Технология и механизация земляных работ в зимних условиях: Учебное пособие, страница 6

Покрытие осуществляется при помощи различных пеногенераторных установок производительностью в  зависимости  от  типа  60-180 м³/ч.   За смену в среднем покрывается до 3000 м² поверхности слоем  30-40 см.   Исходными  компонентами  служат два водных раствора: мочевиноформальдегидная смола МФ-17 с добавлением пенообразователя и стабилизатора пены, одновременно служащего и наполнителем для смолы КМЦ, а также смесь ортофосфорной и щавелевой кислот с добавлением пенообразователя.   Выход  пены  на  1 м³  раствора составляет 50-70 м³.

Натурные испытания показали, что пенопокрытие удовлетворительного качества можно получить при температуре воздуха  не  выше  -7 °С,  а замерзшая водовоздушная пена может существовать при любых отрицательных температурах. Следовательно, начинать работу по нанесению пены на поверхность грунта целесообразно только с наступлением устойчивых отрицательных температур воздуха порядка -7 °С и ниже.

а - барботажный способ;

б - выдувание пузырьков на сетке;

в - механический способ с помощью эжекционного ствола

Рисунок 2 - Диспергационный метод получения пен

После замерзания пена имеет замкнутую ячеистую структуру и достаточно высокую прочность на сжатие (до  10 МПа), но в результате процессов метаморфизма прочность ее снижается, а пена приобретает зернистую структуру, что приводит к ухудшению ее теплоизоляционных свойств. Изменение плотности пены в течение зимы зависит, в основном, от температуры наружного воздуха - чем ниже температура, тем меньше плотность.

Применение этого способа дает возможность продлить время разработки на два месяца, так как в течение этого периода грунт находится в талом состоянии. Кроме того, промерзший под пеной грунт имеет более высокую температуру относительно промерзшего в естественных условиях грунта, а потому и меньшую механическую прочность. Это облегчает и удешевляет разработку грунтов в зимних условиях в несколько раз.

1.6 Искусственное засоление

Известно, что присутствие в воде растворенного вещества понижает точку ее замерзания. При этом, чем больше концентрация раствора, тем ниже точка замерзания. Путем искусственного увеличения содержания в грунте водорастворимых солей можно повысить концентрацию грунтового раствора и понизить тем самым температуру замерзания грунта.

Применение водорастворимых солей, и, в частности, хлористого натрия или хлористого кальция, позволяет подготовить грунты для комплексного выполнения земляных работ: разработки, транспортировки и укладки. Рациональность этого метода очевидна уже потому, что засоленный грунт при отрицательных температурах не смерзается, легко разрабатывается механизмами, применяемыми для не замерзших грунтов. Кроме того, засоленный грунт не примерзает к землеройным механизмам и кузовам автосамосвалов и легко подвергается уплотнению при укладке его в земляное сооружение.

Практическое применение этого способа в значительной степени зависит от фильтрующей способности грунта. Обработка грунтов с высокой фильтрующей способностью (пески и супеси) достаточно проста: на поверхность участка, подлежащего предохранению от промерзания, равномерно рассыпают заданное количество соли, а затем грунт иногда пропахивают. Соль при этом растворяется в грунтовой воде и равномерно пропитывает грунт.

Для грунтов с низкой фильтрующей способностью (глины и тяжелые суглинки) в грунте пробуривают сетку скважин, в которые под давлением нагнетают водный раствор соли. Иногда для удешевления этого трудоемкого и неэкономичного способа участок заливается раствором,  при  этом  на  1 м³  грунта  используется различное количество реагентов: