EN
Жер құрылысы инженерлері мен атқарушылар полиуретандық көпіршікті ерітінді жоба үшін олар тез арада жердің жағдайының материалдың қаншалықты жақсы жұмыс істеуін анықтауда шешуші рөл атқаратынын байқайды. Полиуретан көпіршіктелген цементтің әртүрлі қоршаған ортада әртүрлі екенін білу керек, сондықтан инъекциялық бағдарламасын іске асыруға дейін осы айнымалыларды түсіну маңызды. Құрғақ құмды топырақта өте жақсы нәтиже беретін дәл сол құрам ылғалданған сазда қолданылатын әдісті мұқият таңдаусыз нашар нәтиже беруі мүмкін.
Полиуретан көпіршіктелген цементтің қолданылу аясы геотехникалық және инфрақұрылымдық жөндеу саласында өте кең: ол ойықтарды тұрақтандырудан бастап, трубалардың саңылауларын толтыруға және жол бетін көтеруге дейін қолданылады. Оның кеңейетін, жеңіл сипаты оны өте көпфункциялық етеді, бірақ осы көпфункциялық қасиет негізінен цементтің нақты қандай топырақпен әрекеттесуіне байланысты. Бұл мақала әсер ететін негізгі факторларды талдайды полиуретандық көпіршікті ерітінді практиктердің құрамды таңдау, инъекция параметрлері және күтілетін нәтижелер туралы ақпаратты негізделген шешім қабылдауына мүмкіндік беретін әртүрлі топырақ түрлеріндегі өнімнің өнімділігі.
Топырақтың ылғалдылығы және оның полиуретан көпіршік толтырғышына әсері
Су мөлшері реакцияны қалай пішіндейді
Полиуретан көпіршік толтырғышының өнімділігі үшін ең әсерлі айнымалылардың бірі – оны қоршаған топырақтың ылғалдылығы. Гидрофобты полиуретан көпіршік толтырғышы сумен әрекеттесуге арналып жасалған, яғни кеңейу мен қату процесін іске қосу үшін ылғалды пайдаланады. Тұрақты ылғалдылық деңгейі бар топырақта гидрофобты полиуретан көпіршік толтырғышы болжанатын тәртіппен кеңейеді, бос орындарды толтырады және берік, су өткізбейтін масса түзеді. Алайда, ылғалдылық деңгейі өте төмен немесе өте ауытқушы болса, реакция кинетикасы өзгеруі мүмкін, нәтижесінде көпіршіктің тығыздығы біркелкі болмауы немесе бос орындардың толық толтырылмауы орын алуы мүмкін.
Қаныққан топырақтарда немесе белсенді су кірісі бар аймақтарда гидрофобты құрамы таңдалған кезде полиуретандық көпіршік толтырғыш әсіресе жақсы жұмыс істейді. Толтырғыш сумен қатты әрекеттеседі, бос суды ығытып, бос орынды жабу үшін тез ұлғаяды. Бұл қасиет цементтік толтырғыштар сумен сұйылатын немесе жуылып кететін дымқыл жер жағдайларында полиуретандық көпіршік толтырғыштың алдыңғы шешім болуына себеп болады. Қаныққан жағдайларда инъекциялау жылдамдығын қатаң бақылау қажет, өйткені көпіршік алдында артық кері қысым пайда болуы мүмкін.
Сазды топырақтар және ылғалды ұстау қиындықтары
Полиуретандық көпіршікты қоспа қолданылуы үшін сазды топырақтар ерекше қиындық туғызады. Саздың жоғары мөлшері бар топырақтар ылғалды біркелкі емес ұстайды, ал олардың пластикалық қасиеті көпіршікты қоспаның кеңеюіне кедергі болады, сондықтан полиуретандық көпіршікты қоспаның инъекциялануының тиімді радиусы шектеледі. Полиуретандық көпіршікты қоспаны когезиялық сазға инъекциялаған кезде көпіршік қоспасы топырақ матрицасына біркелкі сіңіп кетуі орнына ең аз кедергі көрсететін жазықтықтар бойынша сызылады. Бұл сызылу әдісімен қоспа енгізуі міндетті түрде ақаулық емес — ол әлі де маңызды топырақ күшейтуін қамтамасыз ете алады, бірақ полиуретандық көпіршікты қоспаның бағдарламасын құрған кезде жобалаушыларға анизотропты қоспа таратылуын ескеру қажет.
Топырақтың сіңіргіштігі, бос көлемінің құрылымы және қоспаның сіңуі
Дәнді топырақтар мен ашық бос көлемдер желісі
Жоғары өткізгіштікке ие құмды және шаңды топырақтар полиуретанлық көпіршікті цементтің кеңейген көпіршіктің қатайғанға дейін инъекциялау нүктесінен одан әрі таралуына мүмкіндік береді. Бұл ашық бос орындар желісі полиуретанлық көпіршікті цемент үшін қолайлы, егер мақсат — үлкен көлемдегі бос материалды тығыздандыру немесе құрылыстың астындағы ретсіз қуысты толтыру болса. Цемент бөлшектер арасындағы кеңістіктерге сіңіп кетеді және кеңейген кезде бөлшектерді бір-біріне бекітеді, сондықтан тіреу қабілеті қалпына келеді. Дегенмен, артық өткізгіштік полиуретанлық көпіршікті цементтің көп қашықтыққа жылжуына да әкелуі мүмкін, бұл жергілікті тығыздықтың жақсаруын төмендетеді және материалдың шығыны бюджеттік күтілімдерден асып кетуіне әкеледі.
Бос орынның өлшемі полиуретанлық көпіршікті цементтің кеңеюі мен қатуына тікелей әсер етеді. Тозған жол жабынының астында немесе ағып жатқан коммуникациялық құбырлардың айналасында орналасқан ірі жеке бос орындар полиуретанлық көпіршікті цементтің еркін кеңеюіне мүмкіндік береді және ол өзінің жобаланған тығыздығына жетеді. Ал әртүрлі тұтқырлы құмдар ішіндегі кіші таралған бос орындар полиуретанлық көпіршікті цементтің төмен бастапқы тұтқырлығы мен ұзақ гельдену уақытын қажет етеді, сондықтан материал кеңейгенге дейін жеткілікті тереңдікке сіңіп кетеді. Сондықтан белгілі бір бос орын геометриясы үшін дұрыс полиуретанлық көпіршікті цемент формуласын таңдау – маңызды жобалау шешімі.
Сазды топырақтар мен аралас сіңімділік аймақтары
Сазды топырақтар полиуретан көпіршікті цементтің қолданылуы үшін қиын орташа орын алады. Олардың сіңірілуі құмдарға қарағанда төмен, бірақ саздарға қарағанда жоғары, сонымен қатар олардың когезиясы минималды болғандықтан, инъекциялау кезінде гидравликалық сызаттарға ұшырау қаупі бар. Егер полиуретан көпіршікті цементтің инъекциялау қысымы саз матрицасының пассивті кедергісінен асып кетсе, бақыланбайтын сызаттар пайда болуы мүмкін, нәтижесінде беткі қабат көтерілуі немесе қажетті өңдеу аймағынан ауытқуы мүмкін. полиуретандық көпіршікті ерітінді біртекті өңдеу алу үшін инъекциялау қысымын, әрбір көтерілу бойынша көлемді және тесік арасындағы қашықтықты мұқайып қадағалау қажет, өйткені бұл жоғары жатқан құрылымды бұзбауға көмектеседі.
Температура, топырақ химиясы және инъекциялау параметрлері
Жердің температурасы және реакция жылдамдығы
Полиуретандық көпіршікті цемент – бұл химиялық түрде белсенді екі компонентті жүйе, сондықтан барлық полиуретан реакциялары сияқты ол температураға сезімтал. Суық топырақта – әсіресе 10 градус Цельсийден төменде – полиуретан көпіршікті цементтің реакциясы қатты баяуласады, бұл көпіршіктің қату уақытын ұзартады және материал қатуға дейін толық көлемге жетпесе, соңғы көпіршіктің тығыздығын төмендетеді. Суық аймақтарда немесе терең жерлерде жұмыс істейтін құрылысшылар суыққа төзімді полиуретан көпіршікті цементтің арнайы құрамдарын таңдауға немесе топырақ ортасындағы жылу дефицитін компенсациялау үшін компоненттерді алдын ала қыздыруға тиіс.
Жоғары топырақ температуралары полиуретанлық көпіршікті цементтің әсерін аса жылдамдатуы мүмкін, бұл терең инъекциялау жұмыстарында сирек кездеседі. Жылдам гельдену уақыты тиімді проникновение радиусын азайтады және цементтің мақсатты бос орынды толтырмай-ақ қатаятындығына әкелуі мүмкін. Температураны бақылау және жердегі жылулық жағдайларға қарай полиуретанлық көпіршікті цементтің катализаторлық қатынасын дұрыс таңдау – тұрақты әсер ету үшін тәжірибелік құралдар.
Топырақ химиясы және ластаушы заттардың әсері
Топырақтың химиялық ортасы полиуретан көпіршік қоспасының қолданылуына аз байқалатын жолдармен әсер етуі мүмкін. Өте қышқылды немесе сілтілі топырақтар уретан реакциясына кедергі келтіруі мүмкін, нәтижесінде қатаятын уақыт өзгереді немесе полиуретан көпіршік қоспасының минералды бөлшектерге ұзақ мерзімді адгезиясы төмендейді. Көмірсутқа ластанған топырақтар да басқа бір қиындық туғызады, себебі мұнай негізіндегі қалдықтар топырақ бөлшектерін қаптап, гидрофобты полиуретан көпіршік қоспасының ылғалмен іске қосылатын реакциясын тежейді. Мұндай орталарда мұнай негізіндегі гидрофобты полиуретан көпіршік қоспасының құрамы химиялық үйлесімділікті жақсы қамтамасыз етеді және мұнаймен ластанған су немесе топырақ болса да реакцияның тұтастығын сақтайды. Полиуретан көпіршік қоспасын химиялық тұрғыдан күрделі жерлерде қолдануға дейін әрқашан үйлесімділік сынағын өткізіңіз.
Жиі қойылатын сұрақтар
Полиуретан көпіршік қоспасын қолдану үшін қай топырақ түрі ең қиын?
Сазды топырақтар әдетте полиуретан көпіршікті цементтің ең қиын ортасы болып табылады, себебі олардың пластикалығы көпіршіктің біркелкі кеңеюіне кедергі келтіреді. Полиуретан көпіршікті цемент сазды топырақта оның ішіне сіңіп кетуіне қарағанда, оны сындырып өтеді, сондықтан өңделетін аймақ бойынша жеткілікті жамылу мен құрылымдық жақсартуға қол жеткізу үшін ұқыпты инъекциялық жобалау қажет.
Полиуретан көпіршікті цементті суға толып кеткен немесе толығымен қаныққан топырақтарға қолдануға бола ма?
Иә. Гидрофобты полиуретан көпіршікті цемент дәл сулы және суға толып кеткен жағдайларда жұмыс істеуге арналған. Цемент бос сумен әрекеттесіп, ылғалды ығыстырып, бос орындарды жабу үшін тез кеңейеді. Бұл полиуретан көпіршікті цементті басқа цемент түрлері сумен сұйылу немесе жуылу нәтижесінде қолданылмайтын су астындағы қолданулар үшін сенімді таңдауға айналдырады.
Инъекциялық қысым полиуретан көпіршікті цементтің шашыраңқы құмдардағы өнімділігіне қалай әсер етеді?
Сырымай құмды топырақтарда инъекциялық қысым полиуретан көпіршікті цементтің кеңейіп, қатаятынға дейін қанша арақашықтыққа жететінін анықтайды. Қысымның артық болуы полиуретан көпіршікті цементтің мақсатты аймақтан тысқары ығысуына әкеліп соғады, ол материалдың шығынын тудырады және жергілікті тығыздану деңгейін төмендетеді. Орташа қысымда басқарылатын, басқышты инъекциялау әдісі полиуретан көпіршікті цементтің тығыздануды біртіндеп арттыруына мүмкіндік береді және есептелген тірек қабілетінің жақсартылуын қамтамасыз етеді.