Закрепление грунтов силикатизацией и смолизацией

Способ силикатизации грунтов применяется для закрепления сухих и водонасыщенных песков, просадочных макропористых грунтов и некоторых видов насыпных грунтов.

Закрепление грунтов силикатизацией вначале широко применялось для усиления оснований деформированных зданий и сооружений. В последние годы, несмотря на высокую стоимость, этот метод также находит применение при закреплении грунтов оснований различных зданий и сооружений. Технология закрепления грунтов этими методами проста и доступна, не требует использования сложного оборудования, достаточно апробирована в вышеуказанных грунтовых условиях.

Сущность метода заключается в том, что в массив закрепляемого грунта через специальные перфорированные трубы (инъекторы) нагнетается раствор силиката натрия (жидкого стекла) и некоторых других химических реагентов, в результате чего образовывается гель кремниевой кислоты, который цементирует частицы грунтов и звачительно повышает их прочность.

В практике применяются однорастворный и двухрастворный способы силикатизации. Двухрастворный способ используется для укрепления грунтов с коэффициентом фильтрации k_f =2-80 м/сут, а однорастворный – для грунтов с коэффициентом фильтрации k_f< 2 м/сут. При двухрастворном способе в грунт последовательно нагнетают растворы силиката натрия и хлористого кальция. Радиус закрепления обычно варьируется от 0,3 до 1,0 м, прочность закрепленного грунта может достигать 0,5-3,5 МПа. При однорастворной силикатизации используется раствор, состоящий из силиката натрия и одной из кислот (фосфорной, серной, кремнефтористой).

Технология и применяемое оборудование при закреплении грунтов синтетическими смолами аналогичны способу силикатизации. Следует отметить, что закрепление грунтов различными синтетическими смолами (в основном карбамидными) применяется для получения очень высоких значений прочности песков сухих и водонасыщенных с коэффициентом фильтрации k_f = 0,5-8 м/сут, при наличии глинистых частиц в песке не более 2% и водной вытяжки
рН < 7,6. При этом прочность закрепленного грунта на одноосное сжатие зависит от концентрации смолы и гранулометрического состава грунта и варьирует от 2 до 8 МПа.

Основные положения и требования по технологии закрепления, применяемого оборудования и проектирования закрепленных силикатизацией и синтетическими смолами массивов грунтов достаточно широко освещены в научно-технической и нормативной литературе (Справочник проектировщика, [18]).