DE1767349C3

DE1767349C3 - Bodenverfestigungsmittel vom Acrylamidtyp

Info

Publication number: DE1767349C3
Application number: DE1767349A
Authority: DE
Inventors: Einosuke Higashimura; Eiichi Nakamura
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1967-05-04
Filing date: 1968-04-30
Publication date: 1978-09-07
Also published as: GB1183456A; DE1767349B2; FR1567390A; NL7311218A; NL6806288A; US3651002A; DE1767349A1; NL139373B

Description

3 4

sowie gegebenenfalls Stabilisatoren Tür das Mittel Das vorliegende Bodenverfestigungsmittel kann gut _enth_äi_t. nach Verfahren, wie sie für die bekannten Boden-Das vorliegende Bodenverfestigungsmittel kann in verfestigungsmittel üblich sind, angewendet werden. Form einer homogenen wäßrigen Lösung hergestellt d. h.. das vorliegende Bodenverfestigungsmittel kann, werden, die auch in hohen Konzentrationen, d. h. 5 falls nötig, auch zu einer 2 bis zOgewichtsprozentigen natürlich auch bei Konzentrationen von 35°., und bei wäßrigen Lösung angesetzt werden, und die gebildete Konzentrationen von 40°,, oder darüber bei OC wäßrige Lösung wird zusammen mit der erforderlichen stabil ist, und bei der keine Abscheidung von Kristallen Menge eines geeigneten Redoxkatalysators in den stattfindet. ~ Boden eingespritzt oder darauf versprüht. Als Redox-AIs wasserlösliche Vernetzungsmittel, die erfin- io katalysatoren können die üblichen Redoxkatalysadungsgemäß verwendet werden, seien beispielsweise toren verwendet werden, z. B. Oxydationsmittel, wie Methylenbisacrylamid. Methylenbismethacrylamid. Ammoniumpersulfat und Kaliumpersulfat, und Rel,3-di-(Acrylamidmethyl)-2-imidazolidon, l,3-di-(Me- duktionsmittel, wie Natriumthiosulfat, Ferrosulfat, thacryIarnidrnethyl)-2-imidazolidon oder Hexahydro- Dimethylaminopropionitril und/?-Diketone. Die Menge 1,3,5-triacryl-S-triazin genannt. Die Verwendung 15 dieser Redoxkatalysatoren wird zweckmäßig den dieser Vernetzungsmittel beschränkt sich nicht auf jeweiligen Bedingungen angepaßt, z. B. der gewünscheine Verbindung, sondern erstreckt sich auch auf ten Aushärlezeit, usw; im aligemeinen werden diese Kombinationen ^on zwei oder mehreren. Sie werden Redoxkatalysatoren jedoch in Mengen von 0,1 bis vorzugsweise in Mengen von 1 bis 30 Gewichtsprozent, 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die Monomeren, bezogen auf die gesamten Monomeren, verwendet. 20 verwendet.

Das erfmdungseemäß verwendete Natrium- oder Am- Durch Zugabe anderer Zusätze zu dem vorliegenden moniumacrylat~braucht die Homogenität des Poly- Bodenverfestigungsmittel ist es möglich, ein Bodenmerisats nicht zu stören, wenn seine Menge 10 Ge- verfestigungsmittel zu erhallen, aus dem noch stärker wichtsprozent der gesamten Monomeren nicht über- konzentrierte wäßrige Lösungen hergestellt werden schreitet. Die gleichzeitige Anwesenheit der Mono- 25 können. Beispielsweise kann ein Bodenverfestigungsmeren ist sogar erwünscht, solange die Polymerisation mittel vom Acrylamidtyp in Form einer stabilen, homogen verläuft. ~ hochkonzentrierten wäßrigen Lösung von 50",, oder Die Menge des Natriummethacrylats, Ammonium- mehr erhalten werden, wenn man Acrylnitril oder methacrylate, Magnesiummethacrylats oder 2-Hy- N-Melhylolacrylamid, bzw. ein Gemisch dieser Subdroxyäthylmcthacrylats, bzw. deren Gemische hängt 30 suinzen z.isetzt. Beispielsweise scheiden sich bei einer von der Menge des damit gleichzeitig vorhandenen 50gewichlsprozentigen wäßrigen Lösung des vorlie-Natrium- oder Ammoniumacrylals ab. Die Metha- genden Bodenverfestigungsmittels, die 37,4 Gewichtscrylate werden jedoch jeweils in Mengen von 3 bis teile Acrylamid, 6,6 Gewichtsteile l,3-di-(Acrylamido-60 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 3 bis 35 Ge- methyl)-2-imidazolidon, 2,2 Gewichtsteile Natriumwichtsprozent, bezogen auf die gesamten Monomere, 35 acrylat, 5,5 Gewichtsteile Magnesiummethaciylat, verwendet. Diese Monomeren haben einen großen 6,6 Gewichtsteile 2-Hydroxyäthylmethaciylat und Einfluß bei der Durchführung der homogenen Poly- 6,6 Gewichtsteile N-Methylolacrylamid enthält, bei merisation des vorliegenden Bodenverfestigungsmitlels OC über einen Zeitraum von 30 Tagen oder mehr und bei der Verbesserung seiner Festigkeit. Der unter überhaupt keine Kristalle aus. Auch bei einer 66,0ge-Verwendung des vorliegenden Bodenverfestigungs- 40 wichtsprozentigen konzentrierten wäßrigen Lösung mittels stabilisierte Boden hat ausgezeichnete Eigen- des Bodenverirestigungsmittels scheiden sich bei 2 C schäften. Weiterhin kann die Menge des zur Erzielung ι IC über einen Zeitraum von einer Woche oder des gewünschten Ergebnisses erforderlichen Boden- mehr überhaupt keine Kristalle aus. Weiterhin ist bei Verfestigungsmittels ziemlich klein gehalten werden. Zusatz von 100 ppm Jod und 50 ppm Cupierron Dies beruht im wesentlichen auf der Homogenität der 45 (Ammoniumsalz von N-Nilrosophenylhydroxylamin) Polymerisation. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden als Polymerisationsinhibitoren die wäßrige Lösung Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung eines bei 50^c C über einen Zeitraum von 30 Tagen oder mehr Acrylamide, das durch Hydrolyse von Acrylnitril her- stabil.

gestellt wurde, als Acrylamid gemäß der vorliegenden So ermöglicht die Stabilität einer hochkonzentrierten Erfindung das flüssige Reaktionsmedium, aus dem, 50 wäßrigen Lösung des vorliegenden Bodenverfestigungs-

falls nötig, das Natrium- oder Ammoniumsulfat ent- mittels einen einfacheren Versand des Mittels in Form

fernt wurde, ohne Abtrennung und Reinigung das einer wäßrigen Lösung. Beispielsweise kann eine

Acrylamide als solches verwendet werden kann. Das wäßrige Lösung mit einer Gesamtmonomerenkonzen-

flüssige Reaktionsprodukt, dem die erforderlichen tration von etwa 50 bis etwa 70% direkt aus dein Mengen an Natriummethacrylat, Ammoniummetha- 55 flüssigen Reaktionsprodukt hergestellt werden, aus

crylat, Magnesiummethacrylat oder 2-Hydroxyäthyl- dem das durch Hydrolyse von Acrylnitril hergestellte

methacrylat, bzw. deren Gemische und ein wasserlös- Acrylamid nicht abgetrennt und gereinigt wurde,

liches Vernetzungsmittel zugesetzt wurden, kann als wobei notfalls das Natriumsulfat oder Ammonium-

solches in Form einer wäßrigen Lösung des Boden- sulfat entfernt wurde, wenn diesem Produkt Acrylverfestigungsmittels gemäß der Erfindung vetwendet 60 nitril oder N-Methylolacrylamid, bzw. ein Gemisch

werden, da Natriumacrylat oder Ammoniumacrylat dieser Substanzen sowie die anderen notwendigen

notwendigerweise darin enthalten sind. Das Acryl- Bestandteile zugesetzt wurden. Die so erhaltene

amid wird vorzugsweise im Bereich von 10 bis 96Ge- wäßrige Lösung kann als solche an die Arbeitsstelle

wichtsprozent, bezogen auf die Monomeren, verwen- versandt und an Ort und Stelle verwendet werden, det. Es ist möglich, eine hochkonzentrierte, stabile 65 Da weiterhin die Menge Acrylamid vermindert

wäßrige Lösung des Bodenverfestigungsmittels herzu- werden kann., indem beispielsweise Acrylnitril zuge-

stellen, weshalb der Versand der wäßrigen Lösung setzt wird, ist es möglich, einen Teil des teuren Acryl-

ohne Schwierigkeiten erfolgen kann. amids durch einen entsprechenden Teil des billigen

Acrylnitril zu ersetzen. Dies bedeutet einen großen thylpyrrolidon oder eine Schwefelverbindung hinzu,

praktischen Vorteil. um die Abscheidung des Natriumsulfats zu verhindern.

Weiterhin kann man das vorliegende Bodenver- Die Menge des Mittels zur Verhinderung der Abfestigungsmittel vom Acrylamidtyp durch Zusatz eines scheidung des Natriumsulfats hängt von der Menge wasserlöslichen Polyols, durch Zusatz von wasserlös- 5 des im Bodenverfestigungsmittel vorhandenen Nalichen Äthylenglykoläthern, die unter dem Waxen- triumsulfats ab, doch ist es gewöhnlich erwünscht, zeichen Cellosolve bekannt sind, oder durch Zugabe dieses Mittel in Mengen von 1 bis 20 Gewichtsprozent, von Acetonitril als eine stabile wäßrige Lösung mit bezogen auf die gesamten Monomeren, zu verwenden, einer hohen Konzentration von 50% oder mehr her- Diese Zusätze beeinträchtigen die praktische Wirkungsstellen, wodurch der Versand des Verfesligungsmittels i° weise des Bodenverfestigungsmittels überhaupt nicht, erleichtert wird. Als wirksame wasserlösliche Polyole Es ist natürlich möglich, die Stabilität einer hochzur Stabilisierung der hochkonzentrierten wäßrigen konzentrierten wäßrigen Lösung des Bodenverfesti-Lösung des vorliegenden Bodenverfestigungsmittels gungsmittels durch Zusatz eines Mittels zur Verhindeseien beispielsweise Äthylenglykol, Propylenglykol, rung der Abscheidung von Natriumsulfat und durch Diäthylenglykol, Butandiol, Polyäthylenglykol, GIy- 15 Zusatz von Acrylnitril u. dgl. oder eines wasserlöscerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dextrose, liehen Polyols u. dgl. zu verbessern. Das Bodenverlösliche Stärke u. dgl. genannt. Als wasserlösliche festigungsmittel vom Acrylamidtyp, das derartige Cellosolve eignen sich beispielsweise Methylcellosolve, Zusätze enthält, kann ebenfalls wie die gewöhnlichen Äthylcellosolve, Butylcellosolve, Cellosoiveacetaf. Bodenverfestigungsmittel angewendet werden.

Der Polyol wird vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis *o Die Erfindung ist an Hand der nachstehenden Bei-

10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht spiele erläutert, in denen sich alle Teile und Prozent-

der Monomeren, verwendet. Die Cellosolve wird vor- angaben auf das Gewicht beziehen,
zugsweise in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsprozent,

bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, ver- „ . . , ,

wendet. >5 Be.sp.ell

Das Bodenverfestigungsmittel vom Acr> lamidtyp,

das durch Zusatz von Acrylnitril, N-Metl.ylolacryl- Es wurde eine 45"„ige wäßrige Lösungeines Boden-

amid oder Gemischen dieser Substanzen und eines verfestigungsmittels mit 4,5 Teilen Acrylamid,

wasserlöslichen Polyols, einer wasserlöslichen Cello- 0,15 Teilen Nalriumacrylat, 0,7 Teilen Methylenbis-

solve oder von Acetonitril, bzw. deren Gemischen 3° acrylamid und 0,5 Teilen 2-Hydroxyäthylmethacrylal

zu dem vorliegenden Bodenverfestigungsmittel herge- hergestellt. Die wäßrige Lösung wurde 10 Tage oder

stellt wurde, ist äußerst stabil auch bei überraschend länger bei 0^cC stehengelassen. Es wurden keine

hochkonzentrierten wäßrigen Lösungen, und man Kristallabscheidungen festgestellt, und die Lösung

kann daraus eine wäßrige Lösung des Bodenverfesti- erwies sich als stabil.

gungsmittels mit einer Konzentration von 70% oder 35 Diese wäßrige Lösung wurde mit Wasser zu einer

mehr erhalten. Beispielsweise scheiden sich bei einem 5,9%igen wäßrigen Lösung verdünnt, der ein Redox-

Bodenverfestigungsmittel, das aus einem Gemisch katalysator aus 0,5 Teilen Ammoniumpersulfat und

aus 45,0 Gewichtsteilen Acrylamid, 9,0 Gewichtsteilen 0,5 Teilen Dimethylaminoäthanol zugesetzt wurde.

l,3-di-(Acrylamidmethyl)-2-imidazolidon, 2,0 Ge- 100 Teile der vermischten wäßrigen Lösung wurden

wichtsteilen Natriumacrylat, 7,5 Gewichtsteilen Na- 40 mit 320 Teilen Sand vermischt. Das Gemisch wurde

triummethacrylat, 10,0 Gewichtsteilen N-Methylol- bei Raumtemperatur (etwa 23^CC) in Luft stehenge-

acrylamid und 10,0 Gewichtsteilen Acrylnitril herge- lassen, wobei das Gemisch in zwei Minuten und zehn

stellt wurde, dem 2 Gewichtsprozent Äthylenglykol Sekunden zu einem festen Sandgel aushärtete, das

(bezogen auf das Gewicht des Gemisches) zugesetzt wasserundurchlässig und unlöslich in Wasser war.

wurde, auch in Form einer 84,5gewichlsprozentigen « Nach zwei Stunden betrug die Druckfestigkeit des

wäßrigen Lösung bei 2⁰C ± I⁰C über einen Zeitraum Sandgels in einer Richtung 7,1 kg/cm^!. Nachdem das

von einer Woche oder mehr keine Acrylamidkristalle Sandgel 20 Tage in Wasser stehengelassen wurde,

aus. Weiden 100 ppm Jod und 50 ppm Cupferron als betrugdieDruckfestigkeitineinerRichtung7,05kg/cm².

Polymerisationsinhibitoren zugesetzt, so wird auch bei Andererseits war eine 40%ige wäßrige Lösung eines

50°C über einen Zeitraum von 30 Tagen oder mehr 50 Bodenverfestigungsmittels mit 4,5 Teilen Acrylamid

keine Veränderung beobachtet, d. h., die Stabilität und 0,7 Teilen Methylenbisacrylamid nicht homogen,

ist äußerst gut. d. h., es begannen sich bei 0"C Kristalle abzuscheiden.

Weiterhin wird durch Zusatz von N-Mcthylpyrroli- Weiterhin wurde mit einer 3,9 %igen wäßrigen Lösung don, Dimethylsulfid, Dimethylsulfoxyd, Tetrahydro- dieses aus zwei Komponenten bestehenden Bodenthiophen-l,l-dioxid oder einem beliebigem Gemisch 55 verfestigungsmittels der gleiche Aushärteversuch wie dieser Stoffe eine wirksam stabilisierte, hochkonzen- oben durchgeführt, wobei nach zwei Stunden die trierte wäßrige Lösung des Bodenstabilisierungsmittels Druckfestigkeit des Sandgels in einer Richtung nur vom Acrylamidtyp erhalten, insbesondere bei solchen 4,0 kg/cm² betrug.
Lösungen, bei denen ein natriumsulfathaltiges Acrylamid verwendet wurde. Das aus Acrylnitril durch 60 Beispiele2bisl8
Neutralisieren mit Soda hergestellte Acrylamid enthält

gewöhnlich Natriumsulfat als Verunreinigung. Dieses Mit wäßrigen Lösungen der Bodenverfestigungs-

Natriumsulfat hat nicht nur die Neigung, sich selbst mittel, deren Polymerisationskomponenten in der

auszuscheiden, sondern begünstigt auch die Abschei- Tabelle angegeben sind, wurden die gleichen Versuche

dung von Kristallen der anderen Monomeren. Wenn 65 wie in Beispiel 1 durchgeführt, um die Stabilität der

also 0,? Gewichtsprozent oder mehr Natriumsulfat j:weiligen wäßrigen Lösungen und die Festigkeit der

im Bodenverfestigungsmittel vorhanden sind, so setzt entsprechenden Sandgele zu bestimmen,

man vorzugsweise das vorstehend angegebene N-Me- Jedes so erhaltene Sandgel hatte eine hohe Festig-

keil, war wasserundurchlässig und in Wasser nicht löslich. Die Stabilität der wäßrigen Lösung, die zur Aushärtung erforderliche /eil und die Druckfestigkeit des Sandgcls in einer Richtung sind für jedes Beispiel in Tabelle I angegeben. Unter denn in der Tabelle an-

gegebenen Ausdruck »Polymerisationsinhibitor« versteht man 100 ppm Jod und 50 ppm Cupferron Weiterhin beträgt die Menge der wäßrigen Lösung des Hodenverfestigungsmittcls zum Aushärten des Sandes 5 in jedem Beispiel 100 Teile.

Beispiel

Zusammensetzung des

Hoden

vcrfcsligungsmiltcls

(Teile)

Stabilität der wäßrigen

l-ösung des Bodcnvcrfestigungsmittcls

Konzentration der zum Aushärten verwendeten wälii igen uüsüiig

Kcdoxkalalysator

(Teile)

Zu

stabilisierende Bodenart

(Teile)

Aus-

härtungslemperatur

(O

Aushärtungszeil

(Min. und Sek.)

Druckfestigkeit in einer Richtung nach 2Std.

(kg/cm*)

AAm ... 8.0 DAl .... 1,4 NaA ...0,3 NaMA ..1,7

AAm ... 4,0 DMAI .. 1,8 ΝΗ,Α ...0,1 MgMA .. 0,8

AAM ...3,7 DAI ...0,6

NaA 0,2

NaMA ..0,6 MAAm 0.6

AAm ... 3,7 DAI ...0,6

NaA 0,2

NaMA .0,6 Polyäthylenglykol 0,5

AAm ... 3,6

DAI 0,7

NaA ....0,2 NH₄MA 0,5

AAM ...3,5 DAI ....0,6

NaA 0,1

MgMA .. 0,5 Butylcellosolve 0,1

AAm ...3^

DAI 0,6

NaA ....0,1 NaMa... 0,5 Älhylcellosolve 0,1

AAm DAI . NaA .. NaMa

..3,8

.0,9

..0,2

..0,5

ATN .... 1,0

45%igc wäßrige Lösung bleibt bei 0"C 10 Tage oder langer homogen

wie oben

55','oige wäßrige Lösung bleibt bei 0 bis 3°C 7 Tage oder länger homogen. Bei Zusatz eines Polymerisationsinhibitors bleibt die Lösung bei 50 '"C 30 Tage oder langer stabil

56%ige wäßrige Lösung bleibt bei 0 bis 3"C 7 Tage oder langer homogen

40%ige wäßrige Lösung bleibt bei 0^uC 10 Tage oder langer homogen

50%ige wäßrige Lösung mit einem Polymerisationsinhibitor bleibt bei 0°C30Tage oder langer homogen und ist auch bei 50⁰C 30 Tage oder langer stabil

50%ige wäßrige Lösung mit einem Polymerisationsinhibitor bleibt bei —3°C homogen und ist bei 50⁰C 30 Tage oder langer stabil

64%ige wäßrige Lösung bleibt bei 0⁰C 7 Tage oder langer homogen

APS 0,5

DMAPN ...0,5

APS 0,5

Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethyläthylendiamin 0,5

K PS ....
DMAPN

0,5 0,5

APS 0,5

DMAPN ...0,5

APS 0,5

DMAPN ...0,6

APS 0,5

DMAPN ... 0,6

APS 0,5

Dimethyl-

aminoätha-

nol 0,6

APS 0,5

DMAPN ... 0,6

Sand 320

Sand 300

33

23

Sand 300

23

20

Sand 300

20

2'ir

2'30"

2'20"

11,0

2'30"

5,7

2'20"

3'20"

5,5

6,2

2'40"

6,3

3'30"

6,6

	Zusammen	9	Konzen	Kcdoxkalalysalor	]	Zu	10	Aus-	Aus-	Druck festigkeit
	setzung des		tration der zum			stabili		härtungs-	hürtungs-	in einer
	llodcn-		Aus		sierende	temnc-	ZClI	Richtung
	verfestigungs-	Slübihlül iler wäßrigen	härten		Bodenart	ralur	(Min.	nach
IJCl-	millels	Lösung des	verwen	(Teile)			und	2SId.
spie		Bodcnvcifcstigungsmittels	deten wäßrigen	wie oben			Sek.)
	(Teile)		Lösung		(Teile)	( O	3'2O"	(kg/cm¹)
	AAm ... 4,0		(%)		Sand	20		6,1
	DAI ...0,9		5.8		300
10	NaA ....0,2	86,5 "-„ige wäßrige Lo
	NaMA ..0,7	sung bleibt bei 2 C
	AN 1,0	7 Tage oder länger
	MAAm 1,7	homogen und ist bei		wie oben
	Cellosolve-	50 "C 30 Tage oder		wie oben			400"
	acetat ... 0,1	länger stabil			Sand IiYl	20	3'30"	4,5
	AAm ... 4,0		4,3		JUU Sand	23		6,2
	DAI ...0,6		5,6		300
11	NH₄A ...0,2	90 "„ige wäßrige Lösung		wie oben
	MgMA .. 0,7	mit einem Polymeri					4Ί0"
	MAAm.. 1,7	sationsinhibitor bleibt			Sand	23		4,5
	AN 1,0	bei 2" 7 Tage oder	4,2	KPS 0,5	300
	E. G 0,2	langer homogen und		DMAPN ... 0,6			2'20"
	AAm ... 4,0	ist bei 50⁰C 30 Tage			Sand	23		8,2
	DAI 0,9	oder länger stabil	6,3		300
12	NaA ....0,1	63 "/,ige wäßrige Lösung
	NaMA .0,5	bleibt bei 0⁰C 1 Tag
	NaSO, ..0,13	oder länger stabil;
	MAAm 0,5	bei Zusatz eines Poly
	N-Methyl-	merisationsinhibitors		APS 0,5
	pyrrolidonO,2	bleibt die Lösung bei		Ν,Ν,Ν',Ν'-			2Ί0"
	AAm ...3,5	30⁰C 30 Tage oder		Tetramclhyl-	Sand	23		5,5
	MBAAm 0,6	langer stabil	5,2	älhylen-	300
13	NaA ....0,1	52%ige wäßrige Lösung		diamin 0,4
	NaMA ..0,6	bleibt bei 0⁰C 20 Tage
	Na₂SO₄.. 0,18	oder langer stabil; bei
	Dimethyl-	Zusatz eines Polymeri-
	sulfid .... 0,2	salionsinhibilors bleibt		APS 0,5
		die Lösung bei 50° C		DMAPN ... 0,6			4'00"
	AAm ...3,6	30 Tage oder länger			Sand	20		5,5
	DAI 0,6	stabil	5,4		300
14	NaA ....0,2	55%ige wäßrige Lösung
	MgMA .. 0,5	bleibt bei 0⁰C 10 Tage		KPS 0,5
	AN 0,5	oder länger homogen		DMAPN ... 0,6			3'45"
	AAm ...4,0				Sand	20		8,8
	DAI ....0,9		7,1		300
15	NH₄A ...0,1	71,1 %ige wäßrige Lö
	NaMA .. 0,5	sung bleibt bei 0⁰C
	MAAm 0,5	21 Tage oder langer
	AN 1,0	homogen; bei Verwen
	Na₁SO₁.. 0,6	dung eines Polymeri
	Dimethyl-	sationsinhibitors bleibt		APS 0,5
	sulfoxyd 0,05	die Lösung bei 50° C		Ν,Ν,Ν',Ν'-			2'lff'
	AAm ...3,5	30 Tage oder langer		Tetramethyl-	Sand	20		5,5
	MBAAm 0,6	stabil	5,0	äthylen-	300
16	NaA ....0,1	50%ige wäßrige Lösung		diamin 0,4
	NaMA .. 0,6	bleibt bei 0°C 21 Tage
	Na₁SO₄.. 0,05	oder langer homogen;
	Sulforan 0,1	bei Zusatz eines PoIy-
		merisationsinhibitors
		bleibt die Lösung bei
	50°C 30 Tage oder
	länger stabil

	Zusammen	Stabilität der wüHrigcn	Konzen	Redoxkatalysator	Zu	Aus-	Aus- härtungs- **7l'lt***	Druck festigkeit
	setzung des	lösung des	tralion der zum		stabili	härtungs-	/-CiI	in einer
Iti'i	Hoden-	Hodcnverfesligungsmitlcls	Aus-		sierende	tempc-	(Min.	Richtung
I»LI"	verfesligungs-		• *Λ\ pt · yj» f%		Bodenart	ratur	und	nach
spiel	millcls		VLI WLII-	(Teile)			Sek.)	2 Sld.
			wäßrigen	wie oben			2'00"
	(Teile)	50",',ige wäßrige Lösung	Lösung		(Teile)	CC)		(kg/cm-)
	AAm ...3,5	hat die gleiche Stabilität	<%>		Sand	20		5,8
17	MIJAAM 0,6	wie Lösung nach	5,1		300
	NaA ....0,1	Beispiel 16
	NaMA ..0,6
	Na,SO₄ ..0,I
	N-Mcihyl-			APS 0,5			3'2O"
	pyrrolidonOJ	40";,ige wäßrige Lösung		DMAPN ...0,6
	AAm ... 4,2	ist bei 0"C homogen			Sand	20		7,9
18	DAI .... 1,0		11,9		300
	NaA ....0,1
	MgMA .. 5,0
	2-HEMA 1,6

Anmerkung:	iedcutung:	25 NaMA
Die in der Tabelle angegebenen Abkürzungen haben	Acrylamid	NIIjMA
Folgende I	l,3-di-(Acrylamidme(hyl)-2-imidazolidon	2-HEMA
AAm	l,3-di-(Melhycrylamidmethyl)-2-imidazol-	AN
DAI	idon	MAAm
DMAI	Methylenbisacrylamid	30 ATN
	Nalriiimacrylat	E.G.
MBAAm	Ammoniumacrylat	APS
NaA	KPS
NH₄A	DMAPN

Natriummethacrylat Amimoniummethacrylat

2-11 ydroxyäthylmethacrylat

Acrylnitril N-Methylolacrylamid Acetonitril Älhylenglykol Ammoniumpersiilfat Kaliiimpersulfat Dimethylaminopropionitril

Claims

1 2 sprechend neigt ein Boden, der Acrylamid enthält, in Patentansprüche: dem Natrium- oder Ammoniumacrylat eingeschlossen ist, dazu, in Berührung mit Wasser rissig zu werden,

1. Bodenverfestigungsmittel aus einer wäßrigen wodurch die gewünschte Festigkeit des stabilisierten Lösung von Acrylamid, einem wasserlöslichen, 5 Bodens nicht erreicht wird. Dies beruht darauf, daß damit copolymerisievbaren Vernetzungsmittel, an- die Mischpolymerisation des Systems nicht homogen deren Acrylsäurederivaten sowie einem Kataly- verläuft, wobei Homopolymere von Natrium- oder sator,d ad u rc h ge k e η η ze i c h η e t ,daß es Ammoniumacrylat gebildet werden. Da das so geneben mindestens 10 Gewichtsprozent Acrylamid bildete Homopolymere in Wasser löslich ist, wird es und 1 bis 30 Gewichtsprozent Vernetzungsmittel ίο von dem im Boden enthaltenen Wasser ausgewaschen, 3 bis 60 Gewichtsprozent Natriummethacrylat wodurch der gesamte, mit einem derartigen Boden- und/oder Ammoniummethacrylat und/oder Magne- verfestigungsmittel vom Acrylamidtyp behandelte siummethacrylat und/oder 2-Hydroxyäthylmeth- Boden seine Festigkeit verliert.

acrylat, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Weiterhin wird das Bodenverfestigungsmittel gegelösten Stoffe, sowie weniger als 10 Gewichts- 15 wohnlich in Form einer wäßrigen Lösung verwendet, prozent, bezogen auf Acrylamid, Natrium- und/ Die Auflösung der gereinigten Acrylamidkristalle ist oder Ammoniumacrylat, sowie gegebenenfalls Sta- sehr schwierig. Es ist also sehr unbequem, die Auflöbilisatoren für das Mittel enthält. sung an der Arbeitsstelle z. B. in engen Bergwerks-

2. Bodenverfestigungsmittel nach Anspruch 1, gangen, unterirdischen Tunnels u. dgl. durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Stabilisator *> wo gegenwärtig infolge der allgemeinen Anwendwasserlösliches Polyol und/oder N-Methylolacryl- barkeit des Stopfverfahrens eine große Menge Bodenamid enthält. verfestigungsmittel für einen Abschnitt verwendet

3. Bodenverfestigungsmittel nach Anspruch 1, wird. Das Auflösen wird besonders im Winter sehr dadurch gekennzeichnet, daß es durch Neutrali- schwierig, da infolge der Tenipcraturabnahme auch sieren von Acrylnitril mit Soda oder Ammoniak as die Löslichkeit von reinen Acrylamidkristallen abhergcstelltes Acrylamid, das nicht abgetrennt und nimmt. Weiterhin sind die Acrylamidkiistalle giftig, gereinigt worden ist, enthält. Es ist deshalb aus Gesundheitsgründen unerwünscht,

daß die Acrylamidkristalle über dem gesamten Arbeitsplatz aufgewirbelt werden, wenn sie an Ort und Stelle 30 in Wasser aufgelöst werden. Deshalb ist es erwünscht,

daß die Acrylamidkristalle schon zu Beginn in Form

einer wäßrigen Lösung vorliegen. Jedoch ist eine wäßrige Acrylamidlösung bei O¹C schon bei einer Konzentration von etwa 40",, gesättigt. Ist ein Ver-

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Bodenver- 35 netzungsmittel, *ie Alkylidenbisacrylamid mit einer festigungsmittel vom Acrylamidtyp. geringen Löslichkeit gleichzeitig in der wäßrigen Acryl-

Es ist bekannt, daß das Stopfveifahren ein wirk- amidlösung vorhanden, so nimmt die Gesamllöslichsames ingenieurtechnisches Verfahren zur Verstärkung keit weiter bis auf etwa 35 "■„ ab, und bei höheren schwacher Fundamente zur Vermeidung von fließ- Konzentrationen scheiden sich Kristalle aus. Es ist fähigem Schlamm und zur Eindämmung von unter- 40 deshalb nicht möglich, stabile, höher konzentrierte irdisch aussickerndem Wasser bei allgemeinen Inge- wäßrige Lösungen von Bodenverfesligungsmitteln vom nieur- und Bauarbeiten sowie bei Ingenieurarbeiten Acrylamidtyp herzustellen, die wirtschaftlich als in Bergwerken darstellt. Es wurden bereits zahlreiche wäßrige Lösungen in großen Mengen versandt werden feste Stabilisatoren für die Verwendung im Stopfver- können. Dies trifft auch für die aus der deutschen fahren entwickelt. Bodenverfestigungsmittel vom Acryl- 45 Palentschrift 965 568 bekannten Bodenstabilisierungsamidtyp sind ebenfalls bereits bekannt und haben sich mittel zu, bei denen es sich um wäßrige Lösungen hinsichtlich gewisser Eigenschaften, die auf dem Ge- copolymerisierbarer Mischungen von Acrylamid,einem biet der Bodenverfestigung grundsätzlich nötig sind, Alkylidendiacrylamid als Vernetzungsmittel und anwie Eindringvermögen in kleinere Bodenhohlräumc, deren Acrylsäurederivaten handelt,
schnelle Aushärtbarkeit, Festigkeit und Wasser- 5° Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Bodenundurchlässigkeit des damit stabilisierten Bodens oder verfestigungsmiltels vom Acrylamidtyp mit ausgezeitliche Änderungen der Festigkeit und Wasserun- zeichneter Bodenslabilisierungswirkung, das auch in durchlässigkeit, ausgezeichnet bewährt. Form einer hochkonzentrierten wäßrigen Lösung

Im allgemeinen bestehen diese Bodenverfestigungs- stabil ist, und das auf einfache Weise hergestellt mittel vom Acrylamidtyp aus einem Acrylamid und 55 werden kann.

einer wasserlöslichen Divinylverbindung. Die Reini- Die Erfindung betrifft ein Bodenverfestigungsmittel

gungsverfahren zur Gewinnung von reinen Acryl- aus einer wäßrigen Lösung von Acrylamid, einem amidkristalleti sind jedoch sehr schwierig, was eine wasserlöslichen, damit copolymerisierbaren Verder Ursachen für die relativ hohen Kosten dieser net/ungsmittel, anderen Acrylsäurederivaten sowie Bodenverfestigungsmittel vom Acrylamidtyp, ver- 60 einem Katalysator, das dadurch gekennzeichnet ist, glichen mit anderen Bodenverfestigungsmitteln, dar- daß es neben mindestens 10 Gewichtsprozent Acrylstellt. Die Herstellung von Bodenverfestigungsmitteln amid und 1 bis 30 Gewichtsprozent Vernetzungsmittel unter Verwendung von ungereinigten Acrylamid- 3 bis 60 Gewichtsprozent Natriiimmethacrylat und/ kristallen ist nicht schwierig. Jedoch ist der Einschluß oder Ammoniummethacrylat und/oder Magnesiumvon Natriumacrylat oder Ammoniumacrylat unver- 65 methacrylat und/oder 2-Hydroxyäthylmethacrylat, jemeidbar, wenn das zu verwendende Acrylamid nach weils bezogen auf die Gesamtmenge der gelösten dem üblichen Neutralisationsverfahren mit Soda oder Stoffe, sowie weniger ils 10 Gewichtsprozent, bezogen Ammoniak aus Acrylnitril hergestellt wird. Dement- auf Acrylamid. Natrium- und/oder Ammoniumacrylat