RU2611373C1 - Method for cement grout volume concentration determination in slurry pulp during jet grouting - Google Patents
Method for cement grout volume concentration determination in slurry pulp during jet grouting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611373C1 RU2611373C1 RU2015142427A RU2015142427A RU2611373C1 RU 2611373 C1 RU2611373 C1 RU 2611373C1 RU 2015142427 A RU2015142427 A RU 2015142427A RU 2015142427 A RU2015142427 A RU 2015142427A RU 2611373 C1 RU2611373 C1 RU 2611373C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- chemical element
- cement mortar
- mortar
- jet
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000011440 grout Substances 0.000 title abstract description 8
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims description 94
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 27
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 17
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 11
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 8
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- ALRFTTOJSPMYSY-UHFFFAOYSA-N tin disulfide Chemical compound S=[Sn]=S ALRFTTOJSPMYSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003823 mortar mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUTLDIXHQPSHHQ-UHFFFAOYSA-N tin(iv) sulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[Sn+4] TUTLDIXHQPSHHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/223—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам экспрессного контроля объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при создании подземных строительных конструкций струйной цементацией.The invention relates to methods for rapid control of the volumetric concentration of cement in a cement slurry when creating underground building structures by jet cementation.
Струйная цементация применяется при возведении подземных строительных конструкций и заключается в нагнетании под давлением цементного раствора в грунт. В околоствольном пространстве происходит интенсивное перемешивание цементного раствора с грунтом, и часть полученной смеси в виде грунтоцементной пульпы выносится на поверхность земли (Струйная цементация грунтов. А.Г. Малинин. - Пермь: Престайм, 2007. - С. 10-13, 21).Jet grouting is used in the construction of underground building structures and consists in the injection of cement mortar into the soil under pressure. Intensive mixing of the cement mortar with the soil takes place in the borehole, and part of the mixture in the form of cement-cement pulp is carried to the surface of the earth (Jet cementation of soils. A.G. Malinin. - Perm: Prestime, 2007. - P. 10-13, 21) .
По требованиям нормативной документации: «Расход инъекционного раствора при струйной цементации грунта должен регулироваться по выносу раствора с грунтовой пульпой из скважины. Нормальный процесс цементации сопровождается незначительным выносом раствора от 30 до 40% от инъектируемого объема раствора. При чрезмерном выносе расход раствора должен быть уменьшен, при отсутствии выноса - должен быть увеличен (СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011. Укрепление грунтов инъекционными методами в строительстве. М.: - Изд. БСТ-2011-п.6.5.11). Это означает, что при проведении работ по цементации требуется оперативное определение объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе для контроля и корректировки технологического процесса цементации.According to the requirements of normative documentation: “The flow rate of injection solution during jet cementation of the soil should be regulated by the removal of the solution with soil pulp from the well. The normal cementation process is accompanied by a slight removal of the solution from 30 to 40% of the injected volume of the solution. With excessive removal, the flow rate of the solution should be reduced, in the absence of removal, it should be increased (STO NOSTROY 2.3.18-2011. Soil strengthening by injection methods in construction. M: - Publishing House of BST-2011-p.6.5.11). This means that when carrying out cementation work, an operative determination of the volume concentration of cement mortar in the cement slurry is required to control and adjust the cementation process.
В настоящее время количественное определение сложных по химическому составу веществ, в том числе определение количества цемента в бетоне, цементосодержащих растворах и пульпах производится рентгенофазовым анализом. Известен, например, способ количественного рентгенофазового анализа поликомпонентных цеолитсодержащих пород (RU 2088907 C1, G01N 23/20, опубл. 27.08.1997), включающий облучение анализируемой и эталонных проб в дифрактометре пучком рентгеновских лучей, регистрацию дифракционного спектра, расчет содержания определяемых минералов по значениям относительных интенсивностей, в котором выбирают участок дифракционного спектра, проводят над общей фоновой линией разложение профиля перекрывающихся дифракционных рефлексов на составляющие и по измеренным интегральным интенсивностям рассчитывают одновременно содержание всех слагающих пробу минералов.Currently, the quantitative determination of substances with a complex chemical composition, including the determination of the amount of cement in concrete, cement-containing mortars and slurries, is carried out by X-ray phase analysis. Known, for example, is a method for quantitative x-ray phase analysis of multicomponent zeolite-bearing rocks (RU 2088907 C1, G01N 23/20, publ. 08/27/1997), including irradiation of the analyzed and reference samples in the diffractometer with an X-ray beam, registration of the diffraction spectrum, calculation of the content of the determined minerals by values the relative intensities in which the portion of the diffraction spectrum is selected, the profile of overlapping diffraction reflections is decomposed over the common background line into components and according to the measured egralnym intensities calculated at the same time the content of all the constituent mineral sample.
Недостатком рентгенофазового анализа является длительность подготовки образцов для анализа из проб продукта. Так, при определении количества цемента в грунтоцементной пульпе струйной цементации прибором для рентгенофазового анализа ARL X 'tra (Швейцария) подготовка образцов включает сушку проб, измельчение, сушку до постоянной массы, измельчение в планетарной мельнице, просеивание через сито. Затем образцы помещают в прободержатель и производят анализ содержания цемента в образцах (Технический отчет по теме: «Определение процентного содержания цемента в представленных грунтоцементных образцах методом рентгенофазового анализа». М., МГСУ, 2013. С. 6). Длительность подготовки образцов к анализу исключают экспрессное определение концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе рентгенофазовым методом анализа.The disadvantage of x-ray phase analysis is the length of preparation of samples for analysis from product samples. So, when determining the amount of cement in a cement-cement slurry of a jet grout by an ARL X'tra X-ray analysis device (Switzerland), sample preparation includes sample drying, grinding, drying to constant weight, grinding in a planetary mill, sieving through a sieve. Then the samples are placed in the sample holder and analyze the cement content in the samples (Technical report on the topic: “Determination of the percentage of cement in the presented soil-cement samples by x-ray phase analysis.” M., MGSU, 2013. P. 6). The duration of the preparation of samples for analysis excludes the rapid determination of the concentration of cement in the cement slurry by an X-ray phase analysis method.
Известен способ определения количества цемента в грунтоцементном материале конструкции (RU 2513567, C1 E02D 3/12, G01N 27/22, опубл. 20.04.2014), в котором в цементный раствор добавляют порошок графита, измеряют электропроводность цементного раствора и грунтоцементной пульпы и по приведенной формуле определяют количество цемента в грунтоцементном материале строительной конструкции.There is a method of determining the amount of cement in a cement-cement material of construction (RU 2513567, C1 E02D 3/12, G01N 27/22, publ. 04/20/2014), in which graphite powder is added to the cement mortar, the conductivity of the cement mortar and cement-cement slurry is measured, and according to the above the formula determines the amount of cement in the soil-cement material of a building structure.
Недостатком этого способа является то, что грунт содержит электропроводные растворы солей и окислов, которые влияют на результат замера электропроводности грунтоцементной пульпы и вносят значительную ошибку в результат вычисления количества цемента в пульпе.The disadvantage of this method is that the soil contains electrically conductive solutions of salts and oxides, which affect the result of measuring the electrical conductivity of the cement-cement pulp and introduce a significant error in the calculation of the amount of cement in the pulp.
Для определения наличия и количественного содержания химических элементов в сложных по химическому составу веществ применяется рентгенофлуоресцентный анализ (Лосев Н.Ф. Количественный рентгеноспектральный флуоресцентный анализ. - М.: - Наука - 1969. - 336 с.).To determine the presence and quantitative content of chemical elements in compounds of complex chemical composition, an X-ray fluorescence analysis is used (Losev NF Quantitative X-ray spectral fluorescence analysis. - M .: - Science - 1969. - 336 p.).
Известен способ измерения микроэлементного состава цемента (JP 2002082076 А), в котором для определения количественного содержании элемента в цементе используется рентгенофлуоресцентный анализ. Способ подходит для обеспечения практического измерения микроэлементов V, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Mo, Ba, Zr и/или Pb, содержащихся в цементе. Rh используется в качестве мишени и LiF используется в качестве анализирующего кристалла. Микроэлементы измеряются посредством K[альфа] спектра.A known method of measuring the trace element composition of cement (JP 2002082076 A), in which an X-ray fluorescence analysis is used to determine the quantitative content of an element in cement. The method is suitable for providing practical measurement of trace elements V, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Mo, Ba, Zr and / or Pb contained in cement. Rh is used as a target and LiF is used as an analysis crystal. Trace elements are measured by the K [alpha] spectrum.
Недостатком способа является невозможность количественного определения сложных химических веществ, в том числе цемента, в цементных растворах и грунтоцементной пульпе.The disadvantage of this method is the inability to quantify complex chemicals, including cement, in cement mortars and cement slurry.
Наиболее близким является способ оценки количества цемента (JP 2011163810 А или JP 5659496 В2), предназначенный для оценки массы цемента в свежеприготовленных бетоне или строительном растворе с определенной точностью. Способ предполагает отбор проб исследуемого материала (бетонного раствора), удаление из пробы крупного наполнителя (щебня), обезвоживание пробы, взвешивание пробы до и после обезвоживания, рентгенофлуоресцентный количественный анализ химических элементов (кальция и кремния, входящих в состав цементных зерен) в сухой пробе и последующий расчет содержания цемента в бетонном растворе.The closest is the method of estimating the amount of cement (JP 2011163810 A or JP 5659496 B2), designed to estimate the mass of cement in freshly prepared concrete or mortar with a certain accuracy. The method involves sampling the test material (concrete solution), removing coarse aggregate (crushed stone) from the sample, dehydrating the sample, weighing the sample before and after dehydration, X-ray fluorescence quantitative analysis of chemical elements (calcium and silicon that are part of the cement grains) in a dry sample and subsequent calculation of the cement content in the concrete solution.
Недостатки этого способа следующие:The disadvantages of this method are as follows:
- способ неприменим для определения количества цемента в грунтоцементной пульпе при струйной цементации, так как грунтоцементная пульпа представляет собой смесь цемента и грунта, состоящий из одинаковых химических элементов;- the method is not applicable for determining the amount of cement in a cement-cement slurry during jet grouting, since a cement-cement pulp is a mixture of cement and soil, consisting of the same chemical elements;
- способ не является экспрессным, так как время обезвоживания пробы составляет от 5 до 90 мин (абзац 0093 JP 2011163810 А).- the method is not express, since the dehydration time of the sample is from 5 to 90 minutes (paragraph 0093 JP 2011163810 A).
Задачей изобретения является создание способа определения текущих значений объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе для контроля и корректировки процесса цементации.The objective of the invention is to provide a method for determining the current values of the volumetric concentration of cement in the cement slurry to control and adjust the cementation process.
Задача решается способом определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при струйной цементации, включающим отбор проб исследуемого материала и определение рентгенофлуоресцентным методом количественного содержания химического элемента в отобранных пробах, в котором:The problem is solved by the method of determining the volumetric concentration of cement in a cement-cement slurry during jet grouting, including sampling the test material and determining by the x-ray fluorescence method the quantitative content of the chemical element in the selected samples, in which:
- перед струйной цементацией выбирают химический элемент для закачки его в грунт совместно с цементным раствором при струйной цементации,- before jet grouting, a chemical element is selected for pumping it into the ground together with cement mortar during jet grouting,
- приготавливают цементный раствор замешиванием цемента в воде и при приготовлении цементного раствора вводят выбранный химический элемент в цементный раствор,- prepare the cement mortar by mixing cement in water and when preparing the cement mortar, the selected chemical element is introduced into the cement mortar,
- отбирают пробу цементного раствора,- take a sample of cement mortar,
- при проведении струйной цементации отбирают пробу грунтоцементной пульпы,- when carrying out jet cementation, a sample of soil cement pulp is taken,
- рентгенофлуоресцентным методом производят измерение весовой концентрации химического элемента в пробах и плотности материалов проб,- X-ray fluorescence method is used to measure the weight concentration of the chemical element in the samples and the density of the materials of the samples,
- вычисляют объемную концентрацию цементного раствора в грунтоцементной пульпе по формуле- calculate the volume concentration of the cement in the cement slurry according to the formula
где Cv - объемная процентная концентрация цементного раствора в грунтоцементной пульпе;where Cv is the volume percent concentration of cement in the cement slurry;
Сп - весовая концентрация химического элемента в грунтоцементной пульпе, мг/кг;Cn is the weight concentration of the chemical element in the cement-cement pulp, mg / kg;
Сс - весовая концентрация химического элемента в цементном растворе, мг/ кг;CC - weight concentration of the chemical element in the cement mortar, mg / kg;
ρп - плотность грунтоцементной пульпы, кг/л;ρ p - density of cement-cement pulp, kg / l;
ρс - плотность цементного раствора, кг/л.ρ s - cement density, kg / l.
При этом выбор химического элемента должен осуществляться из условия непревышения его весового содержания 0,1% в грунте и возможности его количественного определения рентгенофлуоресцентным методом.At the same time, the choice of a chemical element should be based on the condition that its weight content of 0.1% in the soil does not exceed and the possibility of its quantitative determination by the X-ray fluorescence method.
Минимальное количество химического элемента, вводимого на 1 кг цементного раствора при его приготовлении, могут определять по формуле:The minimum amount of chemical element introduced per 1 kg of cement mortar during its preparation can be determined by the formula:
Рр мин=5Спо P = P min 5C of
где Рр мин - минимальное количество химического элемента в миллиграммах, вводимого на 1 кг цементного раствора (мг/кг); Спо - предел обнаружения применяемым спектрометром химического элемента (мг/кг).where R p min - the minimum amount of chemical element in milligrams introduced per 1 kg of cement mortar (mg / kg); C by - detection limit of the spectrometer used chemical element (mg / kg).
Минимальное количество химического элемента, вводимого на 1 л цементного раствора при его приготовлении, могут определять по формулеThe minimum amount of chemical element introduced per 1 liter of cement mortar during its preparation can be determined by the formula
Pv мин=Рр мин×ρс P v min = P r min × ρ s
где Pv мин - минимальное количество химического элемента в миллиграммах, вводимого на 1 л цементного раствора (мг/л); ρс - плотность цементного раствора, кг/л.where P v min is the minimum amount of chemical element in milligrams injected per 1 liter of cement mortar (mg / l); ρ s - cement density, kg / l.
Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде простого вещества в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.The chemical element can be introduced into the cement mortar in the form of a simple substance in a solid or liquid state with the condition that the chemical element is evenly distributed over the volume of the cement mortar when preparing the cement mortar.
Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде сложного вещества, содержащего выбранный химический элемент, в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.The chemical element can be introduced into the cement mortar in the form of a complex substance containing the selected chemical element, in solid or liquid state with the condition of uniform distribution of the chemical element throughout the volume of the cement mortar when preparing the cement mortar.
Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде смеси сложных веществ, содержащих выбранный химический элемент, в твердом или жидком состоянии с условием равномерного распределения химического элемента по объему цементного раствора при приготовлении цементного раствора.The chemical element can be introduced into the cement mortar in the form of a mixture of complex substances containing the selected chemical element, in solid or liquid state with the condition that the chemical element is evenly distributed over the volume of the cement mortar when preparing the cement mortar.
Химический элемент могут вводить в цементный раствор в твердом состоянии, хорошо растворяющегося в воде цементного раствора. Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде раствора или смеси растворов с неограниченной растворимостью в воде цементного раствора.The chemical element can be introduced into the cement mortar in the solid state, well soluble in water cement mortar. The chemical element can be introduced into the cement mortar in the form of a solution or a mixture of solutions with unlimited water solubility of the cement mortar.
Химический элемент могут вводить в цементный раствор в виде нерастворимых кристаллов или порошка с размерами кристаллов или частиц порошка, сопоставимыми с размерами зерен цемента.The chemical element can be introduced into the cement mortar in the form of insoluble crystals or powder with crystal or powder particle sizes comparable to the grain size of the cement.
Технический результат заключается в обеспечении возможности экспресс-определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с достаточной точностью для своевременной корректировки процесса цементации и повышения качества подземных конструкций.The technical result consists in providing the possibility of rapid determination of the volumetric concentration of cement in the cement slurry with sufficient accuracy for timely adjustment of the cementation process and improve the quality of underground structures.
Сущность предлагаемого изобретения основана на следующем.The essence of the invention is based on the following.
Элементный химический состав цемента и грунта, в котором производится струйная цементация, идентичен (см. Цемент 500 http://prokcement.ru/doc/10178_85_pz500M500 и. Фролов В.Т., Литология., Кн. 1., гл. 2, Табл. 2.2. - М., Изд-во МГУ, 1992, - С. 28, 29). Поэтому определение количества цемента в грунтоцементной пульпе после смешивания цементного раствора с материалом грунта по элементному составу невозможно. В способе предлагается вводить в цементный раствор при его замешивании химический элемент, не содержащийся в грунте или весовое содержание которого не превышает 0,1%. Весовое содержание элемента менее 0,1% не влияет на точность определяемых искомых величин до единиц процента (Методы измерения физических величин. Пастушенков А.Г. Часть 1 - Тверь, ТГУ, 2001 - С. 50). При выборе химического элемента, вводимого в цементный раствор, его количественное содержание в исследуемом материале должно определяться спектрометром для рентгенофлуоресцентного анализа.The elemental chemical composition of the cement and soil in which jet cementation is carried out is identical (see Cement 500 http://prokcement.ru/doc/10178_85_pz500M500 and. Frolov V.T., Lithology., Book 1., chap. 2, Table 2.2. - M., Publishing House of Moscow State University, 1992, - S. 28, 29). Therefore, the determination of the amount of cement in the cement slurry after mixing the cement mortar with the soil material by elemental composition is impossible. The method proposes to introduce into the cement mortar when mixing a chemical element that is not contained in the soil or whose weight content does not exceed 0.1%. The weight content of an element of less than 0.1% does not affect the accuracy of the sought-for quantities to units of percent (Methods of measuring physical quantities. Pastushenkov AG, Part 1 - Tver, TSU, 2001 - P. 50). When choosing a chemical element introduced into a cement mortar, its quantitative content in the test material should be determined by a spectrometer for X-ray fluorescence analysis.
Определение концентрации химического элемента предлагается производить рентгенофлуоресцентным методом из-за преимуществ, присущих этому методу для проведения экспресс-анализа (Модели рентгенофлуоресцентных спектрометров DELTA и их аналитические возможности, http://instruments.zp.ua/ru/products/analyzers/oly analyzers/delta/models mpus): большая скорость анализа (от 1 с), широкая номенклатура исследуемых химических элементов (от 24 до 36 элементов у различных типов спектрометров), высокая точность определения (до 0,0001% для почв), высокий предел обнаружения элемента (от 3-200 ppm), малое время подготовки проб для анализа (не более 20 с). Результат измерения спектрометра выводится на его дисплей и записывается в память спектрометра или внешнего компьютера в весовых единицах концентрации ppm (мг/кг) или процентных единицах. Существуют переносные портативные спектрометры весом 1,5-2 кг с возможностью работы на месте проведения струйной цементации.It is proposed that the concentration of a chemical element be determined by the X-ray fluorescence method because of the advantages inherent in this method for express analysis (Models of DELTA X-ray fluorescence spectrometers and their analytical capabilities, http://instruments.zp.ua/ru/products/analyzers/oly analyzers / delta / models mpus): high analysis speed (from 1 s), a wide range of chemical elements under study (from 24 to 36 elements for various types of spectrometers), high determination accuracy (up to 0.0001% for soils), high detection limit of the element ( from 3-200 ppm), m Loe preparing samples for analysis (maximum 20 s). The measurement result of the spectrometer is displayed on its display and recorded in the memory of the spectrometer or external computer in weight units of concentration ppm (mg / kg) or percentage units. There are portable portable spectrometers weighing 1.5-2 kg with the ability to work at the venue of jet cementation.
Весовая концентрация химического элемента, введенного в цементный раствор, соответствует 100% веса цементного раствора. По концентрации химического элемента в грунтоцементной пульпе определяют процентный выход цементного раствора с пульпой. С помощью плотностей цементного раствора и грунтоцементной пульпы производят перевод процентной весовой концентрации в объемную и по формуле определяют объемную процентную концентрацию цементного раствора в пульпе.The weight concentration of the chemical element introduced into the cement mortar corresponds to 100% of the weight of the cement mortar. The concentration of the chemical element in the cement-cement pulp determines the percentage yield of cement mortar with pulp. Using the densities of the cement mortar and cement slurry, the percentage weight concentration is converted to volumetric and the volume percent concentration of cement mortar in the pulp is determined by the formula.
Минимальное количество химического элемента, вводимого в цементный раствор, на 1 кг цементного раствора определяют в зависимости от предела обнаружения этого элемента для применяемого спектрометра. Поскольку выход цементного раствора с грунтоцементной пульпой не может быть менее 20%, то минимальное количество химического элемента, вводимого в цементный раствор на 1 кг цементного раствора, будет в пять раз больше предела обнаружения химического элемента.The minimum amount of a chemical element introduced into the cement mortar per 1 kg of cement mortar is determined depending on the detection limit of this element for the spectrometer used. Since the yield of cement mortar with cement slurry cannot be less than 20%, the minimum amount of chemical element introduced into the cement mortar per 1 kg of cement mortar will be five times the detection limit of the chemical element.
Минимальное количество химического элемента, вводимого в цементный раствор на 1 л цементного раствора, определяется через плотность цементного раствора, величина которой зависит от водоцементного отношения приготовляемого цементного раствора.The minimum amount of chemical element introduced into the cement mortar per 1 liter of cement mortar is determined through the density of the cement mortar, the value of which depends on the water-cement ratio of the prepared cement mortar.
Точность определения концентраций химического элемента зависит от равномерности распределения химического элемента по объему цементного раствора и поэтому в способе введены следующие ограничения:The accuracy of determining the concentrations of a chemical element depends on the uniform distribution of the chemical element over the volume of the cement mortar, and therefore the following restrictions are introduced in the method:
- при введении в цементный раствор химического элемента в составе твердого вещества оно должно хорошо растворяться в воде цементного раствора; или- when a chemical element is introduced into the cement mortar as part of a solid, it must dissolve well in the cement mortar water; or
- при введении химического элемента с раствором, раствор с водой цементного раствора должны иметь неограниченную растворимость; или- when introducing a chemical element with a solution, a solution of cement mortar with water should have unlimited solubility; or
- при введении химического элемента в виде нерастворимых в воде кристаллов или порошка, размеры кристаллов или частиц порошка должны быть сопоставимыми с размерами зерен цемента (Смешивание порошков, http://www.himikatus.ru/art/htlab/74smeshivani.php).- when a chemical element is introduced in the form of water-insoluble crystals or powder, the size of the crystals or powder particles should be comparable with the size of the cement grains (Mixing Powders, http://www.himikatus.ru/art/htlab/74smeshivani.php).
Из литературных источников известно, что такие «элементы, как напр., фтор и фосфор из числа элементов-минерализаторов; титан, ванадий, медь из числа тяжелых металлогенных элементов, или стронций, барий, петрогенные элементы, находящиеся в состоянии большого рассеяния в земной коре, являются вообще редкими в осадочных породах» (Введение в петрографию, http://vodospad.com/book-58.html.С.11) и наиболее применимы для осуществления предлагаемого способа.From literary sources it is known that such "elements, as, for example, fluorine and phosphorus from among elements-mineralizers; titanium, vanadium, copper from among heavy metallogenic elements, or strontium, barium, and highly dispersed petrogenic elements in the earth's crust are generally rare in sedimentary rocks ”(Introduction to petrography, http://vodospad.com/book- 58.html.C.11) and are most applicable for the implementation of the proposed method.
Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами.The possibility of carrying out the claimed invention is shown by the following examples.
Пример 1. При строительстве подземного сооружения укрепление грунтов осуществляют созданием поля грунтоцементных свай струйной цементацией. Укрепляемый грунт состоит из слоев глины и суглинок.Example 1. During the construction of an underground structure, soil strengthening is carried out by creating a field of cement-cement piles by jet cementation. The strengthened soil consists of layers of clay and loam.
В качестве вводимого в цементный раствор химического элемента выбирают барий (В). Экологический мониторинг показал отсутствие следов бария в грунте, и спектрометром Delta-50 (Innov-X Systems, США) возможно количественное определение бария в исследуемом материале.Barium (B) is chosen as the chemical element introduced into the cement mortar. Environmental monitoring showed the absence of traces of barium in the soil, and a Delta-50 spectrometer (Innov-X Systems, USA) allows quantitative determination of barium in the test material.
Техническая характеристика спектрометра Delta-50:Technical characteristics of the Delta-50 spectrometer:
Барий соответствует всем критериям выбора химического элемента для определения объемной концентрации цементного раствора в пульпе. В цементный раствор барий вводят входящим в состав хлорида бария двухводного (BaCl2⋅2Н2О) ГОСТ4108-72 в виде бесцветных ромбических кристаллов, хорошо растворяющихся в воде. Хлорид бария применяется в лакокрасочной промышленности, для закалки стали, а также он добавляется в бетон для ускорения твердения бетона (Ускорители схватывания и твердения в технологии бетонов. wvvw.Ibeton.ru/a62.php).Barium meets all the criteria for choosing a chemical element for determining the volume concentration of cement in the pulp. Barium is introduced into the cement mortar, which is a part of barium chloride of two-water (BaCl 2 ⋅ 2Н 2 О) GOST 4108-72 in the form of colorless rhombic crystals, which dissolve well in water. Barium chloride is used in the paint and varnish industry, for hardening steel, and it is also added to concrete to accelerate hardening of concrete (accelerators of setting and hardening in concrete technology. Wvvw.Ibeton.ru/a62.php).
Замес цементного раствора осуществляют в растворосмесителе МА 500 С компании «Паккиози», Италия (объем - 800 л, частота вращения - 1600 об/мин). При водоцементном отношении раствора В/Ц=0,9 в растворосмеситель загружают 500 кг цемента марки М 500 ДО и заливают 450 л воды, что составляет 950 кг цементного раствора. В раствор необходимо ввести минимально 5×60 мг/кг × 950 кг = 285 г бария, где 60 мг/кг - предел обнаружения бария спектрометром Delta-50 (XRF анализатор DELTA для экологического мониторинга. http://www.ndt-instrument.ru/pdf/DELTA_Enviro_RU_A4_201310.pdf.С.5). По атомному весу определяют, что в 244,3 г хлористого бария двухводного содержится 137,3 г чистого бария или 285 г бария содержатся в 508 г хлористого бария двухводного. Из проведенного расчета в цементный раствор необходимо ввести не менее 508 г хлористого бария двухводного. В раствор вводят 600 г хлористого бария.Cement mortar mixing is carried out in the MA 500 C mortar mixer of the Pakkozi company, Italy (volume - 800 l, rotation speed - 1600 rpm). When the water-cement ratio of the solution W / C = 0.9, 500 kg of cement grade M 500 DO are loaded into the mortar mixer and 450 l of water is poured, which is 950 kg of cement mortar. At least 5 × 60 mg / kg × 950 kg = 285 g of barium must be introduced into the solution, where 60 mg / kg is the detection limit of barium by the Delta-50 spectrometer (DELTA XRF analyzer for environmental monitoring. Http: //www.ndt-instrument. com / pdf / DELTA_Enviro_RU_A4_201310.pdf.C.5). By atomic weight it is determined that in 244.3 g of barium chloride of two-water contains 137.3 g of pure barium or 285 g of barium is contained in 508 g of barium chloride of two-water. From the calculation, it is necessary to introduce at least 508 g of two-water barium chloride into the cement mortar. 600 g of barium chloride are added to the solution.
В растворосмесителе все компоненты тщательно перемешивают до однородной пластичной массы. Отбирают пробу цементного раствора и в процессе цементации отбирают пробу грунтоцементной пульпы. Определяют концентрацию бария в пробах и плотность проб. Замеры производят спектрометром DELTA 50 и портативным плотномером Densito 30 РХ (Mettler-Toledo, Италия).In a mortar mixer, all components are thoroughly mixed to a homogeneous plastic mass. A cement mortar sample is taken and a cement-cement pulp sample is taken during the cementation process. Determine the concentration of barium in the samples and the density of the samples. Measurements are made with a DELTA 50 spectrometer and a Densito 30 PX portable densitometer (Mettler-Toledo, Italy).
Техническая характеристика плотномера Densito 30 РХ:Technical characteristics of the Densito 30 PX densitometer:
Результаты замеров:Measurement Results:
Расчет объемной концентрации:Volumetric concentration calculation:
Так как значение объемной концентрации выходит из допустимого диапазона 30-40% по СТО НОСТРОЙ 2.3.18-2011, то требуется корректировка процесса цементации, а именно уменьшение подачи цементного раствора в скважину.Since the value of the volume concentration is outside the permissible range of 30-40% according to STO NOSTROY 2.3.18-2011, an adjustment of the cementation process is required, namely, a decrease in the flow of cement into the well.
Пример 2. Строительство противофильтрационной завесы производят грунтоцементными сваями на глубину 8 м, сооружаемых струйной цементацией.Example 2. The construction of the air curtain is made with cement piles to a depth of 8 m, constructed by jet cementation.
По данным геологоразведки грунт состоит из суглинистых пластов толщиной до 2 м, чередующихся с глинистыми пластами толщиной до 1 м. Грунт содержит до 6% халькопирита (медный колчедан) и до 0,3% никеля и кобальта. Содержание остальных редких элементов менее 0,1%.According to exploration data, the soil consists of loamy layers up to 2 m thick, alternating with clay layers up to 1 m thick. The soil contains up to 6% chalcopyrite (copper pyrite) and up to 0.3% nickel and cobalt. The content of the remaining rare elements is less than 0.1%.
В качестве вводимого в цементный раствор химического элемента выбирают олово (Sn), входящее в дисульфид олова (SnS2) ТУ6-02-1-013-89, в виде кристаллов, нерастворимых в воде, с размерами кристаллов 10-30 мкм, соизмеримых с размерами зерен 1-100 мкм (Улучшение качества мелкозернистого бетона путем механоактивации цемента. http://cyberleninka.ru/article/n/uluchshenie-kachestva-melkozernistogo-betona-putem-mehanoaktivatsii-tsementa.С.4) применяемого цемента М500 ДО. Дисульфид олова применяется в производстве краски, имитирующей золотое покрытие.As the chemical element introduced into the cement mortar, tin (Sn) is included in tin disulfide (SnS 2 ) TU6-02-1-013-89, in the form of crystals insoluble in water, with crystal sizes of 10-30 μm, commensurate with grain sizes 1-100 microns (Improving the quality of fine-grained concrete by mechanically activating cement. http://cyberleninka.ru/article/n/uluchshenie-kachestva-melkozernistogo-betona-putem-mehanoaktivatsii-tsementa.С.4) used cement M500 DO. Tin disulfide is used in the manufacture of paint that simulates a gold coating.
На 1 п.м. грунтоцементной сваи расходуется 550 литров цементного раствора. Раствор приготавливают с водоцементным отношением В/Ц=0,8.At 1 pm cement piles consumed 550 liters of cement mortar. The solution is prepared with a water-cement ratio W / C = 0.8.
В раствор на 1 п.м. сваи необходимо ввести минимально 5×40 мг/кг × 1,58 кг/л × 550 л = 176 г олова, где 40 мг/кг - предел обнаружения олова спектрометром Delta-50, 1,58 кг/л - плотность цементного раствора. При пересчете по атомному весу дисульфида олова, в цементный раствор необходимо ввести 284 г дисульфида олова. В смесительную установку при приготовлении цементного раствора вводят 320 г дисульфида олова. Замеры концентрации олова и плотности цементного раствора и грунтоцементной пульпы производят спектрометром DELTA 50 и плотномером Densito 30 РХ. Замеры производят при проведении цементации на глубине от 8 до 7 м.In a solution of 1 pm piles must be introduced with a minimum of 5 × 40 mg / kg × 1.58 kg / l × 550 l = 176 g of tin, where 40 mg / kg is the detection limit of tin with a Delta-50 spectrometer, 1.58 kg / l is the density of the cement. When calculating the atomic weight of tin disulfide, 284 g of tin disulfide must be introduced into the cement mortar. During the preparation of the cement mortar, 320 g of tin disulfide are introduced into the mixing plant. Tin concentration and density of cement mortar and soil-cement pulp were measured using a DELTA 50 spectrometer and a Densito 30 PX densitometer. Measurements are made during cementation at a depth of 8 to 7 m.
Результаты замеров:Measurement Results:
Расчет объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе: 
Так как значение объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе лежит в допустимом диапазоне 30-40%, то корректировка процесса цементации не требуется.Since the value of the volume concentration of the cement in the cement slurry lies in the permissible range of 30-40%, an adjustment of the cementation process is not required.
Пример 3. Цементацию проводят в условиях и на оборудовании, приведенных в примере 2. Грунт содержит до 1,6% сфалерита (соединения цинка), соединения меди не превышают 0,1%. Для определения объемной концентрации цементного раствора в пульпе, в цементный раствор добавляют порошок латуни Cu-Zn ТУ 1791-003-36280340-2008, содержащий 60% меди (Cu) и 40% цинка (Zn). Определение объемной концентрации цементного раствора в пульпе производят по меди, входящей в состав порошка латуни. Размеры частиц порошка 80-100 мкм сопоставимы с размерами зерен цемента. Порошок в воде не растворим. Для закачки в грунт производят замес 950 кг цементного раствора. Расчет минимального количества меди, вводимой в цементный раствор: 5×30 мг/кг × 950 кг = 143 г, где 30 мг/кг - предел обнаружения меди спектрометром Delta-50. С учетом содержания в порошке латуни 60% меди, минимальное количество порошка латуни, вводимого в раствор, составляет 239 г. В раствор вводят 300 г латунного порошка.Example 3. Cementation is carried out under the conditions and on the equipment described in example 2. The soil contains up to 1.6% sphalerite (zinc compounds), copper compounds do not exceed 0.1%. To determine the volume concentration of cement mortar in the pulp, brass powder Cu-Zn TU 1791-003-36280340-2008 containing 60% copper (Cu) and 40% zinc (Zn) is added to the cement mortar. The determination of the volume concentration of cement in the pulp is carried out on copper, which is part of the brass powder. Powder particle sizes of 80-100 microns are comparable with cement grain sizes. The powder is not soluble in water. For pumping into the soil, 950 kg of cement mortar are mixed. Calculation of the minimum amount of copper introduced into the cement mortar: 5 × 30 mg / kg × 950 kg = 143 g, where 30 mg / kg is the detection limit of copper with a Delta-50 spectrometer. Given the brass powder content of 60% copper, the minimum amount of brass powder introduced into the solution is 239 g. 300 g of brass powder is added to the solution.
Результаты замеров:Measurement Results:
Расчет объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе:Calculation of the volumetric concentration of cement in the cement slurry:
Процесс цементации корректировки не требует.The cementation process does not require adjustment.
Во всех приведенных примерах время определения объемной концентрации не превышает 2-3 мин.In all the examples cited, the time for determining the volume concentration does not exceed 2-3 minutes.
Для определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с вкраплениями или прожилками редких или рассеянных элементов в цементный раствор вводится химический элемент, заведомо не содержащийся в грунте. Например, если грунт содержит халькопирит (медный колчедан), то объемную концентрацию определяют, вводя в цементный раствор цинк или кобальт, если грунт содержит сфалерит (цинковая руда), то концентрацию определяют, вводя в цементный раствор кобальт или олово.To determine the volumetric concentration of the cement mortar in the cement-cement slurry with interspersed or streaks of rare or scattered elements, a chemical element, obviously not contained in the soil, is introduced into the cement mortar. For example, if the soil contains chalcopyrite (copper pyrite), then the volume concentration is determined by introducing zinc or cobalt into the cement mortar, if the soil contains sphalerite (zinc ore), then the concentration is determined by introducing cobalt or tin into the cement mortar.
Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ:From the above examples it is seen that the proposed method:
- позволяет проводить экспресс определение объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с достаточной точностью, производить своевременную корректировку процесса цементации и за счет этого повышать качество подземных конструкций;- allows for rapid determination of the volumetric concentration of cement in the cement slurry with sufficient accuracy, timely adjustment of the cementation process and thereby improve the quality of underground structures;
- вывод результатов измерения спектрометра и плотномера на ПК позволяет осуществить автоматизацию расчета значения объемной концентрации на ноутбуке;- the conclusion of the measurement results of the spectrometer and densitometer on a PC allows you to automate the calculation of the volume concentration on a laptop;
- открывает возможность создания системы пошагового или постоянного контроля «в потоке» измеряемых параметров, что позволяет автоматизировать контроль и корректировку процесса цементации.- opens up the possibility of creating a system of step-by-step or continuous monitoring "in the stream" of the measured parameters, which allows you to automate the control and adjustment of the cementation process.
Анализ патентной и научно-технической литературы, содержащей описания аналогичных технических решений в рассматриваемой и смежных областях техники, позволяет сделать вывод, что предложенное техническое решение является новым и для специалистов явным образом не следует из уровня техники, имеет изобретательский уровень, промышленно осуществимо и применимо в указанной области, то есть соответствует критериям патентоспособности изобретения.An analysis of patent and scientific and technical literature containing descriptions of similar technical solutions in the considered and related fields of technology allows us to conclude that the proposed technical solution is new and does not explicitly follow from the prior art, has an inventive step, is industrially feasible and applicable in the specified area, that is, meets the criteria of patentability of the invention.
Claims (26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015142427A RU2611373C1 (en) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Method for cement grout volume concentration determination in slurry pulp during jet grouting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015142427A RU2611373C1 (en) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Method for cement grout volume concentration determination in slurry pulp during jet grouting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2611373C1 true RU2611373C1 (en) | 2017-02-21 |
Family
ID=58458951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015142427A RU2611373C1 (en) | 2015-10-07 | 2015-10-07 | Method for cement grout volume concentration determination in slurry pulp during jet grouting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2611373C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2625770C1 (en) * | 2017-03-01 | 2017-07-18 | Дмитрий Алексеевич Гришко | Method for determining volume concentration of cement slurry in soil-cement pulp during jet grouting |
| RU2633750C1 (en) * | 2017-05-10 | 2017-10-17 | Дмитрий Алексеевич Гришко | Method for determination of cement quantity in soil-cement material of structure, made by jet grouting |
| RU200118U1 (en) * | 2020-07-15 | 2020-10-07 | Дмитрий Алексеевич Гришко | MONITOR BLAST CEMENTATION NOZZLE |
| CN115611575A (en) * | 2022-10-08 | 2023-01-17 | 中建三局集团有限公司 | Modified cement-based grouting material with X-ray absorption capacity and preparation method thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0875679A (en) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Kajima Corp | Method for measuring amount of cement in soil cement |
| JPH10293058A (en) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Seiko Kogyo Kk | Method and apparatus for measurement of amount of cement |
| RU2165495C1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-04-20 | Закрытое акционерное общество "НЕЙРОКОМ" | Method for checking characteristics of liquid column in the course of its production |
| JP2011163810A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Ohbayashi Corp | Method for estimating amount of cement |
| RU2513567C1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-04-20 | Закрытое акционерное общество "Триада-Холдинг" | Method to determine quantity of cement in soil-cement material of structure |
| CN103969272A (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-06 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | Method and system for determination of cement components by X ray fluorescence analysis |
| CN104198511A (en) * | 2014-07-23 | 2014-12-10 | 浙江工业大学 | Quantitatively detecting method of content of tri-sulfur calcium sulphoaluminate hydrate in cement hardening slurry |
-
2015
- 2015-10-07 RU RU2015142427A patent/RU2611373C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0875679A (en) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Kajima Corp | Method for measuring amount of cement in soil cement |
| JPH10293058A (en) * | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Seiko Kogyo Kk | Method and apparatus for measurement of amount of cement |
| RU2165495C1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-04-20 | Закрытое акционерное общество "НЕЙРОКОМ" | Method for checking characteristics of liquid column in the course of its production |
| JP2011163810A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Ohbayashi Corp | Method for estimating amount of cement |
| RU2513567C1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-04-20 | Закрытое акционерное общество "Триада-Холдинг" | Method to determine quantity of cement in soil-cement material of structure |
| CN103969272A (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-06 | 中国建材检验认证集团股份有限公司 | Method and system for determination of cement components by X ray fluorescence analysis |
| CN104198511A (en) * | 2014-07-23 | 2014-12-10 | 浙江工业大学 | Quantitatively detecting method of content of tri-sulfur calcium sulphoaluminate hydrate in cement hardening slurry |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2625770C1 (en) * | 2017-03-01 | 2017-07-18 | Дмитрий Алексеевич Гришко | Method for determining volume concentration of cement slurry in soil-cement pulp during jet grouting |
| RU2633750C1 (en) * | 2017-05-10 | 2017-10-17 | Дмитрий Алексеевич Гришко | Method for determination of cement quantity in soil-cement material of structure, made by jet grouting |
| RU200118U1 (en) * | 2020-07-15 | 2020-10-07 | Дмитрий Алексеевич Гришко | MONITOR BLAST CEMENTATION NOZZLE |
| CN115611575A (en) * | 2022-10-08 | 2023-01-17 | 中建三局集团有限公司 | Modified cement-based grouting material with X-ray absorption capacity and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2611373C1 (en) | Method for cement grout volume concentration determination in slurry pulp during jet grouting | |
| Panchal et al. | Mill tailings based composites as paste backfill in mines of U-bearing dolomitic limestone ore | |
| Simon et al. | Apparent yield stress measurement in cemented paste backfill | |
| Pel et al. | Salt transport and crystallization in porous building materials | |
| Wang et al. | Sediment transport capacity and its response to hydraulic parameters in experimental rill flow on steep slope | |
| Hu et al. | The vertical Non-uniform corrosion of Reinforced concrete exposed to the marine environments | |
| Malet et al. | Flow susceptibility of heterogeneous marly formations. Implications for torrent hazard control in the Barcelonnette basin (Alpes-de-Haute-Provence, France) | |
| Trapote-Barreira et al. | Structural changes in C–S–H gel during dissolution: Small-angle neutron scattering and Si-NMR characterization | |
| Kamalipour et al. | Role of agitation and temperature on calcium sulfate crystallization in water injection process | |
| Sallehi et al. | Formation factor of fresh cementitious pastes | |
| Schippa | Modeling the effect of sediment concentration on the flow-like behavior of natural debris flow | |
| Zhang et al. | Surface relaxation and permeability of cement pastes with hydrophobic agent: Combining 1H NMR and BET | |
| WO2021081359A1 (en) | Clay detection and quantification using low frequency electromagnetic measurements | |
| Zeng et al. | Experimental study on physical properties of clays with organic matter soluble and insoluble in water | |
| Cao et al. | Experimental Study on Electrical Resistivity of Cement‐Stabilized Lead‐Contaminated Soils | |
| Proverbio et al. | Evaluation of chloride content in concrete by X-ray fluorescence | |
| Kuechler et al. | Investigation of gypsum dissolution under saturated and unsaturated water conditions | |
| Simon et al. | Electromagnetic wave-based measurement techniques to study the role of Portland cement hydration in cemented paste backfill materials | |
| Kang et al. | Rheological properties of loose sands subjected to upward flow | |
| JP2012220229A (en) | Method for measuring content rate of fine-grained fraction of displaced soil and method for manufacturing raw material soil for earthwork material | |
| RU2513567C1 (en) | Method to determine quantity of cement in soil-cement material of structure | |
| Stoll et al. | Parallel-plate fracture transport experiments of nanoparticulate illite in the ultra-trace concentration range investigated by Laser-Induced Breakdown Detection (LIBD) | |
| Karlovšek et al. | Dielectric measurement method for real-time monitoring of initial hardening of backfill materials used for underground construction | |
| Nemes et al. | Kinetics of strontium ion adsorption on natural clay samples | |
| Wells et al. | Slurry to soil clay behaviour model: using methylene blue to cross the process/geotechnical engineering divide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201008 |