Процессы происходящие в насыпных грунтах

Процессы происходящие в насыпных грунтах

Прочностные и деформационные характеристики золы и золошлаков существенно различаются в зависимости от давности намыва, т. е. в слежавшихся отложениях показатели прочности т и сжимаемости Е больше, чем в свеженамытых. На процесс упрочнения, сохранности структуры, а также на разложение шлаков, являющихся отходами металлургического производства, наибольшее влияние оказывают их физико-химико-механические свойства. Одним из факторов, отрицательно влияющим на устойчивость металлургических шлаков, является их склонность к распаду, сопровождающемуся часто явлениями набухания. К положительным свойствам шлаков относится их способность к самоуплотнению и цементации. Распад шлаков, как правило, сопровождается увеличением их объема в два-три раза и, как следствие, снижением структурной прочности. Склонность к распаду проявляется в основном в зависимости от содержания СаО. При оценке отвалов шлака в каждом случае необходимо определить устойчивость структуры шлака, зависящую от его возраста и химического состава. Самопроизвольный распад, набухание и нарушение структурной прочности мартеновских шлаков обычно происходят в отвалах в течение от нескольких месяцев до нескольких лет, поэтому для ускорения процесса распада свежего мартеновского шлака необходимо складировать его слоями толщиной 2 … 3 м, периодически поливая водой, за счет чего распад шлака может произойти в течение 5 … 6 мес. Самоупрочнение шлаков во времени происходит аналогично самоупрочнению крупнообломочных песчаных грунтов, т. е. зависит от гранулометрического состава. Если в отвалах шлака присутствует колошниковая пыль, формовочная земля и т. д., то процесс самоупрочнейия отвала замедляется и определяется преобладающим в отвале одного из этих компонентов.

Присутствующая в отвале природа, склонная к распаду, обусловливает чередование процессов упрочнения и разупрочнения во времени. Шахтные породы (терриконы), образующиеся при подземной добыче каменного угля и имеющие специфический состав, склонны к самовозгаранию. Основную массу отвалов угольных шахт обычно составляют глиносодержащие породы нижнекаменноугольного возраста (аргиллиты, алевролиты, песчаники на глинистом цементе) часто сульфидированные. При выветривании, под действием эрозии, они разупрочняются и разлагаются, что приводит к распаду породы и резкому увеличению ее активной реагирующей поверхности. Со временем реагирующая поверхность растет, а наличие воды приводит к размоканию и набуханию породы. Величина набухания глиносодержащих пород изменяется, %: от 0,15 до 2,1 — для песчаников; от 3,4 до 7,5 — для алевролитов, от 15,8 до 24 — для аргиллитов.

Набухание способствует разупрочнению пород и возникновению в них коллоидно-химических процессов, которые приводят к увеличению активной реагирующей поверхности, ее сорбционной способности [34, 35].

Читайте также

Добавить комментарий