CS276732B6

CS276732B6 - Grouting material

Info

Publication number: CS276732B6
Application number: CS964187A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Csc Nevosad; Petr Prom Geol Lizal; Jaroslav Ing Miksa; Bohumil Ing Csc Svoboda
Original assignee: Dopravni Stavby Brno S P
Priority date: 1987-12-22
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1992-08-12
Also published as: CS8709641A1

Abstract

Řešení se týká použiti epoxiakrylátových ’ disperzi jako injektážnich hmot pro opravy a sanace silikátových struktur,' zejména cementobetonových, protkaných sítěmi mikrotrhlin, trhlin a kaveren. Hmota podle vynálezu je vhodná pro suché a vlhké prostředí se stupněm nasyceni struktury vodou do 95 %. Injektážni hmota se skládá z epoxidové pryskyřice nebo vodní epoxidové disperze o molekulové hmotnosti 350 až 650, dvojnásobného hmotnostního množství tvrdidla na bázi polyaminických tvrdidel; nejvýše 94 % hmot. vody jako média regulujícího skutečnou viskozitu injektážni kompozice a případného plniva v množství do 50 % hmot. Injektáž js možno provádět jednorázově nebo ve vice fázích s tim, že ve vice fázích se viskozita hmoty postupně zahuštuje a případné plnivo se dodává až v konečných fázích. Hmota je univerzálně použitelná ve staveništnich podmínkách, jeji příprava nevyžaduje zvláštní technologické vybaveni a malá citlivost na přesnost dávkováni epoxidu a tvrdidla dovoluje používat i objemové dávkováni složek.The solution concerns the use of epoxy acrylate dispersion as injection materials for repair and remediation of silicate structures, in particular cement-concrete interwoven with meshes microcracks, cracks and caverns. Matter by of the invention is suitable for dry and moist an environment with a saturation degree of structure water to 95%. The grout is composed made of epoxy resin or water epoxy molecular weight dispersion 350 to 650, twice the weight amount of hardener based on polyamine hardeners; not more than 94 wt. water like the actual viscosity regulating medium injection composition and optional filler up to 50 wt. Grouting js possible single or multiple stages with the fact that in more phases the viscosity mass gradually thickens and eventually the filler is supplied in the final stages. The material is universally applicable in construction sites conditions special technological equipment and low sensitivity to epoxide dosing accuracy and hardeners allow the use of solids dosing of ingredients.

Description

Vynález se týká nové oblasti uplatněni epoxiakrylátových disperzi s širokou volbou alternativních typů epoxidových pryskyřic dianového typu jako injektážní hmoty pro sanace mikrotrhlin a trhlin silikátových konstrukcí nacházejících ss v suchém nsbo vlhkém prostředí.The invention relates to a new field of application of epoxy acrylate dispersions with a wide choice of alternative types of dian-type epoxy resins as injection compositions for repairing microcracks and cracks of silicate structures located in dry or humid environments.

Silikátové konstrukce, zejména cementobetonové, jsou napadány komplexem erozivnich a destrukčních vlivů. Jejich účinek se projevuje na povrchu i v jádru, kde vznikají mikrotrhliny a trhliny. Tyto se účinky střídání teplot, změn vlhkostí a přítomných agresivních látek různou rychlostí rozšiřují, až se vytvoří propojený systém trhlin a kaveren v nejslabší oblasti jádra konstrukcí. Ten často sleduje pracovní spáry monolitů, smrštovacl hydratační trhliny, atp. Přilehlá zóna silikátové struktury v oblasti tohoto propojeného systému poruch je vůči ostatnímu celku rychleji rozrušována a může významně snižovat životnost celého díla. Ještě nepříznivější situace nastává v případě, kdy trhlinami trvale protéká voda, jako například u pilířů mostů, kdy hrozí vyplavováni pojiv a současné zanášeni naplaveninami, které mohou obsahovat organické nečistoty. Popsané systémy poruch lze charakterizovat jako neuspořádaný systém trhlin variabilní tlouštky od zhruba několika satin milimetru do několika milimetrů. Z daného důvodu při sanacích musi být použita vysoce tekutá injektážní hmota. Dosavadní zkušenosti prokázaly, že tradiČni cementové hmoty jsou při reálném ztekuceni, při kterém ještě nedochází k segragaci hmoty, mnohdy ještě neprůchodné. Proto se přechází na epoxidové nebo akrylátové systémy, kdy epoxidy mimo zvláštní úpravy jsou nevhodné do vlhkého prostředí a akryláty nedosahuji vysokých pevností ani dlouhodobé trvanlivosti polymerovaného filmu. Zvláštní úpravy epoxidů, které umožňují použití do vlhka jsou bud přímo závislé na konkrétní kombinaci toho kterého typu pryskyřice a tvrdidla, což omezuje možnost reálného průmyslového využiti, nebo z titulu jen malé ředitelnosti vodouje dosažená tekutost systémů stále nepostačující.Silicate structures, especially cement concrete, are attacked by a complex of erosive and destructive effects. Their effect is manifested on the surface and in the core, where microcracks and fissures form. These effects of the alternation of temperatures, changes in humidity and the aggressive substances present spread at different speeds until an interconnected system of cracks and cavities is formed in the weakest area of the core of the structures. He often monitors the working joints of monoliths, shrinkage hydration cracks, etc. The adjacent zone of the silicate structure in the area of this interconnected fault system is disrupted faster than the rest of the unit and can significantly reduce the service life of the entire work. An even more unfavorable situation occurs when water flows continuously through cracks, such as in the case of bridge piers, where there is a risk of binders leaching out and at the same time being clogged with debris, which may contain organic impurities. The described failure systems can be characterized as a disordered system of cracks of variable thickness from about a few satin millimeters to a few millimeters. For this reason, a highly liquid grout must be used during remediation. Experience to date has shown that traditional cementitious materials are often impermeable during real liquefaction, in which the material has not yet been segregated. Therefore, it is switched to epoxy or acrylate systems, where epoxies, apart from special treatments, are unsuitable for humid environments and acrylates do not achieve high strengths or long-term durability of the polymerized film. The special treatments of epoxies that allow wet application are either directly dependent on the particular combination of resin and hardener, which limits the possibility of real industrial use, or the fluidity of the systems achieved is still insufficient due to the low water dilutability.

Uvedené nedostatky odstraňuje vynález, podle kterého injektážní hmoty obsahují vodoředitelné epoxiakrylátové kompozice sestavené z 1 hmotnostního dílu epoxidové pryskyřice dianového typu o molekulové hmotě 350 až 650, popřípadě s přídavkem až 25 % hmotnosti Zvláěňovadel, jako jsou zejména dibutylftalát, dibutylmaleát, dioktylftalát, 1,5 až 5 hmotnostních dilů polyaminických tvrdidel na bázi polyaminakrylátových kondenzátů a/nebo polyaminoamidových derivátů maleinizovaných mastných kyselin s minimálně třemi amidickými skupinami v molekule s obsahem sušiny min. 20 % hmotnostních a takto sestavené vodné disperze mohou dále obsahovat 0,1 až 40 hmotnostních dilů vody. Popřípadě Izs u těchto kompozic použít i plniva, zejména elektrárenský popílek, ale i přirodni, nebo umělé kamenivo, v celkovém množství do 50 % hmotnosti epoxidové disperze (epoxid s tvrdidlem) a vody. Dávka vody se koriguje podle tekutosti disperze, přičemž ji lze vmísit do tvrdidla, do homogenizované epoxidové disperze nebo kombinaci obou uvedených možnosti. Jednotlivé složky lze mísit na libovolném zařízení, přičemž plně vyhovuje i promíchávání ruční elektrickou vrtačkou s mísícím T nástavcem.The above-mentioned drawbacks are overcome by the invention, according to which the injection compositions contain water-dilutable epoxy acrylate compositions composed of 1 part by weight of dian-type epoxy resin with a molecular weight of 350 to 650, optionally with the addition of up to 25% by weight of plasticizers, such as dibutyl phthalate up to 5 parts by weight of polyamine hardeners based on polyamine acrylate condensates and / or polyaminoamide derivatives of maleinized fatty acids with at least three amide groups in the molecule with a dry matter content of min. 20% by weight of the aqueous dispersions thus formed may further contain 0.1 to 40 parts by weight of water. Optionally, Izs can also use fillers in these compositions, in particular power plant fly ash, but also natural or artificial aggregates, in a total amount of up to 50% by weight of the epoxy dispersion (epoxy with hardener) and water. The dose of water is adjusted according to the flowability of the dispersion, and can be mixed into a hardener, a homogenized epoxy dispersion, or a combination of both. The individual components can be mixed on any device, while mixing with a hand-held electric drill with a mixing T-attachment is also fully suitable.

Výhodou injektážní malty a injektážní hmoty podle vynálezu je mimo nenáročnou přípravu a značnou univerzálnost dovoleného výběru epoxidů, v podstatě neomezená ředitelnost vodou a malá citlivost na přesnost dávkováni pryskyřice a tvrdidla, kdy povolená chyba dávkováni až .+ 20 % dávky pryskyřice vůči tvrdidlu dovoluje i objemové dávkování těchto složek. Rozhodující výhodou pro průmyslové využiti je možnost individuálního návrhu tekutosti injektážni hmoty, což umožňuje respektováni specifik konstrukci včetně vyšší univerzálnosti volby rozmístěni injektážnich otvorů. Injaktáž podls potřeby může sestávat z několika fázi, u kterých se postupně zvyšuje viskozita injektovaných hmot. Plniva se zpravidla používají až v poslední fázi injektáže.The advantages of the grout and grout according to the invention are, in addition to the easy preparation and considerable versatility of the permitted choice of epoxies, essentially unlimited water dilutability and low sensitivity to resin and hardener dosing accuracy, where the permitted dosing error of up to + 20% of resin dose to hardener allows dosage of these components. The decisive advantage for industrial use is the possibility of individual design of the fluidity of the injection material, which allows respecting the specifics of the design, including higher versatility of the choice of location of injection holes. Injection as needed may consist of several phases in which the viscosity of the injected masses is gradually increased. Fillers are usually used only in the last phase of grouting.

Příklad 1Example 1

Cementobetonový pilíř v řečišti vod je sanován po 50 letech. Účinky deštové vody, trusu holubů i kolísáním hladiny vody ss v obnažené Části pilíře vytvořil systém trhlin, ktsrýThe cement concrete pillar in the watercourse is being rehabilitated after 50 years. The effects of rainwater, pigeon droppings and fluctuations in the water level in the exposed part of the pillar created a system of cracks, which

IAND

CS 276 732 B6 2 mi trvale prosakuje voda. Na vývrtech byla zjištěna tlouštka trhlin a kaveren od 0,2 do 23 mm a nasákavost betonu do 6 % hmot. Injektáž tlakem do 0,3 MPa byla rozdělena do tři fázi se stejnou 21 denní periodou. V prvé se známými okysličovadly odstraňovaly chemickou cestou zbytky organických nečistot a současně se provedl výplach trhlin. Vs druhé při celkové spotřebě 80 litrů na m betonu byla použita kompozice obsahující 1 díl epoxidové pryskyřice dianového typu o molekulové hmotnosti 370, obsahující 20 % hmot, dibutylftalátu, 2 díly tvrdidla na bázi polyakrylátového kopolymerů s obsahem 15 % kyseliny akrylové, 20 % styrenu a 65 '%, vše ’hmotnostně, směsi etyl a butylakrylátů a metakrylátů neutralizované dietylentriaminem a jeho kondenzátem s fenolem a formaldehydem a 13,5 dílu, vše hmotnostně, vody. Ve třetí fázi byly použity stejné složky epoxidové pryskyřice, tvrdidla a vody v hmotnostním poměru 1:2: 2,6 při spotřebě 25 litrů injektážní hmoty na m betonu.CS 276 732 B6 2 I am constantly leaking water. The thickness of cracks and cavities from 0.2 to 23 mm and the absorbency of concrete up to 6% by weight were found on the boreholes. The injection pressure up to 0.3 MPa was divided into three phases with the same 21 day period. First, the known oxidants chemically removed residual organic impurities and at the same time flushed the cracks. In the second, at a total consumption of 80 liters per m 2 of concrete, a composition containing 1 part of dian-type epoxy resin with a molecular weight of 370, containing 20% by weight, dibutyl phthalate, 2 parts hardener based on polyacrylate copolymers containing 15% acrylic acid, 20% styrene and 65% by weight, all by weight, of a mixture of ethyl and butyl acrylates and methacrylates neutralized with diethylenetriamine and its condensate with phenol and formaldehyde and 13.5 parts by weight, all by weight, of water. In the third phase, the same components of epoxy resin, hardener and water were used in a weight ratio of 1: 2: 2.6 at a consumption of 25 liters of grout per m of concrete.

Příklad 2Example 2

Prosakující opěrná zeti byla injektována epoxidovou pryskyřici, tvrdidlem a vodou dle příkladu 1 s tím, že u první injektáže činil hmotnostní poměr složek 1 ; 4 : 8,5, ve druhé, kdy čtvrtou složkou byl elektrárenský popílek pak 1 í 2 i 3 : 3, vše hmotnostně.The leaking backing tape was injected with the epoxy resin, hardener and water according to Example 1, with the weight ratio of the components being 1 for the first injection; 4: 8.5, in the second, when the fourth component was power plant fly ash, then 1 í 2 and 3: 3, all by weight.

Příklad 3 □ako přiklad 2 s tím, že druhá fáze injektováni se provedla kompozici obsahující 1 díl epoxidové pryskyřice dianového typu o molekulové hmotnosti 550, 1,5 dílu aminického tvrdidla na bázi aminoamidů nenasycených mastných kyselin a dietylentriaminu a tetraetylenpentaminu obsahující 10 % hmot, butyléteru stylenglykolu, 30 dílů vody a 16 dílů, vše hmotnostně,’ směsi mletého vápence, cementářského úletu a elektrárenského popílku.Example 3 □ as Example 2, except that the second injection phase was carried out with a composition comprising 1 part of a dian-type epoxy resin having a molecular weight of 550, 1.5 parts of an amine hardener based on aminoamides of unsaturated fatty acids and diethylenetriamine and tetraethylenepentamine containing 10% by weight of butyl ether. of stylene glycol, 30 parts of water and 16 parts, all by weight, of a mixture of ground limestone, cement fly ash and power plant fly ash.

Vynález je určen pro sanace a opravy silikátových struktur, zejména potom cementových betonů protkaných spojitou i nespojitou síti mikrotrhlin a kapilár, nebo kaveren tlpuštěk od cca 0,01 mm do 20 až 30 mm. Injektážní hmota je vhodná pro suché a vlhké prostředí reprezentované stupněm nasyceni vodou do 95 %.The invention is intended for the rehabilitation and repair of silicate structures, in particular cement concretes interwoven with a continuous and discontinuous network of microcracks and capillaries, or cavities of thickness from about 0.01 mm to 20 to 30 mm. The grout is suitable for dry and humid environments represented by a degree of water saturation of up to 95%.

Claims

PATENT CLAIMS

Use of water-dilutable epoxy acrylate compositions composed of ¹ part by weight of dian-type epoxy resin with a molecular weight of 350 to 650, optionally with the addition of up to 25% by weight, plasticizers such as dibutyl phthalate, dibutyl maleate, dioctyl phthalate, 1.5 to 5 parts by weight of polyamine hardeners based on polyamine acrylate condensates or polyaminoamide derivatives of maleinized fatty acids with at least three amide groups in the molecule, with a dry matter content of at least 20% by weight, these aqueous epoxy dispersions may further contain 0.1 to 40 parts by weight of water and optional fillers, especially power plant fly ash. , but also natural or artificial aggregates, in total amount up to 50% by weight, epoxy dispersions and water, as injection materials for remediation and repairs of silicate structures penetrated by microcracks, cracks and caverns in dry and humid environment with degree of water saturation of structures up to 95% mass