Расход цемента при цементации

Обновлено: 27.04.2024

При креплении водозаборных скважин металлическими, пластиковыми трубами затрубное пространство обязательно цементируется.

Цементирование затрубного пространства производится с целью изоляции водоносных горизонтов друг от друга, борьбы с поглощением промывочного раствора и обрушениями стенок скважины, а также предохранения обсадных труб от коррозионного влияния подземных вод.

От высокого качества цементирования обсадных колонн зависит срок службы и дебит скважины.

Для направления и кондуктора подъем цементного раствора в затрубном пространстве производят от башмака до устья.

В практике бурения при сооружении скважины глубиной более 200 м наиболее распространен способ одноступенчатого цементирования с двумя пробками [19, с.542].

Контроль качества цементирования осуществляется двумя способами.

Первый способ применяют в том случае, когда тампонажная колонна наполнена жидкостью. Через цементировочную головку в колонну труб нагнетают воду и поднимают давление до 4÷6 МПа. Если в течение 30 мин давление упадет не более чем на 0,5 МПа, то герметичность считается удовлетворительной.

Второй способ заключается в следующем. Промывочную жидкость откачивают из труб, понижая уровень не менее чем на 2/3, и, закрыв скважину, оставляют ее в покое на сутки. Если в течение 24 часов уровень жидкости поднимется не более чем на 1м, герметичность считается удовлетворительной.

Рисунок 26. Схема к расчету цементирования

Требуется провести расчет цементирования эксплуатационной колонны диаметром D=245мм, спущенной в скважину, глубиной L=270 м. Диаметр ствола скважины по всей длине равен =295 мм. Высота подъема цемента за трубами =180 м. Высота цементного стакана в трубах =10м (рис.26). плотность цемента =3100 кг/м³; водоцементное отношение m=0,5; плотность воды =1000 кг/м³; плотность продавочной жидкости =1200 кг/м³.

1. Определим объем цементного раствора, который необходимо закачать в скважину из уравнения:

, м, (31)

где - объем цементного раствора за трубами высотой в м³;

- объем цементного раствора в трубах высотой в м³;

- 1,2÷1,4 – коэффициент, учитывающий заполнение каверн, трещин;

- диаметр скважины в м;

- наружный диаметр обсадных труб в м;

- внутренний диаметр обсадных труб в м;

2. Потребное количество сухого цемента .

Для приготовления 1 м³ цементного раствора с водоцементным отношением m определим из уравнения:

, кг/м³, (32)

3.Определим количество сухого цемента для приготовления цементного раствора объемом, равным из формулы:

,кг, (33)

где =1,05÷1,15 – коэффициент, учитывающий потери цемента;

4. Необходимый объем воды для приготовления цементного раствора составит:

, м³, (34)

5. Определим объем продавочной жидкости.

м,

где: =1,03÷1,05 – коэффициент, учитывающий сжимаемость продавочной жидкости;

L - длина обсадной колонны в м.

6. Определим максимальное давление в конце цементирования.

, МПа,

где - потери давления на гидравлические сопротивления;

- плотность продавочной жидкости в кг/м³,

L – длина обсадной колонны в м;

, МПа,

7. Выбираем по максимальному давлению цементировочный агрегат ЦА-300, который при давлении 7 МПа развивает подачу (прокачивает цемент) 10,3л/с = 10,3·3600/1000 м³/ч = 37,08 м³/ч.

8. Определим продолжительность цементирования из:

, мин,

где – производительность цементировочного агрегата, м³/ч

(15 мин.)*- время, необходимое на установку верхней пробки.

9. Время начала загустевания цементного раствора должно быть больше продолжительности цементирования

, мин.,

где =10÷20мин. – резерв времени.

Тогда минимально необходимый срок начала загустевания цементного раствора составит:

Применяемый при бурении цемент имеет начало схватывания, т.е. начинает терять подвижность, не ранее 2ч после затворения раствора. За период от затворения и до начала схватывания цементного раствора необходимо произвести его закачивание в скважину.

5.2.1 Основные технологические параметры для устройства грунтоцементного элемента по струйной технологии должны обеспечивать заданные в проекте геометрические габариты и прочностные показатели свойств грунтоцемента.

5.2.2 Для определения технологических параметров производства работ в проекте должны указываться следующие данные:

5.2.3 Расход цемента зависит от решаемой задачи, типа грунта, необходимой прочности и может составлять для струйной цементации от 450 до 600 укрепленного грунта в песчаных грунтах и от 560 до 800 - в глинистых грунтах.

В слабых органических грунтах (илы, торфы) расход цемента должен составлять от 800 до 1000 для почти полного замещения грунта цементным раствором. Кроме того, в таких грунтах может выполнять предварительный размыв грунта водой с добавлением 1% - 5% технической соды.

Для глубинного перемешивания расход цемента может назначаться по таблицам Е.1 и Е.2 и подтверждаться результатами лабораторных и опытных работ.

5.2.4 Давление нагнетания раствора определяет энергию струи и радиус ее действия. Предел достигаемого давления ограничен мощностью используемых насосов и герметичностью линии.

5.2.5 Водоцементное отношение раствора рекомендуется применять в диапазоне от 0,8 до 1,2 для регулирования времени набора прочности и размыва грунта для струйной цементации и 0,5-0,7 - для глубинного перемешивания. Допустимо применение химических добавок для регулирования вязкости раствора.

5.2.6 При наличии фильтрационных течений, которые могли бы размыть новообразованный грунтоцементный элемент, необходимо применять добавки, ускоряющие схватывание раствора (например, жидкое стекло или кальций хлор). Рекомендуемый объем добавок составляет 1% - 2% от массы цемента и уточняется на этапе опытных работ.

5.2.7 Обычно устройство грунтоцементных элементов по методу струйной цементации сопровождается выходом грунтоцементной пульпы на поверхность. Объем пульпы зависит от свойств грунта, расхода цемента и времени размыва грунта и составляет 30% - 70% от объема закаченного раствора для однокомпонентной технологии и 70% - 90% для двухкомпонентной технологии.

В проекте следует указывать требования о необходимости постоянного обеспечения выхода грунтоцементной пульпы на поверхность в ходе производства работ. Следует учитывать, что в случае отсутствия выхода пульпы на поверхности она может заполнить существующие полости в грунте (старые коммуникации или подвалы старых зданий) и привести к вертикальным или горизонтальным гидроразрывам.

5.2.8 При применении струйной технологии устройства ГЦЭ в проекте рекомендуется проанализировать необходимость применения комплексных химических добавок.

Примечание - В отдельных случаях применение добавок позволяет увеличивать эффективный диаметр получаемого грунтоцементного элемента на 10% - 15%, повышать однородность грунтобетона и снижать водоцементное отношение раствора с 1,0 до 0,7-0,8 при неизменном применяемом оборудовании и обычных режимах его работы.

6.1.1 Расчет армированных грунтоцементных конструкций должен быть выполнен в соответствии с ГОСТ 27751, СП 24.13330 и СП 22.13330 по предельным состояниям:

в) по потере общей устойчивости усиленных оснований при их расположении на склонах или при устройстве ограждений котлованов.

6.1.2 Расчет армированных грунтоцементных конструкций должен проводиться с использованием апробированного и сертифицированного программного обеспечения на основании математических моделей, описывающих механическое поведение укрепленного массива. Допускается прямое определение усилий в армирующих элементах, если в расчетную область армирующие элементы и грунтоцемент введены раздельно.

6.1.3 При составлении расчетной модели должны учитываться грунтовые условия площадки строительства и ее гидрогеологический режим. Расчетная модель должна учитывать особенности механического поведения укрепленного массива. Допускается описывать механическое поведение грунтоцемента как линейными, так и нелинейными моделями.

6.1.4 Расчет армированных грунтоцементных конструкций по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям - на основные сочетания.

6.1.5 Расчет неармированных грунтоцементных конструкций по прочности материала выполняется по СП 63.13330 с учетом формулы (5.6) как для неармированных бетонных конструкций. При этом принимается расчетное сопротивление на сжатие, определенное для грунтоцемента. Расчетное сопротивление на растяжение принимается равным нулю.

6.1.6 При расчете армированных грунтоцементных конструкций в качестве геометрических параметров должны использоваться: отметки и уклоны поверхности грунта, уровней подземных вод, слоев грунта, котлованов и выемок в грунте; размеры грунтоцементных конструкций и элементов и их положение. При устройстве постоянных грунтоцементных конструкций следует учитывать, что отклонения геометрических размеров элементов, выполняемых по струйной технологии, фактически могут существенно отличаться от заданных проектом значений.

6.1.7 Армированные грунтоцементные конструкции рассчитывают по прочности на действие изгибающих моментов, продольных сил, поперечных сил, крутящих моментов. Расчеты проводятся на основании требований раздела 6.9 СП 22.13330.2016 и СП 63.13330.

6.1.8 При использовании метода струйной цементации на этапе проектирования в качестве предварительной оценки расхода цемента для достижения проектной прочности грунтоцемента допустимо использовать диаграммы, приведенные на рисунке 6.1. Для точной оценки прочностных свойств на опытном участке следует выполнять предварительные исследования характеристик укрепленного грунта в зависимости от содержания цемента.


797 × 1042 пикс. Открыть в новом окне


1170 × 679 пикс. Открыть в новом окне

1 Прочность на сжатие грунтоцемента при расходе цемента более 500 определяется только на основании опытных работ.

2 Прочность грунтоцемента, получаемого по двухкомпонентной технологии, следует принимать на 10% - 15% меньше значений, указанных на графике.

6.1.9 До выполнения опытно-производственных работ значение требуемой прочности на одноосное сжатие цементогрунта допускается назначать по расчетному расходу цемента на 1 по графикам, приведенным на рисунке 6.1.

, (6.1)

где - коэффициент перехода от содержания цемента в грунтоцементе к расходу цемента для получения материала с заданным содержанием цемента (значение прочности по проекту), принимается на этапе проектирования равным 1.1-1,33 для струйной цементации грунтов и 1,0 - для глубинного перемешивания;

- проектное содержание цемента в грунтоцементе для получения требуемой прочности, принимаемое на этапе проектирования по графикам на рисунке 6.1 и уточняемое по результатам лабораторных и опытно-производственных работ, . При проектировании грунтоцементных элементов в слабых, агрессивных, заторфованных и иных грунтах, а также при необходимости полного замещения грунта проектное содержание цемента следует задавать по объему замещаемого грунта, а при неполном замещении, но повышенных требованиях по прочности, - по результатам лабораторных работ с корректировкой по результатам опытных работ.

1 ОБОСНОВАНИЕ РАСХОДА ЦЕМЕНТА ПРИ СТРУЙНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ ГРУНТА А.Г. Малинин, канд. техн. наук, технический директор ЗАО «ИнжПроектСтрой», член Правления Тоннельной ассоциации России Технология струйной цементации грунтов находит все более широкое применение при решении различных задач подземного строительства. Сущность технологии описана в различных статьях автора [-]. В настоящей статье приводится методика обоснования расхода цемента при устройстве грунтоцементных колонн. Наиболее важным параметром, определяющим конечную эффективность струйной технологии, является количество цемента (в сухом состоянии), содержащегося в м укрепленного грунта. Именно данный параметр определяет прочность материала грунтоцементных колонн или их фильтрационные свойства. К сожалению, в условиях отсутствия общего стандарта под данным параметром часто понимают количество цемента, а иногда даже цементного раствора, израсходованного при цементации м грунта. Между тем, между этими показателями существует значительное различие. Дело в том, что при устройстве грунтоцементных колонн с помощью струйной цементации происходит достаточно значительный выход грунтоцементной пульпы с высоким содержанием цемента. Например, в грунтах, не образующих достаточно прочных связей с цементом (суглинки, глины, торф), для получения достаточно высоких прочностных показателей колонн приходится производить продолжительный размыв грунта, сопровождающийся его выносом вместе с пульпой и одновременным замещением цементным раствором. При этом количество цементного раствора, излившегося в виде грунтоцементной пульпы, сопоставимо с количеством цементного раствора, оставшегося в теле колонны. Иногда, как будет показано ниже, потери цемента могут составлять более 5%. Другой проблемой является знание величины фактического водоцементного отношения раствора, при котором происходит реакция гидратации цемента. В грунтовом массиве инъектируемый цементный раствор смешивается с водой, содержащейся в грунте. При этом происходит разбавление смеси водой и снижение прочностных и других свойств материала грунтоцементных колонн. На рис. приведены результаты определения прочности образцов грунтобетона, приготовленного в лабораторных условиях смешением гравийно-галечникового грунта с цементным раствором при различном водоцементном отношении. Из графика следует, что снижение фактического водоцементного отношения по сравнению с проектным значением может привести к значительному снижению прочностных свойств. В настоящей статье приводится методика, позволяющая рассчитать необходимый расход цемента (или цементного раствора) для устройства колонн с проектным содержанием цемента в м грунта. Для расчёта технологических показателей рассмотрим часто применяемый на практике цикличный режим устройства грунтоцементной колонны диаметром D (рис.), когда в каждом цикле происходит подъём монитора на величину шага S. Величина шага определяется опытным путём с точки зрения достижения высокой однородности грунта и на практике составляет S = 4 см. После обработки грунта в течение интервала времени τ происходит дальнейший подъём монитора на шаг S и т.д.

2 5 4 Относительная прочность Водоцементное соотношение раствора Рис.. Прочность образцов грунтобетона в зависимости от водоцементного отношения: σ сж / σ сж, ο σ р / σ р, где σ, σ прочность при сжатии и растяжении сж р при водоцементном отношении В/Ц =,.

3 4 S 5 D Рис.. Схема формирования грунтоцементной колонны. - поступление цементного раствора, - выход пульпы (грунтоцементной смеси) через затрубное пространство, - водоцементная струя, 4 - обрабатываемый объем грунта, 5 грунт, обработанный в течение предыдущих циклов.

4 Пусть формирование грунтоцементной колонны происходит при истечении из монитора буровой колонны струи цементного раствора с расходом q (л/мин). Плотность раствора при водоцементном отношении wc составит ρ wc = ( + wc)/(/ ρc + wc / ρw) () где ρ c, ρ w соответственно плотность частиц цемента и воды. В течение одного цикла обрабатывается объём грунта πd V s = S () 4 Хотя процессы поступления раствора, перемешивания с грунтом и выноса пульпы носят непрерывный характер, для получения расчётных зависимостей дискретизируем процесс, т.е. разобьем период цикла τ на временные интервалы t, t и т. д. K τ = () = t i i В течение первого интервала времени t в грунт поступит водоцементный раствор объёмом и массой V = q t, mwc = ρ wc V. (4) Учитывая, что водоцементный раствор массой содержит массу цемента mc и воды mw = wc mc, можно определить поступление в грунт цемента и воды в массовом выражении mc = qc t, mw = qw t, (5) где расход цемента qc и воды qw определяется как qc = q, q wc w= q (6) wc ρ + wc c ρ ρ + w c ρ w Объём V s содержит грунт, пористостью p, с плотностью частиц грунта ρ g. Рассматривая вариант цементации обводнённого грунта можно определить массу грунта и воды, содержащиеся в объёме V s : mg = ( p ) ρ g, mw = p ρ w (7) После перемешивания грунта с цементным раствором образуется грунтоцементная смесь объёмом V s + V. Для дальнейших рассуждений примем, что в первом приближении объем излившейся пульпы равен объему поступившего цементного раствора. Тогда в теле грунтоцементной колонны останется только объемная доля VS /( VS + V ) образовавшейся грунтоцементной смеси, а оставшаяся часть объемом V выйдет в виде пульпы по затрубному пространству на поверхность земли. В массовом выражении в теле колонны останется грунт, цемент и вода: mc = qc t θ m g = ( p) ρ g V s θ m w = ( q w t + pρ w V s ) θ, (8) где θ = ( V + V) s

5 В течение второго интервала времени t новый цементный раствор объёмом V = q t поступит в тело грунтоцементной колонны. После смешения в теле колонны останется грунтоцементная смесь, состоящая из цемента, грунта и воды m m m c g w = ( qc t θ + qc t ) θ = ( p) ρ g V s θθ ( g t + p ρ V θ + q t θ [ w w s ) w ] =, (9) где θ = + V Продолжая данную процедуру, можно рассчитать количество цемента, грунта и воды, содержащихся в теле грунтоцементной колонны, в любой момент времени. Расчетные зависимости можно упростить, принимая t = t = t и т.д. Тогда имеем τ =κ t. В этом случае после обработки грунта в течение цикла τ количество цемента, грунта и воды в теле сваи можно рассчитать в соответствии с формулами: m c = q c κ θ i i= t m = p ) ρ V s θ g ( κ i mρ = qw t θ + p i= где θ =, κ = τ. + V t Переход от дискретной схемы к непрерывному процессу можно выполнить, уменьшая величину временного шага t. Численный эксперимент показал, что решение сходится к некоторой асимптотической величине при количестве интервалов κ >. С помощью полученных зависимостей () можно легко рассчитать основные технологические характеристики, такие как, плотность материала тела грунтоцементных колонн, количество цемента, содержащегося в единице объема грунтоцементных колонн, фактическое водоцементное отношение грунтоцементной смеси, а также потери цемента, связанные с выходом пульпы. Для анализа зависимостей () рассмотрим пример укрепления обводненного грунта. Пористость грунта составляет 5%, плотность частиц грунта.4 г/см. Расход цементного раствора составляет 9 л/мин, водоцементное отношение В/Ц =.. Плотность частиц цемента.7 г/см. В течение каждого цикла монитор поднимают на высоту 4. см. Диаметр грунтоцементной колонны 6 мм. На рис. показано возрастание содержания цемента в теле колонны (расчет ведется применительно к элементарному цилиндру диаметром.6 м и высотой 4 см) в зависимости от продолжительности цикла обработки грунта. Из рисунка следует, что при продолжительности цикла более секунд потери цемента будут превышать количество цемента, «оставленного» в теле колонны. g κ ρ w V θ s κ ()

6 5 Масса цемента, кг Время инъекции, с Рис.. Содержание цемента в объеме грунтоцементной колонны в зависимости от продолжительности цикла обработки грунта. расход цемента в составе струи цементного раствора, фактическое содержание цемента в теле колонны, потери цемента в виде пульпы.

7 На рис.4 показаны изменения физико-механических свойств материала грунтоцементной колонны (содержание цемента, водоцементное отношение и отношение массы цемента к массе грунта) в зависимости от времени цементации грунта при различном водоцементном отношении инъектируемого раствора. Для более наглядного восприятия все характеристики определяли применительно к времени устройства п.м. колонны (5 шагов по 4 см). Определенный интерес представляет второй график, который наглядно иллюстрирует резкое разбавление раствора водой, содержащейся в порах грунта до отношения В/Ц=4-5. Для того, чтобы добиться приемлемых значений водоцементного отношения, обеспечивающих высокие прочностные свойства, требуется достаточно продолжительный (более секунд) период обработки грунта. В заключение отметим, что зависимости () могут легко быть обобщены на случаи пористого влажного и абсолютно сухого грунта.

8 Содержание цемента на куб.м, кг Водоцементное отношение Отношение "цемент / грунт" 4 Время цементации п.м. колонны, с Рис.4. Характеристики грунтоцементной колонны в зависимости от времени цементации п.м. колонны: раствор с отношением В/Ц=.8, - В/Ц=., - В/Ц=..

9 Литература:. Малинин А.Г. Применение струйной цементации грунтов в подземном строительстве // Подземное пространство мира. Малинин А.Г. Применение технологии струйной цементации грунтов в транспортном строительстве // Метро и тоннели., 6.. Малинин А.Г., Малинин П.А. Повышение несущей способности грунтоцементных свай с помощью гидроразрыва., 5-6. Контактные телефоны: (4) 96-, 96-6 Официальный сайт в Интернете:

При расчете цементирования скважин определяют: 1) количество сухого цемента; 2) количество воды для затворения цементного раствора; 3) количество продавочной жидкости; 4) возможное максимальное давление к концу цементирования; 5) допустимое время цементирования; 6) число цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин.

Пример: Так как плотность бурового раствора 1,1г/см 3 , а пластовая температура 90°С принимаем цементный раствор ПЦГ с плотностью 1,83г/см 3 и водоцементным отношением 0,5.

Объем цементного раствора, подлежащего закачке в скважину, определяют по формуле:

где К₁ – коэффициент, учитывающий увеличение объема цементного раствора, расходуемого на заполнение каверн, трещин, и увеличение диаметра скважины против расчетного (номинального).

Значение коэффициента К₁ определяется по квернограмме для каждой конкретной скважины. Обычно К₁ изменяется от 1,1 до 2,5. В нашем случае принимаем К₁ = 1,15.

Цементирование направления и кондуктора будет осуществляться с использованием чистого портландцемента.

Для лучшей прокачивамости тампонажной смеси и для того, чтобы поднять цементный раствор на проектную высоту (до устья), а также с целью экономии портландцемента, эксплуатационная колонна в интервале 0 – 3170 м будет цементироваться раствором плотностью 1,83 г/см 3 . В отношение m = 0,5. Интервал 1500 – 3160 м будет цементировать раствором чистого портландцемента плотностью 1,85 г/см 3 ; водоцементное отношение m = 0,5.

Для колонны диаметром …..мм:

V_ц = 0,785*[1,15*(…… 2 – …… 2 )*….. + …. 2 *20] = …. м 3

Расчет количества сухого цемента

Количество сухого цемента для приготовления цементного раствора определяют из выражения:

где m – водоцементное отношение; ρ_ц – плотность цементного раствора, кг/м 3

Для колонны диаметром …. мм:

Количество сухого цемента, которое необходимо заготовить с учетом потерь при затворении цементного раствора, вычислим по формуле:

где К₂ – коэффициент, учитывающий наземные потери при затворении цементного раствора. Если затворение производится без цементно-смесительных машин, К₂ = 1,054-5-1,15, при использовании цементно-смесительных машин К₂ = 1,01. В нашем случае К₂ = 1,15.

Для колонны диаметром …. мм:

Расчет количества воды

Необходимое количество воды для приготовления цементного раствора 50%-ной консистенции находится из выражения:

Для колонны диаметром ….мм:

Расчет количества продавочной жидкости

Потребное количество продавочной жидкости (в качестве которой часто используют буровой глинистый раствор) определяется по формуле:

где Δ – коэффициент, учитывающий сжатие глинистого раствора (Δ = 1,03 – 1,05).

Подставив значения, получим:

Для колонны диаметром …. мм:

Расчет давления при закачке

Максимальное давление перед посадкой верхней пробки на упорное кольцо определяется из уравнения:

где Р₁ – давление, необходимое для преодоления сопротивления, обловленного разностями плотностей жидкости в трубах и затрубном пространстве;

Р₂ - давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений.

Величину Р₂ обычно находят по эмпирическим формулам. Наиболее распространенной является формула Шищенко-Бакланова; для скважин глубиной более 1500 м:

Для колонны диаметром …. мм:

Расчет количества цементировочных агрегатов

Число цементировочных агрегатов определяю, исходя из условия получения скорости подъема цементного раствора в кольцевом пространстве у башмака колонны в момент начала продавки (не менее 15 м/с для кондуктора и промежуточных колонн инее менее 1,8 – 2,0 м/с для эксплуатационных колонн); это условие вытекает из предположения, что увеличение скорости движения цементного раствора в затрубном пространстве способствует более полному вытеснению глинистого раствора и замещению его цементным.

Часто ствол скважины искривлен, имеет локальные расширения, а колонна не строго сцементирована в нем. В подобных случаях целесообразно цементный раствор вытеснять из колонны, поддерживая небольшую скорость подъема цементного раствора в затрубном пространстве (ω = 0,1-0,4 м/с). Так же следует поступать и в том случае, если колонна хорошо центрирована, но создать турбулентный режим течения цементного раствора в затрубном пространстве невозможно. Так как продавка почти всегда начинается на высшей скорости (как правило, на IV), то количество агрегатов из условия обеспечения скорости (м. v/c) подъема цементного раствора в затрубном пространстве определяют по формуле:

где Q IV – производительность цементировочного агрегата на IV скорости, м 3 /с.

Выбираем цементировочный агрегат типа ЦА-320М с установленными в его насосе 9Т цилиндровыми 127-мм втулками (с этими втулками можно работать при р_max в конце цементирования). Максимальная производительность при этом 0,9 м 3 /мин при давлении 6,1 МПа.

Для колонны диаметром 127 мм:

n_ц.а = [0,785*1,2*(…. 2 – …. 2 )*1,5/0,09] + 1 = ….(например - 2 агрегата.)

Рекомендуемые значения угла внутреннего трения

Для грунтоцементных элементов, изготовленных методом глубинного перемешивания, допускается использовать значения, приведенные в приложении Е.

(5.6)

Значение коэффициента надежности для грунтоцемента при сжатии при расчете по первому предельному состоянию следует принимать равным 1,5 для грунтоцементных элементов, выполненных по методу механического глубинного перемешивания, и 1,75 - для грунтоцементных элементов, выполненных по методу струйной цементации. При расчете по второму предельному состоянию следует принимать равным 1.

5.2. Выбор технологических параметров

5.2.3 Расход цемента зависит от решаемой задачи, типа грунта, необходимой прочности и может составлять для струйной цементации от 450 до 600 кг/м 3 укрепленного грунта в песчаных грунтах и от 560 до 800 кг/м 3 - в глинистых грунтах.

В слабых органических грунтах (илы, торфы) расход цемента должен составлять от 800 до 1000 кг/м 3 для почти полного замещения грунта цементным раствором. Кроме того, в таких грунтах может выполняться предварительный размыв грунта водой с добавлением 1% - 5% технической соды.

5.2.5 Водоцементное отношение раствора рекомендуется применять в диапазоне от 0,8 до 1,2 для регулирования времени набора прочности и размыва грунта для струйной цементации и 0,5 - 0,7 - для глубинного перемешивания. Допустимо применение химических добавок для регулирования вязкости раствора.

5.2.7 Обычно устройство грунтоцементных элементов по методу струйной цементации сопровождается выходом грунтоцементной пульпы на поверхность. Объем пульпы зависит от свойств грунта, расхода цемента и времени размыва грунта и составляет 30% - 70% от объема закачанного раствора для однокомпонентной технологии и 70% - 90% для двухкомпонентной технологии.

Примечание - В отдельных случаях применение добавок позволяет увеличивать эффективный диаметр получаемого грунтоцементного элемента на 10% - 15%, повышать однородность грунтобетона и снижать водоцементное отношение раствора с 1,0 до 0,7 - 0,8 при неизменном применяемом оборудовании и обычных режимах его работы.

6. Расчет грунтоцементных конструкций

6.1. Основные указания по расчету грунтоцементных армированных конструкций


1237 × 2425 пикс. Открыть в новом окне

1 Прочность на сжатие грунтоцемента при расходе цемента более 500 кг/м 3 определяется только на основании опытных работ.

Читайте также: