DE2829377C3

DE2829377C3 - Mischung für Abdichtungsinjektionen

Info

Publication number: DE2829377C3
Application number: DE19782829377
Authority: DE
Inventors: Evžen Kladno Pečenka
Original assignee: KAMENOUHELNE DOLY KONCERN KLADNO CS
Current assignee: KAMENOUHELNE DOLY KONCERN KLADNO CS
Priority date: 1977-07-05
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1982-04-01
Also published as: DE2829377A1; CS199073B1; DE2829377B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischung für Abdichtungsinjektionen gegen Wassereinsickerungen oder Wasserzuflüsse auf der Grundlage von Bitumenbzw. Bitumenlatexemulsionen.

Für die Abdichtung gegen Wasserinfiltrationen in ausgebauten Untertagebauten oder zur Verbesserung von hydrogeologischen Bedingungen rund um den Untertagebau werden verschiedene Arten von Abdichtungsmassen verwendet die in die Gesteinsschichten mittels Druckpumpen injiziert werden. Für die wasserdichten Injektionen werden Stoffe sowohl anorganischen Ursprungs, wie Zement, Ton, Bentonit, als auch organischen Ursprungs, vornehmlich Mischungen auf der Basis von Harzen oder Bitumen, verwendet

In den letzten Jahren wurde für Injektionszwecke die Ausnützung von Bitumenstoffen in der Emulsionsform wie öl in Wasser zur Geltung gebracht die unter der Benennung »Bitumenemulsionen« bekannt sind, eventuell mit der Zugabe des Latex eines synthetischen Kautschuks, die allgemein als »Bitumenlatexemulsionen« bekannt sind. Diese Emulsionen enthalten fein verteiltes Bitumen in Wasser, dem Emulgatoren und Stabilisatoren beigefügt werden. Für die Injektionen werden schnellbrechende Emulsionen mit einer Viskosität von 2,5 bis 3° E verwendet.

Nach dem bekannten Stand der Technik werden die Bitumen- oder Bitumenlatexemulsionen so verarbeitet, daß für die Fällung des Bitumens oder Bitumenkautschuks mineralisiertes Wasser verwendet wird oder in Fällen, wenn das Wasser ungenügend aggressiv ist, um die Fällung des Bitumens oder Bitumenkautschuks zu bewirken, in die Gesteinsschichten gleichzeitig ein geeignetes Fällmittel, z. B. eine Kalziumchloridlösung, gedruckt wird. Diese Technologie ist Gegenstand der CS-PS 1 22 312. Der Nachteil dieses Verfahrens beruht vor allem auf der unvollkommenen Durchmischung der Emulsion mit dem Fällmittel, so daß die Fällung nicht im vollen Umfang abläuft. Ein weiteres Verfahren für die Verarbeitung der Bitumen- oder Bitumenlatexemulsionen für Injektionen besteht darin, daß der Grundabdichtungsstoff unmittelbar vor der Verwendung homogen mit einem Gelatinierungsmittel, dem Natriumfluorsilikat, vermischt wird. Das Natriumfluorsilikat wird für die Regelung der Erstarrungsgeschwindigkeit des resultierenden Abdichtungsstoffes in einem zeitlich regulierbaren Intervall hinzugefügt Dies bildet den Gegenstand der CS-PS 1 76 308. Durch diese bekannte Technologie wird sichergestellt, daß das Bitumen im vollen Umfange und in einem gewählten Zeitintervall gefällt wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß bei der Injektion in sehr angegriffenem Gestein oder bei Rissen und Spalten in der Nähe der Injektionsbohrung ein Herauspressen des noch nicht gefällten Materials eintritt In solchen Fällen muß die Injektion so lange unterbrochen werden, bis die Fällung durch die Einwirkung eines Gelatinierungsmittels zustande kommt Eine kürzere Zeit als 5 Minuten kann praktisch nicht angewandt werden, denn die Fällung des Bitumens könnte sonst in der Maschineneinrichtung erfolgen.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der beschriebenen Nachteile eine Mischung für wasserdichte Abdichtungsinjektionen zu entwickeln, deren Abdichtungskomponenten-Ausfällungszeitpunkt genauer und einfacher einstellbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie aus 100 Gewichtsteüen der Bitumen- bzw. Bitumenlatexemulsion, 5—15 Gewichtsteüen einer 40prozentigen wäßrigen Ammoniumsulfatlösung, einer 0,5-3 Gewichtsteüen einer 26prozentigen Ammoniumhydroxidlösung entsprechenden Ammoniumhydroxidmenge und 03 — 2 Gewichtsteüen Zinkoxid zusammengesetzt ist

Die Mischung gemäß der Erfindung wird durch homogene Vermischung der einzelnen Bestandteil:

unmittelbar vor der Verwendung auf folgende Weise zubereitet:

Der Bitumen- bzw. Bitumenlatexemulsion werden eine Ammoniumsulfatlösung, dann Ammoniumhydroxid und zuletzt Zinkoxid beigemischt Für das leichtere

jo Verrühren des Zinkoxids in die Mischung ist es vorteilhaft, aus diesem Stoff eine Suspension bei Verwendung einer kleinen Wassermenge zu bereiten.

Der Gehalt und die Zusammensetzung der chemischen Stoffe in der Mischung für Abdichtungsinjektionen verursachen bei der Berührung mit Wasser eine augenblickliche Fällung der Bitumen- bzw. der Bitumenlatexemulsion, wobei deren Abdichtungskomponente, d. h. Bitumen bzw. Bitumenkautschuk, ausgeschieden wird. Eine wichtige Tatsache ist, daß das Wasser im Gegensatz zu dem in der Beschreibung angeführten Stand der Technik nicht mineralisiert werden muß. Das Wasser reduziert die Konzentration des Ammoniumsulfats, wodurch in der verdünnten Lösung eine volle Dissoziation ihrer Ionen eintritt. Die erhöhte Aktivität der Ionen verursacht eine Fällung der Abdichtungskomponente aus der Bitumenemulsion. In der Mischung, die im Gestein oder in der Erdmasse mit Wasser nicht in Berührung kommt, wird deren Abdichtungskomponente durch fortlaufende Wirkung der beigemischten Stoffe

so ausgeschieden, wobei man die Ausscheidungszeit durch das gemeinsame Verhältnis beeinflussen kann.

Zusammensetzungsbeispiele der Mischung
Beispiel 1

100 Gewichtsteile einer Bitumenemulsion, die aus
55 Gewichtsteüen eines nichtparaffinischen oder nur geringfügig paraffinischen Bitumens und

45 Gewichtsteüen Wasser einschließlich der Emulgatoren und Stabilisatoren der Gruppe Naphthenseife, Montanwachs oder Kasein im alkalischen Medium zusammengesetzt ist,
10 Gewichtsteile einer 40prozentigen wäßrigen Ammoniumsulfatlösung,

2 Gewichtstreile Ammoniumhydroxid, als 26prozentige Ammoniumhydroxidlösung gerechnet,
0,4 Gewichtsteile Zinkoxid.

Durch die Verdünnung der Mischung mit Wasser tritt eine augenblickliche Ausscheidung der Abdichtungskomponente ein; ohne Verdünnung wird die volle Ausscheidung innerhalb von 60 Minuten beendet

Beispiel 2

100 Gewichtsteile einer Bitumenlatexemulsion, die aus

55 Gewichtsteilen eines im Beispiel 1 genannten Bitumens und

45 Gewichtsteilen Wasser einschließlich der im Beispiel 1 genannten Emulgatoren und Stabilisatoren mit Zugabe von 10% Latex des synthetischen Kautschuks zusammengesetzt ist,

12 Gewichtsteile einer 40prozentigen wäßrigen Ammoniumsulfatlösung,

0,5 Gewichtsteile Ammoniumhydroxid, als 25prozentige Ammoiniumhydroxidlösung gerechnet,
1 Gewichtsteil Zinkoxid.

Durch die Verdünnung der Mischung mit Wasser tritt eine augenblickliche Ausscheidung der Abdichtungskomponente ein; ohne Verdünnung wird die volle Ausscheidung im Laufe von 25 Minuten beendet

Die Mischung für Abdichtungsinjektionen gemäß der Erfindung ist für die Abdichtung von Wassereinsickerungen oder Wasserzuflüssen in unterirdischen Bauten, z. B. in Tunnel oder Schächte, oder zur Abdichtung von wasserdurchlässigem Gestein oder Erdreich, vor allem im Bergbau oder im Bauwesen geeignet.

Claims

Patentanspruch:

Mischung für Abdichtungsinjektionen gegen Wassereinsickerungen jder Wasserzuflüsse auf der Grundlage von Bitumen- bzw. Bitumenlatexemulsionen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 100 Gewichtsteilen der Bitumen- bzw. Bitumenlatexemulsion, 5—15 Gewichtsteüen einer 40prozentigen wäßrigen Ammonhimsulfaüösung, einer 0,5—3 Gewichtsteilen einer 26prozentigen Ammoniumhydroxidlösung entsprechenden Ammoniumhydroxidmenge und 03 — 2 Gewichtsteüen Zinkoxid zusammengesetzt ist