SOME ASPECTS OF CLAY MINERALS INCIV

SOME ASPECTS OF CLAY MINERALS IN
CIVIL ENGINEERING*
By E. H. STEGER
Central Laboratory, George Wimpey & Co. Ltd., Hayes, Middlesex
[Read 15th April, 1959.]
ABSTRACT
The utilization of clay minerals in grouting is discussed.
Very generally, the design of an economic foundation for a given
structure resolves itself into considerations of bearing capacity,
settlements and permeability. When dealing with cohesive soils--
clays--methods have been developed in the last thirty to forty years
which enable the determination of mechanical properties like shear
strength, compressibility, plasticity, permeability, etc., by laboratory
tests. There is no doubt that all these properties depend basically
on the nature of the clay mineral present in any particular soil, but,
for practical purposes, the vast majority of problems can be solved
mathematically or experimentally without any detailed knowledge
of these clay minerals. It may well be that the understanding of
mechanical properties of soils can be made easier by knowing the
minerals which are present, but methods of identification like differential
thermal analysis or X-ray diffraction are currently far too
costly. A promising development in this connection seems to have
been made by work on dye-staining methods.
In all problems involving work in clay soils, the foundation engineer
has to accept their properties as they are and make the best of
them. Compared to the structural engineer, who can determine
the strength of his steel or his concrete, this is rather an unenviable
position.
This passive dependence on the natural subsoil can be changed in
the case of some non-cohesive soils, i.e., sands and gravels. Here
it is often possible to influence their properties--mainly permeability
and strength--by grouting, a process which might be defined as the
forcing of one or more chemicals, suspensions, or emulsions into the
voids of the soil; only suspensions will be considered here.t
*This paper was read at a discussion on "Clay Minerals and Industry" and the
main emphasis is on engineering aspects. Nevertheless, the particular industrial
use of clay minerals described may interest a wider circle of scientists.
?Similar suspensions are also used for surface work, such as waterproofing
reservoirs and canals.
106
CLAY MINERALS IN CIVIL ENGINEERING 107
The suspensions which are used to reduce permeability are almost
always clay slurries, with or without the addition of a chemical or
cement, depending on the specific problem. This type of grout will
penetrate gravel and coarse and medium sands, rendering the soil
impermeable without significantly increasing its strength. It has
been used frequently in alluvial deposits to prevent the flow of water
through and underneath the foundations of large dams, to enable
cut-off trenches, and other excavations, to be carried out without
sheet piling or lowering of the ground-water table, and for the driving
of tunnels by means of compressed air through sands and gravels.
The most recent applications in this country are the extensive grouting
carried out during the construction of tunnels under the Thames at
Dartford, Kent, and under the Clyde at Whiteinch, Glasgow.
The purpose of injecting a clay grout is the formation of a gel in
the voids. This gel formation is made possible by the thixotropy
exhibited by certain clay slurries. Thixotropy is shown most strongly
by some bentonites--Na- and K-montmorillonites. When agitated,
the suspension is fluid and can be forced into voids, but as soon as
agitation ceases, a gel begins to form. Owing to its ability to absorb
water up to 700 times its dry weight, the clay filling the voids expands
and thus effectively prevents the flow of water.
With a suitable concentration -- usually between 10 per cent.
and 15 per cent.--no d'.cantation takes place except if the stability of
the grout is reduced by the electrolyte content of the soil. In some
instances the stability is purposely reduced or neutralized by means
of the addition of chemicaAs in order to delay the gelling time. This
may be done to ensure a greater i:adius of penetration when it is desired
to force the grout a given distance from the injection pipes.
It may be of interest to describe the technique of grouting. One
method which is widely used, and which was developed in France,*
is briefly as follows: a 3 in. diameter casing is sunk into the ground
to the full depth which has to be grouted. Inside this casing the
injection pipe is lowered. This consists of a 1~ in. diameter hollow
tube with groups of four 5 mm holes at 12 in. centres. Each group
of holes is covered by a tightly fitting rubber sleeve. The grout is
applied through an inner 1 in. pipe, choosing the depth of application
by using packers above and below the appropriate group of four
holes. When the 1 ~ in. pipe is in position a weak cement-clay grout
is pumped through the bottom of this pipe so that it completely fills
*Most of the clay grouting techniques originated in France where some injections
were done ill the early 19th century,
108 E.H. STEGER
the space between it and the 3 in. casing. This is then withdrawn.
Now grout is forced through the 1
89 in. pipe, through the cementclay
lining and into the ground. The rubber sheath ensures that
there can be no back flow and it also makes it possible to keep the
11- in. tube permanently clear by flushing it through with water under
pressure. Generally, grout is injected until refusal, which means a
gradual building-up of pressures up to between 200 and 301) lb/in. 2
This type of installation permits various types of grouts, like pure
clay slurries, clay-cement mixes or chemicals, to be injected at
various times and depths, according to the nature of the ground and
the purpose of the treatment.
It will be obvious that, in order to achieve success, it is essential
to design a suitable grout. This can only be done when all the
relevant properties of the grout can be defined and controlled. The
ideal is to make this process similar to the design of a concrete mix.
After a study of the grain-size and permeability characteristics of
the material to be grouted, and of the properties of the groundwater,
it should be possible to design an injection liquid of known
viscosity. Depending on the local conditions, it is then possible to
calculate the radius of penetration from each pipe and so determine
the distances at which injections will have to be made in order to
ensure a continuous grout curtain. This presupposes a reliable
knowledge of the thixotropic behaviour of the grout and the ability
to delay its natural gelling time to a calculated amount. It should
further be possible to reduce site testing and control to a minimum
--something like the Marsh funnel used to determine a suitable
viscosity for drilling fluids. These are, of course, the ideal conditions
which are still very much a matter of the future.
A knowledge of the lattice-structure and colloid-chemical properties
of clay minerals makes it possible, in the first place, to choose
a suitable raw material. Na-montmorillonite has already been
mentioned as the ideal substance. It has been shown, for example,
that a Na-montmorillonite has a liquid limit of 700 per cent. compared
to 160 per cent. for a Ca-montmoriUonite. The free swell of
the latter, in water, is one tenth that of the Na-saturated mineral.
Consequently, there is considerable difference even within montmorillonites.
Neither Na- or K-montmorillonite may be readily
available at a particular site, but, from a knowledge of the cationexchange
properties of clay minerals it is often possible to use a
local clay and, by chemical treatment, effect cation-exchange by
replacing the natural ions with Na + and K +. Usually this is done
CLAY MINERALS IN CIVIL ENGINEERING 109
in suspension and the product is then dried and powdered. A local
clay which has a large proportion of colloidal particles and which
has been activated in this way will have the required properties of
thixotropy and will, of course, be much more economical to use
than :an imported material.
Assuming that a thixotropic grout is available, its viscosity is of
great importance for the actual injection process. It must be possible
to pump it easily so that no pressure is wasted above ground or in the
pipes. Gelling should generally not take place the moment the rate
of flow is reduced as this might prevent the grout from penetrating
the smallest voids. Once in place, however, swelling and thixotropic
gelling must take place at the required distance and time.
It might be noted here that thixotropic suspensions behave as nonNewtonian
liquids and the rheological laws governing their flow
are not yet fully explained.
Although many clay (and clay-cement or clay-chemical) permeability
reducing operations have been carried out successfully all over
the world and on very large scales, the methods and processes used
still depend to a large extent on practical experience, if not on
trial-and-error methods. Engineers are stilt some way from being
able to design mixes with the degree of confidence one would wish.
This is largely due to the fact that the knowledge of certain aspects
of the theory of clay suspensions is still in its infancy. It seems also
that new laboratory methods are needed to explain the thixotropic
behaviour of clay suspensions and to establish a natural relationship
between this and the viscosity of such fluids.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ลักษณะบางประการของแร่ดินเหนียวในวิศวกรรมโยธา *โดย E. H. STEGERห้องปฏิบัติการกลาง จอร์จ Wimpey & Co. Ltd. เฮยส์ Middlesex[อ่าน 15 เมษายน 1959]บทคัดย่อการใช้ประโยชน์ของแร่ดินเหนียวในงานมีการพูดถึงมากโดยทั่วไป การออกแบบเป็นรากฐานทางเศรษฐกิจสำหรับการกำหนดโครงสร้างแก้ไขเองเป็นข้อควรพิจารณาของเรืองรองการชำระเงินและ permeability เมื่อจัดการกับดินเนื้อปูนเหนียว -clays - วิธีได้รับการพัฒนาในช่วงสามสิบสี่สิบปีที่เปิดใช้งานการกำหนดคุณสมบัติทางกลเช่นแรงเฉือนความแข็งแรง compressibility, plasticity, permeability ฯลฯ โดยห้องปฏิบัติการทดสอบ ไม่ต้องสงสัยว่า คุณสมบัติเหล่านี้ขึ้นอยู่กับพื้นในลักษณะของแร่ดินเหนียวในดินเฉพาะใด ๆ แต่สำหรับการปฏิบัติ ปัญหาส่วนใหญ่สามารถแก้ไขได้mathematically หรือ experimentally โดยมีรายละเอียดความรู้แร่ดินเหนียวเหล่านี้ มันดีอาจเป็นที่เข้าใจของคุณสมบัติทางกลของดินเนื้อปูนได้ง่าย โดยไม่ทราบแร่ธาตุที่มีอยู่ แต่วิธีการระบุเช่นแตกต่างกันการวิเคราะห์ความร้อนหรือการเลี้ยวเบนเอ็กซ์เรย์อยู่ไกลเกินไปค่าใช้จ่าย การพัฒนาสัญญาต่อน่าจะ ได้การกลาย โดยทำงานในวิธีการย้อมสีย้อมวิศวกรในทุกปัญหาที่เกี่ยวข้องกับงานในดินเนื้อปูนดิน รากฐานได้รับการยอมรับคุณสมบัติของพวกเขาพวกเขาอยู่ และทำให้ดีสุดพวกเขา เมื่อเทียบกับวิศวกรโครงสร้าง ที่สามารถกำหนดความแข็งแรงของเหล็กหรือคอนกรีตของเขา เป็นมากกว่าการ unenviableตำแหน่งสามารถเปลี่ยนพึ่ง subsoil ธรรมชาตินี้แฝงในกรณีบางไม่เหนียวดินเนื้อปูน เช่น ทรายและพื้นเรียบ ที่นี่มักจะเป็นไปได้ที่จะมีผลต่อคุณสมบัติของ - permeability ส่วนใหญ่และความแข็ง แรง - โดยงาน กระบวนการซึ่งอาจจะเป็นการบังคับของเคมีภัณฑ์ บริการ หรือ emulsions เป็นvoids ดิน บริการเฉพาะจะเป็น here.t* นี้กระดาษถูกอ่านในการสนทนา "ดินแร่และอุตสาหกรรม" และเน้นหลักในด้านวิศวกรรมได้ อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมเฉพาะใช้แร่ดินเหนียวที่อธิบายอาจสนใจวงกว้างของนักวิทยาศาสตร์? ยังใช้บริการที่คล้ายกันสำหรับงานพื้นผิว เช่นกันซึมอ่างเก็บน้ำและคลอง106 แร่ดินเหนียวในโยธาวิศวกรรม 107เป็นบริการที่ใช้ในการลด permeability เกือบเสมอดิน slurries มี หรือไม่ มีการเพิ่มสารเคมี หรือปูนซีเมนต์ ขึ้นอยู่กับปัญหาเฉพาะ เศษกระเบื้องชนิดนี้จะเจาะกรวดและทรายหยาบ และกลาง แสดงดินผ่านของโดยไม่ต้องเพิ่มความแข็งแรงมาก มีการใช้บ่อยในฝากทรายเพื่อป้องกันการไหลของน้ำถึง และภาย ใต้รากฐานเขื่อนขนาดใหญ่ การเปิดใช้งานตัด trenches และทิศอื่น ทำโดยไม่แผ่นค้างหรือลดตารางน้ำใต้ดิน และการขับขี่ของอุโมงค์โดยอัดอากาศผ่านหาดทรายและพื้นเรียบใช้งานล่าสุดในประเทศนี้มีงานมากมายดำเนินการในระหว่างการก่อสร้างอุโมงค์ใต้เทมส์ที่ดราฟท์ฟอร์ด เคนท์ และไคลด์ที่ Whiteinch กลาสโกว์วัตถุประสงค์ของ injecting ตัวดินคือ การก่อตัวของเจลในvoids การ ผู้แต่งเจนี้จะทำไป โดย thixotropyจัดแสดง โดย slurries ดินบาง แสดง thixotropy สูงสุดอย่างยิ่งโดยบาง bentonites - นา - และ K-montmorillonites เมื่อนั้นกระตุ้นทำการระงับเป็นของเหลว และสามารถบังคับเป็น voids แต่ทันทีที่อาการกังวลต่อยุติ เจที่เริ่มต้นแบบฟอร์ม เนื่องจากความสามารถในการดูดซับน้ำถึง 700 เท่าของน้ำหนักรถ ดินบรรจุ voids การขยายและจึง ทำให้การไหลของน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยเหมาะเข้มข้น - ปกติระหว่างร้อยละ 10และ 15 ต่อ cent. - ไม่ d'.cantation เกิดยกเว้นถ้าความมั่นคงของตัวนี้จะลดลงตามเนื้อหาอิเล็กโทรของดิน ในบางกรณีความมั่นคงจงใจลดลง หรือ neutralized โดยวิธีของการเพิ่ม chemicaAs เพื่อหน่วงเวลา gelling นี้อาจทำให้ i:adius ใหญ่ของการเจาะเมื่อมันถูกต้องบังคับตัวให้ห่างจากท่อฉีดมันอาจจะน่าสนใจเพื่ออธิบายเทคนิคของงาน หนึ่งวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย และที่ได้รับการพัฒนาในประเทศฝรั่งเศส, *โดยย่อเป็นดังนี้: 3 ค่ะเส้นผ่าศูนย์กลางท่อจะจมลงในพื้นดินให้ลึกเต็มที่ต้องเป็น grouted ภายในเคสนี้ท่อฉีดจะลดลง ซึ่งประกอบด้วย 1 ~ กลวงเส้นผ่านศูนย์กลางค่ะศูนย์หลอดกับกลุ่มของสี่หลุม 5 มม.ที่ 12 ค่ะ แต่ละกลุ่มของหลุมจะครอบคลุมเหมาะสมคับแขนยาง ตัวเป็นใช้ผ่านท่อภายในคอลัมน์ เลือกความลึกของแอพลิเคชันโดยจุดที่อยู่เหนือ และ ใต้กลุ่มสี่ที่เหมาะสมหลุม เมื่อ 1 ~ ค่ะท่ออยู่ในตำแหน่งที่ตัวอ่อนดินซีเมนต์สูบผ่านด้านล่างของท่อนี้ให้สมบูรณ์เต็ม* ทั้งดินงานเทคนิคมาในฝรั่งเศสบางฉีดทำร้ายช่วงต้นศตวรรษที่ 19 STEGER 108 E.H.ช่องว่างระหว่างมันและปลอกค่ะ 3 นี้เป็นแล้วถอนตอนนี้ตัวถูกบังคับ โดย 1 89 ค่ะท่อ ผ่านการ cementclayซับ และ เป็นพื้นดิน Sheath ยางมั่นใจได้จะไม่ไหลย้อนกลับ และยังทำให้มันไปเก็บหลอด 11 ค่ะล้างอย่างถาวร โดยลบมันผ่านน้ำภายใต้ความกดดัน ทั่วไป ฉีดตัวจนปฏิเสธ ซึ่งหมายความว่า การค่อย ๆ สร้างค่าของแรงดันถึงระหว่าง 200 และ 301) ปอนด์/ค่ะ 2ชนิดนี้ของการติดตั้งอนุญาตให้ชนิดต่าง ๆ ของเกร้าท์ เหมือนแท้slurries ดินเหนียว ดินซีเมนต์ออกแบบผสมผสาน หรือสาร เคมี มีหัวฉีดที่ต่าง ๆ และความลึก ตามลักษณะของพื้นดิน และวัตถุประสงค์ของการรักษาจะเห็นได้ชัดว่า เพื่อให้บรรลุความสำเร็จ มันเป็นสิ่งสำคัญการออกแบบตัวให้เหมาะสม นี้เท่านั้นสามารถทำได้เมื่อทั้งหมดตัวนี้คุณสมบัติที่เกี่ยวข้องสามารถกำหนด และควบคุม ที่เหมาะที่จะทำให้กระบวนการนี้คล้ายกับการออกแบบส่วนผสมคอนกรีตหลังจากการศึกษาของลักษณะขนาดของเมล็ดข้าวและ permeability ของวัสดุที่จะถูก grouted และคุณสมบัติของน้ำบาดาลควรจะสามารถออกแบบเป็นของเหลวฉีดของรู้จักความหนืด ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขภายใน ก็แล้วไปคำนวณรัศมีของการเจาะจากแต่ละท่อ และกำหนดให้มีระยะห่างในการฉีดจะต้องทำเพื่อให้ม่านตัวอย่างต่อเนื่อง นี้ presupposes น่าเชื่อถือความรู้ของพฤติกรรมแต่ของตัวให้และสามารถการหน่วงเวลา gelling ธรรมชาติเป็นจำนวนที่คำนวณได้ ควรเพิ่มเติม สามารถลดไซต์ทดสอบและควบคุมให้น้อยที่สุด-บางสิ่งบางอย่างเช่นกรวยมาร์ชที่ใช้เพื่อกำหนดความเหมาะสมความหนืดในการขุดเจาะของเหลว มี แน่นอน สภาพห้องซึ่งยังคงเป็นเรื่องของอนาคตมากความรู้ในโครงตาข่ายประกอบโครงสร้างและสมบัติทางเคมีคอลลอยด์แร่ดินเหนียวทำให้ ในสถานที่แรก เลือกวัตถุดิบเหมาะสม Montmorillonite นาได้แล้วดังกล่าวเป็นสารที่เหมาะ มันได้รับการแสดง ตัวอย่างว่า นา-montmorillonite มีขีดจำกัดเหลวของร้อยละ 700 การเปรียบเทียบการ 160 ร้อย สำหรับ Ca-montmoriUonite บวมที่ฟรีของหลัง ในน้ำ ได้หนึ่งส่วนสิบของแร่อิ่มตัวนาดังนั้น มีความแตกต่างมากแม้ภายใน montmorillonitesไม่นา - หรือ K-montmorillonite อาจจะพร้อมมีเฉพาะที่ แต่ จากความรู้ cationexchangeคุณสมบัติของแร่ธาตุดินมักจะเป็นไปได้ที่จะใช้เป็นดินในท้องถิ่น และ เคมีบำบัด โดยลักษณะพิเศษ cation exchange โดยแทนกันธรรมชาตินา + และ K + มักจะทำเช่นนี้ แร่ดินเหนียวในโยธาวิศวกรรม 109ในการระงับและผลิตภัณฑ์ นั้นแห้ง และผง เฉพาะดินที่มีสัดส่วนขนาดใหญ่ของอนุภาค colloidal และที่มีการเรียกใช้ในแบบจะมีคุณสมบัติที่จำเป็นของthixotropy จะ แน่นอน อย่างประหยัดมากขึ้นในการใช้กว่า: วัสดุนำเข้าสมมติว่าตัวแต่จะพร้อมใช้งาน ความหนืดความเป็นสำคัญมากสำหรับกระบวนการฉีดจริง มันต้องเป็นไปได้สูบมันง่ายที่จะสูญเสียความดันไม่ เหนือพื้นดิน หรือในท่อ Gelling ควรโดยทั่วไปจะมีวางในขณะอัตรากระแสจะลดลง ตามนี้อาจป้องกันไม่ให้เศษกระเบื้องเจาะvoids น้อยที่สุด ครั้งที่ อย่างไรก็ตาม บวม และแต่gelling ต้องใช้สถานที่ที่ต้องใช้ระยะเวลามันอาจจะไว้ที่นี่ที่ พักแต่ทำงานเป็น nonNewtonianของเหลวและควบคุมขั้นตอนของกฎหมาย rheologicalจะไม่ได้เต็มอธิบายแม้ว่าในดิน (และดินซีเมนต์ หรือดินเคมี) permeabilityการดำเนินงานลดลงมีการดำเนินการเสร็จเรียบร้อยแล้วทั้งหมดกว่าโลก และ ในระดับมาก วิธีการ และกระบวนใช้ยัง ขึ้นอยู่กับขอบเขตขนาดใหญ่ ในทางปฏิบัติ ถ้า ไม่บนวิธีการทดลองผิดพลาด ทรงไทยบางวิธีไม่มีวิศวกรสามารถออกแบบการออกแบบผสมผสาน ด้วยระดับความเชื่อมั่นที่หนึ่งจะต้องนี้เป็นส่วนใหญ่เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าความรู้เฉพาะด้านของทฤษฎีของพักดินยังเป็นของตราสินค้า ดูเหมือนว่ายังว่า วิธีปฏิบัติใหม่จำเป็นต้องอธิบายในแต่พฤติกรรมการพักดิน และ การสร้างความสัมพันธ์ที่เป็นธรรมชาติระหว่างนี้และความหนืดของของเหลวดังกล่าว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บางแง่มุมของแร่ดินเหนียวในที่มิใช่อาคารโรงเรือน * โดย EH STEGER ห้องปฏิบัติการกลางจอร์จ Wimpey & Co. , Ltd. เฮย์ส, มิดเดิล[อ่าน 15 เมษายน 1959] บทคัดย่อการใช้ประโยชน์ของแร่ธาตุในดินอัดฉีดจะกล่าวถึง. โดยทั่วไปมากการออกแบบ ของรากฐานทางเศรษฐกิจที่กำหนดโครงสร้างแก้ไขตัวเองเข้าสู่การพิจารณาของความจุแบริ่ง, การตั้งถิ่นฐานและการซึมผ่าน เมื่อจัดการกับ soils-- เหนียวดินเหนียว - วิธีการได้รับการพัฒนาในช่วง 30-40 ปีที่ผ่านมาซึ่งจะช่วยให้การกำหนดคุณสมบัติทางกลเช่นเฉือนความแข็งแรงอัดปั้นซึมฯลฯ โดยห้องปฏิบัติการทดสอบ มีข้อสงสัยว่าคุณสมบัติเหล่านี้ขึ้นอยู่กับพื้นไม่เป็นในลักษณะของปัจจุบันแร่ดินเหนียวในดินใด ๆ แต่ในทางปฏิบัติส่วนใหญ่ของปัญหาที่สามารถแก้ไขได้ในทางคณิตศาสตร์หรือการทดลองที่ไม่มีความรู้รายละเอียดใดๆของแร่ธาตุดินเหล่านี้ มันอาจจะดีที่เข้าใจของสมบัติเชิงกลของดินที่สามารถทำได้ง่ายขึ้นโดยทราบว่าแร่ธาตุที่มีอยู่แต่วิธีการของประชาชนที่แตกต่างกันเช่นการวิเคราะห์ความร้อนหรือ X-ray diffraction อยู่ในขณะนี้มากเกินไปที่จะเสียค่าใช้จ่าย การพัฒนาที่มีแนวโน้มในการเชื่อมต่อนี้ดูเหมือนว่าจะได้รับการทำโดยการทำงานในวิธีการย้อมสีย้อม. ในทุกปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการทำงานในดินเหนียววิศวกรรากฐานที่มีการยอมรับคุณสมบัติของพวกเขาที่พวกเขามีและทำให้ดีที่สุดของพวกเขา เมื่อเทียบกับวิศวกรโครงสร้างที่สามารถตรวจสอบความแข็งแรงของเหล็กของเขาหรือคอนกรีตของเขานี้เป็นค่อนข้างไม่มีใครอยากได้ตำแหน่ง. นี้การพึ่งพาอาศัยกันเรื่อย ๆ ในชั้นใต้ผิวดินธรรมชาติที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในกรณีของบางส่วนดินที่ไม่เหนียวเช่นทรายและกรวด. ที่นี่ก็มักจะเป็นไปได้ที่จะมีผลต่อคุณสมบัติของพวกเขา - การซึมผ่านส่วนใหญ่และความแข็งแรง- อัดฉีดโดยกระบวนการที่อาจจะมีการกำหนดให้เป็นที่บังคับให้หนึ่งหรือมากกว่าสารเคมีสารแขวนลอยหรืออีมัลชั่เข้าไปในช่องว่างของดิน; สารแขวนลอยจะได้รับการพิจารณา here.t * บทความนี้ที่ได้อ่านความคิดเห็นเมื่อวัน "นวลเหมืองแร่และอุตสาหกรรม" และเน้นหลักคือด้านวิศวกรรม อย่างไรก็ตามอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้งานของแร่ดินเหนียวอธิบายอาจจะสนใจเป็นวงกลมกว้างของนักวิทยาศาสตร์.? สารแขวนลอยที่คล้ายกันนอกจากนี้ยังใช้สำหรับการทำงานของผิวเช่นการป้องกันการรั่วซึมอ่างเก็บน้ำและคลอง. 106 ดินแร่ธาตุในที่มิใช่อาคารโรงเรือน 107 แขวนลอยที่ถูกนำมาใช้เพื่อลดการซึมผ่านของ เกือบจะเสมอslurries ดินเหนียวที่มีหรือไม่มีการเพิ่มของสารเคมีหรือปูนซิเมนต์ขึ้นอยู่กับปัญหา ชนิดของยาแนวนี้จะเจาะกรวดและทรายหยาบและขนาดกลาง, การแสดงผลดินผ่านไม่ได้โดยไม่ต้องเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญความแข็งแรง มันได้ถูกนำมาใช้บ่อย ๆ ในลุ่มน้ำฝากเพื่อป้องกันการไหลของน้ำผ่านและอยู่ภายใต้ฐานรากของเขื่อนขนาดใหญ่เพื่อให้ร่องลึกตัดและขุดเจาะอื่นๆ ที่จะดำเนินการได้โดยไม่ต้องแผ่นซ้อนหรือลดของตารางพื้นน้ำและการขับรถของอุโมงค์โดยใช้วิธีการอัดอากาศผ่านหาดทรายและกรวด. โปรแกรมล่าสุดในประเทศนี้เป็นอัดฉีดกว้างขวางดำเนินการในระหว่างการก่อสร้างอุโมงค์ใต้แม่น้ำเทมส์เบอรีเคนท์และภายใต้ไคลด์ที่Whiteinch, กลาสโกว์ . วัตถุประสงค์ของการฉีดยาแนวดินเป็นรูปแบบของเจลในช่องว่าง การก่อเจลนี้จะทำไปโดย thixotropy แสดงโดย slurries ดินบางอย่าง thixotropy จะแสดงมากที่สุดโดยบางBentonites - นา K-montmorillonites เมื่อไม่สบายใจ, ระงับเป็นของเหลวและสามารถบังคับให้เข้าสู่ช่องว่าง แต่ทันทีที่กวนกรเจลเริ่มที่จะก่อให้เกิด เนื่องจากความสามารถในการดูดซับน้ำได้ถึง 700 เท่าของน้ำหนักแห้งของดินเติมช่องว่างที่ขยายตัวและทำให้มีประสิทธิภาพป้องกันการไหลของน้ำ. ด้วยความเข้มข้นที่เหมาะสม - ปกติจะอยู่ระหว่างร้อยละ 10. และร้อยละ 15 .-- ไม่มี ศิลป .cantation จะเกิดขึ้น แต่ถ้าความมั่นคงของยาแนวจะลดลงจากอิเล็กโทรไลเนื้อหาของดิน ในบางกรณีความมั่นคงจะลดลงหรือจงใจทำให้เป็นกลางโดยวิธีการของการเพิ่มของchemicaAs เพื่อชะลอเวลาก่อเจล นี้อาจจะทำเพื่อให้แน่ใจว่าฉันมากขึ้น: adius ของการเจาะเมื่อมันเป็นที่ต้องการ. จะบังคับให้ยาแนวระยะทางที่กำหนดจากท่อฉีดมันอาจจะเป็นที่น่าสนใจในการอธิบายถึงเทคนิคของการอัดฉีด หนึ่งในวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและที่ได้รับการพัฒนาในประเทศฝรั่งเศส * เป็นเวลาสั้น ๆ ดังนี้. 3 ในท่อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางจมลงไปในดินความลึกเต็มซึ่งจะต้องมีการgrouted ภายในท่อนี้ท่อฉีดจะลดลง นี้ประกอบด้วย ~ 1 ใน. กลวงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางท่อกับกลุ่มสี่หลุม5 มมที่ 12 ในศูนย์. แต่ละกลุ่มของหลุมถูกปกคลุมด้วยแขนยางแน่นกระชับ ยาแนวที่ถูกนำมาใช้ผ่านภายใน 1 ในท่อ. เลือกความลึกของแอพลิเคชันโดยใช้แบ่งบรรจุบนและด้านล่างกลุ่มที่เหมาะสมของสี่หลุม เมื่อ 1 ~ ใน. ท่ออยู่ในตำแหน่งปูนยาแนวดินที่อ่อนแอจะสูบผ่านด้านล่างของท่อนี้เพื่อให้มันสมบูรณ์เติม* ส่วนใหญ่ของเทคนิคการเจาะดินถิ่นกำเนิดในประเทศฝรั่งเศสที่บางส่วนการฉีดได้ทำไม่ดีในช่วงต้นศตวรรษที่19 EH 108 STEGER ช่องว่างระหว่างมันและ 3 ใน. ปลอก นี้จะถอนตัวออกมาแล้ว. ตอนนี้ยาแนวถูกบังคับให้ผ่าน 1 ใน 89. ท่อผ่าน cementclay ซับและลงไปที่พื้น ปลอกยางเพื่อให้แน่ใจว่าจะมีการไหลกลับไม่มีและมันยังทำให้มันเป็นไปได้ที่จะให้11 ใน. หลอดที่ชัดเจนอย่างถาวรโดยการล้างมันผ่านด้วยน้ำภายใต้ความดัน โดยทั่วไปยาแนวฉีดจนปฏิเสธซึ่งหมายถึงการค่อยๆสร้างขึ้นจากแรงดันได้ถึงระหว่าง 200 และ 301) ปอนด์ / ใน 2 ประเภทของการติดตั้งนี้อนุญาตให้หลากหลายชนิดยาแนวเช่นบริสุทธิ์slurries ดินผสมดินซีเมนต์หรือสารเคมีที่จะได้รับการฉีดที่หลายๆ ครั้งและความลึกตามธรรมชาติของพื้นดินและวัตถุประสงค์ของการรักษา. มันจะเห็นได้ชัด ว่าในการที่จะประสบความสำเร็จก็เป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบยาแนวที่เหมาะสม นี้สามารถทำได้เมื่อทุกคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องของยาแนวสามารถกำหนดและควบคุม เหมาะที่จะทำให้กระบวนการนี้คล้ายกับการออกแบบของผสมคอนกรีต. หลังจากการศึกษาของเมล็ดขนาดและลักษณะการซึมผ่านของวัสดุที่จะ grouted และคุณสมบัติของดินที่มันควรจะเป็นไปได้ที่จะออกแบบการฉีดของเหลวที่รู้จักกันมีความหนืด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่นนั้นมันเป็นไปได้ที่จะคำนวณรัศมีของการเจาะจากท่อแต่ละคนและเพื่อตรวจสอบระยะทางที่ฉีดจะต้องทำเพื่อให้แน่ใจว่าเศษผ้าม่านอย่างต่อเนื่อง นี้เหน่าเชื่อถือความรู้เกี่ยวกับพฤติกรรม thixotropic ของยาแนวและความสามารถที่จะชะลอการก่อเจลเวลาตามธรรมชาติของมันเป็นจำนวนเงินที่คำนวณ มันควรจะต่อไปจะเป็นไปได้ที่จะลดการทดสอบเว็บไซต์และการควบคุมให้น้อยที่สุด--something เช่นช่องทางมาร์ชใช้ในการกำหนดที่เหมาะสมมีความหนืดสำหรับของเหลวการขุดเจาะ เหล่านี้เป็นของหลักสูตรที่เหมาะกับสภาพที่ยังคงเป็นอย่างมากเรื่องของอนาคต. ความรู้ของตาข่ายโครงสร้างและคุณสมบัติคอลลอยด์เคมีของแร่ธาตุดินทำให้มันเป็นไปในสถานที่แรกในการเลือกวัตถุดิบที่เหมาะสม. na-มอนต์มอริลโลไนต์ได้รับการกล่าวถึงเป็นสารที่เหมาะ มันแสดงให้เห็นตัวอย่างเช่นที่นามอนต์มอริลโลไนต์มีขีด จำกัด ของเหลวร้อยละ 700 เมื่อเทียบกับร้อยละ 160 สำหรับ Ca-montmoriUonite บวมฟรีหลังน้ำเป็นหนึ่งในสิบของแร่นาอิ่มตัว. จึงมีความแตกต่างอย่างมากแม้จะอยู่ใน montmorillonites. ทั้งนาหรือ K-มอนต์มอริลโลไนต์อาจจะพร้อมที่มีอยู่ในเว็บไซต์โดยเฉพาะแต่จาก ความรู้ของ cationexchange คุณสมบัติของแร่ธาตุดินก็มักจะเป็นไปได้ที่จะใช้ดินในท้องถิ่นและโดยเคมีบำบัดผลไอออนแลกเปลี่ยนโดยการแทนที่ไอออนธรรมชาติที่มีนา+ และ K + โดยปกตินี้จะทำแร่ดินเหนียวในที่มิใช่อาคารโรงเรือน 109 ในการระงับและผลิตภัณฑ์ที่มีการแห้งและผง ท้องถิ่นดินซึ่งมีสัดส่วนขนาดใหญ่ของอนุภาคคอลลอยด์และที่ได้รับการเปิดใช้งานในลักษณะนี้จะมีคุณสมบัติที่ต้องการของthixotropy และจะแน่นอนจะมากขึ้นประหยัดในการใช้กว่า. วัสดุที่นำเข้าสมมติว่ายาแนว thixotropic คือ ที่มีอยู่ให้มีความหนืดของมันคือความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการฉีดที่เกิดขึ้นจริง มันต้องเป็นไปได้ที่จะปั๊มมันได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ความดันไม่เสียเหนือพื้นดินหรือในท่อ ก่อเจลโดยทั่วไปไม่ควรจะเกิดขึ้นในขณะที่อัตราการไหลจะลดลงเช่นนี้อาจป้องกันไม่ให้ยาแนวจากการเจาะช่องว่างที่เล็กที่สุด เมื่ออยู่ในตำแหน่ง แต่อาการบวมและ thixotropic ก่อเจลจะต้องเกิดขึ้นในระยะทางที่ต้องการและเวลา. มันอาจจะตั้งข้อสังเกตว่าที่นี่ที่แขวนลอย thixotropic ทำตัวเป็น nonNewtonian ของเหลวและกฎหมายการไหลปกครองการไหลของพวกเขายังไม่ได้อธิบายอย่างเต็มที่. แม้ว่าดินจำนวนมาก (และ ดินซีเมนต์หรือดินเคมี) การซึมผ่านของการลดการดำเนินงานได้รับการดำเนินการประสบความสำเร็จทั่วโลกและบนตาชั่งขนาดใหญ่มากวิธีการและกระบวนการที่ใช้ยังคงขึ้นอยู่ในระดับมากกับประสบการณ์ในทางปฏิบัติถ้าไม่ได้อยู่ในวิธีการทดลองและข้อผิดพลาด. วิศวกรเสาทางใดทางหนึ่งจากความสามารถในการออกแบบสูตรที่มีระดับความเชื่อมั่นอย่างใดอย่างหนึ่งจะต้องการ. นี้เป็นส่วนใหญ่เนื่องจากความจริงที่ว่าความรู้ในบางแง่มุมของทฤษฎีของสารแขวนลอยดินยังอยู่ในวัยเด็กของตน ดูเหมือนว่ายังว่าวิธีการตรวจทางห้องปฏิบัติการใหม่ที่มีความจำเป็นที่จะอธิบาย thixotropic พฤติกรรมของดินและสารแขวนลอยที่จะสร้างความสัมพันธ์ทางธรรมชาติระหว่างนี้และความหนืดของของเหลวดังกล่าว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บางแง่มุมของแร่ดินเหนียวใน

) * ทางแพ่งโดย Steger
กลางห้องปฏิบัติการ จอร์จ wimpey &จำกัด เฮย์ส มิดเดิลเซ็กซ์
[ อ่าน 15 เมษายน 1959 ]

ใช้นามธรรมของแร่ดินเหนียวในควรกล่าวถึง .
โดยทั่วไปมาก การออกแบบของรากฐานทางเศรษฐกิจให้
โครงสร้างในการพิจารณาแก้ไขตัวเองแบกความจุ
การชำระหนี้และการซึมผ่านของ .เมื่อจัดการกับดินเหนียวดิน --
-- วิธีการได้รับการพัฒนาในช่วงสามสิบถึงสี่สิบปี
ที่ใช้กำหนดคุณสมบัติเชิงกลเช่น
แรงเฉือนการ , ปั้น , การซึมผ่าน , ฯลฯ โดยการทดสอบทางห้องปฏิบัติการ

มีข้อสงสัยว่าคุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้ขึ้นอยู่โดยทั่วไป
ในธรรมชาติของดิน แร่ธาตุที่มีอยู่ในดิน โดยเฉพาะใด ๆแต่
เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติส่วนใหญ่ของปัญหาจะสามารถแก้ไขได้โดยไม่ต้องใด ๆ ทางคณิตศาสตร์หรือนี้

ความรู้รายละเอียดของดินเหล่านี้ มันอาจจะดีที่ความเข้าใจ
คุณสมบัติทางกลศาสตร์ของดินสามารถทำได้ง่ายขึ้นโดยรู้
แร่ธาตุ ซึ่งปัจจุบัน แต่วิธีการของประชาชน เช่น การวิเคราะห์ความร้อนหรือค่า

การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์อยู่ไกลเกินไปบทเรียนราคาแพง การพัฒนาศักยภาพในการเชื่อมต่อนี้ดูเหมือนว่าจะได้ทำงาน

ในการย้อมวิธี ทั้งหมด ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับงานในดินดิน , วิศวกรฐานราก
มีการยอมรับคุณสมบัติของพวกเขาเป็นพวกเขาและทำให้ดีที่สุด
. เมื่อเทียบกับวิศวกรที่สามารถตรวจสอบความแข็งแรงของเหล็ก
ของเขาหรือคอนกรีต นี่เป็นตำแหน่ง unenviable

นี้เรื่อยๆพึ่งชั้นดินธรรมชาติที่สามารถเปลี่ยนได้ใน
กรณีบางไม่เหนียว ดิน เช่น ทราย และกรวด . ที่นี่
มันมักจะเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของพวกเขา -- ส่วนใหญ่ซึม
และความแข็งแรง -- โดยอัดฉีด , กระบวนการซึ่งอาจจะหมายถึง
บังคับของหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งสารเคมีที่แขวนลอยหรืออิมัลชันใน
ช่องว่างของดินแต่ช่วงล่างจะถือว่าที่นี่ T
* บทความนี้อ่านในการอภิปรายเรื่อง " แร่ดินเหนียวและอุตสาหกรรม " และ
เน้นหลักในด้านวิศวกรรม โดยเฉพาะอุตสาหกรรม
ใช้แร่ดินเหนียวอธิบายอาจสนใจในวงที่กว้างขึ้นของนักวิทยาศาสตร์
? ช่วงล่างที่คล้ายกันนอกจากนี้ยังใช้สำหรับงานพื้นผิว เช่น อ่างเก็บน้ำและคลองกันน้ำ

0
.แร่ดินเหนียวในวิศวกรรมโยธา 107
สารแขวนลอยซึ่งจะใช้เพื่อลดการซึมผ่านเป็นเกือบเสมอดิน
slurries ที่มีหรือไม่มีการเพิ่มของสารเคมีหรือ
ซีเมนต์ขึ้นอยู่กับปัญหาเฉพาะ การยาแนวชนิดนี้จะ
เจาะกรวดทรายหยาบและกลางและแสดงผลผ่านทางดิน
โดยไม่ต้องเพิ่มความแข็งแกร่งของ มันมี
ถูกใช้บ่อยในเงินฝากทรายเพื่อป้องกันการไหลของน้ำผ่านใต้
ฐานรากของเขื่อนขนาดใหญ่ เพื่อให้
ตัดหลุมและการขุดค้น อื่น ๆ , จะดำเนินการโดย
แผ่นหรือลดของน้ำพื้นโต๊ะ และขับรถ
อุโมงค์ โดยใช้วิธีการอัดอากาศผ่านทรายและกรวด .
ใช้งานล่าสุดในประเทศนี้มีอัดฉีดอย่างละเอียด
ดำเนินการในระหว่างการก่อสร้างอุโมงค์ใต้แม่น้ำเทมส์ที่
Dartford Kent และใต้ไคลด์ที่ whiteinch กลาสโกว์ .
จุดประสงค์ของการฉีด ดิน ปูน คือการก่อตัวของเจลใน
ว่าง . นี้เจลได้โดยไทโซโทรพี
แสดงโดย slurries ดินแน่นอน