Приложение 3 (рекомендуемое). Цементация грунтов стабильными цементно-глинистыми растворами

Приложение 3
(рекомендуемое)

Цементация грунтов стабильными цементно-глинистыми растворами

1. Стабильные растворы, образованные путем добавления к цементному раствору глинистого материала, следует применять при противофильтрационном назначении цементации:

при преобладании в грунтах крупных открытых трещин с раскрытием более 5 мм и характеризующихся удельным водопоглощением, превышающим (50-100 люжонов);

при необходимости заполнения отдельных крупных пустот и карстовых полостей.

2. В обводненных грунтах, содержащих водные потоки со скоростью движения более 2400 м/сут, стабильные цементно-глинистые растворы следует применять только вместе со специально подобранными и проверенными на опыте добавками, обеспечивающими быстрое загустевание или схватывание раствора в текущей воде.

3. Для приготовления стабильного цементно-глинистого раствора при цементации крупных трещин следует использовать:

в качестве вяжущего вещества - цемент, удовлетворяющий требованиям п.п. 11.1-11.5 настоящих Норм;

в качестве стабилизирующего компонента - глинистые материалы, расположенные в порядке уменьшения предела текучести, снижения стабилизирующего эффекта и увеличения количества материала, необходимого для составления стабильного раствора, - активированный бентонит, бентонитовую глину (карьерную или в порошке), глину, суглинок тяжелый, суглинок легкий.

При возможности использования нескольких видов глинистого материала предпочтение следует отдавать:

в качестве основного экономичного материала - легкому пылеватому суглинку с пределом текучести 25-35% с каолинитовой глинистой фракцией, легко распускающемуся в воде;

в качестве дополнительного компонента, усиливающего стабильность, - активированному бентониту.

4. Во всех используемых глинистых материалах содержание зерен крупнее 1 мм не должно превышать 1%.

Карьерные глинистые материалы, засоренные крупным песком, дресвой, щебнем, должны проходить предварительную очистку от крупных включений.

5. Стабильный цементно-глинистый раствор должен иметь:

водоотделение в течение двух часов не более 2%;

подвижность, измеренную расплывом по конусу АзНИИ, от 10 до 18 см;

прочность на сжатие цементно-глинистого камня: для 7 сут твердения 0,1-0,5 МПа и для 28 сут твердения 0,2-1,0 МПа.

6. В том случае, если свойства глинистого материала не позволяют одновременно обеспечить все требования, указанные в п. 5 настоящего приложения, следует использовать химические добавки, уменьшающие водоотделение или повышающие подвижность раствора.

7. Приближенно в зависимости от предела текучести глинистого материала содержание компонентов в стабильном цементно-глинистом растворе рекомендуется принимать по табл. 1.

Таблица 1

Предел текучести глинистого материала, %	Содержание в 1 м3 раствора			Плотность раствора, г/см3
	цемента, кг	глинистого материала (в сухом весе), кг	воды, л
30	190-280	865-785	620	1,67-1,68
40	210-315	635-540	700	1,54-1,56
55	235-350	390-290	780	1,40-1,42
75	260-375	215-120	835	1,31-1,33
100	280-390	135-40	860	1,27-1,29

При применении бентонитов состав раствора следует назначать только на основе лабораторных испытаний.

8. Состав стабильного раствора и его свойства должны быть уточнены по результатам испытания растворов, приготовленных в производственных условиях.

9. Приготовление стабильного цементно-глинистого раствора следует производить способом раздельного приготовления водного глинистого раствора и водного цементного раствора с последующим смешением этих растворов или введением цемента в глинистый раствор.

При использовании в качестве глинистого материала легкого суглинка допускается производить добавку суглинка с естественной влажностью непосредственно в цементный раствор.

10. Тонкодисперсные глинистые материалы (бентониты, глины, тяжелые суглинки), применяемые для глинистых растворов, должны проходить предварительное размельчение и диспергирование, осуществляемое механическим (размешивание, вибрирование) или химическим (добавка диспергирующих веществ) способами, обеспечивающими появление характерных для тонкодисперсного состояния материалов свойств и устраняющими комки глины, закупоривающие раствороводы и скважину.

11. При дозировании глинистого материала в раствор должна учитываться его естественная влажность; количество глинистого материала с естественной влажностью W (%) должно составлять 1 + W /100 от требуемого количества сухого материала.

12. При проведении цементации с применением стабильных растворов должны выполняться требования настоящих Норм, относящиеся к цементации нестабильных цементных растворов, если они не противоречат требованиям п.п. 13-18, изложенным ниже.

13. Наибольший допустимый расход стабильного раствора следует принимать равным допустимому расходу нестабильного раствора, определенному согласно приложению 10 настоящих Норм.

Давление отказа стабильного раствора, как правило, должно быть вдвое меньше, чем давление отказа для нестабильного раствора, принятое для данных грунтов.

14. Цементация стабильными растворами, как правило, ведется одним неизменным составом раствора, не зависящим от расхода раствора.

15. Нагнетание стабильного раствора должно продолжаться:

до введения в грунт определенного количества раствора (нормы), установленного проектом и обычно составляющего в зависимости от степени пустотности грунта от 0,5 до 2 раствора на один метр длины зоны;

до наступления отказа, если отказ был достигнут до введения нормы раствора.

В том случае, если нагнетание стабильного раствора используется для максимального заполнения крупных карстовых полостей, объем нагнетаемого раствора не должен нормироваться, и нагнетание ведется до отказа независимо от величины поглощения раствора.

16. Цементация грунтов стабильными растворами должна, как правило, сопровождаться последующей цементацией их нестабильными цементными растворами.

По решению проектной организации последующее нагнетание нестабильных растворов следует производить:

через рабочие скважины последней очереди, в которых до этого выполнялась цементация стабильными растворами, или через дополнительные скважины.

Нагнетание нестабильных растворов следует производить через 2-5 сут после нагнетания стабильных растворов.