CS244435B2 - Soils or building materials imperviousness winning or/and solidifying agent - Google Patents
Soils or building materials imperviousness winning or/and solidifying agent Download PDFInfo
- Publication number
- CS244435B2 CS244435B2 CS893783A CS893783A CS244435B2 CS 244435 B2 CS244435 B2 CS 244435B2 CS 893783 A CS893783 A CS 893783A CS 893783 A CS893783 A CS 893783A CS 244435 B2 CS244435 B2 CS 244435B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- silica
- calcium
- soils
- reagent
- building materials
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004566 building material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 44
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 33
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 11
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 3
- BCZXFFBUYPCTSJ-UHFFFAOYSA-L Calcium propionate Chemical compound [Ca+2].CCC([O-])=O.CCC([O-])=O BCZXFFBUYPCTSJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract 2
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract 2
- 235000010331 calcium propionate Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 239000004330 calcium propionate Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 9
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 abstract description 8
- 229960002713 calcium chloride Drugs 0.000 abstract description 2
- 239000004281 calcium formate Substances 0.000 abstract description 2
- 229940044172 calcium formate Drugs 0.000 abstract description 2
- 235000019255 calcium formate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract description 2
- CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L Calcium formate Chemical compound [Ca+2].[O-]C=O.[O-]C=O CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 7
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- -1 salt hydrates Chemical class 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P pentacalcium;dioxido(oxo)silane;hydron;tetrahydrate Chemical compound [H+].[H+].O.O.O.O.[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 3
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 3
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004965 Silica aerogel Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
činidlo k docílení nepropustnosti a/nebo zpevnění půd a stavebních materiálů, aplikovatelné injektáží, se vyznaěuje tím, že zahrnuje nekoloidní koncentrovaný alkalický roztok oxidu křemičitého, připravený rozpuštěním oxidu křemičitého o střední velikosti částic menší než 100 um v louhu sodném při teplotě místnosti, přičemž hodnota molérního poměru oxidu křemičitého k oxidu sodnému je nižší než 2, hmotnostní obsah oxidu křemičitého v roztoku je vyšší než 20 % a viskosita je v rozmezí 0,005 až 0,05 Pa.s. Činidlo výhodně obsahuje vápno nebo některou vápenatou sůl, zejména chlorid vápenatý, mravenčen vápenatý, octan vápenatý nebo propionan vápenatý.an impermeable agent and / or strengthening of soils and building materials, injectable by including non-colloidal concentrated Alkaline silica solution prepared by dissolving silica having a mean particle size less than 100 µm in sodium hydroxide at room temperature, with a molar ratio value of silica to sodium oxide is lower than 2, the silica content by weight in solution is greater than 20% and viscosity it is in the range of 0.005 to 0.05 Pa.s. The agent preferably comprises lime or one calcium salt, especially calcium chloride, calcium formate, calcium acetate or calcium propionate.
Description
Vynález se týká činidla k docílení nepropustnosti a/nebo zpevnění půd a stavebních materiálů, aplikovatelná injektéží.The invention relates to an agent for impermeability and / or solidification of soils and building materials which can be injected.
Toto činidlo k docílení nepropustnosti a/nebo zpevněni půd a/nebo stavebních materiálů je určeno zejména pro ošetření naplavenin nebo porézních hornin.This agent for impermeability and / or solidification of soils and / or building materials is intended, in particular, for the treatment of alluvial or porous rocks.
Půdy, a£ již jde o horniny s trhlinami nebo o naplaveainy, musí být zpevněny, aby se zajistila jejich stabilita. Podobně je tomu při hloubení stavebních jam nebo výkopů či vrtů, aby se zabránilo eesutí-stěn.Soils, whether cracks or alluvial rocks, must be consolidated to ensure their stability. The same is true for excavating construction pits or excavations or boreholes to prevent spillage of walls.
Usazení mostních pilířů nebo základů budov na takovýchto půdách může rovněž vyvolat nutnost zpevnění půdy, aby se zabránilo sedání těchto stavebních děl.The establishment of bridge pillars or building foundations on such soils may also make it necessary to strengthen the soil in order to prevent settlements from settling.
Docílení nepropustnosti takovýchto půd se může ukázat nezbytným též v případě, když se na nich mají postavit taková stavební díla, jako jsou například přehrady.The impermeability of such soils may also prove necessary when construction works such as dams are to be built on them.
U malt, maltovin a betonů může docházet k určitým objemovým změnám, jež mohou mít za následek vznik trhlin více či méně hlubokých a Širokých, které mají nepříznivý vliv na nepropustnost, ochranu ocelové výztuže a popřípadě i stabilitu stavebního díla.For mortars, mortars and concretes, there may be some volume changes, which may result in cracks more or less deep and wide, adversely affecting the impermeability, protection of the steel reinforcement and possibly the stability of the building.
Naproti tomu se časem mohou projevit změny následkem vnějěích vlivů, které mohou vyvolat vznik více či méně rozsáhlé porovitosti rozpouštěním hydrátů solí.In contrast, over time, changes may occur as a result of external influences, which may give rise to more or less extensive porosity by dissolving salt hydrates.
Následné ošetření takovýchto materiálů je tedy nezbytné za účelem zlepšení jejich nepropustnosti a/nebo jejich zpevnění.Subsequent treatment of such materials is therefore necessary to improve their impermeability and / or solidification.
Problém,,spojený s docílením nerozpustnosti a/nebo zpevnění půd a stavebních materiálů, je tedy v podstatě stejný, totiž proniknout až dovnitř trhlin a mezer v naplaveninách pomocí činidla, schopného proniknout snadno ež k nim a natrvalo je vyplnit.The problem associated with making insoluble and / or solidifying soils and building materials is therefore essentially the same, namely penetrating all the way into cracks and gaps in the alluvium by means of an agent capable of penetrating easily and permanently filling them.
Až dosud používaná činidla k docílení nepropustnosti a/nebo zpevnění patří v podstatě do dvou skupin: jednak to jsou roztoky syntetických pryskyřic, jednak roztoky (břečky) alkalických křemičitanů, zejména křemičitanu sodného nebo draselného.The agents used hitherto to impermeability and / or solidify essentially fall into two groups: firstly, solutions of synthetic resins, and secondly, solutions (slurries) of alkali silicates, especially sodium or potassium silicates.
Pryskyřice nebo produkty na bázi pryskyřic, z nichž vznikají polymerní sloučeniny, mohou být v určitých případech vhodné, jde však o produkty poměrně obtížně aplikovatelné, poněvadž jejich tekutost vždy neumožňuje proniknout do hloubky mikrotrhlin nebo mikropórů. Nadto je injektáž pryskyřicemi poměrně novou technologií, takže dlouhodobá životnost stavebních děl nebo půd, ošetřených těmito produkty, není ještě dokonale prokázána.Resins or resin-based products from which polymer compounds are formed may be useful in certain cases, but are relatively difficult to apply because their flowability does not always allow the depth of microcracks or micropores to penetrate. In addition, resin injection is a relatively new technology, so the longevity of construction works or soils treated with these products is not yet fully proven.
Současná technika v tomto obořu spočívá hlavně v používáni alkalických suspenzi křemičitanu sodného, což jsou produkty sice snadno použitelné? avšak vykazují četné nedostatky.The current technique in this field is mainly to use alkaline sodium silicate suspensions, which products are easy to use? however, they have numerous shortcomings.
Vskutku vyvolává vápno, přítomné ve stavebních materiálech a v některých půdách, jakmile přijede do styku s křemičitanem sodným, tvorbu gelu oxidu křemičitého následkem jeho nadbytku oproti hydroxidu sodnému v roztocích používaných k ošetřeni stavebních materiálů nebo půd.Indeed, when it comes into contact with sodium silicate, the lime present in the building materials and in some soils induces the formation of a silica gel due to its excess over sodium hydroxide in solutions used to treat building materials or soils.
Křeoičitan sodný je vlastně koloidním roztokem kyseliny křemičité v louhu sodném a jeho neutralizace vede k jeho přeměně v gel vybitím elektrického néboje křemičitanových iontů, které se kondenzují za vzniku polykřemičitanových iontů,Sodium silicate is actually a colloidal solution of silicic acid in caustic soda and its neutralization leads to its transformation into a gel by discharging an electric charge of silicate ions that condense to form polysilicate ions,
Nevčasný vznik gelu oxidu křemičitého má za následek blokováni injektáže, takže do některých dutin není možno proniknout. Kromě toho není gelovatšni nikdy úplné, nebol louh sodný zůstává ve struktuře gelu. Na druhé straně nejsou vzniklé gely časově stálé a mají sklon se rozkládat, čímž se znovu uvolňuje hydroxid sodný, tvořící nikoliv zanedbatelný zdroj znečištění a nestability.The inadequate formation of a silica gel results in injection blocking, so that some cavities cannot be penetrated. In addition, the gel is never complete because the caustic soda remains in the gel structure. On the other hand, the resulting gels are not time-stable and tend to decompose, releasing sodium hydroxide again, forming a not negligible source of contamination and instability.
Vynález umožňuje odstranit nedostatky známých činidel tím, že skýtá činidlo k docílení nerozpustnosti a/nebo zpevnění půd a stavebních materiálů, kteréžto činidlo lze snadno injektáží vpravit i do mlkrotrhlin o rozměrech řádově lOjum a které vykazuje velkou reaktivitu vůči vápnu, což vede k mineralizaci půd a/nebo stavebních materiálů následkem tvorby stabilních a nerozpustných hydrátů křemičitanú vápenatých, zejména tobermoritu (2 SiOg 3 CaO 3 HjO), čímž je zajiětěna trvalost účinků tohoto ošetření půd a stavebních materiálů.The invention makes it possible to overcome the drawbacks of known agents by providing an agent for insolubilization and / or solidification of soils and building materials, which agent can be easily injected into microcracks of the order of 10 µm and which exhibits high reactivity to lime resulting in soil mineralization and and / or building materials due to the formation of stable and insoluble hydrates of calcium silicates, especially tobermorite (2 SiO 3 3 CaO 3 H 10), thereby ensuring the sustainability of the effects of this treatment of soils and building materials.
Výsledky pokusů provedených na zkušebních tělíscích ukazují, že použitím činidla podle vynálezu nedochází ke gelovatěhí perkolací napřič mikropórovitými maltami, ba ani k jakémukoliv výskytu vrstvy gelu na výstupu za skušebních tělísek.The results of the tests carried out on the test specimens show that the use of the agent according to the invention does not gel by percolation through microporous mortars or even any occurrence of a gel layer at the exit of the test specimens.
Tvorbu krystalů hydrátů křemičitanú vápenatého, a zejména tobermoritu, v-důsledku použití činidla podle vynálezu je možno dokázat difraktometrickými zkouškami za použití paprsků X.The formation of crystals of calcium silicate hydrates, and in particular tobermorite, by the use of the agent according to the invention can be detected by X-ray diffractometric tests.
Činidlo podle vynálezu k dosaženi nepropustnosti a/nebo zpevnění půd a stavebních materiálů umožňuje tedy zajistitThus, the agent according to the invention for impermeability and / or solidification of soils and building materials makes it possible to provide
a) vynikající injektáž do prázdných dutin a mikropórů přítomných v půdách a/iiebo stavebních materiálech,(a) excellent injection into empty voids and micropores present in soils and / or construction materials;
b) výrobu stabilních a nerozpustných hydratovaných křemičitanú vápenatých,(b) production of stable and insoluble hydrated calcium silicates;
c) časově trvalou stálost produktu vzniklých po injektáži a(c) the durability of the product after injection; and
d) téměř žádné znečištění.(d) almost no pollution.
Předmětem vynálezu je tedy činidlo k docílení nepropustnosti a/nebo zpevnění půd a/nebo stavebních materiálů, aplikovatelná injektáží, které se vyznačuje tím, že zahrnuje nekoloidní koncentrovaný alkalický roztok oxidu křemičitého, připravený rozpuštěním oxidu křemičitého o střední velikosti částic menší než 100 um v louhu sodném při teplotě místnosti, přičemž hodnota molárního poměru oxidu křemičitého k oxidu sodnému je nižší než 2, hmotnostní obsah oxidu křemičitého v roztoku je vyšší než 20 % a viskozita je v rozmezí 0,005 až 0,05 Pa.s.Accordingly, the present invention provides an agent for impermeability and / or solidification of soils and / or building materials, injectable, characterized in that it comprises a non-colloidal concentrated alkaline silica solution prepared by dissolving silica with a mean particle size of less than 100 µm in lye % sodium at room temperature, wherein the molar ratio of silica to sodium oxide is less than 2, the weight by weight of the silica in the solution is greater than 20%, and the viscosity is in the range of 0.005 to 0.05 Pa.s.
Nekoloidní charakter činidla podle vynálezu je možno kvalitně dokázat Tyndallovým jevem (měření nefelometrického indexu).The non-colloidal nature of the agent of the invention can be well demonstrated by the Tyndall effect (nephelometric index measurement).
Použitým oxidem křemičitým může být oxid křemičitý v čistém stavu nebo jím výhodně mohou být látky obsahující oxid křemičitý s obsahem alespoň 80 až 9ft % hmotnostitoxidu křemičitého neskelné struktury.The silica used may be a pure silica or preferably it may be a silica containing material having at least 80 to 9% by weight silica of a non-glass structure.
Z výhodných sloučenin tohoto typu je možno uvést zejména pyrogenní oxidy křemičité, označované též jako kouřové oxidy křemičité, jež pocházejí z průmyslových odpadů, déle infusoriovou hlinku nebo aerogely oxidu křemičitého.Preferred compounds of this type include, but are not limited to, pyrogenic silicas, also referred to as fumed silicas, derived from industrial wastes, for example diatomaceous earth or silica aerogels.
Velikost zrn oxidu křemičitého nebo látky obsahující oxid křemičitý má velkou důležitost pro dosažení rychlého a dokonalého rozpuštěni v louhu sodném: má proto být pokud možno meněí než 100 .um, s výhodou menší než 50 um.The grain size of the silica or silica-containing substance is of great importance for achieving rapid and complete dissolution in the sodium hydroxide solution: it should therefore preferably be less than 100 µm, preferably less than 50 µm.
Samozřejmě je možno podle vynálezu použít i jiných látek obsahujících oxid křemičitý, než jsou výěe zmíněné, pokud splňuji podmínku potřebné rozpustnosti.Of course, other materials containing silica other than those mentioned above may be used in the present invention as long as they meet the required solubility condition.
Louhem sodným, použitým pro rozpuštění oxidu křemičitého, je výhodně roztok o koncentraci 35 až 37 °B, tj. mající hustotu 1,32 až 1,35.The sodium hydroxide used to dissolve the silica is preferably a solution having a concentration of 35 to 37 ° B, i.e. having a density of 1.32 to 1.35.
Při rozpouštění oxidu křemičitého vzniká teplo, které však není nutno odvádět, nebol bylo zjištšno, že nemá žádný nepříznivý vliv na reaktivitu činidla k docílení nepropuatnosti a/nebo zpevnění půd a stavebních materiálů.The dissolution of silica generates heat, but it does not need to be dissipated, it has not been found to have no adverse effect on the reactivity of the agent to impermeability and / or solidify soils and building materials.
Rovněž hodnota poměru SiOg/NagO má značnou důležitost: jak již bylo výše uvedeno, má hodnota tohoto poměru být nižší než 2, s výhodou však v rozmezí 1,5 až 1,8. V případě vyšší hodnoty poměru by oxid křemičitý měl sklon k tvorbě gelu a tím by bránil dobré injektáži do hlubších mikrotrhlin nebo mikromezer.Also, the SiOg / NagO ratio is of considerable importance: as mentioned above, the ratio should be less than 2, but preferably in the range of 1.5 to 1.8. In the case of a higher ratio, the silica would tend to gel and thus prevent good injection into deeper cracks or microspheres.
Maximální hmotnostní obsah oxidu křemičitého není rozhodující, pokud hodnota poměru SiOg/NagO zůstává nižší než 2. Přesto však z praktických důvodů, týkajících se zejména viskozity činidla podle vynálezu, není tento obsah zpravidla vyšší než asi 30 %, a výhodně je v rozmezí 23 až 27 %.The maximum weight content of silica is not critical as long as the SiOg / NagO ratio remains below 2. However, for practical reasons, in particular relating to the viscosity of the agent of the invention, this content is generally not higher than about 30% and preferably in the range 23 to 27%.
Bylo zjištěno, že pro docílení dobré injektáže je žádoucí, aby viskozita činidla podle vynálezu byla v rozmezí 0,02 až 0,03 Pa.sj vhodné viákozity lze dosáhnout zředěním vodou.It has been found that, in order to achieve good injection, it is desirable that the viscosity of the agent of the invention be in the range of 0.02 to 0.03 Pa · s suitable viscosity can be achieved by dilution with water.
Činidlo podle vynálezu může mimoto obsahovat přísady zlepšující pronikání do trhlin nebo dutin.The agent according to the invention may furthermore contain additives which improve penetration into cracks or cavities.
Podle jedné obměny vynálezu může činidlo k docílení nerozpustnosti a/nebo zpevnění půd a/nebo stavebních materiálů obsahovat vápno nebo některou sůl, zejména chlorid, mravenčen, octan nebo propion vápenatý.According to one variation of the invention, the soil insolubilization and / or solidification agent may comprise lime or a salt, in particular calcium chloride, formate, acetate or propion.
Vápno nebo vápenatá sůl se zpravidla přidává do činidla, jde-li o ošetření určitých typů půd a/nebo stavebních materiálů chudých vápnem.The lime or calcium salt is generally added to the agent when treating certain soil types and / or lime-poor building materials.
U půd a stavebních materiálů obsahujících větší množství hydroxidu vápenatého umožňuje oxid křemičitý, rozpuštěný v činidlu podle vynálezu, po zreagovéní vznik hydratovaných křemičitanů vápenatých (tobermoritu). Tak tomu však není u půd a/nebo stavebních materiálů s malým obsahem hydroxidu vápenatého, u nichž je nutné vyrovnat tento nedostatek přímým přidáním technického vápna nebo nepřímo přidáním některé vápenaté soli.In soils and building materials containing larger amounts of calcium hydroxide, the silica dissolved in the agent of the invention allows the formation of hydrated calcium silicates (tobermorite) after reaction. However, this is not the case with soils and / or building materials with a low calcium hydroxide content, in which it is necessary to compensate for this by direct addition of technical lime or indirectly by adding some calcium salt.
V případě, že činidlo podle výnélezu obsahuje vápno, je toto zpravidla přítomno v takovém množství, aby hodnota poměru GaO/SiOg byla vyšší než 0,3, přičemž maximální hodnota tohoto pomšru je 1,50.When the agent according to the invention contains lime, this is generally present in an amount such that the GaO / SiOg ratio is greater than 0.3, the maximum ratio being 1.50.
Podle vynálezu se s výhodou používá některé vápenaté soli, zejména chloridu vápenatého, v takovém množství, že po zreagování s hydroxidem sodným se kromě vzniklého vápna získá neznečišlující sůl (chlorid sodný).According to the invention, some calcium salts, in particular calcium chloride, are preferably used in an amount such that, after treatment with sodium hydroxide, a non-polluting salt (sodium chloride) is obtained in addition to the lime formed.
Rozpuštěný oxid křemičitý pak reaguje se vzniklým vápnem za vzniku nerozpustných stálých hydrátů křemičitanů vápenatých.The dissolved silica then reacts with the formed lime to form insoluble stable calcium silicate hydrates.
Použité množství vápenatých solí má být takové, aby stačilo k úplnému zneutralizování hydroxidu sodného, poněvadž nadbytek hydroxidu sodného by mohl později způsobit znečištěni.The amount of calcium salts used should be sufficient to completely neutralize the sodium hydroxide, since excess sodium hydroxide could later cause contamination.
I když je možno použít vápenaté soli v nadbytku, je podle vynálezu výhodné, použit stechiometrického množství potřebného k zneňtralizování hydroxidu sodného obsaženého v činidle podle vynálezu.Although excess calcium may be used, it is preferred that the stoichiometric amount required to neutralize the sodium hydroxide contained in the agent of the invention is preferred.
I když obohaceni činidla podle vynálezu vápenatou solí představuje výhodné řešení, je nicméně možno tento přídavek vápenaté soli uskutečnit i tak, že se roztok vápenaté soli injikuje před injektáži činidla. Avšak tento postup vyžaduje dvou po sobě následujících injektáži a tím ošetřeni prodlužuje a činí obtížnějším.Although the calcium salt enrichment of the present invention is a preferred solution, it is nevertheless possible to make the calcium salt addition by injecting the calcium salt solution prior to injection of the agent. However, this procedure requires two consecutive injections and thus makes the treatment longer and more difficult.
Různé zkouSky provedené za použití činidla podle vynálezu.ukázaly, že k vytvoření krystalů tobermoritu dochází přibližně 10 hodin po injektáži a že tvorba těchto krystalů pokračuje jeátě po 7 dnů po injektáži.Various tests carried out using the agent of the invention have shown that the formation of the tobermorite crystals occurs approximately 10 hours after injection and that the formation of these crystals continues for 7 days after injection.
Z rentgenových difraktograraů nebo z výsledků zkoumání elektronovým mikroskopem vyplývá, že po 7 dnech jsou hydráty krystalů křemičitanú vápenatých přítomny ve velmi hojném počtu.X-ray diffraction patterns or electron microscope results show that after 7 days calcium silicate crystal hydrates are present in very abundant numbers.
Pozorovaná velmi dobré reaktivita je způsobena aktivitou· rozpuštěného oxidu křemičitého a tím, že je roztok čerstvě připraven.The observed very good reactivity is due to the activity of the dissolved silica and that the solution is freshly prepared.
Dalším předmětem vynálezu je způsob docílení nepropustnosti a/nebo zpevnění půd a/nebo stavebních materiálů použitím uvedeného činidla, kterýžto způsob spočívá v tom, že se Činidlo podle vynálezu injikuje pod tlakem do dutin nebo dutinek v půdách nebo do trhlin či trhlinek ve stavebních materiálech pomoci vhodného zařízení.A further object of the invention is a method of impermeability and / or solidification of soils and / or building materials using said agent, which method comprises injecting an agent according to the invention into cavities or voids in soils or cracks or cracks in building materials. suitable equipment.
Způsob podle vynálezu je obzvláště vhodný pro oSetření půd k docílení jejich nepropustnosti a zpevnění v přípedě, že jde o trhlinaté skály nebo naplaveniny.The method according to the invention is particularly suitable for treating soils to impermeability and solidify them in the case of cracks or alluvia.
U trhlinatých skal či hornin se nejprve provedou vrty a pak se do nich injikuje prostředek podle vynálezu injektáži posuvnou nebo vzestupnou.In the case of cracked rocks, the boreholes are first drilled and then injected by sliding or ascending grouting.
U naplavenin se z důvodů nebezpečí sesutí pracuje nyní již klasickou metodou za použití trubek s manžetami /francouzský patent č. 986 619).In the case of alluviums, because of the risk of slipping, the classical method is now used using sleeve tubes (French patent No. 986 619).
Vstřikovací tlak bývá zpravidla v rozmezí 0,5 až 2 MPa a množství použitého činidla činí 30 až 40 % objemu půdy, která se má oSetřit.The injection pressure is generally in the range of 0.5 to 2 MPa and the amount of reagent used is 30 to 40% of the volume of the soil to be treated.
V průběhu zpevňovacích prací je možno stupeň oSetření kontrolovat odebíráním vzorků, které se podrobí zkouškám pro stanovení propustnosti.During the strengthening work, the degree of treatment can be checked by taking samples which are subjected to permeability tests.
Půda naplavenin o propustnosti přibližně 10“^ m.s-1 propustí po injektáži a ztvrdnutí přibližně 10“6 až ,0-7 m.s-’.Soil silt permeability of about 10 "^ ms -1 release after injection and hardening of about 10" 6 -C, 0 -7 ms - '.
Déle uvedený přiklad provedení vynález blíže objasňuje, aniž by vynález byl na něj omezen.The following exemplary embodiment illustrates the invention in more detail without limiting the invention thereto.
PříkladExample
Do velmi propustné půdy (propustnost 10 m.s ) bohaté vápnem se vyvrtá díra o hloubce 10 m za účelem ošetření k docílení nepropustnosti půdy o objemu 1 m^. Do vyvrtané díry se zasune injekční trubka a pomocí ní se vstřikuje pod počátečním tlakem 0,3 MPa roztok, získaný rozpuštěním 170 kg oxidu křemičitého o střední velikosti zrn přibližně 50 ,um ve 300 litrech louhu sodného o koncentraci 36 °B a 70 litrech vody (parametry roztoku po jeho připravení jsou tyto : poměr SiOg/HagO = 1,8; obsah Si02 = 26,6 %; obsah Na20 = 14,8 %; obsah H20 = 58,6 %; viskozita 0,04 až 0,05 Pa.s). Když tlak výtoku se ustálí přibližně na hodnotě 1 MPa, injektáž se zarazí; spotřebované množství injikovaného roztoku činí přibližně 320 litrů.A 10 m deep hole is drilled in a very permeable soil (10ms permeability) for lime-rich soil for treatment to impermeability to a 1 m 2 soil volume. The injection tube is inserted into the borehole and injected under an initial pressure of 0.3 MPa with a solution obtained by dissolving 170 kg of a medium grain size silica of about 50 µm in 300 liters of 36 ° B sodium hydroxide solution and 70 liters of water ( the parameters of the solution after its preparation are as follows: ratio SiOg / HagO = 1.8, SiO 2 content = 26.6%, Na 2 O content = 14.8%, H 2 O content = 58.6%, viscosity 0.04 to 0.05 Pa.s). When the discharge pressure stabilizes at approximately 1 MPa, the injection is stopped; the amount of injected solution used is approximately 320 liters.
Po uplynutí 1 týdne se znovu stanoví propustnost, která nyní klesla na ,0“^ m.s-', což naznačuje výbornou nepropustnost ošetřené půdy.After 1 week, the permeability is again determined, which has now dropped to " 0 " ms - 1, indicating excellent impermeability of the treated soil.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS893783A CS244435B2 (en) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Soils or building materials imperviousness winning or/and solidifying agent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS893783A CS244435B2 (en) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Soils or building materials imperviousness winning or/and solidifying agent |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS244435B2 true CS244435B2 (en) | 1986-07-17 |
Family
ID=5440626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS893783A CS244435B2 (en) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Soils or building materials imperviousness winning or/and solidifying agent |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS244435B2 (en) |
-
1983
- 1983-11-30 CS CS893783A patent/CS244435B2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR870001414B1 (en) | Sealing and consolidation agent for ground and construction materials | |
JPH0315509B2 (en) | ||
KR102073606B1 (en) | Grouting method using activated silicate | |
KR102211957B1 (en) | Thixotropical Grout Composition and Grouting Method Using the Same | |
US20110033247A1 (en) | Effective Approach to Preventing and Remedying Distresses in Soils and Construction Materials | |
EP0273445B1 (en) | Chemical grout for ground injection and method for accretion | |
KR102337977B1 (en) | Grouting Chemical Liquid Composition for Water Leakage and Reinforcement of Ground and Constructing Methods Using Thereof | |
JP5578642B2 (en) | Ground injection agent and ground injection method | |
CN1868956A (en) | Early strength asater resistant dispersion and anti-dissolving shielding tunnel back lining filling material and its preparation method | |
JP5015193B2 (en) | Ground injection material and ground injection method | |
JP2018028013A (en) | Suspension type ground injection material | |
JP4955123B2 (en) | Ground injection material and ground injection method | |
JP2505295B2 (en) | Injection products for watertightening and / or compacting soil and construction materials and their use | |
KR101737362B1 (en) | Grouting materials for self healing and grouting method using thereof | |
AU616974B2 (en) | Process for producing an acid-resistant barrier seal in soil, and compositions usable for this purpose | |
CS244435B2 (en) | Soils or building materials imperviousness winning or/and solidifying agent | |
JP3072346B2 (en) | Ground injection material | |
KR100397249B1 (en) | Ground material for pouring ground and ground pouring working method using the same | |
RU2227152C2 (en) | Device and method for compaction and strengthening of rocky soils, loose rocks, especially boreholes | |
KR101078043B1 (en) | Composition for Grouting by Liquid Injection Type and Method of Construction Using Thereof | |
JP7578345B1 (en) | Ground injection method | |
JP2006226014A (en) | Grouting construction method | |
JPS59179580A (en) | Ground grouting method | |
JPH0753960A (en) | Liquid inorganic filler for coagulation or sealing of soil | |
JPH0471956B2 (en) |