Строительные характеристики и свойства грунтов

Подача горючего в скважину с избыточным давлением 0,2-0,5 атм резко повышает эффективность термической обработки и улучшает технико-экономические показатели работы. Сохранение избыточного давления в скважине обеспечивается специальным затвором в устье скважины. При наличии избыточного давления прогрев происходит равномерно по всей глубине скважины. При отсутствии избыточного давления процесс обжига протекает медленно и распространяется на недостаточную толщу грунта.

Необходимым свойством грунта, обеспечивающим успешное применение термического способа, является газопроницаемость Газопроницаемость грунта зависит от его общей пористости, размера пор и влажности, а также от величины избыточного давления в скважине, влияющего на вязкость газа. Для лёссовидных грунтов с влажностью 8-15% количество воздуха, фильтрующегося в толщу грунта, составляет 10-40 м3 в час на 1 пог. м скважины диаметром 100 мм.

В результате прогрева, под влиянием высоких температур, в глинистых грунтах происходит ряд физических и химических необратимых процессов. Прежде всего грунт теряет летучие составляющие. Сначала испаряется гравитационная вода, затем, начиная с температуры 150°С, начинает испаряться физически и химически связанная вода, испарение которой заканчивается при температуре около 650° С. При нагревании углекислого кальция, вследствие его разложения, выделяется углекислый газ.

При температуре около 705°С глинистые грунты претерпевают химические изменения — каолинит переходит в безводный каолинитовый ангидрит. В результате окислительных процессов, содержащаяся в глине закись железа переходит в окись железа.

Начиная с температур 1100-1200°С глина размягчается, расплавляется и связывает всю массу грунта, т. е. происходит явление, известное в кирпичном и гончарном производстве под термином «спекание». Вокруг обожженного массива грунта, выделяющегося своим заметно изменившимся цветом (красноватый кирпичный оттенок), образуется переходная зона грунтов, подвергшихся воздействию более низких температур, но не изменивших своего природного цвета. Строительные характеристики грунтов в этой переходной зоне также значительно улучшаются.