Таким образом, приведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют однозначно определить работающий слой кольматационного экрана толщиной порядка 80— 100 см.[ ...]
Физико-химическая, природа кольматажа. Для обработки грунтов с целью снижения их водопроницаемости особое значение приобретают поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые могут быть использованы для улучшения физико-химических свойств грунтов, повышения их водоустойчивости и снижения фильтрационных потерь. Концентрируясь на поверхностях раздела, они образуют тончайшие адсорбционные слои, резко изменяющие природу и свойства поверхностей. Несмотря на сравнительно высокую стоимость, применение ПАВ экономически оправдано. Применение ПАВ в дорожном и аэродромном строительстве, для улучшения глинистых растворов при бурении нефтяных и газовых скважин нашло отражение в ряде работ [38—40]. Эти работы показывают, что применение ПАВ для создания гидрофобной структуры достаточно обосновано теоретически и, безусловно, перспективно для гидромелиоративного строительства.[ ...]
Одно из основных свойств ПАВ — способность самопроизвольно концентрироваться на различных поверхностях раздела и прочно удерживаться длительное время. Молекулы ПАВ, переходя в водный раствор, стремятся выйти на поверхность раздела фаз. Молекулы воды и молекулы ПАВ, которые адсорбируются на поверхности минеральных частиц, отталкиваются, что препятствует контакту воды с частицами грунта. Своей гидрофильной частью молекула ПАВ прикрепляется к адсорбционной влаге, находящейся на поверхности минеральной частицы, а углеводородные цепи ориентируются наружу.[ ...]
Если силы связи минерал—ПАВ будут превышать силы связи минерал—вода, то молекулы воды будут вытесняться молекулами ПАВ. Для обеспечения проникновения ПАВ в твердые частицы грунта необходимо, чтобы дипольный момент ПАВ был больше дипольного момента воды или чтобы молекулы ПАВ были катионо- или анионоактивными. Только в этом случае молекула ПАВ может «столкнуть» молекулу воды с поверхности минерала и занять ее место. Большинство ПАВ вследствие своего несимметричного строения как раз и обладают большим ди-польным моментом.[ ...]
Как указывалось выше, молекулы ПАВ вступают в прочную ионную связь с минеральными поверхностями, вытесняют молекулу воды и, нейтрализуя поверхностные заряды, ослабляют гидратацию частиц. Чем больше адсорбируемый ион, тем сильнее уменьшается водоадсорбирующая емкость грунта. ПАВ могут проникать полностью даже внутрь межпакетного пространства кристаллов, вытесняя оттуда катионы и воду и тем самым способствуя образованию прочной связи между пакетами кристалла [41].[ ...]
Таким образом, молекулы ПАВ не допускают молекулы воды к местам контакта минеральных частиц. Кроме того, обволакивая стенки грунтовых капилляров, они способствуют образованию в них менисков обратной кривизны, которые препятствуют перемещению капиллярной и гравитационной влаги. Больше того, в грунтах, обработанных ПАВ, возникает некоторое прот и-вокапиллярное давление, возрастающее с уменьшением показателя смачиваемости В = сое© (0 — краевой угол смачивания).[ ...]
Кубовые остатки синтетических жирных кислот (КОСЖК). В настоящее время основным жирозаменителем являются синтетические жирные кислоты СлНгпСООН. Синтетические жирные кислоты получают жидкофазным окислением нефтяного, буроугольного или синтетического парафинов кислородом воздуха в присутствии катализаторов. Нефтяной парафин получают из парафинистых нефтей, которые в зависимости от месторождения, содержат от 7 до 12% парафина. Окисленный парафин омыляют водным раствором щелочи, переводя кислоты в соли. Непрореагировавший парафин и нейтральные кислородсодержащие вещества (неомыляемые) отделяют от раствора солей (мыла) и возвращают в смеси с исходным парафином на окисление. Мыла, освобожденные от неомыляемых веществ, разлагают минеральной кислотой и выделяют смесь свободных жирных кислот.[ ...]
Поливинилацетатная эмульсия (ПВАЭ). Молекулярная масса ПВАЭ колеблется от 20000 до 100000 в зависимости от способа и условий полимеризации. Поливинилацетат стоек к действию света даже при повышенной температуре (до 100 °С), при нагревании до 150°С разлагается с образованием уксусной кислоты, стоек к воздействию бензина и других продуктов перегонки нефти, но растворяется в сложных эфирах, низших спиртах, кетонах, хлорированных углеводородных и ароматических: углеводородах, обладает значительной адгезией к стеклу, коже и т. д. Поливинилацетатные пленки, образующиеся на твердой подложке, характеризуются повышенной светостойкостью, эластичностью и высокой адгезией. Растворы поливинилацетата (эмульсии) широко применяются в качестве клеев.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема канала для гидравлического расчета потерь воды на фильтрацию с противофильтрационным слоем |
 |
| Послойное изменение коэффициента фильтрации. |
 |
| Механический (а) и микроагрегатный (б) состав исследуемых грунтов (D — диаметр микроагрегатов) |
|
| Схема взаимодействия полимеров с грунтом без участия грунтовых частиц в образовании структурных связей сетки полимеров |
 |
| Схема взаимодействия полимеров с грунтом с включением грунтовых частиц в структурную сетку, образуемую полимером и грунтом |
|