Способ противофильтрационного укрепления грунта Советский патент 1987 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строитель ству и может быть использовано для противофильтрационного укрепления грунта при сооружении гидротехнических и коЬ муникационных тоннелей.

Цель изобретения - повьшение прочности и водонепроницаемости грунт а.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Грунт последовательно путем инъек тирования обрабатывается сначала поверхностно-активным веществом, в качестве которого используют 0,5- 5,0%-ный раствор алкилсульфонатов с мол.м. 300-450, а затем вяжущим, включающим синтетическую водонераст- воримую смолу из группы; эпоксидно- диановая,ненасыщенная полиэфиракри- латная,ненасыщенная поли эфирмалеинат «ая, фенольная, полиуретановая, of- вердитель, ускоритель полимеризации и водомаслорастворимое поверхностно-активное вещество с эффектом со- любилизации 5-40%,выбранное из груп- пы: алкилсульфонат натрия, сульфори- цинат натрия, алкиларилсульфонат натрия, смесь сукцинимида с диалкилди- тиофосфатом в соотношении 1:2.

В водонасыщенной породе поры и трещины частично или полностью заполнены водой. Вследствие сравнительно высокого поверхностного натяжения воды она не полностью, вытесняется связующим раствором из мелких пор и тонких трещин грунта при его обработке. Это приводит к резкому снижению эффективности упрочнения грунта и повышению коэффициента фильтрации. Первичная обработка грунта 0,5-5,0%-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 зависит от размера обрабатываемой зоны грунта, его проницаемости и сор- бционных свойств. Поэтому оно определяется отдельно для каждого кон

кретного случая. Использование алкил- 55 обработки по известным методикам оп- сульфонатовсмол.м. 300-450 в ка- ределяют прочность и водопроницае- честве водорастворимых поверхност- мость укрепленного грунта. но-активных веществ объясняетг .я их В таблице представлены количест- очень высокой эффективностью сниже- венные соотношения компонентов свя

ния поверхностного и межфазного натя-. енин воды.

Алкилсульфонаты с мол.м. ниже 300 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 удорожанию работ.

Гидрофобность (водонерастворимого) вяжущего раствора гарантирует от разбавления, нарушения соотношения компонентов и вымывания из зоны обрабатываемого грунта до отверждения раствора. Водомаслорастворимые поверхностно-активные вещества,содержа- щиеся 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 коэ4|фициентами солюбилизации менее 5% использовать нецелесообразно,так как для поглощения одного и того же количества влаги с поверхности грунта используют пропорционально большие концентрации их в вяжущем раст4550

воре, а это ведет к снижению его адгезионных свойств. Верхняя грани- Q ца коэффициента солюбилизации 40% обусловлена свойствами и звестных и используемых поверхностно-активных веществ и их смесей.

Производят укрепление водона- сыщенного мелкозернистого песка.Для этого песок сначала путем инъектиро- вания 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 насьщ;ения грунта. После такой

зующего раствора и результаты испытаний укрепленного песчаного грунта.

Как следует из таблицы, укрепленный предлагаемь1М способом грунт имеет высокие величины прочности при сжатии и водонепроницаемости.

Формула изобретени

Способ противофильтрационного укрепления грунта путем последовательной обработки его водным раствором поверхностно-активного вещества и вяжущим,включающим синтетическую смолу и отвердитель, отличающийся тем,что, с целью повьше- ния ррочности и водонепроницаемости грунта, в качестве поверхностно-активного вещества используют 0,5- 5,0%-ный раствор алкилсульфонатов с мол.м. 300-Д50, а вяжущее содержит в «ачестве синтетической смолы во- донерастворимую смолу из группы:

50Х-ный 8однь1й раствор керосинового контакта Петрова, мае.ч.: Карбамидная смола (УКС) 100 Шавелевая кислота15

Уротро1шн8

еплагаемый 8

1-я обработка Г рунта

0,5%-ный водный раствор ал- килсульфоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта,мае.ч.:

Олигоэфиракрилат (МГФ-9),100

Перекись метилэтнлкетона15

Нафтенат кобальта8

Сульфорицинат натрия5

1-я обработка грунта 0, водный раствор алкил- сульфоната мол.ч. 450 у.ед.

2-я обработка грунта,нас.ч.s Олнгоэфиракрнлат () 100

Перекись бензонла2

Диметиланилик0,5

Сульфоркцияат натрия0,1

1-я обработка грунта ЗХ-ный водиый раствор алкил- сульфоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта,мае.ч.: Олигоэфиракрилат (МГФ-9) 100 Перекись метилэтилкетона 5 Нафтенат кобальта5

Сульфорицинат натрия 0,2

0

5

0

эпоксидно-диановая,ненасьпценная по- лиэфиракрилатная,ненасьщенная поли- эфирмалеинатная,фенольная полиурета- новая и дополнительно ускоритель полимеризации и водомаслорастворимое поверхностно-активное вещество с эффекто14 солюбилизации 5-40%,выбранное из группы: алкилсульфонат натрия, сульфорицинат натрия, алкиларилсуль- фонат натрия, смесь сукцинимида с диалкилдитиофосфатом в соотношении 1:2, при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Вадонерастворимая синтетическая смола из указанной группы Отвердитель Ускоритель полимеризации

Водомаслорастворимое поверхностно-активное вещество выбранное из указанной группы

100 2-15

0,5-8

0,1-5

1,5

0,1

1,0

1,5

0,00311,5

1,5

0,003

14,0

1.5

0,002

13,5

)-я обравотка грунта ЗЖ-ный водный раствор алкил- сульфоната мол.м. 450 у.ед.

обработка rpyiTTa, мае.ч.: Олигоэфиракрилат (МГФ-9) 100 Перекись бензоила3

Диметиланилчн0,5

Сульфорицннат натрия0,2

обработка грунта 3%-ныЙ водный раствор алкил- сульфоната мол.м. 300 у.ед.

2-я обработка грунта,мае.ч.: Ненасыщенная полиэфирмаленнатная смола ПН-1100

Перекись бе1 зоила4

Диметиланилин0,5

Сульфорнцинат натрия0,2

1-я обравотка грунта ЗХ-ный водный раствор алкилеуль- фоната мол.м. 500 у.ед.

2-я обработка грунта, мае.ч. НеиасьЕценная полиэфирмалбинатг1ая смола ПМ69-21М

Перекись циклогексанона

Пятнокиеь ванадия

Сульфорицинат натрия

1-я обработка грунта

3%-НЫЙ водный раетвор алкилеуль фоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта,мае.ч.

Зпокеидно-диаковая смола

ЭД-16.

Полиэтиленполиамин

Триедиметнламинометилфенол Апкилсульфонат

0

1-я обработка грунта

ЗХ-ный водный раствор алкил- еульфоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта,мае.ч.:

Полиуретан.(наеыщенный полиэфир ПДА-800;

Полиизоцианат 1:1,5)100 2,0

Трисдиметиламинометилфенол (УП606/2)1

Алкиларилсульфонат (марлок) 1

1-я обработка грунта

5%-ный водный раствор алкил- сульфоната мол.м. 450 у.ед.

2-я обработка грунта

Эпоксидно-диаяовая смола ЭД-20 100

Дн л гилентриаминометилфенол

(УП-583)10 2,0

Трисдкыетиламкнометилфенол

(УП606/2) 0,5

Смесь сукци1 имида с диалкилдитиофосфатом в соотношении 1:2 0.2

60

1-я обработка грунта

51-ный водный раствор алкилсуль- фоната мол.к. 450 у.ед.

Продолжение таблицы

0,0008

11,0

0,025

8.5

1.5

0,009

10,5

2.0

0,0008

17,5

0,0002

12,0

0,00113

19,5

:zi:zzzz

2-я обработка грунта,мае,ч.:

Фенольная смола ФФ-1Ф

бекзолсульфокислота

Соляная кислота

Алхнларилсульфонат (марлон)

1357499

8 Продолжение таблицы

0.5

0,0028

9,5

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 по- лиэфиракрилатная,ненасьщенная поли- эфирмалеинатная,фенольная, полиурета- новая), 2-15 мае.ч. отвердителя, 0,5-8 мае.ч. ускорителя полимеризации и 0,1-5 мае.ч. водомаслораство- римого поверхностно-активного вещества е эффектом солюбилизацйи 5-40% (выбранного из группы алкилеульфонат натрия, еульфорицинат натрия, алкил- арилеульфонат натрия, емесь еукци- нимида 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