CS198545B1 - Injection mixture based on alkaline silicates - Google Patents
Injection mixture based on alkaline silicates Download PDFInfo
- Publication number
- CS198545B1 CS198545B1 CS743377A CS743377A CS198545B1 CS 198545 B1 CS198545 B1 CS 198545B1 CS 743377 A CS743377 A CS 743377A CS 743377 A CS743377 A CS 743377A CS 198545 B1 CS198545 B1 CS 198545B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- glycerol
- diacetate
- mixture
- injection mixture
- water glass
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 9
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 title description 2
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- UXDDRFCJKNROTO-UHFFFAOYSA-N Glycerol 1,2-diacetate Chemical compound CC(=O)OCC(CO)OC(C)=O UXDDRFCJKNROTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 claims description 8
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 claims description 8
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- KMZHZAAOEWVPSE-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxypropyl acetate Chemical group CC(=O)OCC(O)CO KMZHZAAOEWVPSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 2
- OVOUKWFJRHALDD-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-acetyloxyethoxy)ethoxy]ethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOCCOCCOC(C)=O OVOUKWFJRHALDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCO HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl acetate Chemical compound CC(O)COC(C)=O PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims 1
- UBPGILLNMDGSDS-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol diacetate Chemical compound CC(=O)OCCOCCOC(C)=O UBPGILLNMDGSDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N diimidazo[1,3-b:1',3'-e]pyrazine-5,10-dione Chemical compound O=C1C2=CN=CN2C(=O)C2=CN=CN12 UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002168 ethanoic acid esters Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007972 injectable composition Substances 0.000 claims 1
- 229940116423 propylene glycol diacetate Drugs 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 17
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical group CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 239000004348 Glyceryl diacetate Substances 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- XYAUIVRRMJYYHR-UHFFFAOYSA-N acetic acid;propane-1,2,3-triol Chemical class CC(O)=O.OCC(O)CO XYAUIVRRMJYYHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 235000019443 glyceryl diacetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Description
Vynález se týká reaktivu, způsobujícího ztuhnutí vodných roztoků alkalických křemičitanů, které jsou hlavní součástí injekční směsi.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solidifying reactive to solidify aqueous solutions of alkali silicates which are a major component of an injection composition.
Vodné roztoky alkalického křemičitanů (vodního skla) pod tlakem vyplní póry injektované Zeminy a ve spojení s vhodným reaktivem vytvoří gel kyseliny křemičité. Tento potom způsobí zpevnění a utěsnění štěrkopískových náplavů. Nutnou podmínkou je, aby v okamžiku injektáže byla viskozita injektovaného média co nejnižší a k jejímu vzrůstu, tj. gelaci došlo až po prosycení porézního prostředí. Je známa řada postupů, U dvourostokových postupů ae do vrtu nejprve natlačí vodní dklo a po něm vhodný reaktiv, např. NaCl, CaClg, plynný COg. Při styku obou složek dojde okamžitě k vytvoření pevného gelu. Tyto způsoby mají nevýhodu v nutnosti dvojí injektáže. Byly proto vyvinuty metody jednoroztokové, kdy je před injektáží do vodního a kla přidáván reaktiv se zpožděným gelačním účinkem. Anorganické reaktivy tohoto typu např. vápenné mléko, hlinitan sodný, kyseliny solná + síran mě3natý apod. poskytují měkké gely, naproti tomu reaktivy organické vytvářejí gely tvrdé. Organické reaktivy mají dvoustupňový mechanismus působení. V prvním stupni dojde chemickou reakcí k vytvoření kyseliny, které potom ve druhém stupni vyvolá gelaci vodního skla. Takovým vytvrzovacím reaktivem je např. formamid, který v prostředí vodního skla hydrolýzuje a poskytuje kyselinu mravenčí. Jako vedlejší produkt vzniká čpavek, který zhoršuje pracovní prostředí, popřípadě kontaminuje spodní vody. Velmi dobrých výsledků bylo dosa198 545 ženo při použití tvrdidel na bázi glyoxalu, která vytvářejí potřebnou kyselinu Cannizarovou reakcí. Jejich nedostatkem je vsak vyšší cena a obtížná dostupnost základní suroviny glyoxalu. Nejčastěji používaným reaktivem je etylacetát, který je velmi levný, účinný a snadno dostupný. Ke vzniku kyseliny dochází zmýdelněním. Při použití etylacetátu je však nutno zachovávat přísná opatření, neboí se jedná o hořlavinu I. třídy.Aqueous solutions of alkaline silicates (water glass) under pressure fill the pores of the injected earth and form a silica gel in conjunction with a suitable reactive. This will then strengthen and seal the gravel sand. A prerequisite is that at the moment of injection, the viscosity of the injected medium should be as low as possible and that it will increase, ie gelation occurs only after saturation of the porous medium. A number of processes are known. In two-step processes, a water well is first pushed into the borehole followed by a suitable reactive, such as NaCl, CaClg, COg gas. On contact of both components a solid gel is formed immediately. These methods have the disadvantage of having to double injection. Therefore, one-solution methods have been developed, where a delayed gelling effect is added before injection into water and clays. Inorganic reactants of this type, for example lime milk, sodium aluminate, hydrochloric acid + cupric sulphate and the like, provide soft gels, while organic reactives form hard gels. Organic reactives have a two-stage mechanism of action. In the first stage, a chemical reaction produces an acid, which in the second stage induces water glass gelation. Such a curing reactive is, for example, formamide, which hydrolyzes in the waterglass environment and provides formic acid. Ammonia is produced as a by-product, which worsens the working environment or contaminates groundwater. Very good results have been achieved using glyoxal hardeners which produce the necessary acid by the Cannizar reaction. However, their disadvantage is higher price and difficult availability of the basic raw material glyoxal. The most commonly used reactive is ethyl acetate, which is very cheap, efficient and readily available. The acid is formed by saponification. However, strict precautions must be taken when ethyl acetate is used, as it is a class I combustible.
Uvedené nedostatky odstraňuje injekční směs na bázi alkalických křemičitanu podle vynálezu, jehož podstatou je, že Injekční směs se bkládá z 80 až 99,5 % objemových vodního roztoku alkalického silikátu a 0,5 až 20 % objemových esteru vícemocného alkoholu a kyseliny octové. V alkoholickém prostředí vodního skla dojde ke zmýdelnění příslušného esteru za uvolnění kyseliny octové, která způsobí gelaci vodního skla. Vhodným esterem mohou být acetáty glycerolu, např. glycerol monoacetát, glycerol diacetát, glyoerol triacetát nebo glykolu, např, etylenglykolmonoacetát, etylen-giykoldiaoetát, popřípadě acetáty vyšších glykolů a polyglykolů. Jejich hlavní přednost spočívá v tom, že jsou nehořlavé, takže odpadá riziko exploze a požáru.The above-mentioned drawbacks are overcome by the alkali silicate-based injection composition of the present invention, which consists in that the injection composition consists of 80 to 99.5% by volume of an aqueous alkali silicate solution and 0.5 to 20% by volume of a polyhydric alcohol-acetic acid ester. In an alcoholic waterglass environment, the respective ester is saponified to liberate acetic acid, causing the waterglass to gelate. A suitable ester may be glycerol acetates, e.g., glycerol monoacetate, glycerol diacetate, glyoerol triacetate or glycol, e.g. Their main advantage is that they are non-flammable, so there is no risk of explosion and fire.
Rychlost gelace závisí na rozpustnosti daného esteru ve vodním roztoku alkalického křemičitanu. Vhodnou kombinací méně a více rozpustného esteru, např. glyceroltriacetátu s glyeeroldiacetátem lze ovládat dobu zpracovatelnosti i rychlosti nárůstu pevností v širokém rozsahu, nebo obráceně pojato, je možno se snadno přizpůsobovat kolísání vnějších podmínek (teplota, druh vodního skla).The gelation rate depends on the solubility of the ester in aqueous alkali silicate solution. By suitably combining a less and more soluble ester, e.g., glycerol triacetate with glyceryl diacetate, both the pot life and the rate of strength increase can be controlled over a wide range, or vice versa, and variations in external conditions (temperature, type of water glass) can be easily adapted.
Z uvedených esterů vícemocných alkoholů se jako zvláště výhodný jeví glyceroltriacetát, který uvolňuje relativně největší množství potřebné kyseliny (0,83 kg kyseliny na kilogram, kdežto etylacetát pouze 0,68 kg kyseliny na kilogram). Další důležitou předností acetátú glycerinu je jejich naprostá hygienická nezávadnost. Jsou bez zápachu, netoxické a neatakují pokožku ani zařízení. Při práci s nimi nejsou nutná zvláštní bezpečnostní opatření. V injektovaném prostředí se rozkládají na kygelinu octovou a glycerin, které jsou rovněž netoxické.Of these polyhydric alcohol esters, glycerol triacetate appears to be particularly preferred, releasing the relatively largest amount of acid required (0.83 kg of acid per kilogram, while ethyl acetate only 0.68 kg of acid per kilogram). Another important advantage of glycerine acetates is their absolute hygienic safety. They are odorless, nontoxic and do not attack skin or equipment. Special safety precautions are not required when working with them. In the injected environment, they break down into acetic cygelin and glycerin, which are also non-toxic.
Důležitý vliv na vlastnosti injekční směsi má i použité vodní sklo. Obvykle se používá vodní sklo o hustotě 38 až 40 °Bé a modulu 3,2, které se ještě ředí 10 až 30 % objemových vody. V zásadě je možné použít kterýkoliv typ vodního skla, je však nutné, aby připravená směs s reaktivem měla dostatečně nízkou viskozitu, vhodné pevnosti a postačující dobu zpracovatelnosti danou použitým technologickým postupem a zařízením.The water glass used also has an important influence on the properties of the injection mixture. Usually, water glass with a density of 38-40 ° Bé and a modulus of 3.2, which is further diluted with 10-30% by volume of water, is used. In principle, any type of waterglass can be used, but it is necessary that the prepared mixture with the reactive has a sufficiently low viscosity, suitable strengths and sufficient pot life given the process and equipment used.
Změnou vlastností vodního skla lze ovlivňovat při daném réaktivu reakční rychlost i morfologii vznikajících gelů. Rychlejšího průběhu reakce lze dosáhnout zvýšením modulu nebo zvýšením obsahu tzv. volné vody, zpomalení reakce a prodloužení zpracovatelnosti analogicky snížením modulu nebo snížením obsahu volné vody.By changing the properties of water glass, the reaction rate and the morphology of the resulting gels can be influenced for a given reactive. Faster reaction can be achieved by increasing the module or increasing the content of the so-called free water, slowing the reaction and prolonging the processability analogously by reducing the module or reducing the free water content.
K bližšímu osvětlení podstaty vynálezu se dále uvádějí příklady použití:In order to illustrate the invention in greater detail, the following are examples of applications:
Příklad 1Example 1
Nejprve byla připravena srovnávací směs známého složení:First, a comparative mixture of known composition was prepared:
198 545198 545
Za stejných podmínek byla připravena směs následujícího složení:A mixture of the following composition was prepared under the same conditions:
Za stejných podmínek byla připravena směs následujícího složení:A mixture of the following composition was prepared under the same conditions:
Za stejných podmínek byla připravena směs následujících složení:A mixture of the following compositions was prepared under the same conditions:
Za stejných podmínek byla připravena směs následujícího složení:A mixture of the following composition was prepared under the same conditions:
Křemenný písek typu Sh 27 byl promíchán s vodním sklem 48 0 Bé a a reaktivem sestávajícím z 95 % glyceroltriacetátu a 5 % glyceroldiacetátu. Vzniklá směs měla následující slo žení:Quartz sand of type Sh 27 was mixed with a water glass of 48 ° Be and a reactive consisting of 95% glycerol triacetate and 5% glycerol diacetate. The resulting mixture had the following composition:
písek SH ..............100 h.d.sand SH ........... 100 h.d.
vodní sklo 46° Bé . ............3,5 h.d.water glass 46 ° Bé. ............ 3,5 h.d.
reaktiv ..............0,35 h.d.Reactiv .............. 0.35 h.d.
Z této směsi byly zhotoveny standartní měřicí válečky 50/50 mm, na nichž byl změřen ěasový průběh pevnosti v tlaku (v MPa).Standard 50/50 mm measuring rollers were made from this mixture and the time course of compressive strength (in MPa) was measured.
h 2 dny 4 dny 7 dníh 2 days 4 days 7 days
3,2 4,0 6,0 9,23.2 4.0 6.0 9.2
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS743377A CS198545B1 (en) | 1977-11-12 | 1977-11-12 | Injection mixture based on alkaline silicates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS743377A CS198545B1 (en) | 1977-11-12 | 1977-11-12 | Injection mixture based on alkaline silicates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS198545B1 true CS198545B1 (en) | 1980-06-30 |
Family
ID=5423447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS743377A CS198545B1 (en) | 1977-11-12 | 1977-11-12 | Injection mixture based on alkaline silicates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS198545B1 (en) |
-
1977
- 1977-11-12 CS CS743377A patent/CS198545B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101919838B1 (en) | Composition for tunnel reinforcement grouting | |
| US5253711A (en) | Process for decomposing polysaccharides in alkaline aqueous systems | |
| US5226479A (en) | Fracturing fluid having a delayed enzyme breaker | |
| CN114249561B (en) | A geopolymer foamed cement insulation material and its preparation method | |
| CA2349796A1 (en) | Alkali-free setting and hardening accelerator | |
| CN112999558B (en) | A kind of coal mine underground fire extinguishing material and preparation process thereof | |
| KR102211957B1 (en) | Thixotropical Grout Composition and Grouting Method Using the Same | |
| CN104817305A (en) | Expanded delay mining hole sealing material | |
| US3865600A (en) | Soil consolidation | |
| US3149985A (en) | Preparation of silica gels from alkaline silicates and polyalcohol esters | |
| CN113735521B (en) | Concrete pavement apparent damage repairing and efficient curing material and preparation method thereof | |
| GB2124276A (en) | Sealing and/or consolidation agent and method of using it | |
| CN113354360B (en) | Concrete for deep well and preparation method thereof | |
| US2858892A (en) | Sealing porous formations | |
| CN106590560A (en) | Gel temporary plugging agent | |
| CS198545B1 (en) | Injection mixture based on alkaline silicates | |
| CN101508891B (en) | A liquid sustained-release acid breaker | |
| CN109014018B (en) | Inorganic adhesive and preparation and application methods thereof | |
| US2735269A (en) | Sealing porous formations | |
| US4026361A (en) | Treating wells with a temporarily thickening cellulose ether solution | |
| CN115849827B (en) | High-strength anti-freezing concrete and preparation method thereof | |
| CN118725827A (en) | A fly ash-based dust suppressant and its application in coal dust suppression | |
| KR100938196B1 (en) | Resin Composition for Fireproof Glass and Fireproof Glass Using the Same | |
| CN107267152A (en) | A kind of Inorganic whisker improvement of salt and alkaline land agent | |
| JPS60124689A (en) | Conditioning of ground |