Величина градиентов напора

В фильтрационные приборы укладывали шлак для обратных фильтров определенного зернового состава, сверху — защищаемые грунты, которые уплотняли при влажности, близкой к оптимальной. Плотность сложения всех разновидностей грунтов была примерно одинаковой 1,55-1,65 г/см3. К заполненным грунтом и шлаком приборам подавали воду с постоянной величиной градиента напора, близкой к 3,5. Эта величина, существенно превышающая значения гидростатических напоров, которые могут иметь место в натурных условиях, была установлена для повышения надежности результатов. По окончании долговременных фильтрационных испытаний приборы освобождали от грунтов, отбирали пробы шлака, высушивали и анализировали гранулометрический состав. Результаты анализа до и после фильтрации воды сравнивали между собой.

Существенные изменения гранулометрического состава после фильтрации воды произошли в мелкофракционном шлаке (фильтр № 1). При укладке фильтра в начале эксперимента частицы размером больше 5 мм отсутствовали вовсе. Однако после фильтрации воды содержание в нем частиц больше 5 мм достигло 23,4%. Это объясняется образованием при шлака с водой почти сплошной корки на контакте с защищаемым грунтом за счет цементации мелких частиц. Более крупный шлак фракций 0,3-20 мм (фильтр № 2) практически не подвергался цементации, и существенные изменения в его гранулометрическом составе не отмечены.

Образующаяся за счет песчаных и пылеватых фракций шлака корка способна выполнить двоякую роль. С одной стороны, она оказывает дополнительное сопротивление суффозии, с другой — препятствует оттоку жидкости от грунта в дренажную систему. Поскольку последнее обстоятельство может нарушить нормальную работу дренажа, нами рекомендовано в фильтр № 1 укладывать средне — или крупнозернистый песок, например имеющийся поблизости от места строительства канала грунт № 4.