DE2119115B2

DE2119115B2 - PROCESS FOR PRODUCING WATER- AND GAS-TIGHT INSULATING COATINGS AND INJECTION FILLINGS

Info

Publication number: DE2119115B2
Application number: DE19712119115
Authority: DE
Inventors: Vladimir Macha; Peczenka Evzhen; Kosina Zdenek; Kladno Shvermov (Tschechoslowakei)
Original assignee: Kamenouhelne doly, oborove reditelstvi, Kladno (Tschechoslowakei)
Priority date: 1970-04-21
Filing date: 1971-04-20
Publication date: 1976-04-29
Also published as: DE2119115A1; FR2086233B1; GB1356625A; AT314046B; YU99571A; YU35782B; FR2086233A1; CH580679A5

Description

Die Herstellung von Isolierüberzügen unter Verwendung von wäßrigen Bitumen- und/oder Bitumenlatexemulsionen erfolgt durch sofortige Koagulation der Bitumen- oder Bitumenlatexbestandteile aus den Emulsionen mit Hilfe eines meist getrennt von der Emulsion entweder gleichzeitig oder kurz danach aufgebrachten Fällmittels aus Salzlösungen, z. B. einer 3%igen Lösung von Kalziumchlorid. Dabei werden die Emulsion und das Fällmittel getrennt durch eine Doppelspritzpistole auf die Unterlage aufgesprüht, wobei es nach dem Austritt der Sprühstrahlen aus der Pistole durch Kontakt beider Komponenten zu einem Abspalten des Bitunnnkautschuks aus der Wasseremulsion kommt. Bei diesem Verfahren können die Bitumenlatexemulsionen nicht weiter durch Zusätze von Füllstoffen vorgerichtet werden, weil eine unerwünschte spontane Koagulation eintreten würde.The production of insulating coatings using aqueous bitumen and / or bitumen latex emulsions occurs through immediate coagulation of the bitumen or bitumen latex components from the Emulsions are usually applied separately from the emulsion either simultaneously or shortly thereafter Precipitant from salt solutions, e.g. B. a 3% solution of calcium chloride. Be there the emulsion and the precipitant are sprayed separately onto the base using a double spray gun, after the spray jets have emerged from the gun, the two components come into contact with one another Splitting of the bituminous rubber from the water emulsion comes. In this process, the bitumen latex emulsions can no longer be added be prepared by fillers because undesired spontaneous coagulation would occur.

Zum Abdichten von nicht kompaktem und wasserdurchlässigem Gestein und von Bauwerken gegen Wasser und Gase ist es ferner bekannt, Bitumenlatexemulsionen unter Druck zu injizieren, wobei zur Koagulation entweder mineralisiertes Wasser oder eine Kalziumchloridlösung verwendet wird. Nachteilig bei diesem injizierverfahren ist die augenblickliehe Koagulation des Bitumenkautschuks durch Kontakt der Emulsion mit dem entweder vorhandenen oder notwendigerweise gleichzeitig injiziertem Fällmittel. Die Koagulation kann unter Umständen bereits in der Injiziernadel oder in unmittelbarer Nähe der Injizierdüse eintreten, wodurch die Eindringtiefe außerordentlich gering wird. Darüber hinaus kann ein vollständiges Mischen beider Komponenten in den vorgesehenen Räumen nicht sichergestellt werden, so daß nur ein teilweises Fällen des Bitumenkautschuks aus der Emulsion erfolgt.For sealing non-compact and water-permeable rock and structures against Water and gases, it is also known to inject bitumen latex emulsions under pressure, wherein for Coagulation either mineralized water or a calcium chloride solution is used. Disadvantageous In this injection process, the instant is the moment Coagulation of the bitumen rubber through contact of the emulsion with either the existing one or, if necessary, simultaneously injected precipitant. The coagulation may already be enter the injection needle or in the immediate vicinity of the injection nozzle, reducing the penetration depth becomes extremely low. In addition, a complete mixing of both components can be achieved in the designated spaces are not ensured, so that only a partial precipitation of the bitumen rubber takes place from the emulsion.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um die Koagulationszeiten einzustellen. Bei dem Shellperm-Prozeß wird einer Bitumenemulsion Kasein als Stabilisator zugesetzt, das ein vorzeitiges Brechen der Emuision und damit eine Ausfällung des Bitumens z. B. während der Lagerung verhindert. Als Koagulationsmittel dient ein Ester, der durch Hydrolyse eine das Brechen bewirkende Säure freisetzt. Als Ester wird in der Regel Äthylformiat gewählt, dem geringe Mengen an Natriumaluminat zugesetzt sein können. Das bei diesem und anderen Verfahren als Stabilisator verwendete Kasein bewirkt jedoch erhebliche praktische Nachteile, die einerseits in einer ungleichmäßigen Koagulation vor Ort und zum anderen in Zerfallserscheinungen des Kaseins selbst liegen, wodurch sich die Eigenschaften und insbesondere die Stabilität der Emulsionen während der Lagerung ändern.Various methods are known for adjusting the coagulation times. In the Shellperm process Casein is added to a bitumen emulsion as a stabilizer to prevent the emulsion from breaking prematurely and thus a precipitation of the bitumen z. B. prevented during storage. As a coagulant an ester is used which, through hydrolysis, releases an acid that causes breaking. The ester in Usually ethyl formate is chosen to which small amounts of sodium aluminate can be added. That at However, casein used as a stabilizer in this and other processes has significant practical effects Disadvantages, on the one hand in uneven coagulation on site and on the other hand in signs of disintegration of the casein itself, which increases the properties and, in particular, the stability of the Change emulsions during storage.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Bodenverfestigung durch Injektion von Asphaltemulsionen (DT-PS 8 27 619) wird die angestrebte verzögerte Koagulation der Emulsion durch eine kationflächenaktive organische Base oder ein Salz einer derartigen Base bewirkt, die im Asphalt in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent gelöst ist und ein Molgewicht von über 300 aufweist. Als Emulgator dient eine Alkaliseife und als Stabilisator Kasein. Die als Koagulationsmittel verwendeten organischen Salze werden im Asphalt vor der Herstellung der Emulsion gelöst und bewirken durch allmähliches Wandern in den Asphalttröpfchen an die Grenzfläche Asphalt-Wasser auf Grund ihrer oberflächenaktiven Eigenschaft ein scharfes Brechen der Emulsion. Da die Basen jedoch bereits vor der Herstellung der Emulsion im Asphalt gelöst sind, kann eine Einstellung derIn another known method of soil consolidation by injecting asphalt emulsions (DT-PS 8 27 619) is the desired delayed coagulation of the emulsion by a cationic surface-active organic base or a salt of such a base causes the asphalt in an amount of 0.5 up to 10 percent by weight is dissolved and has a molecular weight of over 300. One serves as an emulsifier Alkali soap and, as a stabilizer, casein. The organic salts used as coagulants are dissolved in the asphalt before the emulsion is made and effect by gradually migrating in the asphalt droplets to the asphalt-water interface due to their surface-active properties a sharp break in the emulsion. Since the bases, however, already before the production of the emulsion are dissolved in the asphalt, a setting of the

ao Koagulationszeit nicht mehr vorgenommen werden. Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Herstellung einer Bitumenemulsion für die Abdichtung von brüchigem Gestein (US-PS 25 74 930) wird als Koagulationsmittel ein wasserlösliches aliphatisches Aldehyd mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen vor, während oder nach dem Injizieren der Bitumenemulsion eingebracht. Die Menge an Koagulationsmittel bestimmt sich nach dem pH-Wert der Bitumenemulsionsmischung, der Art und Menge an Stabilisatoren in der Emulsion und nach der gewünschten Koagulationsgeschwindigkeit. Dabei soll die Menge an Koagulationsmittel ausreichen, um den pH-Wert der Emulsion unter 6,5 einzustellen. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt insbesondere darin, daß die Steuerung der Koagulation von verschiedenen Faktoren beeinflußt wird wie z. B. der Zusammensetzung der Emulsion und der Konzentration der emulgierten Phase, der Art des Emulgators, Stabilisators und des Gelatiniermittels. Schwierigkeiten ergeben sich ferner durch die getrennte Injektion einmal des Koaguliermittels und ram anderen der Emulsion, durch die wegen der sehr unterschiedlichen Injektionsräume ein gleichmäßiges starkes Brechen nicht sichergestellt ist.ao coagulation time can no longer be undertaken. In another known method of making a bitumen emulsion for waterproofing of brittle rock (US-PS 25 74 930) is a water-soluble aliphatic coagulant Aldehyde with more than 5 carbon atoms before, during or after the bitumen emulsion is injected brought in. The amount of coagulant is determined by the pH value of the bitumen emulsion mixture, the type and amount of stabilizers in the emulsion and the desired coagulation speed. The amount of coagulant should be sufficient to maintain the pH value of the emulsion set below 6.5. The disadvantage of this method is in particular that the control of the Coagulation is influenced by various factors such as B. the composition of the emulsion and the concentration of the emulsified phase, the type of emulsifier, stabilizer and gelling agent. Difficulties also arise from the separate injection of the coagulant and once ram another of the emulsion, due to which, because of the very different injection spaces, a uniform strong breaking is not ensured.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, bei dem die Koaguliergeschwindigkeit und damit die Bildungszeit der Isolierüberzüge bzw. der Injektionsfüllungen auch bei ungünstigsten Verhältnissen, z. B. im Untertagebetrieb, direkt am Betriebspunkt mit vergleichsweise einfachen Mitteln auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann.The object of the invention is to show a method of the type mentioned, in which the Coagulation speed and thus the formation time of the insulating coatings or the injection fillings as well in the most unfavorable conditions, e.g. B. in underground operation, directly at the operating point with comparatively can be easily adjusted to a desired value.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von wasser- und gasdichten Isolierüberzügen und Injektionsfüllungen unter Verwendung von Mischungen aus einer Bitumen- oder Bitumenlatexemulsion, einem Mittel zur Koagulationsverzögerung und gegebenenfalls Füllstoffen durch Koagulation mittels einer Salzlösung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Mischung verwendet wird, welcher zur Einstellung der Koaguliergeschwindigkeit vor dem Anwenden eine auf die Alkalität der Emulsion abgestimmte Menge einer Mischung aus kieselsaurem Salz in Dispersion mit Bentonit in wäßrigem alkalischem Medium zugesetzt worden ist.The invention relates to a method for producing water-tight and gas-tight insulating coatings and injection fillings using mixtures of bitumen or bitumen latex emulsion, an agent to retard coagulation and optionally fillers by coagulation by means of a saline solution, which is characterized in that a mixture is used which is used for Adjustment of the coagulation speed before use, one that is tailored to the alkalinity of the emulsion Amount of a mixture of silicate salt in dispersion with bentonite in aqueous alkaline Medium has been added.

Die gegebenenfalls mit Füllstoffen versetzte Bitumenlatexemulsion wird bei Raumtemperatur vor der Anwendung, d. h. vor dem Auftragen oder dem Injizieren, mit dem Mittel tür Koagulationsverzöge-The bitumen latex emulsion, optionally mixed with fillers, is prepared at room temperature the application, d. H. before application or injection, with the agent for coagulation delay

3 43 4

rung gemischt, wodurch in einstellbaren Grenzen die Eine nach 5 Minuten brechende Mischung besteht aus Geschwindigkeit des Brechens der Emulsion geregeltThe mixture consists of a mixture that breaks after 5 minutes, within adjustable limits The speed of breaking the emulsion is regulated

wird. Der Zeitverlauf des Brechens wird durch das 100 Volumenteile Bitumenlatexemulsion,will. The time course of breaking is determined by the 100 parts by volume of bitumen latex emulsion,

Verhältnis der Menge durch Koaguliermittel aus 0,3 Volumenteile Kaliumhydroxid,Ratio of the amount by coagulant from 0.3 parts by volume of potassium hydroxide,

kieselsaurem Salz in Dispersion mit Bentonit mit 5 20 Volumenteile Koaguliermittel.
wäßrigem alkalischem Medium zum AlkalitätsgradSilica salt in dispersion with bentonite with 5 20 parts by volume of coagulant.
aqueous alkaline medium to the degree of alkalinity

der Emulsionsmischung geregelt, was einen irrever- Ein nach 15 Minuten brechendes Gemisch besteht aus: siblen Vorgang und ein starkes Brechen bis zur Ausbildung einer zusammenhängenden wasserdichten 100 Volumenteilen Bitumenlatexemulsion,
Schicht ergibt. io 0,4 Volumenteilen Kaliumhydroxid,A mixture that breaks after 15 minutes consists of: a sensitive process and a strong break until a coherent, watertight 100 volume bitumen latex emulsion is formed,
Layer results. 0.4 parts by volume of potassium hydroxide,

Ein gut geeignetes Isolier-, Füll- oder Injektions- 10 Volumenteilen Koaguliermittel.
material besitzt erfindungsgemäß folgende Zusammensetzung: Eine nach 30 Minutes koagulierende Mischung be-Für 100 Gewichtsteile von 50% Asphaltbitumen in steht aus:
Wasserdispersion: 15A well-suited isolating, filling or injection 10 volume part coagulant.
According to the invention, the material has the following composition: A mixture which coagulates after 30 minutes is available for 100 parts by weight of 50% asphalt bitumen:
Water dispersion: 15

0 bis 100 Gewichtsteile Latexkautschuk, ^m _n Voluinenteileii Bitumenlatexemulsion,0 to 100 parts by weight of latex rubber, ^m _n parts by volume of bitumen latex emulsion,

0 bis 300 Gewichtsteile Füllstoff (gemahlener 0,5 Volumenteüen Kaliumhydrojad,0 to 300 parts by weight of filler (ground 0.5 volume parts of potassium hydroxide,

Gummi, Kaolin, Asbest, Flugasche od. dgl.), ⁵ Volumenteüen Koagubermittel.Rubber, kaolin, asbestos, fly ash or the like), ⁵ volumes of coagulant.

5 bis 10 Gewichtsteile Koaguliermittel. _ . ...» ■■ - j j ^ 1·5 to 10 parts by weight of coagulant. _. ... »■■ - j j ^ 1 ·

20 In der praktischen Anwendung wird das Koaguher-20 In practical application, the Koaguher

Das eingesetzte Kaoguliermittel kann aus mittel unmittelbar vor der Anwendung in die gege-The kaogulant used can be poured into the

50 Teilen Natriumhexafluorsilikat, benenfalls mit einem Füllstoff versetzte Bitumenlatex-50 parts of sodium hexafluorosilicate, if necessary bitumen latex mixed with a filler

5 Teilen Bentonit emulsion eingemischt. Die Kaoguliergeschwindigkeit5 parts of bentonite emulsion mixed in. The kaogulating speed

1 Teil Kaliumhydroxid, ^kani\ ^dur^ ^e Menge an zugesetztem ^agulier-1 part potassium hydroxide, ^kani \ ^dur ^ ^ e amount of added ^ agulant

50 Teilen Wasser ^{a5 mitte}* ^m Abstimmung auf die Alkahtat der Mischung50 parts of water ^{a5 middle} * ^m adjustment to the alkali of the mixture

innerhalb einer Zeitspanne von 5 bis 60 Minuten einzusammengesetzt sein. gestellt werden.assembled within a period of 5 to 60 minutes be. be asked.

Claims

installment claims:

Process for the production of water- and gas-tight insulating coatings and injection fillings using mixtures of a bitumen or bitumen latex emulsion, an agent to delay coagulation and, if necessary, fillers by coagulation using a saline solution, characterized in that a mixture is used which is for the on position the coagulation speed before applying one to the alkalinity of the emulsion Matched amount of a mixture of silicate salt in dispersion with bentonite in aqueous has been added to an alkaline medium.