AT392077B

AT392077B - Verfahren zur verbesserung der festigkeit und undurchlaessigkeit von boeden und technischen bauwerken

Info

Publication number: AT392077B
Application number: AT0905885A
Authority: AT
Inventors: Ferenc Csanda; Gyoezoe Czerny; Tibor Dr Engel; Tamas Dr Szekely; Gabor Dr Nagy; Arpad Bertalan
Original assignee: Magyar Tudomanyos Akademia; Alagi Allami Tangazdasag
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1985-04-22
Publication date: 1991-01-25
Also published as: ATA905885A

Description

AT 392 077 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Undurchlässigkeit von Böden und technischen Bauwerken, insbesondere Schächten und Pipelines.

Es ist bekannt, daß die meisten technischen Bauwerke, wie unterirdische Schächte, Pipelines und Lagertanks, nicht die erforderlichen Undurchlässigkeitseigenschaften besitzen, teilweise verursacht durch die unzureichende Qualität der Baumaterialien und teilweise durch Schäden an der Undurchlässigkeit der Bohrverbindungen oder infolge von Schäden an den Bauwerken durch Alterung, Abnutzung usw. Es ist ebenso bekannt, daß die Raumtemperatur von technischen Bauwerken, insbesondere unterirdischen Schächten und Pipelines enorm hohe Investitionen und viel Arbeit verursacht und daß in den meisten Fällen das Ergebnis nicht zufriedenstellend ist

In der HU-PS 153 957 ist ein einfaches und schnelles Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Undurchlässigkeit von Böden und technischen Bauwerken beschrieben. Nach diesem Verfahren wird Wasserglas oder ein Wasserglas enthaltendes Medium in oder auf den zu behandelnden Gegenstand aufgebracht Anschließend wird das Wasserglas der Einwirkung von Fluorwasserstoff, Siliciumtetrafluorid und/oder Fluorkieselsäure ausgesetzt. Wenn Wasserglas mit gasförmigem Fluorid in Berührung kommt erstarrt es schnell und verschließt vollständig Löcher, Risse und Höhlungen. Bei Einsatz dieses Verfahrens, um unterirdische Bauwerke (wie Schächte oder Lagertanks) wasserdicht zu machen, besteht ein zusätzlicher Vorteil darin, daß Wasserglas, das durch die Risse in den Boden gelangt sich auch verfestigt und dadurch die Einbettung der Struktur verbessert und eine Verstärkung des umgebenden Bodens darstellt Fluoridgase weisen den zusätzlichen Vorteil auf, daß sie die Korrosionsbeständigkeit von Beton und bewehrten Betonelementen verbessern.

Unabhängig von diesen zahlreichen Vorteilen ist dieses Verfahren praktisch nur sehr begrenzt angewendet worden. Eine breite Anwendung dieses Verfahrens wird beträchtlich durch die Tatsache beschränkt, daß Fluorwasserstoff und Siliciumtetrafluorid stark giftig sind und somit ihre Verwendung aus Gründen des Umweltschutzes in den meisten Ländern verboten ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das entstandene Kieselsäuregel nicht elastisch ist und somit den Bewegungen des behandelten Gegenstandes oder Bodens nicht folgen kann. Da die Quellfähigkeit des Kieselsäuregels unzureichend ist, kann es neue Risse, die sich im Gel durch Bewegung bilden, nicht verschließen.

In den HU-PS 177 343,181 056,181 775 und 181 573 ist die Verwendung verschiedener polymerisierbarer organischer Monomerer, in erster Linie Acrylsäure und Acrylamide monomerer als Ausgangsverbindungen für gelbildende Reaktionen beschrieben. Die aus solchen Verbindungen gebildeten Gele sind ausreichend elastisch und haben eine gute Quellfähigkeit in Wasser. Sie sind allerdings relativ weich und können den schädigenden Wirkungen höherer Beanspruchungen nicht widerstehen. Als zusätzlicher Nachteil sind die meisten der als gelbildende Mittel eingesetzten Monomeren sehr teuer und die gelbildende Technologie erfordert eine spezielle Ausbildung und Ausrüstung.

Die oben aufgeführten Nachteile werden durch das Verfahren vermieden, das in den ungarischen Patentanmeldungen 3124/82 und 967/83 vorgeschlagen ist, und zwar dadurch, daß Wasserglas in Verbindung mit verschiedenen gelbildenden, wasserlöslichen organischen Polymeren und Vemetzungsmitteln für die Polymere eingesetzt wird. In diesen Fällen wird ein Kieselsäuregel ausgefällt parallel mit der Vernetzung des Polymeren, und Gele werden gebildet, bestehend aus mineralischen und organischen Blöcken, die die günstigen Eigenschaften der vollständigen organischen und vollständigen mineralischen Gele miteinander verbinden. Es erscheint allerdings unter großtechnischen Bedinpngen sehr schwierig, dieses Verfahren durchzuführen. Infolge der großen Molekülmassen erhöhen die gelbildenden Polymeren auch in geringen Mengen die Viskosität der Ausgangs-Wasserglaslösung auf solch einen Betrag, daß das erhaltene Gemisch sehr schwierig zu handhaben ist Dessen Verarbeitung und Entfernung überschüssiger Mengen ruft zahlreiche technische Probleme hervor. Oftmals kann die erforderliche Menge des Polymeren nicht in die Wasserglaslösung eingebracht werden, da sich ein sehr dickes, honigartiges Gemisch gebildet hat, das nicht auf den zu behandelnden Gegenstand mit den gängigen Einspritzgeräten aufgebracht werden kann. Gelbildende Gemische mit entsprechenden niedrigen Viskositäten enthalten im allgemeinen eine sehr geringe Polymermenge, wodurch die Elastizität und die Quellfähigkeit des erhaltenen Gels wiederum nicht zufriedenstellend ist

Es ist jetzt festgestellt worden, daß alle obenerwähnten Schwierigkeiten und Nachteile vermieden werden können, wenn anstelle des vorgeformten Polymers die das Gel formende Polymer aufbauende Monomere einem Wasserglas zugesetzt werden und die Polymerisation und Vernetzung des Polymers gleichzeitig mit der Bildung des Kieselsäuregels durchgeführt wird.

Aufbauend darauf betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Undurchlässigkeit von Böden und technischen Bauwerken durch Bildung eines Hydrogels aus Kieselsäure und einem vernetzten, quellfähigen, organischen Polymeren in oder auf dem Boden oder behandelten Bauwerk zu schaffen, das ohne nachteilige Auswirkungen auf die Eigenschaften des Gels eine einfache und gute Verarbeitbarkeit des Gemisches gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gelieren des Kieselgelpräkursors, das Polymerisieren des wasserlöslichen Vinylpolymers und seine Vernetzung gleichzeitig, gegebenenfalls in Gegenwart von die Gelstruktur modifizierenden Zusatzstoffen und/oder Füllstoffen vorgenommen werden und zum Gelieren des Kieselgelpräkursors als Geliermittel organische Polycafbonsäuren Verwendung finden.

Wenn man die wäßrige Lösung eines Vorläufers des Kieselsäuregels (d. h. einer wäßrigen Lösung von Wasserglas) mit einem wasserlöslichen, gelbildenden Vinylmonomer in Gegenwart der oben beschriebenen -2-

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Komponenten in Kontakt bringt, so laufen folgende chemische Prozesse gleichzeitig ab: - die Monomere polymerisieren aufgrund der Wirkung des Redoxkatalysatorsystems, - das sich ergebende, lineare Polymer reagiert mit dem Vemetzungsmittel unter Bildung eines vernetzten Polymergels und - es bildet sich ein Kieselsäuregel aus dem Vorläufer aufgrund der Wirkung der Polycarbonsäure.

Da diese chemischen Prozesse parallel ablaufen und alle gebildeten Zwischenprodukte im Verfahren miteinander in Wechselwirkung stehen, wird ein Gel gebildet, in dem die organischen und mineralischen Teile amalgamiert sind. Das visuelle Erscheinungsbild des erhaltenen Gels unterscheidet sich deutlich von dem der Gele, die nach den ungarischen Patentanmeldungen 3124/82 und 967/83 erhalten werden. Diese letzteren Gele sind undurchsichtig, und die organischen und mineralischen Blöcke können leicht in ihrer Struktur unterschieden werden, d. h., es wird ein Gel mit einer inhomogenen Mikrostruktur erhalten. Demgegenüber sind die Gele, die nach der Erfindung hergestellt werden, transparent, was auf eine homogene Mikrostruktur hinweist. Auf dieser Grundlage ist anzunehmen, daß ein organo-mineralisches Copolymer gebildet wird, im Gegensatz zu einem Gemisch organischer und mineralischer Polymerblöcke.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann eine beliebige Substanz, die bei Kontakt mit einer Säure Kieselsäuregel bildet, als Kieselsäuregel-Vorläufer eingesetzt werden. Die bevorzugten Vertreter der Kieselsäuregel-Vorläufer sind die verschiedenen Wasserglasarten (Natriumsilikat, Kaliumsilikat usw.). Es können jedoch auch wasserlösliche Silikone und Polysilikate verwendet werden, wie z. B. solche, die üblicherweise zur Herstellung von Formen benutzt werden.

Von den wasserlöslichen gelbildenden Vinylmonomeren sind die folgenden zu nennen: Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, wasserlösliche Salze und Ester dieser Säuren, Acrylamid, Methacrylamid usw. Diese Monomeren können entweder allein oder als Gemisch von zwei oder drei Monomeren verwendet werden.

Als Vemetzungsmittel fiir das organische Polymere können z. B. Aldehyde (wie Glyoxal, Glutaraldehyd usw.) oder Divinyl- oder Trivinylverbindungen (wie Methylen-bis-acrylamid, Ethylen-bis-acrylamid, Triacryltriazin usw.) eingesetzt werden. Die Vemetzungsmittel sollten ausreichend wasserlöslich sein, ihre Löslichkeit in Wasser sollte wenigstens 1 % betragen.

Die eingesetzten Redox-Katalysatorsysteme bestehen aus einer oxidierenden und einer reduzierenden Komponente. Jedes beliebige der bekannten Initiatorsysteme mit freien Radikalen vom Redoxtyp, das üblicherweise bei der Herstellung von Vinylpolymeren verwendet wird, kann eingesetzt werden. Die oxidierende Komponente kann z. B. Wasserstoffperoxid, ein Alkalipersulfat oder ein wasserlösliches, organisches Perazid sein, während die reduzierende Komponente z. B. ein wasserlösliches organisches Amin, ein wasserlösliches Salz eines Metalles mit wechselnden Wertigkeiten, ein Thiosulfat, ein Bisulfit usw.

In erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbare Polycarbonsäuren (das sind organische Carbonsäuren mit wenigstens zwei Carboxygruppen) sind z. B. Weinsäure, Succinsäure, Zitronensäure, Äpfelsäure, Ascorbinsäure usw.

Das Verhältnis von Kieselsäuregel-Vorläufer zu Vinylmonomerem, berechnet für die Trockensubstanzen, kann über einen breiten Bereich schwanken, z. B. von 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 5 : 1 bis 1 : 1, am bevorzugtesten von 4 : 1 bis 2 : 1. Aus ökonomischen Gründen ist es vorzuziehen, die Vinylmonomeren in geringen Mengen einzusetzen. Es wurde beobachtet, daß die Elastizität und die Quelleigenschaften des Gels im wesentlichen die gleichen bleiben wie jene des vollständigen organischen Gels, gleich mit einem hohen Mineral: organischen Verhältnis, um weiterhin, daß je höher der Kieselsäuregehalt des Gels ist, desto größer die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit bei Beanspruchung ist

Das Verhältnis von Kieselsäuregel-Vorläufer zu Polycarbonsäuie, berechnet für die Trockensubstanzen, kann innerhalb folgender Bereiche liegen: 1: 0,3 bis 1: 0,6, vorzugsweise 1: 0,2 bis 1: 0,08, insbesondere etwa 1 : 0,1.

Die Menge an Vemetzungsmittel, berechnet für die Menge des vorhandenen Vinylmonomeren, kann 1:0,01 bis 1:0,3 sein, vorzugsweise 1:0,05 bis 1:0,2.

Die Menge des Redox-Katalysatorsystems, berechnet für die Masse des vorhandenen Vinylmonomeren, kann 1 : 0,01 bis 1 : 0,5 betragen, vorzugsweise 1 : 0,05 bis 1 : 0,3. Innerhalb dieses Bereiches kann das Katalysatorsystem die oxidierenden und die reduzierenden Komponenten enthalten, vorzugsweise in etwa äquimolaien Mengen.

Gewünschtenfalls kann das gelbildende Gemisch auch ein oder mehrere Zuschlagstoffe enthalten, die die Eigenschaften des gebildeten Gels verändern. Diese Zuschlagstoffe können die üblichen bekannten Additive für vernetzte Vinylpolymere sein, wie Weichmacher, Stabilisatoren, Zersetzungsinhibitoren usw., von denen Melamin, Harnstoff, Monomethylolhamstoff und Thiohamstoff genannt werden. Die Mengen derartiger Additive, falls sie vorhanden sind, können bis zur Menge des Vinylmonomeren betragen.

Gewünschtenfalls kann das gelbildende Gemisch einen oder mehrere Füllstoffe) enthalten, die im allgemeinen in derartigen Zusammensetzungen verwendet werden, wie Asbest, Sand, Flugasche, Bentonit usw. Die Menge an solchen Füllstoffen ist nicht kritisch und wird im wesentlichen von technologischen Faktoren beschränkt (z. B. Rühibarkeit und Viskosität des Gemisches, Leichtigkeit der Handhabung bei der Applikation usw.).

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Behandlung von Böden oder technischen Bauwerken -3-

AT 392 077 B kann man so verfahren, daß die Einzelkomponenten des gelbildenden Gemisches miteinander in einer entsprechenden Folge, abhängig von Verträglichkeitsfaktoren, direkt am Behandlungsort vermischt werden (z. B. in dem zu reparierenden defekten Rohr), Es wird allerdings bvevorzugt, mit zwei vorgebildeten wäßrigen Lösungen zu beginnen und sie am Behandlungsort miteinander zu vermischen. Die Zusammensetzungen der zwei wäßrigen Lösungen sollten so gewählt werden, daß beide Lösungen über einen längeren Zeitraum stabil und lagerfähig bleiben und keine vorzeitige Gelbildung hervorgerufen wird. Um die entsprechende Zusammensetzung der Lösungen auszuwählen, sollten die folgenden Verträglichkeitsfaiktoren beachtet werden: - der Kieselsäuregel-Vorläufer darf nicht in einer üblichen Lösung mit der Polycarbonsäure vorliegen, - die beiden Komponenten des Redox-Katalysatorsystems dürfen nicht in einer üblichen Lösung vorliegen, und - die wäßrige Lösung des Vinylmonomeren darf die oxidierende Komponente des Redox-Katalysatorsystems nicht in freiem Zustand enthalten (es kann allerdings die oxidierende Komponente in maskierter Form, so als Komplex, enthalten).

Unter Berücksichtigung der obigen Veträglichkeitsfaktoren können die beiden wäßrigen Lösungen, die am Behandlungsortzu vermischen sind, die folgenden Zusammensetzungen aufweisen: Lösung "A": Kieselsäuregel-Vorläufer (z. B. Wasserglas), oxidierende Komponente des Redox-Katalysatorsystems; Lösung "B": wasserlösliches Vinylmonomeres, Vemetzungsmittel für das organische Polymere, eine Polycaibonsäure, reduzierende Komponente des Redox-Katalysatorsystems; oder Lösung "A”: ein Kieselsäuregel-Vorläufer, reduzierende Komponente des Redox-Katalysatorsystems, Wasser, Lösung "B": wasserlösliches Vinylmonomeres, ein Vemetzungsmittel für das organische Polymere, eine Polycarbonsäuie, oxidierende Komponente des Redox-Katalysatorsystems in maskierter Form (z. B. im Komplex mit Harnstoff), Wasser.

Die "Gegebenenfalls”-Additive und -Füllstoffe können zu jeder der Lösungen "A" und "B" hinzugegeben werden, sofern es die Anforderungen an die Kompatibiliät zulassen. Daher darf beispielsweise ein saurer Füllstoff (z. B. saure Flugasche) der Lösung des Kieselsäuregel-Vorläufers nicht hinzugesetzt werden.

Wie oben ausgeführt, kann das erfindungsgemäße Verfahren in der Bauindustrie zur Verbesserung der Festigkeit und Undurchlässigkeit von Böden und technischen Bauwerken eingesetzt werden. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Komponenten des gelbildenden Gemisches - vorzugsweise in zwei vorgeformten wäßrigen Lösungen vorliegend - miteinander am Behandlungsort vermischt, z. B. in oder auf dem Boden oder in oder auf dem technischen Bauwerk. Wenn mittels des erfmdungsgemäßen Verfahrens Boden zu verfestigen ist, werden vorzugsweise die beiden wäßrigen Lösungen in die Behälter einer zweibehältrigen Einspritzvorrichtung, die mit einem Mischkopf versehen ist, eingefüllt und das Gemisch der beiden Lösungen in den zu behandelnden Boden eingespritzt. Wenn mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Rohrschacht zu reparieren ist, wird vorzugsweise mit der sogenannten "AuffülT'-technik gearbeitet, wo die beiden Lösungen nacheinander in das zu reparierende Rohr eingebracht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren vereinigt alle Hauptvorteile der in den zitierten Patenten und Patentanmeldungen beschriebenen bekannten Methoden. Wie diese bekannten Verfahren stellt es einen schnellen, sicheren und ökonomischen Weg dar, um Böden oder technische Bauwerke stark und wasserdicht wiederherzustellen. Verglichen mit den bekannten Verfahren, hat das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden zusätzlichen Vorteile: - es erfordert keine Chemikalien, die für die Gesundheit oder die Umgebung schädlich sind; - es führt zu einem starken Gel, das ausreichend elastisch und quellfähig ist, die Schäden auszugleichen, die nach der Reparatur anfallen, z. B. von Bodenbewegungen, Verschleiß durch Verkehr usw., - die gelbildenden Gemische sind leicht zu handhaben, die Behandlung erfordert keine spezielle Ausrüstung und keine speziellen Sicherheitsmaßnahmen; - das Verfahren ist weit weniger teuer als die bekannten, die vollständige organische Gele verwenden; - die Lebensdauer des hergestellten Gels übersteigt ferner die der nach den bekannten Verfahren hergestellten Gele, was auf die homogene organo-mineralische Copolymerstruktur des Gels zuriickgeführt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden mit Hilfe der folgenden, nicht beschränkenden Beispiele dargelegt.

Beispiel 1:

Es wurden zwei wäßrige Lösungen mit den folgenden Zusammensetzungen hergestellt: Lösung "A"

Wasser Kaliumpersulfat Thioharnstoff konzentriertes wäßriges Wasserglas (Lösung) mit einer Trockensubstanz von 37 Masse/Masse-% 40 ml 1,8 g 14 g 50 ml -4-

AT 392 077 B Lösung "B"

Wasser 80 ml

Methacrylsäure 16 ml

Weinsäure 10 g

Methylen-bis-acrylamid 0,5 g

Eisensulfat 0,5 g

Diese beiden Lösungen wurden unter intensivem Rühren miteinander vermischt. Innerhalb von 7,5 Minuten bildete sich ein homogenes, transparentes Gel.

Vergleichsversuch A:

Wasser 90 ml

Kaliumpersulfat 1,5 g

Thiohamstoff 14 g Lösung "B”

Wasser 80 ml

Acrylsäure 16 ml

Weinsäure 10 g

Methylen-bis-acrylamid 0,5 g

Eisensulfat 0,5 g

Keine der Lösungen enthielt Wasserglas. Die beiden Lösungen wurden unter intensivem Rühren miteinander vermischt In 12 Minuten wurde ein homogenes, transparentes, vollständig organisches Gel erhalten.

Vergleichsversuch B:

Wasser 40 ml

Thiohamstoff 14 g konzentrierte wäßrige Wasserglaslösung (Trockensubstanz 37 Masse/Masse-%) 50 ml Lösung "B"

Wasser 80 ml

Acrylsäure 16 g

Weinsäure 10 g

Methylen-bis-acrylamid 0,5 g

Da kein Redox-Katalysatorsystem vorhanden war, konnte sich kein Vinylpolymeres bilden. Die beiden Lösungen wurden miteinander unter intensivem Rühren vermischt Innerhalb von einer Minute bildete sich ein trübes Mineralgel. Das Gel zeigte eine starke Entquellung (Synärese).

Beispiel 2:

Wasser 40 ml

Kaliumpersulfat 1,8 g

Thiohamstoff 14 g konzentrierte Wasserglaslösung (Trockensubstanz 37 Masse/Masse-%) in wäßriger Form 50 ml 5-

AT 392 077 B Lösung "B" Wasser 80 ml Acrylsäure 16 g Succinsäure 10 g Methylen-bis-acrylamid 2g Eisensulfat lg Die beiden Lösungen wurden miteinander unter starkem Rühren vermischt. Innerhalb von einer Minute bildete sich ein homogenes, transparentes Gel. Beispiel 3: Es wurden zwei wäßrige Lösungen mit den folgenden Zusammensetzungen hergestellt: Lösung "A" Wasser 70 ml Kaliumpersulfat 0,9 g Melamin 7g konzentrierte wäßrige Wasserglaslösung (Trockensubstanz 37 Masse/Masse-%) 25 ml Lösung "B" Wasser 80 ml Methacrylsäure 10 ml Weinsäure 10 g Methylen-bis-acrylamid 0,5 g Eisensulfat 0,5 g Die beiden Lösungen wurden unter intensivem Rühren miteinander vermischt. Innerhalb von 120 Minuten bildete sich ein homogenes transparentes Gel. Beispiel 4: Es wurden zwei wäßrige Lösungen mit den folgenden Zusammensetzungen hergestellt: Lösung "A" Wasser 16 ml Kaliumpersulfat 0,8 g Melamin 6g konzentrierte wäßrige Wasserglaslösung (Trockensubstanz 37 Masse/Masse-%) 20 ml Lösung "B" Wasser 50 ml Itaconsäure 4g Eisensulfat 0,5 g Methylen-bis-acrylamid 0,5 g Zitronensäure 2g Die beiden Lösungen wurden miteinander unter intensivem Rühren vermischt. Innerhalb von 15 Minuten bildete sich ein homogenes, transparentes Gel. Beispiel 5: Es wurden zwei wäßrige Lösungen mit den folgenden Zusammensetzungen hergestellt: Lösung "A" Wasser 19 ml konzentrierte wäßrige Wasserglaslösung (Trockensubstanz 37 Masse/Masse-%) 80 ml Triethanolamin 1 ml -6-

AT 392 077 B Lösung "B"

Wasser 85 ml

Acrylsäure 15 ml

Zitronensäure 10 ml

Wasserstoffperoxid im Komplex mit Harnstoff 4 g

Methylen-bis-acrylamid 0,5 g

Die beiden Lösungen wurden unter intensivem Rühren miteinander vermischt. Innerhalb von 18 Minuten bildete sich ein homogenes, transparentes Gel.

Die Druckfestigkeit und Verformung der nach den obigen Beispielen und Vergleichsversuchen hergestellten Gele wurde mittels standardisierter Verfahren gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt. Aus den Tabellendaten wird klar, daß die erfindungsgemäß hergestellten Gele denen nach bekannten Verfahren hergestellten überlegen sind.

Tabelle I

Beispiel Nr.

Druckfestigkeit kg/m^

Verformung % 1 21 48 2 23 55 3 15 60 4 19 64 5 17 61 Vergleichsversuch A 13 67 Vergleichsversuch B 2 5

Beispiel .&

Die Lösung "A" und "B" mit den im Beispiel 1 gegebenen Zusammensetzungen wurden für die Reparatur eines Rohres in folgender Weise verwendet:

Der zu behandelnde Rohrabschnitt ist in Fig. 1 gezeigt. Der von den Schächten (2) und (3) begrenzte Rohrabschnitt wurde entsprechend gereinigt und anschließend mit den Rohrverschlüssen (1) blockiert. Danach wurde der verschlossene Rohrabschnitt mit der Lösung "A” über den Schacht (2) ausgefüllt. Die Lösung "A" wurde im Tank abgelagert. Der erforderliche Druck, um die Lösung in die Löcher, Brüche und Höhlungen hineinzudrücken, wurde durch Auffüllen des Schachtes bis zur entsprechenden Höhe erzielt. Abhängig von den Bruchstellen des Rohres, durch die die Lösung "A" austritt, wurde eine Lösungshöhe von etwa 1 bis 2 m im Schacht (2) aufrechterhalten. Die Lösung in dem Schacht wurde, falls erforderlich, aufgefüllt Nach einem entsprechenden Zeitraum, im allgemeinen nach 10 bis 20 Minuten, wurde die Restflüssigkeit aus dem Rohrabschnitt über den Schacht (2) in den Tank (4) zurückgepumpt

Danach wurde, wie in Fig. 2 gezeigt die Lösung "B" aus dem Tank (6) über den Schacht (2) in den Rohrabschnitt eingebracht Der für das Eindrücken der Lösung in die Löcher, Brüche und Höhlungen benötigte Druck wurde wiederum durch Auffüllen des Schachtes bis zur entsprechenden Höhe erreicht. Die Lösung wird, falls erforderlich, nachgefüllL Nach einem entsprechenden Zeitraum, vorzugsweise wenn nichts mehr austritt, wurde der Rest der Flüssigkeit in den Tank (6) über den Schacht (2) zurückgepumpt, und die Rohrverschlüsse wurden entfernt Damit war die Reparatur beendet.

Falls die Ergebnisse durch Wasserdichtheitstest unter Verwendung von Wasser oder Luft überprüft werden sollen, kann dies vor Entfernung der Rohrverschlüsse erfolgen. Diese Qualitätskontrolle kann allerdings vermieden werden durch Stehenlassen der Lösung "B" im Schacht (2) für einen entsprechenden Zeitraum. Wenn sich der Lösungsspiegel im Schacht (2) innerhalb von 15 Minuten nicht verringert (oder die Absenkung innerhalb der vorgeschriebenen tolerierten Grenzen bleibt), ist dies ein Anzeichen dafür, daß das Rohr entsprechend wasserdicht ist

Die durch Schadstellen, ungeeignete Fugen oder Bruchstellen des Rohres ausgetretenen Lösungen "A” und "B" bilden innerhalb und/oder in der Umgebung des behandelten Rohres ein stabiles Gel (5). Dieses ist nicht nur in der Lage, die Sickerlinien des Rohres vollständig zu blockieren, sondern auch den das Rohr umgebenden Boden zu verfestigen und wasserdicht zu machen. Dementsprechend verbessern sich auch die Einbettungsbedingungen des Rohres zu einem hohen Grade, was ein entscheidender Faktor im Hinblick auf die Stabilität und Lebensdauer von Rohrleitungen ist -7-

Claims

AT 392 077 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Wasserundurchlässigkeit von Böden und technischen Bauwerken, bei dem auf oder in den zu behandelnden Böden oder Bauwerken aus einem Kieselgelpräkursor und einem Geliermittel Kieselgel und ferner aus einem wasserlöslichen Vinylmonomer, einem Redox-Polymerisationskatalysatorsystem und einem Vemetzungsmittel ein vernetztes, quellfähiges organisches Polymer hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelieren des Kieselgelpräkursors, das Polymerisieren des wasserlöslichen Vinylpolymers und seine Vernetzung gleichzeitig, gegebenenfalls in Gegenwart von die Gelstruktur modifizierenden Zusatzstoffen und/oder Füllstoffen vorgenommen werden und zum Gelieren des Kieselgelpräkursors als Geliermittel organische Polycarbonsäuren Verwendung finden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten des gelbildenden Gemisches durch Vermischen von zwei vorher hergestellten wäßrigen Lösungen in Berührung gebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden wäßrigen Lösungen den Kieselsäuregel-Vorläufer, die oxidierende Komponente des Redox-Katalysatorsystems und gegebenenfalls ein Additiv und/oder einen Füllstoff enthält, und die andere wäßrige Lösung aus dem wasserlöslichen Vinylpolymeren, dem Vemetzungsmittel, der Polycarbonsäure, der reduzierenden Komponente des Redox-Katalysatorsystems und gegebenenfalls einem Additiv und/oder einem Füllstoff besteht
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der wäßrigen Lösungen aus dem Kieselsäuregel-Vorläufer, der reduzierenden Komponente des Redox-Katalysatorsystems und gegebenenfalls einem Additiv und/oder einem Füllstoff besteht, und die andere wäßrige Lösung das wasserlösliche Vinylpolymere, das Vemetzungsmittel, die Polycarbonsäure, die oxidierende Komponente des Redox-Katalysatorsystems in maskierter Form und gegebenenfalls ein Additiv und/oder einen Füllstoff enthält Hiezu 1 Blatt Zeichnung -8-