RU2340727C1 - Protective hydraulic insulating screen - Google Patents
Protective hydraulic insulating screen Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340727C1 RU2340727C1 RU2007104751/03A RU2007104751A RU2340727C1 RU 2340727 C1 RU2340727 C1 RU 2340727C1 RU 2007104751/03 A RU2007104751/03 A RU 2007104751/03A RU 2007104751 A RU2007104751 A RU 2007104751A RU 2340727 C1 RU2340727 C1 RU 2340727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- protective
- sand
- mineral
- clay
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 35
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims description 23
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 8
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 4
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 4
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 57
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 3
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- -1 chalk Chemical compound 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям гидроизоляционных защитных экранов, предотвращающих проникновение загрязненных и грунтовых вод, и может быть использовано для создания гидроизоляции днищ накопительных амбаров, котлованов, резервуаров.The invention relates to the field of construction, and in particular to structures of waterproofing protective shields that prevent the entry of contaminated and groundwater, and can be used to create waterproofing of the bottoms of storage barns, pits, tanks.
Известен защитный экран накопительного амбара, включающий гидроизоляцию дна накопительного амбара на торфяном грунте, содержащий слой песчано-глинистой смеси, уложенный на подготовленном днище амбара (RU 2144112, 7 E02D 31/02, В09В 1/00, 2004).A protective shield of the storage barn is known, including waterproofing the bottom of the storage barn on peat soil, containing a layer of sand-clay mixture laid on the prepared bottom of the barn (RU 2144112, 7 E02D 31/02, B09B 1/00, 2004).
Использование известного технического решения обеспечивает сокращение затрат и сроков строительства. Однако низкая надежность образованного гидроизоляционного экрана, обусловленная его дискретностью и рыхлостью даже после уплотнения, является его существенным недостатком. Для повышения надежности гидроизоляционного слоя необходимо увеличение расхода глины с целью заполнения пор песка и обволакивания контактных поверхностей песчинок, по которым может проникать влага. Процесс набухания используемой негидролизованной глины незначительный - 10-15%, образовавшаяся гелевая фаза недостаточно плотная. Использование известного решения затрудняется также отсутствием данных о количественных соотношениях компонентов защитного слоя и конкретизации используемого глинистого сырья.The use of well-known technical solutions provides a reduction in costs and construction time. However, the low reliability of the formed waterproofing screen, due to its discreteness and friability even after compaction, is its significant drawback. To increase the reliability of the waterproofing layer, it is necessary to increase the consumption of clay in order to fill the pores of the sand and envelop the contact surfaces of the grains of sand, through which moisture can penetrate. The process of swelling of the used non-hydrolyzed clay is insignificant - 10-15%, the resulting gel phase is not dense enough. The use of the known solution is also hampered by the lack of data on the quantitative ratios of the components of the protective layer and the specification of the clay raw materials used.
Известен также защитный экран, содержащий слой из тиксотропного раствора, разлитый слоем 20-50 мм на поверхность предварительно уплотненного грунта, на котором после выдержки в течение 1,5 часов насыпан слой песка не менее 500 мм (RU 2070253, 7 E02D 31/00, 1996).Also known is a protective screen containing a layer of thixotropic solution, poured with a layer of 20-50 mm onto the surface of a previously compacted soil, on which, after holding for 1.5 hours, a sand layer of at least 500 mm is poured (RU 2070253, 7 E02D 31/00, 1996).
Основным недостатком известного защитного экрана является низкая надежность, обусловленная отсутствием несущей способности пленки тиксотропного материала, что приводит к ее нарушению при нанесении слоя песка. Указанная выдержка до 1,5 часов не приводит к заметному изменению прочностных характеристик пленки тиксотропного материала. Таким образом, использование указанного изобретения не обеспечивает надежное предотвращение распространения агрессивных жидкостей и влаги сквозь защитный экран.The main disadvantage of the known protective screen is the low reliability due to the lack of bearing capacity of the film of the thixotropic material, which leads to its violation when applying a layer of sand. The specified exposure to 1.5 hours does not lead to a noticeable change in the strength characteristics of the film of the thixotropic material. Thus, the use of this invention does not reliably prevent the spread of aggressive liquids and moisture through the protective shield.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является защитный экран, образованный нанесенным на подготовленную уплотнением поверхность резервуара защитным слоем, для которого используют по меньшей мере один слой расположенных внахлест кусков гибкого материала, в качестве которого используют стеклоткань, пропитанную водным раствором анионного полимера с концентрацией от 0,1 до 5 мас.% и вязкостью от 1000 до 10000 мПа·с, причем этот слой размещен поверх слоя песка, а на поверхности стеклоткани размещен защитный слой минерального дисперсного материала, например песка, или глины, или щебня (RU 2237781, 7 E02D 31/00, 2004).Closest to the proposed invention is a protective screen formed by a protective layer deposited on the prepared surface of the tank seal, for which at least one layer of lapped pieces of flexible material is used, which is fiberglass impregnated with an aqueous solution of anionic polymer with a concentration of 0.1 up to 5 wt.% and viscosity from 1000 to 10000 MPa · s, moreover, this layer is placed on top of the sand layer, and on the surface of the fiberglass is placed a protective layer of mineral dispersed material, for example sand, or clay, or crushed stone (RU 2237781, 7 E02D 31/00, 2004).
Использование известного защитного экрана исключает возможность проникновения сквозь него грунтовых вод, что обеспечивает возможность использования данного изобретения для гидроизоляции резервуаров и накопительных амбаров, содержащих технологические отходы.The use of a known protective screen eliminates the possibility of groundwater penetrating through it, which makes it possible to use the present invention for waterproofing reservoirs and storage barns containing process waste.
К недостаткам известного решения можно отнести его высокую себестоимость, обусловленную использованием анионных полимеров заданной концентрации и вязкости для создания в совокупности со стеклотканью сплошного гидроизоляционного слоя. При этом нанесение поверх образованного слоя порошковой глины слоем 30 см нерационально и также повышает расходы на возведение защитного экрана. При поступлении жидких отходов на поверхность рыхлого слоя порошковой глины нарушается его сплошность, что отрицательно сказывается на водоупорности защитного экрана. Повышенная себестоимость известного защитного экрана затрудняет также использование данного технического решения для гидроизоляции котлованов (резервуаров), имеющих большие площади, например до нескольких гектар.The disadvantages of this solution include its high cost, due to the use of anionic polymers of a given concentration and viscosity to create a continuous waterproofing layer in conjunction with fiberglass. At the same time, the application of powder clay over a formed layer of 30 cm with a layer of irrational and also increases the cost of erecting a protective screen. When liquid waste enters the surface of a loose layer of powder clay, its continuity is violated, which negatively affects the water resistance of the protective screen. The increased cost of the known protective screen also makes it difficult to use this technical solution for waterproofing pits (tanks) having large areas, for example up to several hectares.
Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемого изобретения, является разработка конструкции защитного гидроизоляционного экрана, обеспечивающего надежное предотвращение проникновения грунтовых вод при одновременном снижении его себестоимости.The task to which the creation of the invention is directed is the development of the design of a protective waterproofing screen that provides reliable prevention of the penetration of groundwater while reducing its cost.
Указанная задача решается тем, что в защитном экране, содержащем уложенные на подготовленной изолируемой поверхности слои гибкого защитного материала и минерального дисперсного материала, согласно изобретению первым на изолируемой поверхности расположен слой минерального дисперсного материала толщиной 5-7 см, выполненный из смеси, содержащей мелкозернистый песок и порошковые глину и известь при следующем соотношении компонентов, мас.%: песок 60-70, глина - 24-28, известь - 5-6, минеральные или химические комплексообразующие добавки 1-2, поверх этого слоя последовательно расположены слой водопроницаемого гибкого материала и дренирующий слой песка толщиной 10-15 см.This problem is solved in that in a protective screen containing layers of a flexible protective material and mineral dispersed material laid on a prepared insulated surface, according to the invention, the first layer of mineral dispersed material 5-7 cm thick, made of a mixture containing fine-grained sand, is located on the insulated surface powder clay and lime in the following ratio of components, wt.%: sand 60-70, clay - 24-28, lime - 5-6, mineral or chemical complexing additives 1-2, on top that layer are sequentially disposed a layer of flexible material permeable drainage layer of sand and a thickness of 10-15 cm.
Задача решается также тем, что в дисперсном минеральном материале использованы или гидрослюдистая, или монтмориллонитовая глины, или их смесь, а также молотая негашеная известь. При этом минеральные комплексообразующие добавки могут быть выбраны из ряда: молотый известняк, доломит, гипс, мел, а в качестве химической комплексообразующей добавки может быть использовано хлорное железо.The problem is also solved by the fact that either hydromica or montmorillonite clay, or a mixture thereof, as well as ground quicklime, are used in the dispersed mineral material. At the same time, mineral complexing additives can be selected from the range: ground limestone, dolomite, gypsum, chalk, and ferric chloride can be used as a chemical complexing additive.
Авторам не известны технические решения, содержащие совокупность признаков, идентичную заявленным, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию «новизна».The authors are not aware of technical solutions containing a combination of features identical to those declared, which allows us to conclude that the proposed invention meets the criterion of "novelty."
Использование в качестве минерального дисперсного материала смеси предлагаемого состава обеспечивает получение надежного гидроизолирующего слоя, который формируется при взаимодействии компонентов смеси с влагой. При этом указанное количество песка, выполняющего роль инертной добавки, необходимо для формирования скелетной составляющей материала, обеспечивающей его прочность и несущую способность. Количественные соотношения компонентов слоя минерального дисперсного материала находятся во взаимосвязи и выбраны из условия достижения максимальной плотности формируемого материала и оптимальных прочностных параметров. Увеличение доли песчаной составляющей приведет к повышению проницаемости смеси, а ее уменьшение - к снижению прочностных характеристик защитного экрана. Глинистый компонент минерального дисперсного матерала играет не только роль набухающей добавки, но и базового источника гелеобразования, что происходит в результате интенсивного щелочного гидролиза глинистого вещества при его взаимодействии с известью. При этом количество порошковых глины и извести соответствует количеству, необходимому для полного заполнения пустотности песка с учетом раздвижки песчаных частиц. Увеличение данного компонента приведет к снижению доли песка, песчаные частицы будут находиться как бы во взвешенном состоянии, что негативно отражается на прочности минерального слоя.The use of a mixture of the proposed composition as a mineral dispersed material provides a reliable waterproofing layer, which is formed by the interaction of the components of the mixture with moisture. At the same time, the indicated amount of sand, which plays the role of an inert additive, is necessary for the formation of the skeletal component of the material, providing its strength and bearing capacity. The quantitative ratios of the components of the layer of mineral dispersed material are interconnected and selected from the condition of achieving the maximum density of the formed material and optimal strength parameters. An increase in the proportion of the sand component will lead to an increase in the permeability of the mixture, and its decrease will lead to a decrease in the strength characteristics of the protective screen. The clay component of the mineral dispersed material plays not only the role of a swellable additive, but also the basic source of gelation, which occurs as a result of intensive alkaline hydrolysis of the clay substance during its interaction with lime. The amount of powder clay and lime corresponds to the amount needed to completely fill the void of sand, taking into account the expansion of sand particles. An increase in this component will lead to a decrease in the proportion of sand, sand particles will be in suspension, as it were, which negatively affects the strength of the mineral layer.
Используемая в минеральном дисперсном материале известь в заявленном количестве обеспечивает наиболее полное протекание процесса гидролиза алюмосиликатов глинистой породы. Уменьшение доли извести приведет к замедлению данного процесса, а увеличение количества извести приведет к значительному повышению пластичности материала и, как следствие, к снижению его прочностных характеристик. Использование в качестве одного из компонентов смеси для слоя минерального дисперсного материала молотой негашеной извести в сравнении с использованием гидратной извести (пушонки) обеспечивает более интенсивное протекание процесса гидролиза алюмосиликатов глины, так как этому способствует происходящая при гашении извести экзотермическая реакция.The lime used in the dispersed mineral material in the claimed amount provides the most complete course of the hydrolysis of clay aluminosilicates. A decrease in the proportion of lime will slow down this process, and an increase in the amount of lime will lead to a significant increase in the ductility of the material and, as a result, to a decrease in its strength characteristics. The use of quicklime as one of the components of the mixture for the layer of mineral dispersed material in comparison with the use of hydrated lime (fluff) provides a more intensive course of the hydrolysis of clay aluminosilicates, as this is facilitated by the exothermic reaction that occurs during the extinguishing of lime.
Предложенный порядок расположения слоев гидроизоляционного защитного экрана обеспечивает возможность проникновения воды в слой минерального дисперсного материала как снизу (грунтовой), так и сверху, специально подаваемой, что важно в начальный период (3-5 суток) формирования защитного экрана. При смачивании песчано-глинисто-известковой смеси происходит формирование резкощелочной реакции среды (рН 12-14), в результате чего из кристаллических решеток глинистых минералов экстрагируются полуторные оксиды (R2O3) и кремнезем (SiO2). В результате этого процесса происходит синтез водоустойчивого, обладающего вяжущими свойствами предельно гидратированного многокомпонентного геля типа nCaO·Al2О3·(Fe2О3)·SiO2·mH2О. Включение в состав используемого минерального дисперсного материала минеральных или химических комплексообразующих добавок способствует образованию комплексных соединений типа 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O; 3СаО·Al2О3·3СаСО3·MgCO3·nH2O; nCaO·Al2O3·FeCl3·mH2О и так далее, способствующих уплотнению материала защитного экрана. Снижение доли комплексообразующих добавок замедлит этот процесс, а увеличение их доли может привести к ускорению процесса формирования гидроизоляционного материала в ущерб синтезу золь-гелевой фазы в результате щелочного гидролиза глинистого вещества.The proposed arrangement of the layers of the waterproofing protective screen allows water to penetrate into the layer of mineral dispersed material both from below (ground) and from above, which is specially supplied, which is important in the initial period (3-5 days) of the formation of the protective screen. When wetting the sand-clay-lime mixture, a sharply alkaline reaction of the medium is formed (pH 12-14), as a result of which sesquioxides (R 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ) are extracted from the crystal lattices of clay minerals. As a result of this process, the synthesis of a waterproof, with astringent properties of an extremely hydrated multicomponent gel of the type nCaO · Al 2 O 3 · (Fe 2 O 3 ) · SiO 2 · mH 2 O. the formation of complex compounds of the type 3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 31H 2 O; 3CaO · Al 2 O 3 · 3CaCO 3 · MgCO 3 · nH 2 O; nCaO · Al 2 O 3 · FeCl 3 · mH 2 O and so on, contributing to the compaction of the material of the protective shield. A decrease in the share of complexing additives will slow down this process, and an increase in their share may lead to an acceleration of the process of formation of waterproofing material to the detriment of the synthesis of the sol-gel phase as a result of alkaline hydrolysis of the clay substance.
Минимальные размеры толщины слоя минерального дисперсного материала обусловлены технологическими ограничениями используемого оборудования и инструментов, тогда как увеличение его толщины приведет к неоправданному повышению расхода материалов.The minimum dimensions of the thickness of the layer of mineral dispersed material are due to technological limitations of the equipment and tools used, while an increase in its thickness will lead to an unjustified increase in the consumption of materials.
Размещенный поверх слоя дисперсного минерального материала слой гибкого водопроницаемого материала обеспечивает возможность свободного проникновения воды, необходимой для протекания процессов щелочного гидролиза глины и синтеза связующей золь-гелевой фазы в минеральном дисперсном слое при сохранении его однородности и сплошности. Размещенный поверх слоя водопроницаемого гибкого материала дренирующий слой песка обеспечивает равномерное распределение влаги, необходимой для формирования гидроизоляционных свойств материала защитного экрана и предотвращает размыв минерального дисперсного слоя. Увеличение толщины данного слоя выше заявленного предела нерационально с точки зрения расхода материалов.A layer of flexible water-permeable material placed over a layer of dispersed mineral material provides the possibility of free penetration of water, necessary for the processes of alkaline hydrolysis of clay and synthesis of a binder sol-gel phase in a mineral dispersed layer while maintaining its uniformity and continuity. Situated on top of a layer of water-permeable flexible material, a drainage layer of sand provides an even distribution of moisture, necessary for the formation of waterproofing properties of the material of the protective screen and prevents erosion of the mineral dispersed layer. An increase in the thickness of this layer above the stated limit is irrational in terms of material consumption.
Приведенные сведения, по мнению авторов, подтверждают соответствие заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень».The above information, according to the authors, confirms the compliance of the claimed invention with the criterion of "inventive step".
На чертеже представлена конструкция защитного гидроизоляционного экрана, разрез.The drawing shows the design of a protective waterproofing screen, section.
На выровненной и уплотненной поверхности 1 котлована (резервуара) размещен слой 2 минерального дисперсного материала, поверх которого расположены слой 3 из гибкого водопроницаемого материала, выполняющий также защитную функцию, и дренирующий слой 4 из песка. Объем котлована заполнен экологически чистым почвогрунтом 5.On the leveled and compacted surface 1 of the pit (reservoir), a layer 2 of mineral dispersed material is placed, on top of which there is a layer 3 of flexible permeable material, which also performs a protective function, and a drainage layer 4 of sand. The pit volume is filled with ecologically clean soil 5.
Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом. Выровненная поверхность 1 резервуара или котлована уплотняется. Подготовленные компоненты для слоя 2 - глина, песок, известь и выбранные комплексообразующие добавки совмещаются и тщательно перемешиваются (в заданном соотношении) с использованием смесителя, например лопастной растворомешалки, после чего распределяются по подготовленной поверхности слоем толщиной 5-7 см. После выравнивания и уплотнения слоя 2 поверх него укладывают слой 3 гибкого водопроницаемого материала, в качестве которого может быть использован любой рулонный или листовой материал, обладающий водопроницаемостью, например мешковина, мелкоячеистый синтетический материал или другие подобные материалы. Поверх сформированных слоев 2 и 3 защитного экрана равномерно распределяют дренирующий слой 4 толщиной 10-15 см из песка, после чего выполняют обильное равномерное увлажнение его поверхности. Проникающая вода равномерно распределяется в дренирующем слое 4 и после прохождения гибкого водопроницаемого слоя 3 распределяется в объеме минерального дисперсного материала - слоя 2. При этом поступление воды в слой 2 возможно и снизу - через поверхность 1 котлована из нижерасположенных грунтов. В результате протекания процесса гидролиза алюмосиликатов глины и взаимодействия компонентов смеси минеральный дисперсный материал слоя 2 преобразовывается в тугопластичную монолитную структуру, обладающую гидроизоляционными свойствами.The invention is implemented as follows. The leveled surface 1 of the tank or pit is sealed. The prepared components for layer 2 - clay, sand, lime and selected complexing agents are combined and thoroughly mixed (in a predetermined ratio) using a mixer, for example a paddle mixer, and then distributed over the prepared surface with a layer of 5-7 cm thick. After leveling and compaction of the layer 2 on top of it lay a layer 3 of flexible permeable material, which can be any roll or sheet material having water permeability, for example bags on, fine-meshed synthetic material or other similar materials. On top of the formed layers 2 and 3 of the protective screen, the drainage layer 4 of 10-15 cm thickness of sand is evenly distributed, after which abundant, uniform moistening of its surface is performed. Penetrating water is evenly distributed in the drainage layer 4 and after passing through a flexible water-permeable layer 3 is distributed in the volume of the mineral dispersed material - layer 2. Moreover, the flow of water into layer 2 is also possible from below - through the surface 1 of the pit from the lower soils. As a result of the process of hydrolysis of clay aluminosilicates and the interaction of the components of the mixture, the mineral dispersed material of layer 2 is transformed into a refractory monolithic structure with waterproofing properties.
Возможность реализации изобретения подтверждается проведенными модельными и полевыми экспериментами.The possibility of implementing the invention is confirmed by model and field experiments.
Для проведения модельных экспериментов использовались прозрачные контейнеры, которые последовательно послойно заполнялись:To conduct model experiments, transparent containers were used, which were sequentially filled in layers:
- используемым в качестве уплотненной поверхности резервуара слоем 1 среднезернистого песка, увлажненным до 8-10%, толщиной 3 см;- used as a compacted surface of the tank layer 1 of medium-grained sand, moistened to 8-10%, a thickness of 3 cm;
- минеральным дисперсным материалом 2, содержащим заданное количество компонентов, толщиной 5 см, который после разравнивания и уплотнения покрывали фильтровальной бумагой или мешковиной, использующимися в качестве гибкого водопроницаемого слоя 3;- mineral dispersed material 2, containing a given number of components, 5 cm thick, which, after leveling and compaction, was covered with filter paper or burlap, used as a flexible permeable layer 3;
- дренирующим слоем 4 из песка толщиной 10 см.- a draining layer 4 of sand 10 cm thick.
В качестве глинистого компонента дисперсного минерального слоя 2 использовались порошковые мономинеральные глины естественной влажности, такие как гидрослюдистая кембрийская или монтмориллонитовая, или их смеси в соотношении 1:1, а также смешанослойная глина (все ГОСТ 3226). В качестве известкового компонента использовались молотая негашеная известь или гидратная известь (пушонка) (ГОСТ 9179-77). Минеральные комплексообразующие добавки выбирались из ряда: молотый известняк, доломит, гипс, мел, а в качестве химической комплексообразующей добавки использовалось хлорное железо (ГОСТ 24640-91).As the clay component of the dispersed mineral layer 2, powdered monomineral clays of natural moisture, such as hydromica Cambrian or montmorillonite, or their mixtures in the ratio 1: 1, as well as mixed-layer clay (all GOST 3226) were used. As the calcareous component, ground quicklime or hydrated lime (fluff) was used (GOST 9179-77). Mineral complexing additives were selected from the range: ground limestone, dolomite, gypsum, chalk, and ferric chloride was used as a chemical complexing additive (GOST 24640-91).
После обильного увлажнения подготовленных моделей их выдерживали в лабораторных услових в течение 7 суток. При этом визуально наблюдалось проникновение воды в объем дисперсного минерального материала слоя 2, увеличение в ходе увлажнения его толщины и формирование тутопластичного монолитного гидроизоляционного слоя. После выдержки моделей в течение нескольких суток они были подвергнуты прочностным испытаниям на стационарном лабораторном пенетрометре и сдвиговым испытаниям на приборе ВСВ -25 конструкции Маслова-Лурье.After copious hydration of the prepared models, they were kept in laboratory conditions for 7 days. At the same time, water penetration into the volume of the dispersed mineral material of layer 2 was visually observed, an increase in its thickness during moistening, and the formation of a tutoplastic monolithic waterproofing layer. After exposure of the models for several days, they were subjected to strength tests on a stationary laboratory penetrometer and shear tests on a BCV-25 device of the Maslov-Lurie design.
В таблице представлены полученные в результате модельных экспериментов физико-механические характеристики материала, сформировавшегося в слое 2 защитного экрана. Результаты представлены для 5 моделей, отличающихся составами дисперсного минерального материала.The table shows the physical and mechanical characteristics of the material formed in layer 2 of the protective screen obtained as a result of model experiments. The results are presented for 5 models that differ in the composition of the dispersed mineral material.
Полевые испытания защитного экрана были произведены на квартале 9а СУН (севернее улицы Новоселов) в г. С.-Петербурге. На данном квартале произведена выемка массива ранее существовавшего золоотвала. Глубина выемки 4 м от дневной поверхности. Данный котлован планируется заполнить экологически безопасным естественным грунтом. Для предотвращения миграции загрязненных вод в формируемый грунтовый массив со стороны днища и бортов котлована планируется устройство защитного гидроизоляционного экрана. На участке котлована в несколько м2 был сформирован защитный экран предлагаемой конструкции. Состав минерального дисперсного материала слоя 2 соответствовал составу модели 2, последовательность выполнения работ полностью соответствовала проведенным экспериментам. После трехсуточной выдержки защитного экрана данный участок котлована был заполнен экологически чистым грунтом на всю его глубину (4 м). Таким образом, на поверхность экрана была создана пригрузка силой 0,8-1,0 кг/см2. Физико-механические характеристики подвергнутых испытаниям фрагментов защитного экрана соответствовали характеристикам, полученным в результате модельных испытаний с небольшим превышением прочностных характеристик (на 5-10%), что можно объяснить положительным воздействием пригрузки на защитный материал, формирующийся в процессе щелочного гидролиза и взаимодействия компонентов минерального дисперсного слоя.Field testing of the protective screen were made at quarter 9 and RLS (north Novoselov street) in the city of St. Petersburg. An excavation of an array of a previously existing ash dump was carried out in this quarter. Excavation depth 4 m from the day surface. This pit is planned to be filled with environmentally friendly natural soil. To prevent the migration of contaminated water into the formed ground mass from the bottom and sides of the pit, a protective waterproofing screen is planned. A protective screen of the proposed design was formed on a pit area of several m 2 . The composition of the mineral disperse material of layer 2 corresponded to the composition of model 2, the sequence of work was fully consistent with the experiments. After a three-day exposure of the protective shield, this area of the pit was filled with environmentally friendly soil to its entire depth (4 m). Thus, a load of 0.8-1.0 kg / cm 2 was created on the screen surface. The physicomechanical characteristics of the tested fragments of the protective shield corresponded to the characteristics obtained as a result of model tests with a slight excess of strength characteristics (by 5-10%), which can be explained by the positive effect of the load on the protective material formed during alkaline hydrolysis and the interaction of the components of the mineral disperse layer.
Таким образом, теоретические обоснования и проведенные модельные и полевые эксперименты подтверждают эффективность использования предлагаемого изобретения для создания защитных гидроизоляционных экранов различного назначения и возможность его реализации. В совокупности с используемыми для реализации предлагаемого изобретения доступными материалами и стандартным оборудованием указанные обстоятельства могут служить подтверждением соответствия изобретения критерию «промышленная применимость».Thus, the theoretical justifications and model and field experiments confirm the effectiveness of the use of the present invention to create protective waterproofing screens for various purposes and the possibility of its implementation. In conjunction with the available materials and standard equipment used to implement the invention, these circumstances can serve as confirmation of the compliance of the invention with the criterion of "industrial applicability".
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007104751/03A RU2340727C1 (en) | 2007-02-07 | 2007-02-07 | Protective hydraulic insulating screen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007104751/03A RU2340727C1 (en) | 2007-02-07 | 2007-02-07 | Protective hydraulic insulating screen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007104751A RU2007104751A (en) | 2008-08-20 |
| RU2340727C1 true RU2340727C1 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=39747478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007104751/03A RU2340727C1 (en) | 2007-02-07 | 2007-02-07 | Protective hydraulic insulating screen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2340727C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2609511C1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-02-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Waterproofing creation method |
| CN108396706A (en) * | 2018-04-04 | 2018-08-14 | 中国水利水电科学研究院 | The ecology of solidification riverbed soil, which subtracts infiltration method, solidified earth and ecology and subtracts, oozes structure |
| RU2707606C1 (en) * | 2019-07-31 | 2019-11-28 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Method of construction of accumulation sump |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2390604C1 (en) * | 2009-01-11 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Method for production of anti-filtration screen |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3732697A (en) * | 1972-01-14 | 1973-05-15 | R Dickson | Waste disposal method and facility |
| SU1439174A1 (en) * | 1987-04-30 | 1988-11-23 | Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова | Thixotropic composition for constructing counter-seepage diaphragms and method of producing same |
| US5114275A (en) * | 1983-11-28 | 1992-05-19 | West Philip W | Process and waste pit liner for improved hydrophobic waste storage |
| RU2049026C1 (en) * | 1993-02-03 | 1995-11-27 | Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии | Method of protection of ground waters from contamination by impurities from surface liquid waste storages |
| RU2070253C1 (en) * | 1992-12-07 | 1996-12-10 | Белорусский государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "БелНИПИэнергопром" | Method for forming protective screen |
| RU2070102C1 (en) * | 1991-05-30 | 1996-12-10 | Лосев Бронислав Леонидович | Method for burying of toxic industrial wastes |
| RU2144112C1 (en) * | 1997-02-24 | 2000-01-10 | Открытое акционерное общество "Юганскнефтегаз" | Method for construction of collecting pit |
| RU2237781C2 (en) * | 2003-06-04 | 2004-10-10 | Лобанов Федор Иванович | Method of making protecting shield |
-
2007
- 2007-02-07 RU RU2007104751/03A patent/RU2340727C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3732697A (en) * | 1972-01-14 | 1973-05-15 | R Dickson | Waste disposal method and facility |
| US5114275A (en) * | 1983-11-28 | 1992-05-19 | West Philip W | Process and waste pit liner for improved hydrophobic waste storage |
| SU1439174A1 (en) * | 1987-04-30 | 1988-11-23 | Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова | Thixotropic composition for constructing counter-seepage diaphragms and method of producing same |
| RU2070102C1 (en) * | 1991-05-30 | 1996-12-10 | Лосев Бронислав Леонидович | Method for burying of toxic industrial wastes |
| RU2070253C1 (en) * | 1992-12-07 | 1996-12-10 | Белорусский государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "БелНИПИэнергопром" | Method for forming protective screen |
| RU2049026C1 (en) * | 1993-02-03 | 1995-11-27 | Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии | Method of protection of ground waters from contamination by impurities from surface liquid waste storages |
| RU2144112C1 (en) * | 1997-02-24 | 2000-01-10 | Открытое акционерное общество "Юганскнефтегаз" | Method for construction of collecting pit |
| RU2237781C2 (en) * | 2003-06-04 | 2004-10-10 | Лобанов Федор Иванович | Method of making protecting shield |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2609511C1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-02-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Waterproofing creation method |
| CN108396706A (en) * | 2018-04-04 | 2018-08-14 | 中国水利水电科学研究院 | The ecology of solidification riverbed soil, which subtracts infiltration method, solidified earth and ecology and subtracts, oozes structure |
| RU2707606C1 (en) * | 2019-07-31 | 2019-11-28 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Method of construction of accumulation sump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007104751A (en) | 2008-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Winterkorn et al. | Soil stabilization and grouting | |
| Mohamed et al. | Improvement of expansive soil characteristics stabilized with sawdust ash, high calcium fly ash and cement | |
| Rajasekaran et al. | Permeability characteristics of lime treated marine clay | |
| DK170700B1 (en) | Use of filler and soil binder to cover waste piles and mounds, heaps of garbage and less hazardous materials, and to completely encapsulate hazardous waste material | |
| Jefferis | Cement-bentonite slurry systems | |
| UA34475C2 (en) | Clay-containing mixture, method for gel formation using clay-containing mixture, means for reservoir waterproofing, method for dump sealing | |
| RU2340727C1 (en) | Protective hydraulic insulating screen | |
| KR101229674B1 (en) | Seawater Particles Order | |
| Al-Amoudi et al. | Stabilization of an arid, saline sabkha soil using additives | |
| US20130279987A1 (en) | Installation of leakage barriers to enhance yield of mineral deposits in unlined solar pond systems | |
| KR100356344B1 (en) | Founding method of wall for blocking a leachate from a buried wastes | |
| Sasanian | The behaviour of cement stabilized clay at high water contents | |
| JPH02500500A (en) | Watertight soil layer formation method especially for creating a sediment disposal site | |
| US7374371B2 (en) | Process and composition for forming an earthen hardpan | |
| JP3499994B2 (en) | Plastic waterproofing material | |
| CN107739613A (en) | A kind of soil composite modifying agent of frost heaving resistant | |
| KR19990074738A (en) | Order wall installation method of waste landfill | |
| US4911584A (en) | Method for soil injection | |
| Guyer et al. | An Introduction to Soil Grouting | |
| CN113277813A (en) | Composite curing agent for high liquid limit soil and use method and application thereof | |
| Alqasimi | Improving engineering properties of Sabkha soils using Portland cement | |
| BALA | STABILISATION OF LATERITIC SOIL WITH CALCIUM CARBIDE WASTE FOR PAVEMENT APPLICATION | |
| JP2000234329A (en) | Ground improvement material and manufacture of improved ground | |
| OKWORI | SUSTAINABLE USE OF CALCIUM CARBIDE RESIDUE ADMIXED WITH ZEOLITE FOR STABILIZATION OF CLAYEY SOIL | |
| CN105622008A (en) | Compound curing agent for hardening of saline-alkali land soil |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160208 |