AT148209B - Verfahren zum Dichtmachen oder Verfestigen durchlässiger oder loser Bodenschichten oder Grundmassen und zum Dichtmachen poröser Mauerwerke und anderer - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Dichtmachen oder Verfestigen durchlässiger oder loser Bodenschichten oder Grund- massen und zum Dichtmachen poröser Mauerwerke und anderer steiniger Massen. 
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   Der technische Effekt der. Erfindung besteht darin, dass im allgemeinen bei Anwendung einer gleichen Menge dispergierten Bitumens eine bessere Dichtung der Bodenschicht oder andern Masse als mit Bitumen allein erhalten wird, so dass in, vielen Fällen mit weniger konzentrierten Bitumendispersionen bereits ein genügender Effekt erzielt wird und im allgemeinen erheblich weniger Bitumen genügen wird. So z.

   B. konnte man, wo in einem bestimmten Fall bei der Behandlung einer unterirdischen Sandschicht durch das Einbringen einer bestimmten Menge einer auf   30% verdünnten Bitumendispersion   eine praktisch genügende Dichtung der Bodenschicht erzielt wurde, denselben Erfolg mit einer gleichen Menge derselben, aber auf 8% verdünnten Bitumendispersion, der 2% einer guten kolloidalen Tonart zugesetzt worden war,   erreichen.-''  
Die Stoffe, welche, wie Ton, im Sinne der Erfindung in Betracht kommen können, sind im allgemeinen Stoffe, die an sich keine wesentliche ausflockende oder koagulierend Wirkung auf die Bitumendispersion ausüben.

   Diese Stoffe haben weiter die Eigenschaft, dass sie nach Einwirkung der Faktoren, die in der behandelten Bodenschicht oder Masse Koagulation der-Bitumendispersion bewirken, in einer Form anwesend sind, in der eine innige Berührung mit den Bitumenteilchen möglich ist, nämlich dadurch, dass sie sich in der Grenzfläche Wasser-Bitumen der Dispersion befinden, so dass grössere Komplexe von Bitumen und zugesetztem Stoff entstehen, welche die Öffnungen der behandelten porösen Masse in noch stärkerem Masse abschliessen als das koagulierte Bitumen allein zu tun imstande ist. 



   Es ist bereits bekannt, Ton und die andern genannten Stoffe als Emulgatoren bei der Erzeugung von Bitumendispersionen anzuwenden. In den bekannten Dispersionen der letzteren Art ist das Bitumen gewöhnlich verhältnismässig grob dispergiert, so dass diese Dispersionen zur Anwendung im vorliegenden Dichtungsverfahren nicht gut geeignet sind. Im Gegensatz dazu werden gemäss der Erfindung verhältnismässig feinverteilte Bitumendispersionen verwendet, welche mit Hilfe von bekannten Emulgatoren, z. B. Seifen, hergestellt werden und denen eine geeignete Menge Ton oder Tonsuspension oder eine andere feinverteilte Substanz mit kolloidalen Eigenschaften zugesetzt wird, ohne dass dieser Ton od. dgl. die Rolle eines Emulgators zu erfüllen hat. 



   In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die die Zusätze enthaltende Bitumendispersion der zu behandelnden Bodenschicht, die sich in einer bedeutenden Tiefe unter der Bodenoberfläche befinden kann, dadurch zugeführt werden, dass man eine Anzahl Rohre in geeigneten gegenseitigen Abständen in den Boden so tief einbohrt, dass ihre offenen'oder durchlöcherten unteren Enden bis zur zu behandelnden, porösen Bodenschicht reichen. Eine geeignete Menge Dispersion wird in jedes dieser Rohre eingegossen, und diese Dispersion fliesst durch die offenen Enden der Rohre und verbreitet sich im umliegenden porösen Boden, dessen Zwischenräume dabei gefüllt werden.

   Die in den Boden eingeführte Menge Dispersion kann im Zusammenhang mit den gegenseitigen Abständen der Rohre so   bemessenwerden,   dass die gesonderten Erdmassen, welche durch die aus jedem   Rohr fliessende   Dispersion imprägniert werden, sich gegenseitig anschliessen, um eine praktisch einheitliche, mit Dispersion imprägnierte Erdmasse oder Schicht zu bilden. Die Dispersion koaguliert   daranschliessend   unter Umständen, die man in geeigneter Weise der Art und Stabilität der verwendeten Dispersion anpassen kann. Das koagulierte Bitumen füllt die Zwischenräume des porösen Bodens und agglomeriert die Bodenbestandteile, wodurch eine Dichtung der porösen Masse erzielt und diese in eine undurchlässige, verfestigte Masse umgewandelt wird. 



   Handelt es sich um die Anwendung, des Verfahrens nach der Erfindung für die Behandlung grobkörniger Böden, wie Kieselschichten, oder zum Füllen von Höhlen, Rissen, Fugen und sonstigen verhältnismässig weiten Unterbrechungen der Masse in Böden oder Gesteinen, so sollen die der Bitumendispersion zugesetzten Substanzen vorzugsweise nicht so fein verteilt sein, dass sie kolloidaler Art sind, sondern man kann vorteilhaft nichtkolloidale Füllstoffe verwenden, wie Portlandzement, Kalk, Kalksteinpulver, nichtkolloidalen Ton, feinen Sand, Mikroasbest, Kieselgur, Trass, Sehieferpulver, Kohlenstaub und ähnliche pulverförmige Stoffe.

   Auch in diesem Falle muss die Bitumendispersion derart stabil sein, dass das Bitumen sich infolge der Beimischung von Füllstoffen nicht zu früh   abscheidet, während   doch die günstigen Bedingungen zur Erzielung einer geeigneten Koagulation der Dispersion an den zu dichtenden Stellen anwesend sein müssen. 



   Ein derartiges Gemisch von Bitumendispersion und Füllstoffen hat eine grössere Konsistenz und ist weniger beweglich als eine gewöhnliche Bitumendispersion von derselben Konzentration, so dass es sich nur langsam im zu dichtenden Gegenstand fortbewegen kann und dabei Gelegenheit zut vollständigen Koagulierung hat. Die-Füllstoffe verleihen dem Gemisch eine gewisse Skelettstruktur, wodurch die Gefahr vermieden wird, dass die eingeführte Dispersion durch den   Wasserdruck weggedrängt   wird oder dass sie durch die zu dichtende Masse hindurchfiltriert. Auch ermöglichen diese Gemische die Dichtung von verhältnismässig weiten Räumen, die mit einem homogenen Gemisch von Bitumen und Füllstoff ausgefüllt werden. 



   Man kann auch ein derartiges Gemisch von Bitumendispersion, und Füllstoff herstellen, in welchem zum Zeitpunkt der Anwendung das Bitumen sich bereits in einem Anfangsstadium der Koagulation befindet oder in welchem eine gewisse Verdickung oder. Ausflockung des Bitumens aufgetreten ist, so dass eine rasche vollständige Koagulation an der   gewünschten   Stelle gesichert ist. 

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   Gemäss der Erfindung kann man auch eine Reihe von verschiedenen Bitumendispersionen nacheinander verwenden. Bei der Behandlung eines Gegenstandes, der nicht nur weite Höhlen oder Risse, sondern gleichzeitig enge Poren enthält, kann man z. B. erst die weiten Räume durch das Einbringen eines verhältnismässig hochkonsistenten Gemisches von Bitumendispersion und Füllstoff auffüllen und darauf die Poren mit Hilfe einer dünneren, gegebenenfalls kolloidale Substanzen enthaltenden Bitumendispersion dichten. 



   Beispiel 1 : Erdöldestillationsbitumen mit Penetration 300 bei 250 C wird nach Erwärmung auf   120  C   in einer ungefähr gleichen Menge einer auf   400 Cerwärmten 0'5%igen Natriumhydroxyd-   lösung, der   1. 5% Holzteer   zugesetzt worden ist, dispergiert. Die Dispergierung geschieht mit Hilfe eines kräftigen Rührwerkes, z. B. einer Kolloidmühle, zur Erzielung einer sehr feinen Dispersion, worauf, falls erwünscht, z. B. 1-2% Casein, berechnet auf das Bitumengewicht, zur Stabilisierung zugesetzt   werden kann. Die derart erzeugte Dispersion, deren Bitumengehalt ungefähr 50% ist, wird mit der halben   Menge einer Suspension von kolloidalem Ton, z. B. Bentonit, die 10 kg Bentonit auf 100   I   Wasser enthält, gemischt.

   Unmittelbar vor der Anwendung wird dieses Gemisch mit ungefähr der doppelten Wassermenge verdünnt und mit 2% Methylformiat, berechnet auf das Bitumen, versetzt. Das Methylformiat, das ein leicht hydrolysierbarer Ester ist, wird langsam hydrolysiert unter Bildung von Ameisensäure, welche als Koagulierungsmittel wirkt. 



   Wenn man z. B. eine unterirdische Sandschicht mit dieser Dispersion undurchlässig machen will, so werden in den Boden eine Reihe von   durchlöcherten Rohren in gegenseitigen Abständen von ungefähr 3 m   verlegt, und man lässt durch diese Rohre, gegebenenfalls unter Druck, die obenerwähnte Mischung in die Sandsehieht eindringen, so dass eine ununterbrochene Bodenschicht mit der Dispersion imprägniert wird. Das Bitumen koaguliert nach einiger Zeit und macht, in Verbindung mit dem Ton, die Sandschicht an den behandelten Stellen ganz oder nahezu ganz wasserundurchlässig. 



   Beispeil 2 : Eine 60% ige Bitumendispersion wird durch Dispergieren von   Erdöldestillations-   bitumen von Penetration 200 bei   250   C in einer   0'5%igen Seifenlösung   hergestellt, unter Zusatz von   1 %   Casein (berechnet auf das Gewicht des Bitumen) zur Stabilisierung. Diese Dispersion wird unmittelbar vor ihrer Anwendung mit 70 Gewichtsprozent einer 50% igen Zementmilch und 2% Bentonit (berechnet auf Zement) gemischt. Das so erhaltene Gemisch ist genügend flüssig, um mit Hilfe von Rohren in den Boden eingeführt zu werden, und hat das Vermögen, langsam zu erstarren. In dieser Weise kann man z. B. einen wasserdurchlässigen Kieselboden wasserdicht machen, da das Gemisch nach Versteifung vollständig koaguliert. 



   Beispiel 3 : Eine in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellte Bitumendispersion wird mit 100 Gewichtsprozent einer   50% igen   Kalksteinpulversuspension gemischt. Das frisch hergestellte Gemisch kann ebenso mit Hilfe von Rohren in die zu behandelnden Gegenstände eingeführt werden und koaguliert dort vollständig nach einiger Zeit. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Dichtmachen oder Verfestigen durchlässiger oder loser Bodenschichten oder Grundmassen und zum Dichtmachen poröser Mauerwerke und anderer steiniger Massen durch Tränken mit wässrigen Dispersionen bituminöser Stoffe, dadurch gekennzeichnet, dass man in den zu behandelnden Boden oder in die Masse ein vorher hergestelltes Gemisch einer zweckentsprechend stabilisierten, feindispersen wässrigen Dispersion bituminöser Stoffe mit feinverteilten Füllstoffen eindringen lässt und an der gewünschten Stelle zur Koagulation bringt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Bitumendispersion zugesetzten feinverteilten Stoffe Substanzen mit kolloidalen Eigenschaften sind, insbesondere kolloidale Tonarten, kolloidal wasserlösliche Hydroxyde mehrwertiger Metalle oder kolloidale oder peptisierte organische Stoffe, wie Gelatine, Leim, Humus oder Humussäure enthaltende Stoffe, Polysaccharide u. dgl.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 in Anwendung auf das Füllen verhältnismässig weiter Zwischenräume, Höhlen, Risse u. dgl., gekennzeichnet durch die Verwendung eines Gemisches von Bitumendispersion mit nichtkolloidalen Füllstoffen, wie Zement, Kalk, Kalksteinpulver, Ton, feinem Sand, Mikroasbest, Kieselgur, Trass, Schieferpulver, Kohlenstaub u. dgl.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die feinverteilten Stoffe in Form einer wässrigen Suspension der Bitumendispesion zugesetzt werden, worauf das Gemisch, falls erwünscht, weiter verdünnt werden kann.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu dichtenden Gegenstände erst mit einem Gemisch von Bitumendispersion und feinverteilten nicht. koüoidalen Füllstoffen und darauf mit einer verdünnten oder nicht verdünnten Bitumendispersion ohne solche Füllstoffe behandelt werden.