Способ закрепления пород

/ К ПАТЕ 1 щщщ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(75) Е,И.Жирнов, Б.А,Сотник, В.И.Ледовский, И,АЮщенко и Л.К;Бабаева (73) Р,С,Оганов и Е,И,Жирнов (56) Авторское свидетельство СССР )ч. 1122786, кл. Е 02 О 3/12, 1984.Авторское свидетельство. СССР М 1574729, кл, Е 02 О 3/12, 1987. (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПОРОД (57) Использование: строительство, в частности дорожное. Сущность изобретения: Изобретени ческим методам жет быть испол частности в дорИзвестен сп лесовидного гру го нагнетания в ака и хлористог и углекислого гаНаиболее б ности и достига способ эакреп пдследовательн водного раствор ка и 10%-ного кальция с послтого воздуха. е относится к физико-химизакрепленных пород и моьзовано в строительстве, в ожном.особ закрепления породы - нта путем последовательно- грунт смеси раствора аммио кальция в соотношении 1;1 за,лизким по технической сущемому результату является ления пород, включающий ое нагнетание 5-10;4-ного а омыленного таллового певодного раствора хлорида едующим нагнетанием сжаНедостатком указанных способов является недостаточные водоустойчивость породы и ее гидроизоляционные свойства,Целью изобретения является повышение водоустойчивости породы и ее гидроиэоляционных свойств. 1794132 А сыпучие породы, монолитно-плиточные материалы, химически активные отходы закрепляют путем последовательной или одновременной раздельной обработки их в потоке атмосферного воздуха длительными или масляными щелочными отходами нефтепереработки и 5-300-ным водным раствором хлорида кальция или магния в соотношении 1,0:0,3-1,0 соответственно. При необходимости после обработки породу дополнительно уплотняют, Набчхаемость 0%, водопроницаемость 0 м,все поверхности образцов гидрофобны, 1 з.п.ф-лы, 3 табл. Цель достигается тем, что в способе закрепления породы, включающем последовательную или одновременно- раздельную обработку породы щелочным углеводородным компонентом и 5-30%-ным водным раствором хлорида кальция или магния в потоке атмосферного воздуха, в качестве щелочного углеводородного компонента используют дизельные или масляные отходы нефтепереработки в соотношении с раствором хлорида кальция или магния, равном 1,0:0,3-1,0 соответственно,Также после обработки породу дополнительно уплотняют.Использование в описываемом способе композиций связующего материала в потоке атмосферного воздуха позволяет резко увеличить их поверхность перед непосредственным контактом, Необходимость в этом обьясняется исключительно высокой актив- . ностью композиций относительно друг друга, Так при непосредственном их контакте мгновенно на границе контакта образуется объемная вязкопластичная водопроницаемая масса, блокирующая дальнейшее взаимодействие композиций, Применение же атмосферного воздуха. выполняющего роль диспергирующего и транспортирующего агента, полностью исключает это весьма нежелательное явление. Одновременно, учитывая высокие структурно-механические, гидрофобные и адгезионные свойства связующего материала, а также высокую подвижность и проникающую способность композиций связующего материала, при последовательной обработке породы композициям (которая при необходимости может повторяться неограниченное количество раз) обеспечивается воэможность практически полного блокирования поверхности сыпучей поверхности пород и перевод их в монолитно плотное водонепроницаемое тело, характеризующееся высокими водо- устойчивыми и гидроизоляционными свойствами, При этом достигается высокая эффективность блокирования химически активных отходов производства и не исключается воэможность блокирования радиоактивных отходов,Особый интерес представляет обработка породы путем одновременно-раздельной подачи воздушных потоков композиций связующего материала, Так как в этом случае связующий материал образуется уже в самом воздушном потоке, обеспечивая тем самым визуальный контроль за толщиной связующего материала на поверхности обрабатываемого обьекта, Последнее представляет существенный интерес при закреплении и гидроизоляции крупнопанельных плит, например стекла, дерева, металла, железобетона и др.В качестве композиций связующего материала использовали дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки, отвечающие требованиям и нормам ТУ 38 Аз.СССР 20139-80, и 5-30%-ный водный раствор хлористого кальция (ГОСТ 450-87) или магния, а в качестве диспергирующего и транспортирующего агента атмосферный воздух,Креплению подвергался сыпучий материал (кварцевый песок, битуминозный песчаник, деревянные опилки, резиновая крошка, цемент), монолитно-плотный плиточный материал (цемент, стекло, дерево, металл и их композиции), а также химически активные производственные отходы (фосфогипс,получаемый при производстве экстракционной фосфорной кислоты, и шлам содового производства).Опыты проводились в следующей последовательности,В первом случае сыпучую породу (битуминозный песчаник, кварцевый песок, цемент) равномерно укладывали наметаллический или деревянный фундамент,5 выполненный в виде прямоугольного желоба. Затем породу взрыхляли и обрабатывали(последовательно или одновременно раздельно) воздушными потоками композицийсвязующего материала. После чего породу10 уплотняли и испытывали на устойчивость кразмыву, набухаемость, водопроницаемость.Результаты испытаний представлены втабл.1,15 Во втором случае креплению подвергали монолитно-плотные плиточные материалы (цемент-цемент, металл-металл,стекло-стекло, цемент-металл, цемент-стекло, металл-стекло). Для этого сначала повер хности плиточных материаловобрабатывали ( последовательно или одновременно раздельно) воздушными потоками композиций связующего материала.Затем обработанные поверхности прикры вали друг к другу и уплотняли. После чегоскрепленные материалы по истечению времени выдержки 1-3 ч испытывали на прочность силы сцепления на сдвиг.Результаты испытаний представлены в 30 табл.2.В третьем случае креплению подвергали химически активные производственные отходы, В частности, был испытан фосфогипс: дигидрат и полугидрат, сырой гигро скопичный дисперсный материал,получаемый при производстве экстракционнойфосфорной кислоты в качестве отхода, а также шлам, получаемый в процессе производства кальционированной соды. Ука занные отходы также, как и в первом случаеравномерно укладывались на фундамент, взрыхляли, обрабатывали воздушными по- таками композиций связующего материала, уплотняли и по истечению времени выдерж ки испытывали на устойчивость к размыву,набухаемость, водопроницаемость и дополнительно на растворимость в воде и гидроскопичность.Результаты испытаний представлены в 50 табл.З.Во всех случаях процесс крепления породы по предлагаемому способу обладает высокой технологичностью, быстротечностью и надежностью. Сыпучие породы помимо при обретения высоких структурно-механическихсвойств характеризуются высокими водо- устойчивыми и гидроиэоляционными свойствами.Кроме того, после обработки таких химически активных отходов производства1794132 как, например, фосфогипс и шлам содового производства, обладак)щих до обработки высокой гигроскопичностью и растворимостью, полностью их теряет. В силу высоких адгезионных и адсорбционных свойств свя 10 Ф ар мул а изобретен ия 1. Способ закрепления пород, включающий последовательную или одновременно- раздельную обработку породы щелочным углеводородным компонентом и 5-300 а-ным водным раствором хлорида кальция или магния в потоке атмосферного воздуха, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения водоустойчивости породы и ее гидро- изоляционных свойств, в качестве Тзблица 1 Примечание Проницаемость, м Набухаемость(в т, по объему)Скорость движения потокаводы Давление уп. лотнения, Па диспергирующий и транс. портирующийагент Соотношение композиций связующего материала.Порода щелочной отрзствор хлорида кель.циЯ, (% СаСз) Все поверхности образ цов были Не наблюдал 5 Ов 0 Воздух 1,0 (5) ся Не наблюдал. 5 10 гид рофобныВоздух 0,5 (5) ся 1.0 Не наблюдал 5 10 Воздух 0,5 (30) ся 1,0 Не наблюдал. 5 Оз Воздух 1.0 (5) 1.0 Не наблюдал 5 10 0,5 15) Воздух Не нзблюдал 5 1 О5 101 Воздух Воздух 0,3 (30) 0.5 (5) 1 Л 1,0 ся Не нзблюд проведены с использованием раствора хлоридз магния. Результаты сопоставимы. емперзтура Примечание: Анап е опыты был огичны иопытов 18 С. Та блица 2Прочность силысцепления на сдвигПз Примечание Давление уплот пения. ПаСоотнОшение композиций связующе- Диспергирующий Материал и транспортирующий агент го материала щелочной отход рзс яор хлорида кальция (л СаСг) 2, 10 1,9 10 1,7 10 2 О 1 Оз 1 3 .105 5 1 Оз 5 105 10 5 101 5 10 з 1.0 (5 0.5 (15) 0,5 (30 1,0 (5) 0,3 (30)Воздух Воздух Воздух Воздух Воздух Цемент-цемент Цемент-метам Цемент-стеклоМетам-металл Стекло-стекло 1.0 1,0 1,01,0 1,0 на сдвиг увеличи. взлзсь до 3.4. 41 10 Пзримечание. Аналогичные опыты были проведены с использованием раствора хлоридз магния. Результаты сопостзвилы. температура опытов составляла 1 БЯС. Битуминоз. ный песчаник Битуминозный песчаник Битуминозный песчаник Кварцевый песок Кварцевый песок Кварцевый песок Цементзующего материала описываемой способ позволяет эффективно локализовать и блокировать крупные участки зараженной местности, в том числе подвергнутой 5 радиоактивному заражению щелочного углеводородного компонента используют дизельные или масляные щелочные отходы нефтепереработки на стадии очистки светлых нефтепродуктов в соотношении с раствором хлорида кальция или магния, равным 1,0:0,3-1,0 соответственно. 2, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после обработки породу дополнительно уплотняют,С течением време.ни прочность силы сцепления на сдвиг существенно увеличивается.Так по исте ению30 суток храненияобрззцовметаллцеглент прочность1794132 ТаблицаЗ Давление Скорость раствори. местьГигроск личность Соотнощение копозиция уплотнения,Пвдвиженияпотока рвзматериала щелочноа отходраствор кло ция,ь.СвСц) Не нвблю. 5 10 з 1,0 1,0 (5) 0.5 (15) Б 10 з Воздух наблюдалсяНе нвблю 1,0 Фосфогипс 5 10 Возду 1,0 Фосфо тип с далсл Не нвблю.5 10 1,0 (5) 1,0 Щлам дался Швам Не 0,5 (1 Б) наблюдалсяНе наблю. 1,0 51 О 0 Воздух 0,3 (30) Шлем 1,0 дался рнмечвние. Аналогичные опыты ыли проведены с использованием раствора клорида магния. езультаты сопоставимы, емператураопытов составляла 1 БкС,Составитель В,БикбулатоваТехред М,Моргентал КоРРектоР Д,гунько Редактор Заказ 527 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Набухавмость (е)ьпо объему) Проницал.месть, мз Все поверх. ности образ.цов были гидрофоб ии