Методы силикатизации грунтов

На долговечность здания непосредственно оказывает влияние несущая способность грунта. Когда почва на отведенном под строительство участке неустойчивая, для ее упрочнения проводится стабилизация. Наилучший результат дает силикатизация. Грунт нагнетают химическими компонентами в виде гелеобразной массы. Стабилизирующее вещество заполняет пустоты, вытесняет влагу. После затвердевания гель вперемешку с почвой образует прочную структуру высокой плотности. Увеличиваются несущие свойства неустойчивых пород, повышается стойкость к поглощению воды. Существует два метода силикатизации грунта с применением однорастворной и двухрастворной инъекции.

Особенности и методы силикатизации

О необходимости стабилизации пород определяют по результатам проведенных гидрогеологических изысканий на стройплощадке. Неустойчивыми считаются следующие виды почв:

• водонасыщенные;
• рыхлые;
• просадочные;
• микропористые;
• сухие пески;
• насыпные грунты.

Проведение инженерных изысканий дополнительно помогает определить состав пород, наличие примесей искусственного и природного происхождения. Если земельный участок, отведенный под строительство, пропитан смолами или нефтепродуктами, силикатизацию выполнить невозможно.

Технология однорастворной силикатизации

Метод подходит для сухих сыпучих пород, обладающих коэффициентом фильтрации 0,2-5 м/сутки. Состав для однорастворной инъекции применяют двух типов:

1. Смесь жидкого стекла с фосфорной, кремнефтористой или серной кислотой. Химический состав вводят в пылеватые пески, другие сыпучие породы, не предназначенные под зеленые насаждения. Жидкое стекло исполняет роль стабилизатора. Кислота нужна для реакции. Ранее применяли сернокислый аммоний, но компонент был запрещен экологическими службами. После инъекции песок утрачивает сыпучесть. Полученных несущих свойств недостаточно для строительства тяжелых зданий.
2. Жидкое стекло в чистом виде. Стабилизирующий компонент вводят в песчаные почвы, предназначенные под насаждения лесов. Реакция жидкого стекла происходит при контакте с природными водорастворимыми солями.

Для инъекций подготавливают скважины. Раствор закачивают под давлением насосами. При использовании смеси из жидкого стекла и кислоты, все компоненты вводят одновременно.

Технология двухрастворной силикатизации

Метод подходит для влажных песков и подвижных пород, образующих плывуны. Коэффициент фильтрации водонасыщенных грунтов составляет 2-80 м/сутки. Состав для двухрастворной инъекции включает два компонента:

1. Жидкое стекло.
2. Хлористый кальций.

Компоненты нагнетают поочередно. Первую инъекцию делают стабилизатором, вторую – окислителем. При смешивании начинается реакция, образуется гель кремниевой кислоты. На протяжении суток идет интенсивный процесс затвердевания. Полностью гель «созревает» через 80-90 дней. Прочность подвижного водонасыщенного грунта повышается до 5,5 МПа. Несущей способности достаточно для возведения тяжелых зданий.

Аналогом двухрастворной силикатизации считается новая методика – Uretek deep injection. Применяют технологию в промышленном строительстве многоэтажных каменных зданий, тяжелых гидротехнических сооружений. Несущую способность пород увеличивают инъекцией геополимерных составов. После застывания почва утрачивает способность к проседанию.

Востребованы методы силикатизации грунтов в строительстве жилых и производственных зданий, автотрасс, гидротехнических объектов, железных дорог. Технологии помогают уплотнить выработанные, насыпные, лессовые почвы. Процесс силикатизации не требует применения сложных механизмов и оборудования, отличается от других технологий ускоренной возможностью укрепить неустойчивые породы до требуемого показателя.