ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение нефтяных битумов в гидротехническом и мелиоративном строительстве, в строительстве шахт и горнорудной промышленности из "Применение и транспортирование нефтяных битумов" Нефтяные битумы вследствие высокой устойчивости к воде, агрессивным химическим соединениям и стойкости к окислению являются весьма ценным материалом в гидротехническом строительстве, где они применяются с давних пор. Борьба с фильтрацией воды в строящихся и готовых сооружениях предста вляет одну из серьезнейших проблем. Не всегда посредством цементного раствора можно приостановить фильтрацию воды под гидротехническим сооружением. Раствор быстро выносится водой из пределов тампонирующей площади. Очень часто возникает необходимость предотвратить утечку воды из земляных сооружений. [c.146] В последнее время в технике применяют ряд способов использования битума при гидроизоляции оросительных каналов и водохранилищ, при защите от эрозии морских берегов и сооружений во время штормов. [c.146] Для предотвращения фильтрации воды под плотиной через реку Теннеси (США) был применен в качестве тампонируюн его материала горячий битум, что дало положительные результаты. [c.146] При строительстве подземных гидротехнических сооружений процесс битумизации проводят следующим способом подогретый до температуры 140—160 °С, а иногда и выше, битум насосом нагнетают в грунт через специальный трубопровод, установленный в буровой скважине. Горячий битум очень подвижен и хорошо проникает в мельчайшие поры и трещины. Соприкасаясь с холодной водой и грунтом, битум твердеет и прочно закупоривает водоносные пустоты и трещины. [c.146] Битум применяют в качестве вяжущего материала при изготовлении асфальтовой мастики, используемой в строительстве морских молов, набережных и для укрепления берегов с последующей дополнительной облицовкой бетонными блоками и другими материалами. Мастика широко применяется также для затирки мощеных откосов и каменных молов, так как увеличивает прочность сооружений и предотвращает вымывание песка и мелкого щебня. [c.147] При строительстве новых и восстановлении эксплуатируемых шахт также требуются противофильтрационные завесы для борьбы с подземными водами. Стволы шахт и горные выработки проводят в самых различных геологических и гидрогеологических условиях. Применяя искусственные способы закрепления пород битумизацией трещин и пустот, достигают монолитности и водонепроницаемости горных пород. Тампонаж пород битумом получил за последнее время широкое расиространение в горной промышленности, а также при многих подзсхмных гидроизоляционных работах. [c.147] Процесс закрепления пород с применением битумной эмульсии заключается в том, что в грунт, подлежащий закреплению, через пробуренные скважины нагнетают под давлением 25—30 ат битумную эмульсию, содержащую около 50% битума. В качестве эмульгатора применяют контакт Петрова, едкий натр, соду. [c.147] Во время нагнетания битумной эмульсии под влиянием коагулирующих веществ она распадается. Отдельные частицы битума при этом соединяются В Месте (коагулируют) и плотно заполняют поры в породах, уменьшая их водопроницаемость. [c.147] Выбор марки битума при битумизации зависит от многих факторов важнейшими из них являются размео трещин и степень трещиноватости пород, напор подземных вод, а также требования, предъявляемые к закрепляемым породам. [c.147] В большинстве случаев применяют битум марок БН-П1, БП-1У и БН-У. Сначала нагнетают в скважину менее вязкий битум (БН-1П), который легче проникает в мелкие трещины и лучше их заполняет, а затем битумы БН-1У и БН-У — менее пластичные и имеющие более высокую температуру размягчения (70—90 °С). Расход битума зависит главным образом от степени трещиноватости горных пород и их обводненности. Для нагнетания битума применяют специальные насосы высокого давления скважину предварительно прогревают, так как по мере охлаждения увеличивается вязкость битума, что затрудняет процесс его проникания в поры. [c.147] Наиболее целесообразна битумизация при значительных скоростях потока подземных вод, когда цементация или глинизация мало эффективны. Битум ограниченно распространяется в породе, при этом расход материалов сокращается до минимума стоимость битума меньще, чем цемента объемная масса цемента в 1,5 раза больще объемной массы битума. [c.148] До 1948 г. битумные эмульсии применяли только для закрепления несвязанных пород (пески и др.), в последнее время по методике, разработанной советскими учеными, этот способ стали применять и при создании противофильтрационной завесы в трещиноватых песчаниках, перемежающихся с глиной и являющихся основанием для высоконапорной плотины. [c.148] В мелиоративном строительстве требуется выполнение боль-щ-ого о бъема гидроизоляционных и облицовочных работ для предотвращения фильтрации и утечки воды. Для этого нео бходимы водоупорные, химически устойчивые эластичные материалы, имеющие высокую прочность и хорощо сопротивляющиеся ударам. Таким требованиям в настоящее время отвечают битумы и битуминозные вещества. [c.148] Предотвращение утечки воды и защита бетона в гидротехнических сооружениях от ее воздействия является в настоящее время одним из наиболее сложных и актуальных вопросов. [c.148] Часто возникает необходимость предотвратить утечку воды из земляных сооружений. Потеря воды через дно и откосы оросительных каналов значительно снижает эффективность ирригационных систем. Бетонная и железобетонная облицовки под влиянием температурных колебаний, изменения минерализации воды, неравномерности потока, гидравлических ударов и др. вскоре после начала эксплуатации канала разрушаются. [c.148] Существует много способов применения битума для гидроизоляции оросительных каналов и водохранилищ. Некоторые из них заключаются в следующем. На подготовленное земельное основание сооружения распыливанием или другим способом наносят расплавленный битум. При температуре 150—160 °С он легко подвижен и образует водонепроницаемый слой толщиной 6—10 мм. Для защиты битумного слоя от механических повреждений поверх его наносят 160—250 мм грунта или мелкого гравия. [c.149] В таких сооружениях целесообразно применять смесь окисленных битумов марок БН-1У и БН-У, имеющую температуру размягчения в пределах 80—90°С, глубину проникания иглы 30— 40 и растяжимость в пределах 2,5—3,5 см (при 25 °С). [c.149] При обработке битумом бетона необходимо иметь ввиду, что качество и прочность покрытия зависят также и от состояния бетонной поверхности. Чтобы наносимая битумная пленка была прочной, защищаемая поверхность должна быть тщательно подготовлена, т. е. очищена от пыли, грязи, просушена и несколько подогрета. При этом битум легче проникает в поры бетона. Для более надежной защиты бетона и повышения его водоупорности необходимо повторно покрывать поверхность битумом, так как остающиеся на поверхности бетона в его мельчайших углублениях пузырьки воздуха при нанесении горячего битума сильно расширяются и, прорываясь сквозь битумную пленку, образуют в ней микроскопические капилляры. Этому способствует вода, которая в каком-то количестве всегда содержится в бетоне. Повторный слой битума закупоривает все отверстия и полностью изолирует бетонную поверхность от воды. [c.149] Вернуться к основной статье