Физико-химическое закрепление

К методам химического и физико-химического закрепления грунтов относятся битумизация, смолизация, силикатизация, известкование, цементация, солонцевание и др.

Битумизация. Метод основан на введении битума в грунт в вязко-жидком состоянии в виде эмульсий и паст. При битумизации грунтов связь битума со стенками трещин определяется силой сцепления (когезией), его уплотнением и трением со стенками трещин. При плохом сцеплении только сил трения недостаточно, и при давлениия воды в трещинах в 0,25-0,3 МПа битум начинает выдавливаться из крупных трещин. Для борьбы с этим явлением Б.П. Шрейбер и И.А. Блескина предложили вводить в битум технический парафин или петролатум в количестве от 12 до 28%. Применение этих наполнителей позволило обеспечить предотвращение фильтрации в условиях гидростатического напора до 2,3 МПа.

При взаимодействии битума с дисперсными грунтами происходят сложные физико-химические и химические процессы. На упрочнение битумом значительно влияют химико-минеральный состав грунта, емкость обмена и состав обменных катионов, а также состав вяжущего вещества. Взаимодействие грунтов с битумом представляет процесс, очень близкий к физической адсорбции.

Исследования показали большое влияние минерального состава грунта и состояния его поглощающего комплекса на эффективность битумизации грунта:

1. с увеличением дисперсности минералов увеличивается их адсорбция к асфальтенам, смолам и маслам. Адсорбционная способность грунтов по отношению к битумам резко возрастает при насыщении их катионами Na* и К* до определенной величины;

2. наиболее благоприятные условия взаимодействия битума с грунтом отмечаются в карбонатных грунтах и грунтах, где в обменном состоянии присутствует НСО₃.