DE2363085A1 - Verfahren zur abdichtung von deckflaechen und abschliessung von wasserfuehrenden schichten - Google Patents
Verfahren zur abdichtung von deckflaechen und abschliessung von wasserfuehrenden schichtenInfo
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Description
Patentanwalt 17.12.1973
Dipl.-!ng. Hermann Barth
Nürnberg, Bucher Straße 3
GIACIHTO HAMBELLI
Via Reale 191 VILLAHOVA OI BAGHACAVALLO (Ravenna) Italien
VERFAHREH ZUR ABDICHTUHG VOH DECKi1LACHEH UHD
ABSCHLIESSUHG VOH WASSERFÜHREHDEH SCHICHTEH.
Die vorliegende Erfindung "betrifft ein Verfahren zur
Abdichtung von Deckflächen und Abschliessung von wasserführenden
Schichten, die beim Ausgraben von Tunnels oder Stollen auftreten. .
-Bekanntlich werden derzeit zum Schutz von Wohnbauten
und Strassenbauten, wie Brftckenbalken, gegen Wasserdurchsickerungen,
Feuchtigkeit und die schädlichen Auswirkungen
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■won Salzlösungen vorfabrizierte Folien oder geeignete
Bindemittel verwendet, die in schmelzflilssigem oder
gelöstem. Zustand oder im. Diaper sionszastand auf die zu
schätzende Fläche nach Erreichen der Erhärtung wie eine ununterbrochene Schicht bzw. Film aussehen.
Ein solcher Abdichtungsschutz mit vorfabrizierten
Folien ist aber besonders unwirtschaftlich, nachdem derselbe mit erheblichen Arbeitskosten fttr die Aufstellung
verbunden ist. Ferner ist es nicht immer möglich, mit den vorfabrizierten Folien genau den Verlauf
der abzudichtenden Fläche zu folgen und besondere dann nicht, wenn diese ausgeprägte Unebenheiten auf"
weist.
Ein durch Auftragung hergestellter Schutz weist als Nachteile u.a. nicht nur die Gefährlichkeit der
Handhabung des aufzutragenden Produktes' .(es handelt
sich nähmlich in den meisten Fällen um Auftragverfahren, die mit Stoffen mit einer Temperatur um 200° G durch- :..
geführt werden) sondern auch die Notwendigkeit, auf das zusätzliche
Einrichtungen angewendet werden mlissen, die ziemlich
teuer sind und zusätzliche Kosten mit sich, bringen, nach.. dem" sie mit Treibstoff für die erforderliche Erwärmung
gespeist werden müssen. Ferner treten noch weitere Nachteile wegen dem Transport auf, wenn sich die zu
schätzende Fläche an unbequem erreichbaren Stellen befindet, wie beispielsweise an den höhren Stöcken
von hohen Gebäuden.
Die Abdichtungen können auch durch Auftragung auf die zu schützende Fläche von Lösungen.von besonderen
Bindemitteln in flüchtigen organischen Lösungsmitteln
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erhalten werden. In diesem Pail tritt jedoch der
wi.rtschaftliche Nachteil des vollständigen Verlustes des Lösungsmittels auf und der Nachteil, dass mit
Stoffen gearbeitet werden muss, die oftgiftig oder feuergefahrlich sind.
Es ist schliesslich auch möglich, "besondere Bindemittel in Wasseremulsion, zu verwenden, aber es
ergibt sich auch in einem solchen lall der Nachteil, dass eine lange Zeit abgewartet werden muss, um. die
Abdichtung durchzufahren, weil die Verdampfung des Wassers nur langsam vor sich geht, so dass bei Arbeiten
im Freien ein Regenschauer die Behandlung vor Erreichen der vollständigen Erhärtung des -Materials unrettbar
verderben kann.
Bei der Abdichtung von Tunnelwänden, wenn bei der Ausgrabung wasserführende Schichten auftreten,
werden nach dem derzeitigen Stand der Technik für die Abschliessung der vorkommenden Wasser schicht en
besondere Mischungen verwendet, die aus Zement, Bentonit,
Natriumsilikat und dgl. bestehen können.
Das Endergebnis ist bei diesen Behandlungen nur dann zufriedenstellend, wenn die wasserführenden Schichten
geringe Durchflussmengen und einen verhältnismässig
niedrigen Druck haben. Dies ist auf die Erhärtugszeit der genannten Produkte zurückzufahren, die zwar gering
ist aber in schwierigen Fällen nicht genügend kurz ist, um die Behandlung zweckmässig zu machen.
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung
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eines Abdichtungsverfahrens, welches aoifgrund der Möglichkeit,
die Bildung von Gelatinestoffen innerhalb einer Zeit von einer Minute oder nur wenig länger zu gestatten,
sowohl die.sofortige Bereitsstellung des Bauwerkes ermöglicht auch wenn die Dauer der vollkommenen Reifung
des Abdichtungsfilmes länger ist als auch die Gefahr
einer Beschädigung der Filmes durch den Regen ausschliesst.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass einer Bitumenemulsion
in Wasser eine Dispersion eines Gelierungsmittel in V/asser zugesetzt wird wobei das Gelierungsmittel
eine Entstabilisierung der Emulsion bewirkt.
Vorteilhafterweise besteht das Verfahren darin, dass eine Bitumenemulsion in Wasser mit einem feststoff
gehalt zwischen 3Ο?ΐ>
und 75^> 2^* elastomerischen
synthetischen und oder natürlichen Latexstoffen . welche eine Konzentration zwischen idQfo und 75?^ aufweisen,
in einem Verhältnis zwischen 5^ und 7Of° in bezug
auf die Bitumenemulsion vermischt wird und dass dieser Mischung eine Dispersion eines Gelierungsmittels in
Wasser zugesetzt wird;
Die verwendeten Emulsionen oder Latexstoffe können anionisch (basisch) oder auch kationisch sauer sein.
Besonders vorteilhaft haben sich folgende Stoffe erwiesen: Latexstoffe von elastomerischen synthetischen
Polymeren (beispielsweise SBR, nitrilische, akrylische akrylonitrilische, styrolische, butadienische, butylische,
polysoprenische, polychlorοprenisehe, SBR !Carboxylate
) verschiedener nionomerischer Natur, Latexstoffe
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von natürlichen Polymeren (natürliche Gummi), von Kunststoffen
(z.B. PVC, : azetathältjge, äthylenische usw.).
Gewöhnlich sind diese Latexstoffe anibniseher Natur obwohl es Beispiele kationischer Hatur genau wie bei
Bitumenemulsionen gibt.
Als Gelierungsmittel kann sowohl ein inneres als auch ein äusseres Gelierungsmittel verwendet werden.
Der ersten Gruppe gehören solche Gelierungsmittel, die bei Zugabe zur Emulsion in der zweekmässigen Menge den
Gelatinestoff nicht sofort bilden sondern erst nach einer gewissen veränderbaren Zeit, die je nach der
Temperatur und der Kenge des verwendeten Gelierungsiaittels
regelbar ist.
Der zweiten Gruppe gehören solche Gelierungsmittel die im allgemeinen sofort die Entstabilisierung äer
Emulsion und die Bildung des Gelatinestoffes verursachen.
Vorteilhafterweise wird als inneres Gelierungsmittel ein Stoff der folgenden Gruppe verwendet: Natrium- oder
KaliumfluorSilikate; Ammoniumazetate,„ Nitromethane,
Aminosäuren und solche Stoffe, die ihre säurigen oder basischen Bestandteile allmählich freilassen.
Das Natriumfluorsilikat, das z.B. zur Gelierung
von anionischen Emulsionen verwendet wird, wirkt in alkalinischer Umgebung gemäss dem folgenden Schema:
OH-Na Si Έ + 4HO <—~ 2NaF- + 4HE + Si (OH) .
Nachdem aus der Hydrolyse des Salzes allmählich Fluorwasserstoffsäure sowohl durch die Herabsetzung
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des pH-Wertes als auch durch die Wirkung der lone H
entsteht, wird die Emulsion allmählich entstabilisiert bis zur Bildung des Gelatinestoffes.
DerdbenangegäBne · Reaktionsaljlauf erläutert auch
warum die Gelierungsgeschwindigkeit hauptsächlich von
der Temperatur und der Menge an Gelierungsmittel abhängt. Durch Erhöhung der Temperatur v/ird nämlich eine
Erhöhung der Geschwindigkeit der Hydrolyse des iluorsilikats bewirkt, während durch Erhöhung der Menge an
Gelierungsmittel eine grössere Eenge an Fluorwasserstoffsäure
und deshalb eine schnellere Herabsetzung des pH-Wertes und daher der Ueutralisierung der Ladungen verursacht
wird.
Zur Erzeugung einer sofortigen Ent stabilisierung
der Emulsion können hingegen jene Stoffe angewendet werden, welche eine entgegengesetzte Ladung in bezug
auf die verwendeten Emulsionen aufweisen und daher die sofortige Neutralisierung der Ladungen und die G-elierung
verursachen sobald sie mit der üEulsion in Berührung
gelangen. FiIr die anionischen Emulsionen können so
Kalzium-, Magnesium—, Alluminium— o.dgl, Sulfate,
Chloride, Nitrate usw. verwendet werden.
Auch die Emulsionen der gleichen Polymeren, jedoch mit "entgegengesetzter Ladung, verursachen beiei Zusammenkommen
eine sofortige Gelierung. Es ist deshalb auch möglich, eine anionische Emulsion sit einem kationischen
Emulsionsmittel oder umgekehrt zu gelieren.
Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens
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wurden zum Zv/ecke der Abdichtung viele elastomer!sehe
Latexsorten, sowohl nicht vulkanisiert als auch unmittelbar durch die Emulsion vorvulkanisiert verwendet. Die
"wahl des nicht vulkanisierten oder vorvulkanisierten Latexstoffes muss im Hinblick auf die angestrebte Deckungsart getroffen werden. Werden nicht vulkanisierte Latexstoffe
verwendet, wie sie aus der Polymerisation aus·*-
treten oder im Ealle von natürlichem Latex wie aus dem
Baum ausströmt, dann erhält man Äbdichtungsfilme mit
geringen mechanischen Eigenschaften und hohen Adhäsionseigenschaften und plastischen Eigenschaften. V/erden
hingegen vorvulkanisierte Latexstoffe verwendet, dann erhält man Filme mit hohen mechanischen und elastischen
Eigenschaften.
Das obenbeschriebene Verfahren ist insbesondere
ftlr die Abschliessung von v/asserffthrenden Schichten
geeignet, die sich manchoal bei der Ausgrabung von Tunnels, Schächten usw. öffnen und die Fortsetzung
der Arbeit wesentlich erschweren. Kit dem aniaeldungsgemässen Verfahren erfolgt die Gelierung innerhalb einer
ganz kurzen und jedenfalls nach Wunsch regelbaren Zeit, wobei die Abschliessung auch von Schichten mit grosser
Durchflussmenge und hohem Druck möglicht ist. Gegenüber herkömmlichen Kisehungen ergibt sich ferner auch
der wirtschaftliche Vorteil einer rascher vor sich gehenden Arbeit und eines geringeren Materialaufwandes.
In der Folge werden einige Ausffthrungsb ei spiele
des Verfahrens beispielsweise und ohne Beschränkung angegeben, wobei die Enstabilisierung der Emulsionen
überwacht wird.
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BEISPIEL I
Es werden 4O Volumenteile von elastomerischem.
Latexstof (natürlich oder synthetisch, vulkanisiert oder nicht), mit einer Konzentration von 5O£>
"bis IQf",
mit 60 Volumenteile einer Bitumenemulsion vermischt, die aus 55$ Bitumen und 45^° Wasser besteht.
In einen Mischkopf werden dieser Mischung eine Dispersion von Na.. Si ]? bestehend aus 20fo ITa., Si F,-
c. D · <£. O
■ und 80$ Wasser in einem Anteil von 2 Teilen i.T. au. DO KIe da?«Hisch
ung I.T^Feststoffgehalt der Bitunenemulsion und Gehalt des
elastomerischen Latexstoffes. zugemiseht). Das Ganze
wird auf eine abzudeckende Fläche gespritzt. ' Innerhalb v/eniger Sekunden erfolgt die Erhärtung des Filmes.
In der Felswand eines Tunnels findet eine Ausströmung
eines Wasserstrahls statt. Das Loch wird mit einem Rohr versehen, so dass eine vollkommene Abdichtung
der Spritze ftlr die Einspritzung des Produktes gewährleistet
wird, dann wird in das Loch mit einer Pumpe eine anionische Bitumenemulsion eingespritzt, deren Konzentration
zwischen 3Qf° und 70$ schwankt, vorzugsweise 65?» beträgt,
die ein Verdichtungsmittel enthält (z,B. Hatriumpolyakrylai;
oder Karboximetilzellulose), so dass sie teigartig aussieht, mit oder ohne Latexstoff, je nach dem Druck,
den der "Verschluss" aushalten soll.
Die Mengen an Na„ Si Έ' massen allmählich steigend
dosiert v/erden, um eine gute Eindringung des Produktes
in den Felsspalt zu ermöglichen. Sobald die ganze ein-
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gespritzte Emulsion geliert ist, wird die Spritze entfernt
und das Loch bleibt durch eine erhebliche .Gelschicht
verschlossen.
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Claims (6)
1. Verfahren zur Abdichtung von Deckflachen -und Absehliessung
von wasserführenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass einer Bitumenemulsion in '«Vasser eine Dispersion
eines Gelierungsraittels in V/asser zugesetzt wird, wobei
das Gelierungsmittel eine 3ntstabilisierung dieser
Emulsion bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer Bitumenemulsion in V/asser/ mit einem. IPeStstoffgehalt
zwischen 3O50 und 75^ elastomerische
synthetische oder natürliche Latexstoffe mit einer Konzentration zwischen 20^>
und 75f> in einem Anteil
zwischen 5/* und JOf, in bezug auf die Bitumenemulsion
zugemischt werden und dass dieser Mischung eine Dispersion eines Gelierungsaittels in Wasser zugesetzt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2f dadurch gekennzeichnet,
dass als elastomeriseher Latexstoff eine Latex aus
einem elastoiaerischen synthetischen Polymeren verwendet
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass al3 Gelierungsmittel ein innres oder
äusseres Gelierungsmittel verwendet wird.
5. Verfahren nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, dass als inneres (Steuerungsmittel 6in Stoff aas der
folgenden Gruppe verwendet wird: Natrium- oder Kaliumfluorsilikate,
AmnioniuEiazetate, Nitroiaethane, Aminosäuren.
6. Verfahren nach einem der Anspräche 1 bis 5, dadurch
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gekennzeichnet, dass der Bitumenemulsion ein Verdichtungsmittel
zugesetzt wird, das der Emulsion ein teigartiges Aussehen verleiht und dass die Mengen an G-elierungsmittel
allmählich gesteigert werden.
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| IT363472A IT969141B (it) | 1972-12-22 | 1972-12-22 | Procedimento per la impermeabi lizzazione di superfici di co pertura e per la chiusura di falde acquifere |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2363085A1 true DE2363085A1 (de) | 1974-07-04 |
Family
ID=11110939
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19732363085 Pending DE2363085A1 (de) | 1972-12-22 | 1973-12-19 | Verfahren zur abdichtung von deckflaechen und abschliessung von wasserfuehrenden schichten |
Country Status (4)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0012541A1 (de) * | 1978-11-28 | 1980-06-25 | Exxon Research And Engineering Company | Herstellung von bituminösen Überzugsmassen und Zubereitung mit den für die Herstellung erforderlichen Bestandteilen |
| US4379873A (en) | 1980-08-01 | 1983-04-12 | The British Petroleum Company Limited | Process for setting a latex of a film forming polymer |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8601144A (nl) * | 1986-05-05 | 1987-12-01 | Kimmenade Bv | Werkwijze voor het bereiden van een hardbare emulsie op basis van bitumen. |
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- 1973-12-21 ES ES422073A patent/ES422073A1/es not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0012541A1 (de) * | 1978-11-28 | 1980-06-25 | Exxon Research And Engineering Company | Herstellung von bituminösen Überzugsmassen und Zubereitung mit den für die Herstellung erforderlichen Bestandteilen |
| US4379873A (en) | 1980-08-01 | 1983-04-12 | The British Petroleum Company Limited | Process for setting a latex of a film forming polymer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT969141B (it) | 1974-03-30 |
| FR2211567B1 (de) | 1975-12-12 |
| FR2211567A1 (en) | 1974-07-19 |
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