Применение ПАВ для гидрофобизаиии грунтов

Применение катионактивных ПАВ — уравновешивание зарядов органическими полярными катионами (их получают растворением в воде солей аминов) — наиболее рациональный путь снижения гидрофильности грунта. Некоторые из этих ПАВ способны вытеснять воду из заранее занимаемых ею позиций, необратимо замещать обменные катионы грунта и коагулировать глинисто-коллоидные частицы.

Молекулы анионактивных ПАВ притягиваются только положительно заряженными центрами и отталкиваются от отрицательно заряженных. Уравновешивание энергетически активной системы органически полярными анионами особенно рационально для грунтов карбонатных разновидностей.

Применение в качестве гидрофобизаторов органических полярных молекул основано главным образом на адсорбции их энергетически активными центрами поверхности зерен и удержании силами Ван-дер-Ваальса. Этому процессу благоприятствует возрастание заряда адсорбента, что может быть достигнуто методом трибоактивации грунтов.

Поскольку грунт представляет собой сложную полимине- ральную систему, придание ему хорошо выраженных гидрофобных свойств связано с большими трудностями. Но даже неполная гидрофобизация приводит к коренным изменениям физико-механических свойств грунта: уменьшается сорбция паров воды грунтом, водопоглощаемость и набухание, полностью устраняется капиллярное поднятие, уменьшается фильтрация при малых напорах и др.

Роль вводимых в обрабатываемый материал (это относится прежде всего к грунтам) полимеров редко ограничивается

Схема взаимодействия полимера с грунтом

Рис. 9.4. Схема взаимодействия полимера с грунтом: а — без участия частиц грунта в образовании структуры; б — с включением частиц грунта в структурную сетку; 1 — полимерные цепи; 2 — частицы грунта и их микроагрегаты

только гидрофобизацией поверхностей его зерен. Вторая, не менее важная роль, которую должен играть полимер, заключается в необходимой прочности грунта путем связывания его частиц в единое целое. При малых расходах полимера максимальная прочность грунта обеспечивается:

  • 1) обволакиванием частиц грунта и механическим прони- зыванием его объема (рис. 9.4, а);
  • 2) сращиванием (сшивкой) полимерных цепей непосредственно между частицами грунта и их прочными микроагрегатами за счет проявления ионных или ковалентных связей (рис. 9.4, б).

В последнем случае частицы грунта образуют с полимером единую пространственную сетку. При такой связи грунта с полимером сокращается средняя длина цепей последнего между фиксированными точками, что, в свою очередь, влечет за собой сокращение расхода полимера и улучшение механических свойств структуры.

Таким образом, второй принцип является идеальным с точки зрения наиболее эффективного использования полимера для укрепления грунтов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >