Ші Дәріс. Топырақты жасанды жолмен бекіту (қатайту) негіздері

Топырақ ты қ атайту ә дісі оның беріктілігін арттырып жә не бө ліктерінің бір-бірімен байланысы ұ лғ аюы арқ асында қ ысылуын (отыруын) тө мендетеді. Кө бінесе бұ ндай қ атайтуғ а суды жақ сы ө ткізетін жә не суды жақ сы фильтірлейтін (сү згілейтін) топырақ қ олданылады. Бұ л ә діске цементтеу, силикаттау, электрохимиялық бекіту жә не термиялық кү йдіру жатады.

Цементтеу (цемент ерітіндісін 0, 3...0, 6 МПА-да қ ысу (жә бірлеу) ү лкен тесіктерді, тордың (қ ұ здың) жарық шасының тү рін, молтатастар, ірі жә не молтатасты қ ұ мдарды бекітуде қ олданылады.

Силикатизация химиялық ерітіндіні (натрий силикаты) топырақ та қ ысумен сипатталады. Топырақ ты силикаттаудың 2 ә дісі бар -2 жә не 1 ертінділі. 2 ерітіндісі ә діспен топырақ ты бекіту силикат ерітіндісін жә не хлорлы кальциді кезекпен (тізбектей) қ ысу (жә бірлеу). Бұ л ә діс ерітінділерді ө зара ә серлестіріп, тұ тық тырғ ыш зат болатын гелилі кремний қ ышқ ылын ығ ыстырып шығ арады. Бұ л ә діспен сү згілеу коэффиценті 80 нен 20 м/сут болатын ірі жә не орташа ірі керидар бекітіледі, топырақ ты перфорировандалғ ан қ ұ быр-иньекторды толтырып, біреуден кейін 1 м арақ қ ашық тық пен алынғ ан терең дікте натрий силикат ерітіндісін қ ысу (жә бірлеу) арқ ылы іске асырылады. Топырақ тан иньекторды алу кезінде хлорлы кальциді арасы 1 метр арақ ашық тық пен беріледі. Нә тижесінде диаметрі 30...10 см болатын столб бекітіледі. Бір ерітінділі ә дісте топырақ ты силикаттау иньектор кү рделі ерітінді қ осылады (жә бірленеді). Қ ұ рамы натрий силикаты жә не фосфор қ ышқ ылынан немесе одан кү рделірек ерітінді – натрий силикаты, кү кірт қ ышқ ылы жә не кү кіртқ ышқ ылды алюминиден тұ рады. Бұ л ә діспен сү згілеу коэффициенті 5...0, 3 м/сут болатын ұ сақ қ ұ мды жә не шаң тә різдес, бау бақ шалық топырақ ты бекітеді. Натрий силикаты ерітіндісінің кө п мө лшерде шығ ын болуынан силикаттау топырақ ты бекітудің шешімі болмайтыны айта кетуге болады. Ә сіресе 20-15 мм-ге дейінгі терең дікте топырақ ты силикаттау қ иындайды.

Профессор В.Е. Соколовия жетекшелігімен орманды топырақ ты зерттеуде бұ л топырақ тың шыдау (кө теру) қ абілетін химиялық тұ рақ тандырғ ыш су жағ ылғ ан реогентті енгізу арқ ылы кө теруге (арттыруғ а) болатынын анық тады. Олар орманды алқ аптың топырағ ындағ ы коллоидты кремний қ ышқ ылы, ә кті жә не цементтеуші қ ұ ралымен алюминий гидроксидін активтендіреді.

Электрохимиялық бекіту сү згілеу коэффициенті 0, 1...0, 2 м/ст тө мен топырақ қ а қ олданылады. (саздақ жә не батпақ ты, лай жә не т.б.) бұ ндай топырақ қ а натрий силикаты, хлорлы кальциді ерітінділерін енгізу олардың бойымен тұ рақ ты тоқ қ осумен сипатталады, ө йткені, анодтан катодқ а қ арай судың қ озғ алуы жә не электросмос дамиды. Перфориловандалғ ан анод арқ ылы топырақ қ а хлорин калимен жә не натрий силикаты ростверк енгізіледі. Бұ л сү згілеу коэффициенті 0, 1...0, 005 болатын топырақ ты бекіту электролит (хлорин кальций) арқ ылы жү ргізіледі. Бұ л ө з кезегінде электролит ионын сің іріп, қ ұ рылыстық қ асиетін жә не топырақ тың каталон қ амтамасыз етеді.

Шайырландыру қ атаюы бар карболидты шайырдан топырақ та қ ысу (жә бірлеу) мен жү зуге асады. Карболидті шайыр – синтетикалық зат, қ атайту қ ышқ ылдық ә серімен қ атайту еркінділігі бар (щавельді қ ышқ ыл жә не т.б) оны орманды егістікте ол қ оптың топырағ ында, ұ сақ шаң тә різдес қ ұ мды сү згілеу коэффициенті (1 0, 5.. 5, 0 м/сут) бекітуге қ олданылады. Кіріндірмес (инвекина) бұ рын карболидті шайырды қ атайтқ ышпен (тұ зды қ ышқ ылмен) қ осады, содан соң топырақ та қ ысуды (жә бірлеуді) жү ргізеді. Топырақ қ а ерітінді қ атуынан кейін ол тығ ыз денеге айналады.

Термиялық ө ң деу. Термиялық ә діс орманды егістікті алқ апты, ірі кеуекті газ ө ткізгішті топырақ ты қ атайтуда қ олданылады, бұ л кезде беріктілігі жә не суғ а тө зімділігі артады. Термиялық ә дісте топырақ ты қ атайту алдын ала қ азылғ ан жерде 800⁰ С пен отынды (газ тә різді, сұ йық жә не қ атты) жақ қ ан кезде жү зеге асады. Нә тижесінде топырақ тың байланыс қ ұ рылымы артып, отырғ ызылуғ а жарамсыз болады. Термиялық ө ң деу келесідей болады (сурет 10.1).

Сурет 10.1 Топырақ ты термиялық кү йдіру қ ондырғ ысының сұ лбасы.

1- компрессор; 2- салқ ын ауа қ ұ быры; 3-отынғ а арналғ ан ыдыс;

4- насос; 5- қ ұ быр; 6-форсулека; 7- затюр; 8- ұ ң ғ ыма;

9- топырақ тың термиялық қ атаю аймағ ы

а) отырғ ызылмалы орманды топырақ

б) отырғ ызылмайтын

Алдымен диаметрі 200 мм болатын ұ ң ғ ыма қ азылады. Содан соң газбен ауа ұ ң ғ ымағ а 1⁰ 300...400⁰ С пен жіберіледі. Себебі жану кезінде қ ызу 1⁰ –сы 800⁰ С болу ү шін 1 м болатын ұ ң ғ ыма 80-150 кг отын шығ ыны кезінде бекітілген диаметрі (5...30м) беріктік текшесі 1..3 МПА қ ұ райды. Су ө ткізгіштікті тө мендету ү шін битумдау мен балшық тау қ олданылады. Битумдау балқ ытылғ ан битум немесе ірілендіргісі бар битум эмульсиясын жарық шалар тү рінде қ ысылады (жә бірлейді).

Негізгі ә дебиет: 1[217-219], 2[257-262]

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Топырақ негіздерінің жақ саруының қ андай тү рлері бар?

2. Топырақ негіздерінің жақ саруына конструктивтік негіздерін атап берің із.

3. Топырақ қ атаюының (тығ ыздалуының) тү рлері?

4. Қ ұ мды жә не сазды топырақ тар қ андай жағ дайда қ атаюы мү мкін?

5. Топырақ тұ ғ ырының ө лшемін қ андай шарттан анық тайды?

6. Топырақ қ атаюының негізгі ә дісін атаң ыз?