Силикатизация
– это химическое закрепление грунтов с Кф =
2…80 м/сут при нагнетании в основание раствора кремневой кислоты (жидкого
стекла) Na2 O·nSiO2. При разложении в грунте кремневая кислота
переходит в состояние геля и связывает отдельные минеральные частицы.
Для ускорения данного химического процесса в грунт вводят катализатор – хлористый
кальций (Са Сl2). Такой способ закрепления грунтов получил название
двухрастворного (см. схему).
Принципиальная схема двухрастворной силикатизации оснований.
На представленной схеме обозначены следующие технологические операции: а) - нагнетание
жидкого стекла при погружении инъектора; б) – нагнетание хлористого кальция при
извлечении инъектора.
Закрепленный грунт основания приобретает прочность следующего порядка:
- песок – 1,5…3,0 мПа;
- супесь – 0,5 мПа;
- лёсс – 0,8 мПа.
Силикатизация находит широкое применение для закрепления пылеватых грунтов, удовлетворяя
требованиям повышения прочности оснований при реконструкции сооружений.
Для грунтов с Кф = 0,2…5 м/сут (пылеватые
пески, супеси) используется однорастворный метод силикатизации. В этом случае инъекционный
гелеобразующий раствор состоит из смеси жидкого стекла и фосфорной кислоты (Na2O·nSiO2
+ H3PO4). Однорастворный метод силикатизации придает прочность
грунту порядка 0,3…0,5 мПа. Однако из-за относительно большой стоимости H3
PO4, данный метод закрепления получил ограниченное применение.
Необходимо отметить, что для лёссовых (химически активных) грунтов, в составе
которых содержатся соли кальция (CaSO4) , также используется однорастворный
метод силикатизации. В этом случае в закрепляемое основание нагнетается лишь раствор
кремневой кислоты (силиката натрия), который, взаимодействуя с солями кальция, образует
водонерастворимый гель.
В лёссовых грунтах однорастворный метод силикатизации придает закрепленному
грунту прочность до 2 мПа.