соответственно и уменьшить на раэнопрочность закрепления межэлектродном пространст