CS238555B1

CS238555B1 - clay-silica gels for building grouting

Info

Publication number: CS238555B1
Application number: CS847780A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Rak
Original assignee: Rudolf Rak
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1985-12-16

Abstract

Vynález sa týká odboru vodného stavitelstva. Rieši problém výroby injekčných hmot pre utesňovanie hornin a zemin injekSBou technoló^iou. Podstatou vynálezu je sposob koagulacie vodného skla rozpustnými aolami dvoj- a viacmocných prvkov. Táto reakcia prebieha bez i za přítomnosti ílov, ktoré spolu s gélom kyseliny kremiřitej tvoria koloidny tesniaci prvok. Vynález može byí použitý pri budováni tesniacich clon na vodných dielach, budováni tesni&cich ochranných váni pri zakladaní stavieb pod hladinou poďzemnej vody, pri dotesňováni stavebných konštrukcii a ich ochraně proti podzemným vodám. Koloidný ílo-kremičitý gel je vhodné ochranné médium proti agresívným vodám síranovým a uhličitým.The invention relates to the field of hydraulic engineering. It solves the problem of producing injection materials for sealing rocks and soils by injection technology. The essence of the invention is a method of coagulation of water glass with soluble aols of divalent and polyvalent elements. This reaction occurs without or in the presence of clays, which together with silicic acid gel form a colloidal sealing element. The invention can be used in the construction of sealing screens on hydraulic works, in the construction of sealing protective basins when establishing structures below the groundwater level, in the sealing of building structures and their protection against groundwater. Colloidal clay-silica gel is a suitable protective medium against aggressive sulfate and carbonate waters.

Description

-1- 238 555-1- 238 555

Vynález sa týká íiůThe invention relates to the invention

-gtlcnr-gtlcnr

Injektovanie základových hornin stalo sa v stavebnéj praxi jed-ným z účinných technologických postupov pri znižovaní priepust-nosti a zvyšovaní pevnosti injektováného prostredia.Vodné sus-penzie cementov stabilizované přísadou ílovitých látok sa pou-žívají ako základná injekčná hmota,ktorá po zatuhnutí vytvořív injektovanom prostředí pevný,nerozpustný tesniaci i spevňují-ci stavebný prvokoInjection of foundation rocks has become one of the effective technological processes in building practice to reduce the permeability and increase the strength of the injected environment.Water suspensions of cements stabilized by the addition of clay substances are used as a base injectable material, which after solidification creates an injected environment a solid, insoluble sealing and reinforcing element

Tesniaci účinok základnéj injektáže cementovými suspenziamiznásobuje injektáž chemická,vyrábaná z vodného skla,ktoré jeschopné vhodnými přísadami koagulovať v stanovenom čase na gé-lovitú hmotu.Vzniklé gély sú schopné utěsnit i také pukliny apóry,do ktorých cementové ani ílocementové suspenzie pod injekč-ným tlakom dostatočně nepreniknú.The sealing effect of basic grouting with cementitious suspensions is multiplied by chemical grouting, made of water glass, which is able to coagulate to a gel mass at a specified time with the appropriate additives. do not penetrate.

Na výrobu chemických a ílochemických zmesí na báze vodného sklabolo vyvinuté množstvo koagulačných přísad na anorganickom iorganickom základe. Z doteraz používaných koagulátorov možnomenovať anorganické kyseliny,napre sol’ná, sírová,fosforečná, ichsoli,alebo látky,ktorých hydrolýzou kyslé soli vznikájú,napr.kyslý fosforečnan sodný,hexametafosfát sodný.Z organických látoksa na koaguláciu používají formamid,etyl- a butylacetát,z kto-rých hydrolýzou vznikáju organické kyseliny,učastniace sa natvorbě gélu kyseliny křemičitéj·A number of coagulant additives on inorganic and inorganic bases have been developed for the production of chemical and chemochemical mixtures based on water. Among the coagulators used so far, mention may be made of inorganic acids, for example, hydrochloric, sulfuric, phosphoric, their salts, or substances which produce acidic salts by hydrolysis, for example sodium phosphate, sodium hexametaphosphate. For organic substances, formamide, ethyl and butyl acetate are used. from which hydrolysis gives rise to an organic acid involved in the formation of a silica gel ·

-2- 238 SS5-2- 238 SS5

Nevýhodou uvedených koagulačných přísad je bu5 nedostatočnákvalita vytvořených gélov v ich objemovej stálosti a odolnostipřoti vyplavovaniu,alebo zdřavotná či požiarna nebezpečnost přivýrobě.Požiadavky ekologickej nezávadnosti vychádzaju z nárokovna toxická nezávadnost komponentov chemickej zmesi a z nárokovna odolnost voči vyluhujucema vplyvu prudiacich tlakových vdd.The disadvantages of these coagulating additives are either the insufficient quality of the formed gels in their volume stability and leaching resistance, or the health or fire hazards of production.

Uvedené nedostatky su odstránené ílokremičitými gélmi podl’apředmětu vynálezu,ktorých podstatu tvoří gél kyseliny křemičitéjvytvořený z vodného skla koaguláciou sol’ami dvoj- a viacmocnýchkovov,vo vodě rozpustnými,za přítomnosti ílovej suspenzie· flokremičité gély pozostávaju z 10 až 50 hmot.% vodného skla, 1 až 7 hmot.% solí dvoj- a trojmocmých kovov,ako je síran hlini-tý, síran železnatý,chlorid vápenatý,3 až 30 hmot.% ílovitýchhmót,vztiahnuté na hmotnost ílovej suspenzie,ktořej obsah íluje 40 g.l”1 a až 60 hmot.% číaláej vody·The above drawbacks have been eliminated by the silica gels of the present invention, which are based on a silica gel formed from waterglass by coagulation with divalent and multivalent metal salts, water-soluble, in the presence of a clay suspension. 1 to 7% by weight of salts of divalent and trivalent metals such as aluminum sulphate, ferrous sulphate, calcium chloride, 3 to 30% by weight of clay masses, based on the weight of the clay suspension having a content of 40 g / l and up to 60 wt.% Clear water ·

Na tvorbě gélov v zmysle vyšáie uvedeného sa podielaju vo voděrozpustné soli kovov vo vhodnéj koncentrácii,ktorých ionty svo-jim nábojom,opačným ako náboj koloidu,podmieňuju proces koagu-lácie«Pri kritickom potenciáli nastáva tvorba vločiek,ktoré samechanickou dezintegráciou dostávaju v zmesi do disperzného sta-vu, flovité substancia v chemickej zmesi znásobuje tesniacu funk-ciu křemičitých gélov,pričom zlepšuje ich kvalitativně paramet-re. Gély kyseliny křemičitéj připravené solami podl’a predmetuvynálezu móžu byt použité na chemická injektáž i bez ílovitejsubstancie,pričom sa v geologických podmienkach vhodné dopíňaju. V príkladoch výroby je uvedené zloženie ílochemickej a chemickejzmesi s koagulátormi podl’a predmetu vynálezu. Příklad č.l ílochemická chemická voda 580 1 783 1 bentonitová suspenzie /40 g.l“·1/ 200 1 - chlorid vápenatý tekutý /33 %/ 20 1 17 1 vodné sklo /1381 kg.m”1/ 200 1 200 1 -3- 238 SŠ5 Příklad č.2 ílochemická éhemická voda 375 1 750 1 bentonitová suspenzia /40 gel“1/ 500 1 - síran železnatý krystalický 17 kg 28 kg vodné sklo 173 kg 345 kg Příklad δ. 3 voda bentonitová suspenzia /40 g.l”1/síran hlinitý krystalickývodné sklo 375 1500 114 kg173 kg 750 1 20 kg345 kgIn the above-mentioned gels, water-soluble metal salts are present in a suitable concentration, the ions of which, by their charge opposite to that of the colloid, cause the coagulation process to occur. In a chemical composition, the phlegic substance enhances the sealing function of the silica gels while improving their qualitative parameters. The silicic acid gels prepared by the salts of the present invention can be used for chemical injection even without a clay-like addition, and are suitably replenished under geological conditions. The production examples show the composition of the chemochemical and chemical mixture with the coagulators of the present invention. Example No. 1 chemical-chemical water 580 1 783 1 bentonite suspension / 40 gl “· 1/200 1 - calcium chloride liquid / 33% / 20 1 17 1 water glass / 1381 kg.m” 1/200 1 200 1 -3 - 238 SS5 Example No. 2 Ichemical water 375 1 750 1 bentonite suspension / 40 gel “1/500 1 - crystalline ferrous sulphate 17 kg 28 kg water glass 173 kg 345 kg Example δ. 3 water bentonite suspension / 40 g.l ”1 / aluminum sulphate crystalline water glass 375 1500 114 kg173 kg 750 1 20 kg345 kg

Střihové pevnosti uvedených zmesí sa pohybuju od 1 do 10 kPa.Viskozita je závislá od podielu ílovitej substancieeKoaguláciasa nastaví vhodným pomerom koagulačných přísad k vodnému sklu.Priepustnosť zmesí pódia laboratórnych skúšok vykazovala hodno-ty řádové 10“8 až 10”^ m. s”1.The shear strengths of these mixtures are from 1 to 10 kPa. The viscosity depends on the proportion of the clay substance. The coagulation is set by a suitable ratio of coagulation additives to water glass. The permeability of the laboratory test mixtures has values of the order of 10 "8 to 10" µm. .

Claims

SUBJECT

INVENTION

238 SS5 silicate gel for building grouting, characterized in that it consists of 10 to 50% by weight of water glass, 1 to 7% by weight of salts of bivalent and trivalent metals such as aluminum sulphate, iron sulphate, calcium chloride, 3 to 30% wt.% Í1ovitých by weight, based on the weight of the slurry, wherein the clay content was 40 gl and ¹ to 60 wt. % Salted water.