Збільшення проникної здатності рідкого скла, міцності і водостійкості затверділого рідкого скла, на основі закономірностей колоїдної хімії, фізико-хімічної механіки дисперсних систем, матеріалів для зміцнення слабких ґрунтів в основах і земляному полотні.
Аннотация к работе
Особливе значення, на наш погляд, рідке скло має для ущільнення і зміцнення ґрунтів (силікатизація та електросилікатизація) основ з дрібного піщаного, лесоподібного та глинистого ґрунтів, а також для герметизації обводнених підвалів і підземних споруд (тунелів, переходів, колекторів, водопропускних труб, резервуарів та ін.). Проте, разом з вказаними позитивними властивостями, рідке скло має недоліки, основними з яких є його недостатньо висока проникна здатність, низька міцність при однорозчинній силікатизації дрібних і пилуватих пісків та інєктуванні в будівельні конструкції з дрібними порами і капілярами, а також низька водостійкість, відсутність гідравлічних властивостей. У звязку з цим тема дисертації, присвячена збільшенню щільності і міцності слабких ґрунтів в основах будівель і споруд, герметизації обводнених підвалів і підземних споруд шляхом модифікування рідкого скла із збільшенням його проникної здатності, міцності, водостійкості і наданням йому гідравлічності (можливості набирати міцність у воді), є актуальною і значущою. Наукова гіпотеза досягнення поставленої мети дисертації полягає в такому: збільшення проникної здатності, міцності, водостійкості рідкого скла і надання йому гідравлічності може бути досягнуте за рахунок нейтралізації виникаючої при нагнітанні гальмуючої дії потенціалу течії і збільшення кількості електрогетерогенних контактів між структурними елементами рідкого скла, що твердіє, шляхом введення в його склад в оптимальній кількості водорозчинного аніонного поліелектроліту, зокрема добавки С-3 (чи її аналогу СП-1). Для досягнення вказаної мети в роботі були поставлені такі основні завдання наукових досліджень: · узагальнення й аналіз існуючих теоретичних та експериментальних досліджень з метою виявлення механізмів проникнення рідкого скла у відповідні ґрунти, а також механізмів взаємодій між частинками рідкого скла, частинками ґрунту і частинками різних матеріалів, які додаються в рідке скло або до яких воно додається з метою поліпшення їх властивостей;Рідке скло являє собою водяний розчин склоподібних силікатів (силікат-брили або гранулята) складу R2O?n?S?2, де R2O - Na2O чи К2O, а n - Si2О - це модуль рідкого скла. Найбільш дешевим є рідке скло, що містить в основному силікати натрію. Рідке скло знайшло широке застосування, воно використовується як самостійне вяжуче зі спеціальними властивостями, так і у складі інших матеріалів (кислотостійкість, вогнетривкість, антисептичність, гідроізолююча здатність); як клеючий матеріал для зміцнення, ущільнення і підвищення водостійкості і непроникності слабких ґрунтів шляхом силікатизації або цементації з додаванням рідкого скла; готування грунто-силікатних сумішей під фундаменти й у дорожньому будівництві; як добавка в стержні в металургійній промисловості та ін. Широко й ефективно застосовується рідке скло як компонент добавки в бетонах, розчинах, комплексних вяжучих, сухих сумішах і проникаючих складах, при цьому поліпшення їхньої міцності і непроникності, як правило, відбувається за рахунок взаємодії рідкого скла з вапняною складовою цих матеріалів з активними мікронаповнювачами з утворенням гідросилікатів кальцію або інших продуктів, або адгезійних взаємодій на границях розділу з наповнювачами і мікронаповнювачами. Як бачимо, ефективність застосування рідкого скла обумовлена тим, що рідке скло модифікує бетон, розчин і цемент, чи його модифікують мікронаповнювачі за рахунок хімічної й адгезійної взаємодії.