DE1299561B

DE1299561B - Verfahren zur Verfestigung von Bodenformationen

Info

Publication number: DE1299561B
Application number: DED47076A
Authority: DE
Inventors: Bergmann Allan D; Peeler Jun Cletus E; Olix Donald J Fairport Habor; Painesville
Original assignee: Diamond Shamrock Corp
Current assignee: Diamond Shamrock Corp
Priority date: 1964-04-20
Filing date: 1965-04-20
Publication date: 1969-07-17
Also published as: US3335018A; NL6504886A; BE662709A; GB1062926A

Description

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Es wurde schon verschiedentlich versucht, Bodenfor- Gegenüber den bekannten chemischen Mörteln,

mationen zu verfestigen bzw. poröse Bodenschichten d. h. silikathaltigen gelierbaren Massen, mit dem für Wasser undurchdringlich zu machen, und es gleichen Feststoffgehalt sowie gegenüber Zementmörexistieren mehrere auch in der Praxis in größerem Um- teln mit dem gleichen Volumen zeichnet sich der erfang angewandte Verfahren hierzu. Gemäß einem dieser 5 findungsgemäß zu verwendende Mörtel durch eine bekannten Verfahren werden z. B. zwei getrennte wesentlich verbesserte Festigkeit aus. Eine weitere Flüssigkeiten in den Boden eingespritzt, deren erste wichtige Eigenschaft der einen Alkalisilikatzement sich entweder mit einem zweiten Reaktionsmittel enthaltenden Mörtel nach der Erfindung besteht darin, chemisch verbindet oder innerhalb des Bodens durch daß sie beim Abbinden ihr Volumen im wesentlichen dieses zweite Mittel katalytisch beeinflußt wird, so daß io voll aufrechterhalten, d.h., daß der Gehalt an chemisich ein hartes Gel oder ein festes, unlösliches Poly- schem Mörtel (in Liter) und der Zementgehalt (ebenmerisat bildet, das in situ die gewünschte Bodensta- falls in Liter) beim Absetzen das volle Volumen erbilisation und -verfestigung herbeiführt. Injiziert man geben, ohne daß sich Feststoffe abscheiden, jedoch die verschiedenen Reaktionsmittel (wie dies Soweit Silikate und hydraulische Zemente bereits

bisher stets nötig war, um ein vorzeitiges Gelieren zu 15 früher gemeinsam für Mörtelmassen Verwendung gevermeiden) nacheinander, so zeigte sich, daß dabei funden haben, weisen diese Mörtel gewisse Nachteile meist eine vorzeitige Gelbildung bzw. Polymerisation auf. Bei Änderungen der Umgebungsbedingungen, in nächster Nähe der Injektionsstelle stattfindet, auf z. B. der Temperatur, der Feuchtigkeit usw., neigen sie Grund deren sich die Bodenporen verstopfen, wodurch zum Reißen oder zur Runzelbildung; während des ein einheitliches Vermischen sowie eine Reaktion des 20 Aushärtens hängen sie durch oder sinken ein; ihrer ersten Reaktionsmittels mit dem Gelierungsmittel bzw. Verwendung im großen Maßstab stehen die hohen dem Polymerisationsinitiator verhindert wird. Auf Kosten entgegen; sie haben lange Abbindezeiten; hin-Grund dessen erhält man bei Anwendung dieses be- sichtlich der Druckfestigkeit lassen sie nach, soweit kannten Verfahrens eine uneinheitliche Gel- bzw. diese nicht von vornherein schon ungenügend ist; und Polymerisationsstruktur im Boden, und es sind viele 25 schließlich schrumpfen sie beim Abbinden beträchtlich. Stellen vorhanden, an denen die Schicht nicht im Die erfindungsgemäß zu verwendenden mörtelartigen gewünschten Maße verfestigt ist. Massen auf der Grundlage von Silikat, Amid und

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, ging man im hydraulischem Zement zeigen hingegen beim Trocknen Falle der bekannten Alkalisilikatlösungen als erstem einen ganz wesentlich geringeren prozentualen VoIu-Reaktionsmittel, die dann mit Calciumchloridlösung 30 menverlust als die Mörtel, in denen einer der wesentals Fällmittel und Gelbildner in situ nachbehandelt liehen Bestandteile, d. h. das Silikat, das Amid oder der wurden, dazu über, beide Injektionsflüssigkeiten zu hydraulische Zement fehlt. Beim Trocknen reißen die verdünnen, damit die Gelierungszeit verlängert und im erfindungsgemäßen Mörtel nicht und ihre Druck-Boden eine homogene Durchmischung erreicht wird. festigkeit steigt sogar an.

Es zeigte sich dabei jedoch, daß dann die Festigkeit des 35 Unter dem Ausdruck »Alkalisilikat« sind hier in resultierenden Gels bzw. Polymerisates verhältnis- erster Linie Alkalisilikate zu verstehen, bei denen sich mäßig gering ist. Bei noch stärkerem Verdünnen der das Gewicht des Alkalioxydes zu dem des Silicium-Stabilisierungsmasse hat man es außerdem mit so dioxydes wie 1: 3 bis 1: 4, insbesondere wie 1: 3 bis großen Volumina von verdünnten wäßrigen Gemischen 1:3,5 verhält. Natriumsilikat (Wasserglas) ist bezu tun, daß die Kosten für die Einrichtungen und den Ar- 40 vorzugt, vor allem ein wäßriges Natriumsilikat, in dem beitsaufwand das Verfahren unwirtschaftlich machen. das Verhältnis von Natriumoxyd zu Siliciumdioxyd Gemäß einem eigenen früheren Vorschlag (britische 1: 3,2 bis 1: 3,3 beträgt und der Feststoffgehalt Patentschrift 910 450) verwendet man als einzige In- (Na₂O + SiO₂) zwischen 35 und 45 % liegt, jektionsfiüssigkeit eine wäßrige Lösung von Alkali- Die für das erfindungsgemäße Verfahren als Aussilikat und einem Amid, wie Formamid, in bestimmten 45 gangsgemisch verwendeten Gemische enthalten Amide, Verhältnissen. Solche Lösungen, denen gegebenenfalls die in der USA.-Patentschrift 2 968 572 aufgeführt noch geringe Mengen an gelbildenden Salzen zugesetzt sind. Besonders geeignet sind: Formamid, Acetamid, werden können, haben sich auf Grund ihrer einstell- Propionamid und Butyramid, worunter Formamid baren Abbindezeit recht gut bewährt, jedoch erschien (Fp. 2,5⁰C) bevorzugt ist.

es in manchen Fällen wünschenswert, den Verfesti- 50 Der Ausdruck »hydraulische Zemente« umfaßt alle gungsmitteln einen Feststoff zuzumischen, der eine MischungeffKüsi Kalk, Kieselsäure und Tonerde oder zusätzliche Stabilität der behandelten Formation ge- aus »-Kalk und Magnesia oder aus Kieselsäure, Tonwährleistet. Es wurde gefunden, daß sich als Zusatz ==-"'erde und Eisenoxyd sowie andere derartige Gemische, ein hydraulischer Zement besonders gut eignet, wenn die unter der Einwirkung von Wasser abbinden, man durch entsprechende Mengenverhältnisse in dem 55 Hydraulische Zemente sind unter anderem hydrau-Gemisch dafür sorgt, daß der entstehende Mörtel lische Kalke, Stuckzemente, Puzzolanzemente, natüreinspritzbar bleibt und in seiner Konsistenz der be- liehe Zemente und Portlandzemente. Puzzolanzemente treffenden Formation angepaßt ist. umfassen auch Schlackenzemente, die aus gebranntem

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfestigung Kalk und granulierter Hochofenschlacke hergestellt von Bodenformationen mit Hilfe von gelierfähigen 60 sind. Im allgemeinen ist zwar die Verwendung von wäßrigen Gemischen aus einem Alkalisilikat und einem reinem Zement wünschenswert, jedoch kann der Amid ist dadurch gekennzeichnet, daß man dem Zement auch inerte granulierte Füllstoffe enthalten, Gemisch kurz vor seiner Verwendung einen mit den wie Feinsand, Ton, Torf, Bentonit, Kaolin, Schiefer, vorhandenen Bestandteilen auf Grund einer chemischen Vermiculit, Kalkstein, Kies, Füllkohle, Alluvialerde Reaktion in situ eine verfestigte Masse bildenden 65 oder Lehm, Kieselerde, Mehl oder andere bekannte hydraulischen Zement zusetzt, worauf man den so inerte Aggregate. Selbstverständlich darf die Zusatzgebildeten Mörtel auf übliche Weise in den Boden menge nicht so groß sein, daß die Festigkeit des einbringt. Zementes allzu sehr beeinträchtigt wird.

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Die Erfindung betrifft neben der Verwendung von beträgt dabei mindestens 1:1 und höchstens 7:1, mörtelartigen Massen aus Silikat, Amid und hydrau- wobei der Bereich von 1:1 bis 2,5:1 bevorzugt ist. lischem Zement zur Bodenverfestigung auch die Ver- Die wäßrige Lösung von Silikat und Amid enthält 5 Wendung von Gemischen, die außerdem noch ein Salz bis 98, vorzugsweise 35 bis 75 Volumprozent an enthalten, das rasch mit dem Alkalisilikat zu einem 5 handelsüblichem wäßrigem Alkalisilikat, z. B. Natriumvollständig oder im wesentlichen wasserunlöslichen silikat, mit 35 bis 45 % Feststoffen und etwa 2 bis 30, Gel mit beschleunigter Gelierzeit reagiert. Bei ge- vorzugsweise 2 bis 15 Volumprozent Amid. Falls zuwissen Anwendungsarten des erfindungsgemäßen Ver- sätzlich zu dem Amid eine reaktionsfähige Salzlösung fahrens, beispielsweise bei der Behandlung von Boden- benutzt werden soll, kann das Gemisch aus Silikat und schichten in einer gewissen Tiefe unterhalb des Grund- io Amid bis zu 50, vorzugsweise 5 bis 20 Volumprozent Wasserspiegels, kann die vorhandene Bodenfeuchtig- an einem reaktionsfähigen Salz enthalten, wobei der keit eine Gefahr sein, da sie zur Wiederauflösung des Rest des Silikat-Amid-Gemisches zugesetztes Wasser ursprünglich gebildeten Gels führt. Falls eine derartige ist (dieser Wasserzusatz hat nichts zu tun mit dem den Situation vorliegt, setzt man daher erfindungsgemäß einzelnen Bestandteilen bereits zugemischten Wasser), der Masse aus Silikat, Amid und hydraulischem 15 Die Menge an gegebenenfalls zugesetztem reaktivem Zement ein raktionsfähiges Salz zu, damit das aus den Salz darf nicht so groß sein, daß das Salz allein mit dem vier Komponenten (Silikat, Amid, Zement, reaktions- Silikat schon ein befriedigendes Gel ergibt. Soll jedoch fähiges Salz) gebildete Gel gleich von Anfang an das Gemisch aus Silikat, Amid und reaktionsfähigem möglichst wasserunlöslich ist. Salz vor dem Einspritzen in den Boden längere Zeit

Mit dem Ausdruck »reaktionsfähiges Salz« sind 20 gelagert werden, so ist es nicht ratsam, das reaktionshier Metallsalze gemeint, die mit wäßrigem Alkali- fähige Salz unmittelbar der Alkalisilikatlösung zuzusilikat zu einem praktisch wasserunlöslichen Gel setzen, da diese sonst geliert. Vorzugsweise vermischt reagieren. Beispiele hierfür sind unter anderem Natri- man daher die Lösung des reaktiven Salzes vorher mit umaluminat, Aluminiumchlorid, Kupfersulfat, Zink- dem Amid und fügt dieses Gemisch der Alkalisilikatchlorid und Calciumchlorid, welch letzteres bevorzugt 25 lösung erst dann zu, wenn man diese, wie noch zu beist. Wird noch ein reaktionsfähiges Salz zugesetzt, so schreiben, mit der Zementaufschlämmung vereinigt, wird es im allgemeinen als wäßrige Lösung in einer Der hydraulische Zement kann dem Gemisch in Konzentration von mindestens 25 g je Liter bis zur Form einer Aufschlämmung zugefügt werden, die Sättigung eingearbeitet. Es sei jedoch ausdrücklich er- man in die Lösung aus Alkalisilikat und Amid unwähnt, daß die besonderen Vorteile der erfindungsge- 30 mittelbar einarbeitet; man kann auch die Zementauf mäß zu verwendenden mörtelartigen Massen, die darin schlämmung dem Amid zufügen und dieses Gemisch bestehen, daß der Mörtel beim Trocknen nicht merk- mit dem Alkalisilikat zu der Bodenstabilisierungsmasse lieh schwindet und seine Druckfestigkeit behält oder vereinigen. Wird ein reaktionsfähiges Salz benutzt, so sogar vergrößert, auch dann vorhanden sind, wenn fügt man dieses am besten vorher dem Amid zu. kein reaktionsfähiges Salz bei ihrer Bereitung mit ver- 35 Vorzugsweise wird die Aufschlämmung aus hydrauwendet wird. lischem Zement erst zugefügt, wenn das Alkalisilikat

Die zum Gelieren notwendige Zeit kann noch ver- und das Amid vereinigt sind, wobei das gegebenenfalls

kürzt werden, wenn man dem Mörtel einen Gelierungs- zu verwendende reaktionsfähige Salz vorher dem Amid

beschleuniger zusetzt. zugesetzt wurde; die Vereinigung erfolgt vorzugsweise

Um für das erfindungsgemäße Verfahren verwend- 40 kurz vor dem Einspritzen der Mörtelmasse in den bar zu sein, muß das zu injizierende Gemisch minde- Boden. Zementaufschlämmung von pumpfähiger Konstens so viel Wasser enthalten, daß es noch flüssig ist, sistenz kann hergestellt werden, indem man den d. h. eine pumpbare Aufschlämmung bildet. Aller- hydraulischen Zement mit Wasser in einem Gewichtsdings sollte eine stärkere Verdünnung möglichst ver- verhältnis Zement zu Wasser von ungefähr 1: 0,5 bis mieden werden. Ein Teil der notwendigen Wasser- 45 1:9, vorzugsweise von 1:0,8 bis 1:4,5 mischt, menge wird zweckmäßigerweise dadurch eingebracht, Der mit den erfindungsgemäßen Massen zu bedaß man ein handelsübliches wäßriges Alkalisilikat handelnde Boden kann von sehr verschiedener Art verwendet und gegebenenfalls noch Wasser zusetzt. und Zusammensetzung sein, beispielsweise Sand, Das zusätzliche Wasser kann zusammen mit dem Amid Lehm, poröser oder brüchiger Felsboden u. dgl. Auf und gegebenenfalls mit dem reaktionsfähigen Salz und 50 den Seiten 614 bis 633 des Bandes 12 der »Encyclopedem Gelierungsbeschleuniger zugesetzt werden. dia of Chemical Technology« von Kirk — Oth-

Die Mengenverhältnisse zwischen dem Alkalisilikat, m e r finden sich Beispiele für derartige Bodenarten,

dem Amid, dem hydraulischen Zement, dem Wasser- Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung

zusatz und gegebenenfalls dem reaktionsfähigen Salz näher.

und ebenso das Mengenverhältnis, in dem das Ver- 55 Beisoiell festigungsmittel in den Boden eingebracht werden

muß, schwanken selbstverständlich in weiten Grenzen, In eine Anzahl Kanister von 7,5 1 Inhalt werden

je nach der vorhandenen Feuchtigkeit, der Porosität, abgemessene Mengen von Portlandzement in Wasser

Permeabilität und Zusammensetzung der Bodenschicht mit einem Gewichtsverhältnis von Zement zu Wasser

usw. Allgemein kann jedoch gesagt werden, daß man 60 vonl: 1,33 eingebracht. Den Zementauf schlämmungen

erfindungsgemäß zur Bodenstabilisierung Mörtel ver- werden unter Rühren verschiedene Mengen von

wendet, die sich wie folgt zusammensetzen: 40 bis 97, Silikat-Amid-Lösung zugefügt. Die Silikat-Amid-Lö-

vorzugsweise 42 bis 80 Volumprozent, einer wäßrigen sung ist wie folgt bereitet:

Lösung von Silikat und Amid und 3 bis 60, insbe- 175 g (125 ml) Natriumsilikat, »Grad 40« (1 Na₂O: sondere 20 bis 58 Volumprozent einer wäßrigen Auf- 65 3,22SiO₂, mittlerer Feststoffgehalt 38,35 Gewichtsproschlämmung von 1 Gewichtsteil hydraulischem Zement zent, 41,5⁰Be bei 2O⁰C) werden vermischt mit 7,5 ml in 0,5 bis 9, insbesondere 0,8 bis 4,5 Teilen Wasser. Formamid und so viel Wasser zugefügt, daß das Ge-Das Verhältnis von Milliliter Silikat zu Gramm Zement samtvolumen 156 ml beträgt. Die resultierende SiIi-

kat-Amid-Lösung enthält neben Wasser 80 Volumprozent Natriumsilikat und 5 % Formamid. Man rührt nun so lange wie möglich weiter, bis das Gemisch als abgebunden gelten kann, d. h., bis es so viskos ist, daß es einem Feststoff gleicht. Die Abbindezeit, d. h. die Zeit zwischen dem Beginn des Vermischens der Zementaufschlämmung mit der Silikat-Amid-Lösung und dem Abbinden, wird gemessen und aufgezeichnet.

Nach dem Abbinden werden die Kanister mit Wasser aufgefüllt, und man läßt 48 Stunden stehen, um den Mörtel zum völligen Erhärten zu bringen. Nachdem die Proben auf diese Weise 48 Stunden unter Wasser gehärtet wurden, läßt man sie weitere 48 Stunden an der Luft trocknen und bestimmt dann den Volumenverlust. Die Versuche werden bei Normaltemperatur ausgeführt. Die Versuchsresultate und andere einschlägige Werte gehen aus Tabelle I hervor.

Tabelle I

Versuch	Silikat-Amid- Lösung,	Zement aufschlämmung,	ml Silikat zu	Abbindezeit in	Lufttrocknu % Volumen	ng, 48 Stunden bei 21° C Zustand
Nr.	Volumprozent	Volumprozent	g Zement	Sekunden	verhältnis	der trockenen Probe
1	28,6	71,4	0,53	16		gesprungen, krümelig
2	37,5	62,5	0,79	20	—	gesprungen, krümelig
3	44,5	55,5	1,06	24	17,73	fest
4	50	50	1,32	27	5,86	fest
5	54,5	45,5	1,58	33	12,5	fest
6	58,4	41,6	1,85	40	9,75	fest

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch in diesem Fall die Silikatlösung kein Formamid enthält. Die Resultate gehen aus der Tabelle II hervor.

Tabelle II

Versuch	Silikatlösung,	Zement aufschlämmung,	ml Silikat zu	Abbindezeit in	Lufttrocknu % Volumen	ng, 48 Stunden bei 21° C Zustand
Nr.	Volumprozent	Volumprozent	g Zement	Sekunden	verlust	der trockenen Probe
1	28,6	71,4	0,53	17		gesprungen, krümelig
2	37,5	62,5	0,79	22	—	gesprungen, krümelig
3	44,5	55,5	1,06	26	—	gesprungen, krümelig
4	50,0	50	1,32	31	44,7	fest
5	54,5	45,5	1,58	37	36,9	fest
6	58,4	41,6	1,85	44	30,4	fest

Vergleicht man die Versuche 4, 5 und 6 des Beispiels 1 mit den Versuchen 4, 5 und 6 des Beispiels 2, so ergibt sich, daß der formamidhaltige Mörtel nach dem Trocknen an der Luft innerhalb 48 Stunden einen wesentlich geringeren Volumenverlust erleidet als der Mörtel ohne Formamid. So beträgt beispielsweise beim Versuch 4 nach Beispiel 1 der Volumenverlust 5,86 %, während beim Versuch 4 nach Beispiel 2 ein Volumenverlust von 44,7 °/o eintritt. Der Versuch 5 im Beispiel 1 läßt ein Schwinden von 12,5 % erkennen,, während bei dem Versuch 5 nach Beispiel 2 der "VoIumenverlust 36,9% beträgt. Auch ein Vergleich der beiden Versuche 6 zeigt einen Volumenverlust von 9,75% bei Beispiel 1 und einen solchen von 30,4% bei Beispiel 2. Der Volumenverlust bei den Versuchen! und 2 in Beispiel 1 konnte nicht beobachtet werden, weil die Muster nach dem 48stündigen Trocknen an der Luft Risse bekamen und_beim Herauslösen aus dem !Canister zerbröckelten. Ähnlich verhielten sich die Muster bei den Versuchen 1, 2 und 3 im Beispiel 2. Bei den Versuchen, bei denen mindestens 40% einer Silikat-Amid-Lösung vorhanden waren und das Verhältnis von Milliliter Silikat zu Gramm Zement größer war als 1:1, ergaben sich beim Lufttrocknen "wesentlich geringere Volumenverluste als in den Ansätzen, bei denen kein Formamid verwendet wurde.

Der Vorteil einer Verringerung des Schwindens im Mörtelvolumen zeigt sich insbesondere dann, wenn der behandelte Boden bei trockenem Wetter und/oder durch Senkung des Grundwasserspiegels austrocknet. Ein geringerer Volumenverlust bei dem Mörtel ist ein Zeichen für eine geringere Kontraktion und verringert die Gefahr, daß der Mörtel seine Festigkeit verliert oder krümelig^wircL^.^^ ^

. """⁼ Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch in diesem Falle die Silikatlösung 50 Volumprozent Natriumsilikat und 50 Volumprozent Wasser enthielt. Formamid wurde nicht mit verwendet. Es wurden zwei Ansätze gemacht, wobei die Konzentration der Silikatlösung und der Zementaufschlämmung variiert wurde. Die Resultate gehen aus Tabelle III hervor.

Beispiel 4

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch in diesem Fall die Silikatlösung 50 Volumprozent Natriumsilikat, 5 Volumprozent Formamid und 45 Volumprozent Wasser enthielt. Es wurden wieder drei Versuche durchgeführt, wobei die Konzentration der

Silikatlösung und der Zementaufschlämmung variiert wurde. Die Resultate gehen ebenfalls aus Tabelle III hervor.

Beispiel 5

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch in diesem Fall die Silikatlösung 50 Volumprozent Natriumsilikat, 5 Volumprozent Formamid, 5 Volumprozent einer 5°/„igen Lösung von Calciumchlorid (50 g je Liter) und 40 Volumprozent Wasser enthielt. Es wurden wiederum zwei Versuche durchgeführt, wobei die Konzentration an Silikatlösung und Zementauf schläm-

mung variiert wurde. Die Resultate gehen ebenfalls aus Tabelle III hervor.

Beispiel 6
5

Es wurde wiederum nach Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedoch die Silikatlösung neben 50 Volumprozent Natriumsilikat 5 Volumprozent einer 5%igen Lösung von Calciumchlorid und 45 % Wasser, jedoch keinen ίο Formamid enthielt. Es wurden zwei Ansätze gemacht, wobei die Konzentration der Silikatlösung und der Zementaufschlämmung variiert wurde. Die Resultate sind ebenfalls aus Tabelle III ersichtlich.

Tabelle III

Beispiel Nr.	Silikatlösung Volumprozent	Zement auf schlämmung Volumprozent	ml Silikat zu g Zement	Abbindezeit in Sekunden	Druckfestigkeit (unbehindert) in kg/cm²	1,8	Lufttrocknung < Druckfestigkeit (unbehindert) in kg/cm^a	*8 Stunden bei 21° C Zustand der trockenen Probe
3 Versuch 1	56,6	43,4	1,08	36	13,2	2	—	gesprungen, krümelig
3 Versuch 2	67	33	1,65	46	3	2,2	—	gesprungen, krümelig
4 Versuch 1	56,6	43,4	1,08	37	1,4	8,4	fest
4 Versuch 2	67	33	1,65	50	14,2	9	fest
5 Versuch 1	56,6	43,4	1,08	35	1,5	5,6	fest
5 Versuch 2	67	33	1,65	47	9,9	fest
6 Versuch 1	56,6	43,4	1,08	36	—	gesprungen, krümelig
6 Versuch 2	67	33	1,65	51	—	gesprungen, krümelig

Aus den Beispielen 4 und 5 ist ersichtlich, daß die Ansätze nach 48stündigem Trocknen an der Luft eine wesentliche Zunahme an Druckfestigkeit aufwiesen. Enthält der Mörtel kein Formamid (Beispiele 3 und 6), so krümeln die Proben beim Herausnehmen aus dem Kanister, und es konnten bei diesen Versuchen keine Druckfestigkeitsproben durchgeführt werden.

Bei Beispiel 4, Versuch 1, stieg nach 48stündigem Trocknen an der Luft die Druckfestigkeit der Probe von 1,8 auf 8,4 kg/cm² an. Auch bei Versuch 2 stieg die Druckfestigkeit der Probe von 2 auf 9 kg/cm² an. Ebenso stieg bei Versuch 1 im Beispiel 5 die Druckfestigkeit von 2,2 auf 5,6 kg/cm² und bei Versuch 2 (Beispiel 5) von 1,4 auf 9,9 kg/cm² an.

Beispiel 7

Versuche zur Herstellung einer Masse aus Formamid und hydraulischem Zement allein mit annehmbaren Abbindezeiten sind mißlungen. Über längere Zeitabschnitte ließ sich nicht einmal ein Verdickungseffekt beobachten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verfestigung von Bodenformationen mit Hilfe von gelierfähigen wäßrigen Gemischen aus einem Alkalisilikat und einem Amid, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Gemisch kurz vor seiner Verwendung einen mit den vorhandenen Bestandteilen auf Grund einer chemischen Reaktion in situ eine verfestigte Masse bildenden hydraulischen Zement zusetzt, worauf man den so gebildeten Mörtel auf übliche Weise in den Boden einbringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Gemisch außer dem hydraulischen Zement ein Salz, das mit dem Alkalisilikat ein Gel bildet, insbesondere Calciumchlorid, zusetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem Gemisch aus Alkalisilikat und Formamid ausgeht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem Gemisch ausgeht, in dem das Alkalisilikat ein Gewichtsverhältnis Na₂O zu SiO₂ von 1:3 bis 1:4 aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Boden einzubringende Mörtel zu 40 bis 97 Volumprozent aus einer Lösung von 5 bis 98 Volumprozent wäßrigem Alkalisilikat und 2 bis 30 Volum-

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prozent Amid in Wasser und zu 3 bis 60 Volumprozent aus einer Aufschlämmung von 1 Gewichtsteil hydraulischem Zement in 0,5 bis 9 Gewichtsteilen Wasser besteht, wobei die anwesenden Volumteile (Milliliter) Alkalisilikat zu den Gewichtsteilen (Gramm) Zement in einem Verhältnis von mindestens 1:1, insbesondere von 1:1 bis 2,5:1 stehen.

6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Boden einzubringende Mörtel zu 42 bis 80 Volumprozent aus einer Lösung von 35 bis 75 Volumprozent wäßrigem Alkalisilikat und 2 bis 15 Volumprozent

Amid in Wasser und zu 20 bis 58 Volumprozent aus einer Aufschlämmung von 1 Gewichtsteil hydraulischem Zement in 0,8 bis 4,5 Gewichtsteilen Wasser besteht, wobei die anwesenden Volumteile (Milliliter) Alkalisilikat zu den Gewichtsteilen (Gramm) Zement in einem Verhältnis von mindestens 1:1, insbesondere von 1:1 bis 2,5:1 stehen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Gemisch eine wäßrige Salzlösung zusetzt, die je Liter 50 g gelbildendes Salz enthält, wobei die Zusatzmenge bis zu 50°/₀, insbesondere 5 bis 20% des Volumens der Lösung von Alkalimetall und Amid beträgt.