DE1233336B - Verfahren zur Verfestigung von Sandboeden, sandigen Anschwemmungen oder anderen Boeden feinen Gefueges durch Einspritzen von waesserigen Tonaufschlaemmungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES VMnSWF PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.. 84 c -3/14

Nummer: 1233 336

Aktenzeichen: S 68914IV a/84 c

1 233 336 Anmeldetag: 13.Juni 1960

Auslegetag: 26. Januar 1967

Die Technik des Einspritzens in Sand und Anschwemmungen erfordert im allgemeinen für grobe Anschwemmungen Mischungen von Zement und Ton und für feine Sande; Mischungen auf Natriumsilicatbasis.

Seit mehreren Jahren ist bereits versucht worden, Ton allein zu verwenden. Der Ton ist nämlich viel feiner als der. Zement, die Tonsuspensionen gestatten die Behandlung von. viel weniger durchlässigen Anschwemmungen als die Mischungen von Ton und Zement. Außerdem wird der Ton stets durch die Kaliumionen des Zements flokuliert, so daß die Feinheit des Tones zum größten Teil verlorengeht, wenn er mit Zement gemischt wird.

Die Nachteile der reinen Toneinspritzungen bestehen darin, daß diese Aufschlämmungen nicht mit der Zeit hart werden und daß dieselben infolgedessen durch den Druck des Grundwassers verdrängt werden können.

Die Verwendung von bentonitischen Tonen, welche thixotrope Eigenschaften auf weisen, bringt eine teilweise Abhilfe, aber diese Tone sind teuer, und sie finden sich nicht in allen Ländern, und außerdem ist der durch die Thixotropie hervorgerufene Widerstand nur sehr gering.

Man hat auch bereits versucht, mehr oder weniger thixotrope Tonaufschlämmungen durch das Hinzufügen von alkalischen Salzen (Silikaten, Carbonaten, kohlensauren Hexametaphosphaten) zu erhalten. Derartige Tonaufschlämmungen dringen zwar in den Boden ein, da der Ton peptonisiert wird, aber sie erhärten nicht.

Ferner ist es seit mehreren Jahren versucht worden, den reinen Tonaufschlämmungen einen gewissen Widerstand dadurch zu geben, daß man den Aufschlämmungen Natriumsilicat und Calciumchlorid oder Natriumaluminat zusetzte.

Durch diese Maßnahmen bewirkt man die Ausbildung eines Gels im Inneren des Tones, der auf diese Weise eine gewisse Widerstandsfestigkeit erzeugt, aber das Calciumchlorid ebenso wie das Natriumaluminat in heftige Ton-Flokulantien verwandelt; sie werden sogar als Flokulantien in der Wasserreinigung bzw. Wasserklärung verwendet. Darüber hinaus ist die gebildete Mischung heterogen. Sie besteht einerseits aus einer flüssigen Phase, die geliert, und andererseits aus einer Tonphase, die nur schwer in den Boden eindringt.

Das Problem bestand also darin, ein Verfahren zu finden, das die Vorteile der genannten beiden Verfahren vereinigt, ohne ihre Nachteile aufzuweisen. Zu diesem Zweck muß dafür gesorgt werden, daß Verfahren zur Verfestigung von Sandböden,
sandigen Anschwemmungen oder anderen Böden feinen Gefüges durch Einspritzen von wässerigen Tonaufschlämmungen

Anmelder:

Societe Soletanche, Paris
Vertreter:

Dipl.-Chem. H. Recke, Patentanwalt,
Essen-Heisingen, Bühne 32

Als Erfinder benannt:
Claude Caron, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 19. Juni 1959 (797 983)

das gelierende Reagenz keine schädliche Wirkung auf den Ton ausübt, sondern im Gegenteil eine peptisierende.

Nach zahlreichen Untersuchungen wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß als Alkaliphosphat ein Monoalkaliphosphat zugesetzt wird, wobei der Anteil an Phosphat und Silicat etwa 0,5 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf die in der zur Einspritzung bestimmten Mischung vorgesehene Wassermenge, beträgt.

Die optimale Konzentration dieser beiden Reagenzien ist von mehreren Variablen (die mineralogische Art des Tones, pH, Konzentration und Art der adsorbierten Ionen) abhängig, und es ist unmöglich, dieselbe ein für allemal festzusetzen. Eine vorhergehende Untersuchung im Laboratorium ist daher für jeden Einzelfall notwendig.

Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen erhält man stets eine Festigkeit von wenigstens 10 g/cm². Wenn man das monoalkalische Phosphat durch ein neutrales Phosphat oder ein basisches Phosphat ersetzt, z. B. Natriumbiphosphat oder -triphosphat,

609 759/54

Claims (1)

1. Polyphosphat, Hexametaphosphat, findet man stets Festigkeiten von weniger als 1 g/cm², selbst bei Vervielfachung der Dosis eines derartigen Phosphats.

   Bei 4% Natriumhexametaphosphat und Natriumsilicat z. B. wurde das erhaltene Gemisch mit der Zeit dick, ohne wirklich zu erhärten, und die Scherfestigkeit betrug nach 28 Tagen, wobei alle Vorsichtsmaßnahmen zur Verhinderung der Verdampfung getroffen wurden, nur 0,8 g/cm². Jedes von dem monoalkalischen Phosphat unterschiedliche Phosphat kann daher keine befriedigenden Ergebnisse liefern.

   Als Beispiele werden einige Zusammensetzungen der Aufschlämmungen angegeben, die aus sehr verschiedenen Tonen erhalten wurden und welche sämtlich eine Abscherungsfestigkeit von 10 g/cm² ergaben.

   Beispiel 1

   Wasser 11

   Französischer Ton,

   Verflüssigungsgrenze 110% . . 300 g

   Mononatriumphosphat 7 g

   Silicat 4,2 cm³

   Beispiel 2

   Wasser 11

   Ton, kanadischer Herkunft,

   Verflüssigungsgrenze 60% ... 600 g

   Mononatriumphosphat 8,5 g

   Silicat 31 cm³

   30

   Beispiel 3

   Wasser 11

   Ton aus Pakistan,

   Verflüssigungsgrenze 45% ... 600 g

   Mononatriumphosphat 18 g

   Silicat 41 cm³

   Beispiel 4

   Wasser 11

   Ton, englischer Verarbeitung,

   Verflüssigungsgrenze 400% .. 150 g

   Mononatriumphosphat 5 g

   Silicat 13 cm³

   Die chemische und mineralogische Beschaffenheit der verwendeten Tone oder Mergel ist außerordentlich verschieden: Kaolinit, Mit, Montmorillonit usw. Die Quellvermögen dieser Tone sind ebenfalls sehr verschieden, so hat z. B. der Ton, der aus Pakistan stammt, eine Verflüssigungsgrenze von 45%, während derjenige, der aus England kommt, eine Verflüssigungsgrenze von 400% aufweist.

   Patentanspruch:

   Verfahren zur Verfestigung von Sandböden, sandigen Anschwemmungen oder anderen Böden feinen Gefüges durch Einspritzen von wäßrigen Tonaufschlämmungen zusammen mit einem Alkalisilicat und einem Alkaliphosphatzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkaliphosphat ein Monoalkaliphosphat zugesetzt wird, wobei der Anteil an Phosphat und Silicat etwa 0,5 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf die in der zur Einspritzung bestimmten Mischung vorgesehene Wassermenge, beträgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 905 597, 936 559;

   Patentschrift Nr. 12 317 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutsehlands;

   Chemie-Ingenieur-Technik, 1958, S. 858;

   Keil, Geotechnik, 1959, S. 1373, 1318 und 1320.

   609 759/54 1.67 © Bundesdruckerei Berlin