Микроцемент «Микролег» аналог ОТДВ Микродур.

Скачать


Введение

Грунты и почвы могут быть плотными благодаря инъектированию “материалов”, способных придать, со временем, механическую прочность пропитываемым средам. Химические смеси применяются достаточно широко, поскольку это чистые жидкости, то есть они не имеют твердых частиц, и способны достаточно легко проникать через поры или тонкие трещины, например, через поры, имеющиеся в песочных фракциях суглинка (см. таблицу 1).

Их использование, помимо размера затрат, в каждом конкретном случае влечет за собой необходимость правильной оценки рисков возможного заражения окружающей среды, которые могут иметь место.
Но если использовать микродисперсные цементы, нетоксичные материалы неорганической природы, то никаких рисков такого рода не возникает. Их использование в геотехническом плане, по типу приготовления инъекционной смеси, имеющий схожие свойства с химическими смесями, предполагает, что эти смеси должны иметь очень малую дисперсность частиц: благодаря современным технологиям производства фирма Цементиросси имеет возможность производить, прямым перемолом, микродисперсные цементы.

Эти материалы имеют торговую марку МИКРОЛЕГ.
В таблице 2 показаны уровни дисперсности МИКРОЛЕГ, а также дисперсность обычных цементов: размеры гранул МИКРОЛЕГ (0,1 - 25 микрон) значительно меньше размера частиц традиционных цементов (1-100 микрон).
Микрография, показанная на рисунке 3, сделанная с помощью электронного сканирующего микроскопа, позволяют зрительно оценить эти различия. Тонкость микровяжущих определяется на основе характерного диаметра d98, которым определяется размер в микронах более 98% частиц продукта. Определение характерного диаметра d98 производится в лаборатории с помощью лазерного дифраттометра.


Таблица 2 - Примерный размер частиц некоторых типов водоэмульсионных вяжущих


Рисунок 3 - Микрография под сканирующим электронным микроскопом: сравниваются изображения с 500-м укрупнением (мм) или с 3000-м укрупнением (19 мм) а) Цемента класса 32,5; б) Цемента класса 52,5; в) Микролег d98 - 25 микрон; г) Микролег d98 - 10 микрон

Характеристики

Технические характеристики микровяжущих определены в нормативе УНИ 10764: “Микродисперсные водоэмульсионные вяжущие - Определения и реквизиты”
МИКРОЛЕГ - это водоэмульсионный вяжущий материал пуццоланового действия, полностью неорганический, не содержит растворимых солей, абсолютно атоксичный и совместимый со всеми типами грунтов и строительных материалов. Он представляет собой соответствующую комбинацию синтетических минералов щелочной природы, имеющих гидратирующее, вяжущее действие с добавлением особых минералов пуццоланового действия, отличающихся “стекловидной” структурой, имеющей следующие свойства:

  • Вступает в реакцию с гидроксидом кальция с образованием гидросоединений;
  • Адсорбирует небольшое количество воды, но достаточное для образования так называемого поверхностного суглинистого слоя, способного “смазывать” частицы продукта, повышая его текучесть (пластичность и укладываемость).

В таблицах 4, 5 и 6 показаны основные характеристики материала МИКРОЛЕГ

Химические свойства

Таблица 4 - Химические свойства материала МИКРОЛЕГ


Таблица 5 - Физические свойства материала МИКРОЛЕГ


Таблица 6 - Механическая прочность на сжатие (Мпа) на метр

Инъекционные смеси

Особая минералогическая структура материала МИКРОЛЕГ, вкупе с современной технологией измельчения и гранулометрической селекции, делают этот продукт особенно хорошо применимым для приготовления смесей для инъектирования, которые отличаются следующими характеристиками:

  • Высокой проникающей способностью. (см. таблицу 7)
  • Низкой вязкостью и высокой устойчивостью от осаждения (см. таблицу 8)
  • Отличными механическими характеристиками в отвердевшем состоянии (см. таблицу 9)


Таблица 7 - Просачивание некоторых инъекционных смесей относительно характеристик пористости.

Данные, приводимые в таблице 9, относятся к специальным растворам, полученным из двойных смесей вода/МИКРОЛЕГ и нормализированного песка сер. ЕН 196/1. Эти растворы приближаются с достаточной степенью достоверности к характеристикам смесей, получаемых путем промачивания на месте абсолютно непостоянных пористых систем (растворенных) средне-мелкой и мелкой дисперсности, которые встречаются в грунте.


Таблица 8 - Физико-геологические характеристики смесей на основе материала МИКРОЛЕГ


Таблица 9 - Прочность на сжатие специальных растворов

Примечания: если число указано в скобках, оно указывает на процентное содержание разжижающей добавки (относительно массы материала МИКРОЛЕГ), использованной для приготовления смеси.
Если указана буква (В), это указывает, что к смеси добавлен измельченный бетонит с целью уменьшения эффекта осаждения

Инъектирование

Отличная способность к адгезии к твердым поверхностям различных минералов и высокая устойчивость к воздействию агрессивных реагентов.

Способность к просачиванию (способность к инъектированию) суспензии материала МИКРОЛЕГ в пористые структуры, в соответствии с нормативом УНИ ЕН 1771, определяется в лаборатории при помощи аппаратуры, схема которой показана на рисунке 10. В цилиндр (колонну) гомогенно подается определенное количество песка, в который затем производится инъектирование под давлением. Время, за которое смесь пересекает всю колонну, а также количество вытекающей смеси, являются основными параметрами в оценке способности к инъектированию испытываемой смеси. На рисунке 11 показана примерная схема инъектирования под низким давлением в грунты.


Рисунок 10 - Схема лабораторного аппарата для испытаний на просачиваемость

Структуры и грунты, пропитанные суспензией с материалом МИКРОЛЕГ в пропорции Вода/Вяжущее < 2, не теряя естественной способности проводить водяной пар, приобретают, уже через месяц, очень высокую степень водонепроницаемости, с коэффициентом водонепроницаемости порядка 10-10 м/сек.


Рисунок 11 - Схема инъектирования под низким давлением в грунт

На графике 12 показано изменение просачиваемости токсичных отходов, удерживаемых различными типами вяжущих материалов (университет Бакнелл).


График 12 - Изменение просачиваемости токсичных отходов, удерживаемых различными типами изолирующих материалов

Материал МИКРОЛЕГ имеет также значительную способность предотвращать или резко снижать появление поверхностных нарушений, таких как подтеки и выделение солей, разрушительное расширение в результате щелочных реакций и разрушение поверхности под действием агрессивных реагентов (кислотных дождей, морской воды, моющих средств, сульфатных и сульфитных, термальных вод, промышленных отходов и т.д.).
 

Области применения

ИНЪЕКТИРОВАНИЕ СМЕСЕЙ МИКРОЛЕГ ИДЕАЛЬНО ДЛЯ:

  • Укрепление и придание водонепроницаемости горной породе и грунту
  • Блокирование подземных токов воды
  • Укрепление и заделка швов плотин и иных конструкций
  • Заделка швов свай фундамента
  • Создание водонепроницаемых водоемов для запаса воды
  • Остановка подъема капиллярной влажности
  • Облегчение экскаваторных работ при строительстве подземных конструкций (туннели, метро и т.д.)
  • Укрепление грязевых, осажденных пород и отходов

Применение материала МИКРОЛЕГ в современной геотехнике позволяет решать многочисленные технические задачи: создавать блокирующие барьеры, укреплять фундамент плотин или иных конструкций, блокировать подземные токи воды и создавать водонепроницаемые резервуары для отходов. Этот материал также рекомендуется использовать для восстановления и ремонта подземных полостей или пространств и для удержания грязевых пород или токсичных отходов. Применение материала МИКРОЛЕГ позволяет обеспечить продолжительное закрепление обрабатываемых пород: в частности, инъектирование перед началом земляных работ делает грунт механически прочным, что облегчает последующие экскаваторные работы по созданию подземных конструкций (туннелей, метро и т.д.).


Рисунок 14 - Метро, классическая схема инъектирования

Высокая степень микродисперсности водоэмульсионных вяжущих материалов делает их особенно эффективными для приготовления гомогенных водоэмульсионных суспензий высокой степени устойчивости и низкой вязкости, которые приготовляются в широком диапазоне значений пропорции вода-вяжущее (обычно от 1 до 2,5).
Такие суспензии отличаются следующими характеристиками:

  • Высокая или очень высокая способность к просачиванию в пористые системы с капиллярами до 40 микрон.
  • Отличная механическая прочность в течение продолжительного периода времени
  • Отсутствие рисков заражения окружающей среды благодаря отсутствию токсичности


Рисунок 17 - Новые технологии применения микродисперсных материалов для обеспечения безопасности загрязняющих стоков