Плазменная технология термического укрепления грунтовых оснований зданий и сооружений

• Автор: Сиротюк, Виктор Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 385 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОБЛЕМАХ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.
1.1. Основные этапы развития теории и практики термического укрепления грунтов в строительстве.

1.2. Технологии поверхностного и глубинного термического

укрепления грунтов и массивов.

1.3. Плазменные технологии термического укрепления грунтов

1.4. Основные выводы, цель и задачи исследований

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГРУНТ КОНЦЕНТРИРОВАННЫМИ ПОТОКАМИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ.

2.1. Выбор генератора низкотемпературной плазмы.

2.2. Формирование тепловых потоков при нагреве материалов коаксиальным электродуговым плазмотроном с открытым многодуговым разрядом
2.3. Физикоматематическое моделирование технологического процесса термического воздействия на грунтовое основание
2.4. Моделирование технологического процесса глубинного термоукрепления грунтового основания
3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ГРУНТОВ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.
3.1. Изменение фазового состава грунтов при термическом
воздействии низкотемпературной плазмой
3.2. Газообразование и газовыделение при нагреве грунтов
до стадии силикатного расплава
3.3. Изменение структуры и свойств грунтов в пределах технологической зоны термического воздействия.
3.4. Закономерности формирования .механических свойств
плавленых фунтов7
4. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ
4.1. Планирование и постановка экспериментальных исследований, плазменное оборудование
4.2. Исследование технологических параметров термического укрепления грунтовых оснований.,.
4.3. Определение рациональных режимов работы и повышение эксплуатационной наджности плазмотрона
5. АПРОБИРОВАНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ НА ПРИМЕРЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОГРУНТОВЫХ СВАЙ И ЭЛЕМЕНТОВ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5 Технические средства, реализующие плазменную технологию термического укрепления грунтовых оснований
5.2. Изготовление и испытание термогрунтовых свай
5.3. Конструктивнотехнологические решения при использовании термогрунта в дорожных конструкциях
6. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
6.1. Энергетическая оценка.
6.2. Экономическая оценка и область рационального применения
плазменной технологии и термогрунтовых оснований.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Задворневым и его учеником Б. М. Зарубиным впервые не только в лаборатории, но и на строительной площадке производилось глубинное термическое укрепление грунтовых оснований с использованием генераторов низкотемпературной плазмы рис. Г.А. Задворнев предложил заменить топливные горелки на электроду говые плазмотроны линейной схемы, расположенные на водоохлаждаемом щите в устье скважины см. Рис. Схемы термического укрепления грунтов по методу Г. А. Задворнева а и Б. МПа. Технологический процесс состоит из двух основных этапов. На первом этапе не допускается оплавление стенок скважины. Плазмообразующий газ фильтрует через поровое пространство грунтового массива, окружающего скважину, нагревает и упрочняет его. На втором этапе температура обработки повышается, и скважина заполняется грунтовым расплавом, образующимся при его стенании со стенок. При остывании грунтовый расплав формируется в стекловидный материал, прочность которого зависит от химического состава расплавляемого грунта и превышает прочность цементобетона Ясж изменяется от до 1 МПа. Автор предполагал, что при соответствующем увеличении мощности или количества плазмотронов и времени обжига, в результате плазменного упрочнения грунтов могут быть получены столбчатые фундаменты высотой до . Исследования Г. А. Задворнева продолжил Б. М. Зарубин. Он предложил устраивать столбчатые фундаменты путм заполнения полостей, вытрамбованных в массиве, грунтовым расплавом. Плавление грунтов производилось в бункеререакторе, устанавливаемом на устье скважины см.