DE29905245U1 - Custodian stones to prevent or reduce the formation of deposits in building drainage systems - Google Patents
Custodian stones to prevent or reduce the formation of deposits in building drainage systemsInfo
- Publication number
- DE29905245U1 DE29905245U1 DE29905245U DE29905245U DE29905245U1 DE 29905245 U1 DE29905245 U1 DE 29905245U1 DE 29905245 U DE29905245 U DE 29905245U DE 29905245 U DE29905245 U DE 29905245U DE 29905245 U1 DE29905245 U1 DE 29905245U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acid
- water
- stones
- depot
- stones according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004575 stone Substances 0.000 title claims description 84
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 109
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 52
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 40
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 22
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 18
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 10
- QFOHBWFCKVYLES-UHFFFAOYSA-N Butylparaben Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 QFOHBWFCKVYLES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 8
- -1 flow regulators Substances 0.000 claims description 8
- LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N methylparaben Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims description 8
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 7
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 7
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 7
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ONAIRGOTKJCYEY-XXDXYRHBSA-N CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 ONAIRGOTKJCYEY-XXDXYRHBSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- HSHXDCVZWHOWCS-UHFFFAOYSA-N N'-hexadecylthiophene-2-carbohydrazide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCNNC(=O)c1cccs1 HSHXDCVZWHOWCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229940067596 butylparaben Drugs 0.000 claims description 4
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 claims description 4
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 claims description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 4
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 claims description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000004292 methyl p-hydroxybenzoate Substances 0.000 claims description 4
- 235000010270 methyl p-hydroxybenzoate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229960002216 methylparaben Drugs 0.000 claims description 4
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 claims description 4
- 125000004043 oxo group Chemical group O=* 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 claims description 3
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- JGBOVFKUKBGAJQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylidenebutanediamide Chemical compound NC(=O)CC(=C)C(N)=O JGBOVFKUKBGAJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GIEGKXINITVUOO-UHFFFAOYSA-N 2-methylidenebutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(=C)C(O)=O.OC(=O)CC(=C)C(O)=O GIEGKXINITVUOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 3-methylideneoxolane-2,5-dione Chemical compound C=C1CC(=O)OC1=O OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- FSQQTNAZHBEJLS-UPHRSURJSA-N maleamic acid Chemical compound NC(=O)\C=C/C(O)=O FSQQTNAZHBEJLS-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N mesaconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C/C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N 0.000 claims description 2
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N methylfumaric acid Natural products OC(=O)C(C)=CC(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000001124 (E)-prop-1-ene-1,2,3-tricarboxylic acid Substances 0.000 claims 1
- GWKOSRIHVSBBIA-UHFFFAOYSA-N 3-aminooxolane-2,5-dione Chemical compound NC1CC(=O)OC1=O GWKOSRIHVSBBIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims 1
- 229940091181 aconitic acid Drugs 0.000 claims 1
- PMLJIHNCYNOQEQ-UHFFFAOYSA-N aspartic 1-amide Chemical compound NC(=O)C(N)CC(O)=O PMLJIHNCYNOQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N cis-aconitic acid Chemical compound OC(=O)C\C(C(O)=O)=C\C(O)=O GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 claims 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N trans-aconitic acid Natural products OC(=O)CC(C(O)=O)=CC(O)=O GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 14
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 6
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000003352 sequestering agent Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- RFWFOJDAIRDAPK-UHFFFAOYSA-N 3-aminooxane-2,6-dione Chemical compound NC1CCC(=O)OC1=O RFWFOJDAIRDAPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- AEFLONBTGZFSGQ-UHFFFAOYSA-N isoglutamine Chemical compound NC(=O)C(N)CCC(O)=O AEFLONBTGZFSGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 150000002689 maleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- PFGGBVOALJVMTI-UHFFFAOYSA-N prop-1-ene-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)=CC(O)=O.OC(=O)CC(C(O)=O)=CC(O)=O PFGGBVOALJVMTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- JDVPQXZIJDEHAN-UHFFFAOYSA-N succinamic acid Chemical compound NC(=O)CCC(O)=O JDVPQXZIJDEHAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
- E01B1/008—Drainage of track
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/02—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against ground humidity or ground water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F16/00—Drainage
- E21F16/02—Drainage of tunnels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Architecture (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
MÜNCHEN RUSCHKE HARTMANN BECKER* *-^a'nwaite..· ..· MUNICH RUSCHKE HARTMANN BECKER* *-^a'nwaite..· ..·
Pienzenauer-Str.2 MUNrHFN BPRIIN European Patent AttorneysPienzenauer-Str.2 MUNrHFN BPRIIN European Patent Attorneys
D-81679 München MUNCHEN-BtRLIN Dr ,ng Hans Ruschke 1&bgr;32.1980 D-81679 Munich MUNCHEN-BtRLIN Dr , ng Hans Ruschke 1&bgr;32 . 1980
Tel +49- 89 9829 0272 Anwaltssozietat Oipl.-lng. Hans E. RuschkeTel +49- 89 9829 0272 Law firm Oipl.-lng. Hans E. Ruschke
Fax:+49- 89 9829 0273 Dipl.-Chem. Dr. G. Hartmann [+49-89 989 358]Fax:+49- 89 9829 0273 Dipl.-Chem. Dr. G. Hartmann [+49-89 989 358]
PA DR. G. HARTMANN Pienzenauerstr. 2 D-81679 München RechtsanwältePA DR. G. HARTMANN Pienzenauerstr. 2 D-81679 Munich Attorneys at Law
Horst Ch. Becker, DEA Anja Roxin *Horst Ch. Becker, DEA Anja Roxin *
ConsultantConsultant
European Patent Attorney British Chartered Patent Agent Paul Madgwick B.Sc.European Patent Attorney British Chartered Patent Agent Paul Madgwick B.Sc.
Büro/Office Berlin* Kurfürstendamm 125 A D-10711 BerlinOffice Berlin* Kurfürstendamm 125 A D-10711 Berlin
H 1284-GbmH 1284-Gbm
22.03.99 Dr.Hn22.03.99 Dr.Hn
Depotsteine zur Verhinderung bzw. Verminderung der Bildung von Ablagerungen in BauwerksentwässerungssystemenDeposit stones to prevent or reduce the formation of deposits in building drainage systems
Die Erfindung betrifft Depotsteine zur Verhinderung bzw. Verminderung der Bildung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in einem Bauwerksentwässerungssystem.The invention relates to deposit stones for preventing or reducing the formation of deposits, in particular carbonate deposits, in a building drainage system.
Unter Bauwerksentwässerungssystemen sind hier die Entwässerungssysteme von Bauwerken des Hoch- und Tiefbaus, beispielsweise von Gebäuden,The term structural drainage systems refers to the drainage systems of buildings and civil engineering structures, for example buildings,
Hochbauten, Bahnhöfen, Flughafenanlagen, Tunnelbauten, Stollen, Kavernen, Staumauern, Talsperren, Wasserkraftbauten, Erddämmen, Stützmauern, Straßenbauten, Quellfassungen oder provisorischen Baugruben sowie Hangentwässerungsanlagen zu verstehen.This includes buildings, railway stations, airport facilities, tunnels, galleries, caverns, dams, dams, hydroelectric power plants, earth dams, retaining walls, road construction, spring catchments or temporary excavations as well as slope drainage systems.
e-mail: Gunter.Hartmann@emaas.dee-mail: Gunter.Hartmann@emaas.de
KtoyAcc. PA Dr. G. Hartmann - Postbank München (BLZ 700 100 80) Kto. No. 224162-808 - VAT No. DE 130 393 827KtoyAcc. PA Dr. G. Hartmann - Postbank Munich (bank code 700 100 80) Account No. 224162-808 - VAT No. DE 130 393 827
Der hier verwendete Ausdruck "Entwässerungssysteme" umfaßt sowohl die "primären Entwässerungssysteme" eines Bauwerks, die Elemente beinhalten, die nach Fertigstellung des Bauwerks nicht mehr frei zugänglich sind, wie z.B. Noppenbahnen bzw. -streifen, Drainagematten, Sickerpackungen um die Drainageleitungen herum, Öffnungen der Drainagerohre (außen) und dgl., als auch die "sekundären Entwässerungssysteme" eines Bauwerks, die frei zugängliche Elemente beinhalten, wie z.B. Drainagerohre (innen), Kontrollschächte, Schlammsammler, Zuleitungen, Entwässerungsleitungen und dgl.The term "drainage systems" used here includes both the "primary drainage systems" of a building, which contain elements that are no longer freely accessible after the building has been completed, such as dimpled sheets or strips, drainage mats, seepage packing around the drainage pipes, openings of the drainage pipes (external) and the like, as well as the "secondary drainage systems" of a building, which contain freely accessible elements, such as drainage pipes (internal), inspection shafts, sludge collectors, supply lines, drainage pipes and the like.
Bei der Entwässerung von Bauwerken des Hoch- und Tiefbaus fallen Grund- und Bergwässer (Sickerwässer) an, die einen unterschiedlich hohen Gehalt an gelösten, überwiegend anorganischen Wasserinhaltsstoffen aufweisen, die häufig harte Ablagerungen verursachen. Die Bildung von harten Ablagerungen aus überwiegend Carbonaten in Drainage- und Entwässerungssystemen wird auch als Versinterung bezeichnet. Unter der Versinterungsstärke ist die Menge an Carbonat-Ablagerungen zu verstehen, die pro cm3 anfallendem Grund- und Bergwasser in einem Drainage- und Entwässerungssystem in einer definierten Zeiteinheit ausgeschieden wird, und der Versinterungsgrad beurteilt den Zustand eines Drainage- und Entwässerungssystems bezüglich der darin enthaltenen Carbonat-Ablagerungen. Die Problematik der Versinterung von Bauwerksentwässerungssysteme ist in der Forschungsarbeit Nr. 16/90 des Vereins der Schweizer Straßenfachleute (VSS), die mit einem Schlußbericht im Januar 1996 unter dem Titel "Versinterungen von Entwässerungsleitungen, Ursachen und Gegenmaßnahmen", abgeschlossen wurde, dargestellt. Darin werden als Ergebnis der Forschungsarbeit die folgenden Schlußfolgerungen gezogen:When dewatering buildings in civil engineering and structural engineering, groundwater and mountain water (seepage water) are produced that have varying levels of dissolved, predominantly inorganic water constituents, which often cause hard deposits. The formation of hard deposits consisting predominantly of carbonates in drainage and dewatering systems is also known as sintering. The degree of sintering is the amount of carbonate deposits that are separated per cm 3 of groundwater and mountain water in a drainage and dewatering system in a defined unit of time, and the degree of sintering assesses the condition of a drainage and dewatering system in terms of the carbonate deposits it contains. The problem of sintering of building drainage systems is presented in research paper No. 16/90 of the Association of Swiss Road Experts (VSS), which was concluded with a final report in January 1996 under the title "Sintering of drainage pipes, causes and countermeasures". The following conclusions are drawn as a result of the research work:
• die CO2-Konzentration (COz-Partialdruck) der Porenluft im Boden nimmt i.a. mit zunehmender Tiefe zu und damit steigt auch der Anteil des Kohlensäure-Gehaltes (H+ und HCO3") im Wasser, so daß zusätzliches CaCO3 gelöst wird;• the CO 2 concentration (CO2 partial pressure) of the pore air in the soil generally increases with increasing depth and thus the proportion of carbonic acid (H + and HCO 3 ") in the water also increases, so that additional CaCO 3 is dissolved;
• beim Kontakt des Grund- und Bergwassers mit atmosphärischer Luft nimmt
der CO2-Partialdruck i.a. wieder ab, d.h. CO2 entweicht aus dem Wasser in
die Luft, so daß weniger CaCO3 in Lösung bleiben kann und ein Teil ausfällt;
· im Zusammenhang mit der Versinterung von Entwässerungssystemen spielen die zementgebundenen Baustoffe mit ihrem basischen Charakter
und ihrem hohen Gehalt an Ca2+ eine entscheidende Rolle. Die in dem
Wasser gelöste Kohlensäure wird durch die Base Ca(OH)2 neutralisiert und
steht damit nicht mehr zur Lösung von CaCO3 zur Verfügung. Zudem enthält
vor allem junger Beton in den Poren selbst viel leicht lösliches Calciumhydroxid
(Ca(OH)2). Beides führt schließlich zu einer starken Ausfällung von
CaCO3.• when groundwater and mountain water come into contact with atmospheric air, the partial pressure of CO 2 generally decreases again, ie CO 2 escapes from the water into the air, so that less CaCO 3 can remain in solution and some of it precipitates;
· In connection with the sintering of drainage systems, cement-bound building materials with their basic character and high Ca 2+ content play a crucial role. The carbonic acid dissolved in the water is neutralized by the base Ca(OH) 2 and is therefore no longer available to dissolve CaCO 3 . In addition, young concrete in particular contains a lot of easily soluble calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) in the pores themselves. Both ultimately lead to a strong precipitation of CaCO 3 .
Aus hydrologischer Sicht lassen sich drei grundsätzlich voneinander verschiedene Versinterungsmechanismen unterscheiden:From a hydrological point of view, three fundamentally different sintering mechanisms can be distinguished:
Typ 1: die Bildung von Ablagerungen durch natürliche Carbonat- bzw. Kalkübersättigung. Carbonat- bzw. kalkgesättigtes Bergwasser verliert einen Teil seines CO2-Gehaltes beim Eintritt in ein Bauwerksentwässerungssystem und verursacht als Folge einer Gleichgewichtsreaktion die Bildung von Carbonatablagerungen; Type 1: the formation of deposits due to natural carbonate or lime supersaturation. Carbonate or lime-saturated mountain water loses part of its CO 2 content when it enters a building drainage system and causes the formation of carbonate deposits as a result of an equilibrium reaction;
Typ 2: die Bildung von Ablagerungen durch pH-Wert-Erhöhung des Bergwassers, wie sie beispielsweise durch den Kontakt des Grund- und Bergwassers mit alkalischen Baustoffen (Beton) verursacht wird. Dadurch erhöht sich der pH-Wert des Grund- und Bergwassers und führt zu massiven Carbonatausfällungen; Type 2: the formation of deposits due to an increase in the pH value of the mountain water, such as is caused by the contact of groundwater and mountain water with alkaline building materials (concrete). This increases the pH value of the groundwater and mountain water and leads to massive carbonate precipitation;
Typ 3: die Bildung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, durch kohlensaures Bergwasser im Kontakt mit Betonbauten. Kohlensaures Bergwasser bildet beim Zuströmen auf das Bauwerk als Folge der Druckentlastung Kohlendioxid-Gasblasen. Diese können nicht entweichen und strömen zusammen mit dem Bergwasser dem Hohlraum entgegen. Um die Gasblasen herum bildet sich eine aggressive kalklösende Umgebung. Beim Kontakt dieses Bergwassers mit Beton wird Calciumhydroxid aus der Zementmatrix her-Type 3: the formation of deposits, especially carbonate deposits, by carbonic acid mountain water in contact with concrete structures. When carbonic acid mountain water flows onto the structure, it forms carbon dioxide gas bubbles as a result of the pressure relief. These cannot escape and flow together with the mountain water towards the cavity. An aggressive lime-dissolving environment forms around the gas bubbles. When this mountain water comes into contact with concrete, calcium hydroxide is produced from the cement matrix.
ausgelöst und beim Eintritt des Bergwassers in das Entwässerungssystem durch Entweichen des überschüssigen CO2 in Form von Carbonatablagerungen wieder ausgeschieden.and is excreted again in the form of carbonate deposits when the mountain water enters the drainage system through the escape of excess CO 2 .
Unabhängig von ihrer Bildungsart verkleinern die bei der Versinterung entstehenden harten, festhaftenden Ablagerungen die Abflußquerschnitte der Entwässerungssystemes oder schließen sie in Extremfällen sogar ganz. Als Folge davon können die anfallenden Wassermengen nicht mehr frei abfließen, und es entstehen Rückstaus, die große Schäden verursachen können. Die Schäden reichen von unerwünschten Wasserinfiltrationen ins Bauwerksinneren über hohe Wasserdrucke auf die Bauwerksschale bis hin zu Eisbildungen auf Fahrbahnen und Vernässungen in Gewölben, verbunden mit der Gefahr von elektrischen Kurzschlüssen bei Bahntunneln und dergleichen. Zudem setzt der direkte Wasserkontakt die Dauerhaftigkeit (Lebensdauer) der Bauwerke herab.Regardless of how they are formed, the hard, firmly adhering deposits that arise during sintering reduce the drainage cross-sections of the drainage system or, in extreme cases, even close them completely. As a result, the accumulating water can no longer flow away freely and backflow occurs, which can cause major damage. The damage ranges from unwanted water infiltration into the interior of the building to high water pressure on the building shell to the formation of ice on the roadways and waterlogging in vaults, combined with the risk of electrical short circuits in railway tunnels and the like. In addition, direct contact with water reduces the durability (service life) of the structures.
Insbesondere bei solchen Bauwerken, deren Stabilität von der einwandfreien Funktionstüchtigkeit des Entwässerungssystems abhängig sind, kann die Bildung von Ablagerungen in dem Entwässerungssystem fatale Folgen haben. Diese Ablagerungen vermindern nämlich die Funktionsfähigkeit aller Teile eines Bauwerksentwässerungssystems.The formation of deposits in the drainage system can have fatal consequences, particularly in the case of structures whose stability depends on the proper functioning of the drainage system. These deposits reduce the functionality of all parts of a building's drainage system.
In Teilen des primären Entwässerungssystems, beispielsweise den Sickergräben 10, Sickerschichten 11, Sanddrains 12, Geodrains 13 oder Drainagebohrungen im Fels 20 (vgl. die beiliegenden Zeichnungen Fig. 1 und 2) können Ablagerungen die Leistungsfähigkeit der Entwässerung reduzieren oder ganz zerstören. Im primären Teil eines Entwässerungssystems sind Unterhaltsarbeiten, wenn überhaupt, nur mit sehr hohem Aufwand möglich, wobei aufwendige Sanierungsarbeiten oft die einzige Möglichkeit darstellen, um die Funktionstüchtigkeit des Entwässerungssystems wiederherzustellen. In den Bereichen des sekundären Entwässerungssystems, beispielsweise in den Sickerleitungen 2, Rinnen 5, Gräben 6, Abschlüssen 7, Schlammsammlern 8 und Einlaufschächte 9 (vgl. die beiliegenden Zeichnungen Fig. 1 und 2) sind periodische Unterhaltsarbeiten zum Entfernen entstandener Ablagerungen wegen der bes-In parts of the primary drainage system, for example the drainage ditches 10, drainage layers 11, sand drains 12, geodrains 13 or drainage bores in the rock 20 (see the attached drawings Fig. 1 and 2), deposits can reduce the efficiency of the drainage or destroy it completely. In the primary part of a drainage system, maintenance work, if at all, is only possible with very high expenditure, with complex renovation work often being the only way to restore the functionality of the drainage system. In the areas of the secondary drainage system, for example in the drainage pipes 2, channels 5, ditches 6, closures 7, sludge collectors 8 and inlet shafts 9 (see the attached drawings Fig. 1 and 2), periodic maintenance work to remove deposits is necessary due to the
seren Zugänglichkeit zwar möglich, aber auch hier sind die periodischen Unterhaltsarbeiten sehr kostenintensiv und nicht immer erfolgreich.Although this is possible due to the increased accessibility, the periodic maintenance work is very costly and not always successful.
Man ist daher seit langem bestrebt, die Bildung dieser unerwünschten Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in Bauwerksentwässerungssystemen zu verringern oder zu verhindern. Nach den Angaben der Vereinigung der Schweizer Straßenfachleute (VSS) in dem obengenannten Schlußbericht vom Januar 1996, wird insbesondere durch die zur Herstellung der Entwässerungssysteme verwendeten Werkstoffe sowie deren Oberflächenbeschaffenheit die Wachstumsrate der Ablagerungen an den wasserführenden Teilen stark beeinflußt. Nach Meinung dieser Kommission sind nur konstruktive Maßnahmen geeignet, die Bildung von harten Ablagerungen zu hemmen. In diesem Zusammenhang empfiehlt sie, den Wasserabfluß möglichst ruhig zu halten und die wasserführenden Teile mit einer glatten Oberfläche zu versehen, um die Anhaftung von Ablagerungen zu verringern. Derartige Verfahren sind ebenfalls sehr kostspielig und darüber hinaus wenig wirksam.Efforts have therefore long been made to reduce or prevent the formation of these undesirable deposits, especially carbonate deposits, in building drainage systems. According to the information provided by the Association of Swiss Road Experts (VSS) in the above-mentioned final report of January 1996, the growth rate of deposits on the water-bearing parts is strongly influenced by the materials used to manufacture the drainage systems and their surface properties. In the opinion of this commission, only structural measures are suitable for inhibiting the formation of hard deposits. In this context, it recommends keeping the water flow as smooth as possible and providing the water-bearing parts with a smooth surface in order to reduce the adhesion of deposits. Such methods are also very expensive and, what's more, not very effective.
Die zur Zeit gebräuchlichsten Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen in Entwässerungssystemen sind die elektromechanische Reinigung mit Spezialwerkzeugen, beispielsweise Kanalfernsehen verbunden mit Robotik sowie Hochdruckspülen oder Hochdruckfräsen mit Wasser. Auch diese Verfahren sind außerordentlich kostspielig und arbeitsintensiv und führen häufig zu unerwünschten Betriebsunterbrechungen. Sind diese Arbeiten aus bautechnischen Gründen (beispielsweise in primären Entwässerungssystemen) nicht möglich oder führen sie nicht zu den gewünschten Ergebnissen, so kann die Funktionstüchtigkeit des Entwässerungssystems meist nur mit aufwendigen Sanierungsarbeiten wiederhergestellt werden.The most common methods currently used to remove deposits in drainage systems are electromechanical cleaning with special tools, for example sewer television combined with robotics, as well as high-pressure flushing or high-pressure milling with water. These methods are also extremely expensive and labor-intensive and often lead to unwanted interruptions in operations. If these works are not possible for structural reasons (for example in primary drainage systems) or do not lead to the desired results, the functionality of the drainage system can usually only be restored with complex renovation work.
Auch die bereits vorgeschlagene Konditionierung des Berg- oder Grundwassers mit handelsüblichen Wasserkonditionierungsmitteln, um die Bildung von Ablagerungen nach dem Eintritt in ein Bauwerksentwässerungssystem mittelsThe previously proposed conditioning of mountain or groundwater with commercially available water conditioning agents to prevent the formation of deposits after entering a building drainage system by means of
6 6
mechanischer und elektronisch gesteuerter Dosierungsanlagen zu vermindern, hat sich als technisch außerordentlich aufwendig erwiesen und ist mit hohen Investitions- und Unterhaltskosten verbunden. Darüber hinaus ist sie nicht anwendbar auf die primären Bauwerksentwässerungssysteme und führt auch dann nicht zu den gewünschten Ergebnissen, wenn die anfallenden Wassermengen starken Schwankungen unterworfen sind und die Entwässerungsanlage nur periodisch Wasser führt bzw. zeitweise trocken liegt. Bei großen Bauwerken wie Tunnelbauten können solche Schwankungen auch in einem einzelnen Bauwerk, über mehrere Stellen verteilt, auftreten und die Bergwasser-Austrittsstellen können sich innerhalb des einzelnen Bauwerks auch örtlich verlagern. Die in solchen Fällen erforderlichen Bauwerksentwässerungssysteme sind äußerst feingliedrig und verfügen über eine Vielzahl von Verästelungen und Nebenarmen, so daß dann eine gezielte Konditionierung des Bergwassers mittels Dosierungsanlagen in solchen Systemen technisch und finanziell sehr aufwendig ist.mechanical and electronically controlled dosing systems, has proven to be extremely complex in technical terms and is associated with high investment and maintenance costs. In addition, it cannot be applied to the primary building drainage systems and does not lead to the desired results if the water volumes are subject to strong fluctuations and the drainage system only carries water periodically or is temporarily dry. In large structures such as tunnels, such fluctuations can also occur in a single structure, distributed over several locations, and the mountain water outlets can also shift locally within the individual structure. The building drainage systems required in such cases are extremely delicate and have a large number of branches and tributaries, so that targeted conditioning of the mountain water using dosing systems in such systems is technically and financially very complex.
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Methode zur Verminderung bzw. Verhinderung der Entstehung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in Bauwerksentwässerungssystemen zu finden, die der obengenannten vielfältigen Problemstellung gerecht wird und sich nicht nur auf primäre und sekundäre Entwässerungssysteme anwenden läßt, sondern auch technisch einfach und wirtschaftlich durchführbar ist in den Fällen, in denen die anfallende Wassermenge nicht konstant ist, sondern starken Schwankungen unterworfen ist, und bei der keinerlei korrosive Wechselwirkungen mit den eingesetzten Bauwerksmaterialien, beispielsweise den Bauwerksabdichtungen, die in der Regel aus Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) bestehen, dem Beton, der Stahlarmierung, den Glasfaserankern oder dergleichen, eintreten.The object of the invention was therefore to find a method for reducing or preventing the formation of deposits, in particular carbonate deposits, in building drainage systems, which does justice to the diverse problems mentioned above and can not only be applied to primary and secondary drainage systems, but is also technically simple and economically feasible in cases in which the amount of water produced is not constant but is subject to strong fluctuations, and in which no corrosive interactions occur with the building materials used, for example the building seals, which are usually made of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE) or polypropylene (PP), the concrete, the steel reinforcement, the glass fiber anchors or the like.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die obengenannte Aufgabe gelöst werden kann mittels Depotsteinen zur Verhinderung bzw. Verminderung der Bildung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in einemIt has now surprisingly been found that the above-mentioned task can be solved by means of deposit stones to prevent or reduce the formation of deposits, in particular carbonate deposits, in a
Bauwerksentwässerungssystem und deren Verwendung in einem Verfahren zur Verhinderung bzw. Verminderung der Bildung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in einem Bauwerksentwässerungssystem.Building drainage system and its use in a method for preventing or reducing the formation of deposits, in particular carbonate deposits, in a building drainage system.
Gegenstand der Erfindung sind gemäß einem ersten Aspekt Depotsteine zur Verhinderung bzw. Verminderung der Bildung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in einem Bauwerksentwässerungssystem, die gekennzeichnet sind durch einen Gehalt an mindestens einem Wasser-Konditionierungsmittel, gegebenenfalls im Gemisch mit mindestens einer Trägersubstanz und/oder Bindemittel, sowie gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen, wie z.B. Fließreguliermittel,Gleitmittel und/oder Konservierungsmittel.According to a first aspect, the invention relates to depot stones for preventing or reducing the formation of deposits, in particular carbonate deposits, in a building drainage system, which are characterized by a content of at least one water conditioning agent, optionally in a mixture with at least one carrier substance and/or binding agent, and optionally other conventional additives, such as flow regulators, lubricants and/or preservatives.
Die erfindungsgemäßen Depotsteine haben vorzugsweise einen homogenen oder strukturierten, insbesondere schichtenförmigen, Aufbau und sind vorzugsweise von beliebiger Größe und Gestalt. Sie liegen vorzugsweise in gegossener oder gepreßter Form, insbesondere in Form von Blöcken oder Tabletten, vor.The depot stones according to the invention preferably have a homogeneous or structured, in particular layered, structure and are preferably of any size and shape. They are preferably in cast or pressed form, in particular in the form of blocks or tablets.
Die erfindungsgemäßen Depotsteine enthalten mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 95 Gew.-% Wasser-Konditionierungsmittel und als Rest Trägermaterial und/oder Bindemittel sowie gegebenenfalls weitere übliche Zusätze, wie z.B. Fließreguliermittel, Gleitmittel und/oder Konservierungsmittel. Letztere schützen die Depotsteine vor vorzeitigem Abbau (Zersetzung) durch Mikroorganismen, insbesondere Sulfat-reduzierende Mikroorganismen, wie sie in Grund- und Bergwässern enthalten sein können.The depot stones according to the invention contain at least 10% by weight, preferably at least 25% by weight, particularly preferably 50 to 95% by weight of water conditioning agent and the remainder carrier material and/or binding agent and optionally other conventional additives, such as flow regulators, lubricants and/or preservatives. The latter protect the depot stones from premature degradation (decomposition) by microorganisms, in particular sulfate-reducing microorganisms, such as those that can be found in groundwater and mountain water.
Die erfindungsgemäßen Depotsteine können sowohl in dem primären als auch in dem sekundären Bauwerksentwässerungssystem eingesetzt werden. Bei Kontakt des anfallenden Grund- und Bergwassers (Sickerwassers) mit den Depotsteinen geben diese das in ihnen enthaltene Konditionierungsmittel ab und schützen so auf dem nachfolgenden Fließweg das EntwässerungssystemThe depot stones according to the invention can be used in both the primary and secondary building drainage system. When the groundwater and mountain water (seepage water) come into contact with the depot stones, they release the conditioning agent they contain and thus protect the drainage system on the subsequent flow path.
vor der Entstehung von harten Ablagerungen (Versinterungen). Durch die
spezifische Zusammensetzung und die Menge an Trägersubstanz in den Depotsteinen kann die Abgabemenge an Konditionierungsmittel in beliebiger
Weise gesteuert werden.
5from the formation of hard deposits (sintering). The specific composition and the amount of carrier substance in the depot stones allow the release of conditioning agent to be controlled in any way.
5
Die erfindungsgemäßen Depotsteine enthalten als Wasser-Konditionierungsmittel vorzugsweise Homopolymere, Copolymere oder Terpolymere von gesättigten oder ungesättigten, ein oder mehrere Hydroxy-, Oxo- oder Aminogruppen enthaltenden Mono-, Di- und Polycarbonsäuren und ihren Salzen, Estern, Amiden und Anhydriden, oxidierte Kohlenhydrate, Proteine und Mischungen davon.The depot stones according to the invention contain as water conditioning agents preferably homopolymers, copolymers or terpolymers of saturated or unsaturated mono-, di- and polycarboxylic acids containing one or more hydroxy, oxo or amino groups and their salts, esters, amides and anhydrides, oxidized carbohydrates, proteins and mixtures thereof.
Besonders bevorzugte Wasser- Konditionierungsmittel sind Homopolymere, Copolymere oder Terpolymere von gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Monocarbonsäuren, Dicarbonsäuren oder Polycarbonsäuren, die eine oder mehrere Hydroxy-, Oxo- oder Aminogruppen aufweisen, von deren Estern, Salzen, insbesondere Ammonium- und Alkalimetallsalzen, Amiden, Imiden und Anhydriden, insbesondere diejenigen von Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Maleinsäure, Maleinsäureamid oder -imid, Maleinsäureanhydrid, a-Aminobemsteinsäure, a-Aminobernsteinsäureamid oder -imid, a-Aminobemsteinsäureanhydrid, Itaconsäure (Methylenbernsteinsäure), Itaconsäureamid oder -imid, Itaconsäureanhydrid, oc-Aminoglutarsäure, oc-Aminoglutarsäureamid oder -imid, a-Aminoglutarsäureanhydrid, Aconitsäure (Propen-1,2,3-tricarbonsäure), Mesaconsäure, Fumarsäure und sulfomethylieren oder sulfoethylierten Derivaten davon, die einzeln oder in Form einer Mischung eingesetzt werden können.Particularly preferred water conditioning agents are homopolymers, copolymers or terpolymers of saturated or mono- or polyunsaturated monocarboxylic acids, dicarboxylic acids or polycarboxylic acids, which have one or more hydroxyl, oxo or amino groups, of their esters, salts, in particular ammonium and alkali metal salts, amides, imides and anhydrides, in particular those of acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, maleic acid, maleic amide or imide, maleic anhydride, a-aminosuccinic acid, a-aminosuccinic amide or imide, a-aminosuccinic anhydride, itaconic acid (methylenesuccinic acid), itaconic amide or imide, itaconic anhydride, α-aminoglutaric acid, α-aminoglutaric amide or imide, α-aminoglutaric anhydride, aconitic acid (propene-1,2,3-tricarboxylic acid), mesaconic acid, Fumaric acid and sulfomethylated or sulfoethylated derivatives thereof, which can be used individually or in the form of a mixture.
Als Wasser-Konditionierungsmittel besonders geeignet sind Bernsteinsäureamid, Polysaccharide, Polyoxycarbonsäuren und deren Copolymer, Proteine, insbesondere Polyaminobernsteinsäure, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyacrylamide, Copolymere von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure und Acrylamid, sulfomethylierte oder sulfoethylierte Polyacrylamide, Copolymere und Terpo-Particularly suitable as water conditioning agents are succinic acid amide, polysaccharides, polyoxycarboxylic acids and their copolymers, proteins, in particular polyaminosuccinic acid, polyacrylates, polymethacrylates, polyacrylamides, copolymers of acrylic acid or methacrylic acid and acrylamide, sulfomethylated or sulfoethylated polyacrylamides, copolymers and terpo-
9 9
lymere mit Acrylsäure und Maleinsäureester, Maleinsäureanhydrid-Polymere und Copolymere oder oxidierte Kohlenhydrate, wobei diese Produkte einzeln oder im Gemisch zur Herstellung von Depotsteinen eingesetzt werden können.polymers with acrylic acid and maleic acid esters, maleic anhydride polymers and copolymers or oxidized carbohydrates, whereby these products can be used individually or in mixtures to produce depot stones.
Als Trägersubstanz und/oder Bindemittel für die erfindungsgemäßen Depotsteine besonders gut geeignet sind Gelatine, hydrophobe Fette, Wachse oder Harze, Hydrokolloidbildner wie Metolose, Hydroxypropylmethylcellulose und -ethylcellulose oder Fettsäuren, insbesondere Laurinsäure, gehärtetes Ricinusöl, Camaubawachs, mikrokristalline Cellulose oder Gemische davon, die gegebenenfalls mit einem Fließregulierungsmittel wie kolloidalem Siliciumdioxid, einem Gleitmittel wie Saccharosestearat und/oder einem Konservierungsmittel wie Methlyparaben oder Buthylparaben versetzt sind.Particularly suitable as carrier substances and/or binding agents for the depot stones according to the invention are gelatin, hydrophobic fats, waxes or resins, hydrocolloid formers such as metolose, hydroxypropylmethylcellulose and ethylcellulose or fatty acids, in particular lauric acid, hardened castor oil, camauba wax, microcrystalline cellulose or mixtures thereof, which may be mixed with a flow regulator such as colloidal silicon dioxide, a lubricant such as sucrose stearate and/or a preservative such as methylparaben or butylparaben.
Besonders gut geeignete Depotsteine für die Behandlung von Grund- und
Bergwässem mit einem pH-Wert von vorzugsweise 5 bis 9 sind solche, die 10
bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 95 Gew.-% Polycarbonsäure (vorzugsweise Polymere auf Acrylat- und Methacrylat-Basis) und 90 bis 0
Gew.-%, vorzugsweise 45 bis 5 Gew.-% Trägersubstanz, vorzugsweise Laurinsäure,
enthalten.
20Particularly suitable depot stones for the treatment of groundwater and mountain water with a pH value of preferably 5 to 9 are those which contain 10 to 100% by weight, preferably 55 to 95% by weight of polycarboxylic acid (preferably polymers based on acrylate and methacrylate) and 90 to 0% by weight, preferably 45 to 5% by weight of carrier substance, preferably lauric acid.
20
Für die Konditionierung von Grund- und Bergwässern mit einem pH-Wert von vorzugsweise 8 bis 12,5 eignen sich besonders gut Depotsteine, die 10 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 75 Gew.-% Polyaminobemsteinsäure mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 5000, insbesondere von 1500 bis 3000, und einem ot/ß-Verhältnis von (20-50): (80-50), vorzugsweise von 30:70, und 90 bis 0 Gew.-%, vorzugsweise 75 bis 25 Gew.-% Trägersubstanz, vorzugsweise Gelatine, enthalten.Depot stones which contain 10 to 100% by weight, preferably 25 to 75% by weight of polyaminosuccinic acid with a molecular weight of 1000 to 5000, in particular 1500 to 3000, and an α/β ratio of (20-50): (80-50), preferably 30:70, and 90 to 0% by weight, preferably 75 to 25% by weight of carrier substance, preferably gelatin, are particularly suitable for conditioning groundwater and mountain water with a pH value of preferably 8 to 12.5.
Die erfindungsgemäßen Depotsteine können hergestellt werden unter Anwendung von Gießverfahren oder Preßverfahren.The depot stones according to the invention can be produced using casting processes or pressing processes.
Das Gießverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Wasser-Konditionierungsmittel mit der Trägersubstanz und/oder einem Bindemittel mit einem niedrigen Schmelzpunkt von vorzugsweise unter 600C in dem gewünschten Mengenverhältnis unter Erwärmen mischt und die dabei erhaltene Schmelze aus der Trägersubstanz und/oder dem Bindemittel mit den darin dispergierten Wasser-Konditionierungsmittel-Teilchen abkühlt und formt unter Bildung von homogenen Depotsteinen. Bei diesem Verfahren verwendet man als Trägersubstanz vorzugsweise Gelatine, hydrophobe Fette, Wachse oder Harze oder Mischungen davon.The casting process is characterized in that the water conditioning agent is mixed with the carrier substance and/or a binding agent with a low melting point of preferably below 60 ° C in the desired ratio while heating and the resulting melt of the carrier substance and/or the binding agent with the water conditioning agent particles dispersed therein is cooled and shaped to form homogeneous depot stones. In this process, gelatin, hydrophobic fats, waxes or resins or mixtures thereof are preferably used as the carrier substance.
1010
Das Preßverfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Depotsteine ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Wasser-Konditionierungsmittel mit pulverförmigen Trägersubstanzen und/oder Bindemitteln in dem gewünschten Mengenverhältnis trocken mischt und die dabei erhaltene trockene Mischung anschließend zu Formkörpern verpreßt. Als Trägersubstanz für dieses Verfahren besonders geeignet sind Hydrokolloidbildner wie Metolose, Hydroxypropylmethylcellulose und -ethylcellulose, Fettsäuren, insbesondere Laurinsäure, gehärtetes Ricinusöl, Camaubawachs oder mikrokristalline Cellulose oder Mischungen davon.The pressing process for producing the depot stones according to the invention is characterized in that the water conditioning agent is dry-mixed with powdered carrier substances and/or binding agents in the desired ratio and the resulting dry mixture is then pressed into molded bodies. Particularly suitable carrier substances for this process are hydrocolloid formers such as metolose, hydroxypropylmethylcellulose and ethylcellulose, fatty acids, in particular lauric acid, hardened castor oil, carnauba wax or microcrystalline cellulose or mixtures thereof.
2020
Vor oder während der Herstellung der Depotsteine werden der Trägersubstanz vorzugsweise Fließreguliermittel, beispielsweise kolloidales Siliciumdioxid, Gleitmittel, beispielsweise Saccharosestearat, und/oder Konservierungsmittel, beispielsweise Methylparaben oder Butylparaben, zumischt. Die Konservierungsmittel schützen die Depotsteine vor vorzeitigem biologischem Abbau (Zersetzung) durch Mikroorganismen, beispielsweise Sulfat-reduzierende Mikroorganismen, wie sie überall in Grund- und Bergwässern vorkommen können. Den erfindungsgemäßen Depotsteinen können zusätzlich auch herkömmliche Härtestabilisatoren, Dispergatoren oder Sequestriermittel zugesetzt werden, so daß sie auch gegen Neubildung von Ablagerungen, die durch natürliches kalkübersättigtes Bergwasser entstehen, geschützt sind. Depotsteine, die a-Aminobernsteinsäure als Wasser-Konditionierungsmittel enthalten, lassenBefore or during the production of the depot stones, flow regulators, for example colloidal silicon dioxide, lubricants, for example sucrose stearate, and/or preservatives, for example methylparaben or butylparaben, are preferably mixed into the carrier substance. The preservatives protect the depot stones from premature biological degradation (decomposition) by microorganisms, for example sulfate-reducing microorganisms, which can occur everywhere in groundwater and mountain water. Conventional hardness stabilizers, dispersants or sequestering agents can also be added to the depot stones according to the invention, so that they are also protected against the formation of new deposits caused by natural lime-saturated mountain water. Depot stones that contain a-aminosuccinic acid as a water conditioning agent can be
• · · &phgr; · &phgr; &phgr; &phgr; ·• · · &phgr; · &phgr;&phgr;&phgr; ·
sich besonders gut bei zementbedingten Ablagerungen einsetzten und für die Konditionierung von Bergwässern mit einem hohen pH-Wert, vorzugsweise in dem Bereich von 8 bis 12,5. Dagegen eignen sich Polycarbonsäure-Konditionierungsmittel besonders gut für die Konditionierung von Bergwässern mit niedrigeren pH-Werten, vorzugsweise in dem Bereich von 5 bis 10.are particularly suitable for cement-related deposits and for the conditioning of mountain water with a high pH value, preferably in the range of 8 to 12.5. In contrast, polycarboxylic acid conditioning agents are particularly suitable for the conditioning of mountain water with lower pH values, preferably in the range of 5 to 10.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verhinderung bzw. Verminderung der Bildung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in einem Bauwerksentwässerungssystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem abzuführenden Berg- oder Grundwasser Wasser-Konditionierungsmittel in Form von Depotsteinen, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, zugibt, die unter Berücksichtigung des Gefälles in das Bauwerksentwässerungssystem eingebracht werden.According to a further aspect, the present invention relates to a method for preventing or reducing the formation of deposits, in particular carbonate deposits, in a building drainage system, which is characterized in that water conditioning agents in the form of deposit stones as described above are added to the mountain or groundwater to be drained, which are introduced into the building drainage system taking the gradient into account.
Bei Neubauten werden die erfindungsgemäßen Depotsteine in das primäre und/oder sekundäre Entwässerungssystem eingebracht, während sie bei bereits bestehenden Bauwerken dem sekundären Entwässerungssystem zugesetzt werden.In new buildings, the depot stones according to the invention are introduced into the primary and/or secondary drainage system, while in existing buildings they are added to the secondary drainage system.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Depotsteine in solchen Mengen in dem Bauwerksentwässerungssystem angeordnet, daß sie an der Wasserzulauf-Stelle bei kleinen Wasserzulaufmengen vorzugsweise 0,5 bis 50 000 ppm, bei mittleren Wasserzulaufmengen vorzugsweise 0,5 bis 5000 ppm und bei konstanten hohen Wasserzulaufmengen vorzugsweise 0,5 bis 100 ppm Wasser-Konditionierungsmittel an das sie überströmende Grund- oder Bergwasser abgeben.When carrying out the method according to the invention, the deposit stones are arranged in the building drainage system in such quantities that they release preferably 0.5 to 50,000 ppm of water conditioning agent into the groundwater or mountain water flowing over them at the water inlet point for small water inlet quantities, preferably 0.5 to 5000 ppm for medium water inlet quantities and preferably 0.5 to 100 ppm for constant high water inlet quantities.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Depotsteine vorzugsweise in solcher Menge und solcher Anordnung in das Bau-Werksentwässerungssystem eingebracht, daß am Ende des Entwässerungssystems der Wasser-Konditionierungsmittel-Gehalt in dem Berg- oder Grundwasser nicht weniger als 0,5 ppm beträgt. Besonders bevorzugt werden De-When carrying out the method according to the invention, the depot stones are preferably introduced into the construction plant drainage system in such quantities and in such an arrangement that at the end of the drainage system the water conditioning agent content in the mountain or groundwater is not less than 0.5 ppm. De-
potsteine der vorstehend beschriebenen Art verwendet, die mit Drainagefliesen, Noppenfolien, Kunststoffdichtungsbahnen oder Halbschalen zur Wasserableitung verbunden sind und in das Bauwerk eingebracht werden.pot stones of the type described above are used, which are connected to drainage tiles, bubble wrap, plastic sealing sheets or half shells for water drainage and are inserted into the structure.
Die Zugabemenge des Wasser-Konditionierungsmittels wird bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Anzahl und Anordnung sowie die Art und Zusammensetzung der Depotsteine in Abhängigkeit von der am Ende der Entwässerungssystems anfallenden Wassermenge in der gewünschten Weise gesteuert.When carrying out the method according to the invention, the amount of water conditioning agent added is controlled in the desired manner by the number and arrangement as well as the type and composition of the deposit stones depending on the amount of water accumulating at the end of the drainage system.
Als besonders geeignet hat sich erwiesen die Verwendung von Depotsteinen, die als Wasser-Konditionierungsmittel Polyaminobemsteinsäure mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 5000 und einem a/ß-Verhältnis von (20-50):- (80-50), vorzugsweise Polyaminobemsteinsäure mit einer Kettenlänge &eegr; < 50, einem Molekulargewicht zwischen 1500 und 3000 und einem oc/ß-Verhältnis von 30:70 enthalten.The use of depot stones that contain polyaminosuccinic acid with a molecular weight of 1000 to 5000 and an α/β ratio of (20-50):- (80-50) as a water conditioning agent, preferably polyaminosuccinic acid with a chain length η < 50, a molecular weight between 1500 and 3000 and an α/β ratio of 30:70, has proven to be particularly suitable.
Bei genauer Kenntnis der anfallenden Wassermenge und des zugehörigen Wasserchemismus läßt sich die geeignete Menge an Konditionierungsmittel vom Fachmann leicht bestimmen, die erforderlich ist, um eine ausgeprägte Verminderung bzw. eine vollständige Verhinderung der Bildung von Ablagerungen, insbesondere Carbonatablagerungen, in einem Entwässerungssystem zu bewirken. In der Regel genügen 2 ppm, d.h. 2 g Konditionierungsmittel zur erfolgreichen Behandlung von 1 m3 anfallendem Grund- und Bergwasser. Die Konzentration an Konditionierungsmittel in dem Grund- und Bergwasser ist in unmittelbarer Nähe der Depotsteine natürlich viel höher und kann über 50 000, besonders bevorzugt über 5000 mg/l betragen. Sie nimmt aber auf dem nachfolgenden Fließweg ab und sollte am Ende des Entwässerungssystems nicht weniger als 0,5 mg/l betragen.With precise knowledge of the amount of water and the associated water chemistry, the appropriate amount of conditioning agent required to significantly reduce or completely prevent the formation of deposits, particularly carbonate deposits, in a drainage system can easily be determined by a specialist. As a rule, 2 ppm, i.e. 2 g of conditioning agent, are sufficient to successfully treat 1 m 3 of groundwater and mountain water. The concentration of conditioning agent in the groundwater and mountain water is of course much higher in the immediate vicinity of the deposit stones and can be over 50,000, particularly preferably over 5,000 mg/l. However, it decreases along the subsequent flow path and should not be less than 0.5 mg/l at the end of the drainage system.
Die Erfindung eignet sich zur Konditionierung der anfallenden Grund- und Bergwässer mit pH-Werten von 4,0 (gemessen 1998 im SicherheitssstollenThe invention is suitable for conditioning the groundwater and mountain water with pH values of 4.0 (measured in 1998 in the safety tunnel
des Gotthard-Straßentunnels) bis zu 12,5 (gemessen 1980 während der Bauphase des Tunnels). Nach der erfindungsgemäßen Konditionierung wird das anfallende Grund- und Bergwasser in der Regel am Ende des Entwässerungssystems direkt in einen Vorfluter geleitet, da es den entsprechenden ökologischen Anforderungen genügt. Die erfindungsgemäße Wasser-Konditionierung ist auch geeignet für Entwässerungssysteme, in deren Bereich eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit herrscht und deren Temperatur in tiefliegenden Tunnelbauwerken bis zu 40°C betragen kann. Sie ist insbesondere geeignet für äußerst feingliedrige Bauwerksentwässerungssysteme, die über eine Vielzahl von Verästelungen und Nebenarmen verfügen, deren konventionelle Konditionierung sehr aufwendig und kostspielig wäre. Bei der erfindungsgemäßen Konditionierung treten auch keinerlei korrosive Wechselwirkungen mit den eingesetzten Bauwerksmaterialien, wie beispielsweise den Bauwerksabdichtungen, die in der Regel aus PVC, PE oder PP bestehen, dem Beton, der Stahlarmierung, den Glasfaserankern oder dgl. auf, so daß die Dauerhaftigkeit des Bauwerks dadurch nicht beeinträchtigt wird. Die erfindungsgemäße Wasser-Konditionierung ist nicht nur technisch einfacher, sondern auch wirtschaftlicher als die konventionellen Reinigungsmethoden und die Konditionierung mittels mechanischer und elektronisch gesteuerter Dosierungsanlagen.of the Gotthard road tunnel) up to 12.5 (measured in 1980 during the construction phase of the tunnel). After conditioning according to the invention, the groundwater and mountain water that accrues is usually channeled directly into a receiving water body at the end of the drainage system, as it meets the corresponding ecological requirements. The water conditioning according to the invention is also suitable for drainage systems in which there is very high humidity and whose temperature in deep-lying tunnel structures can be up to 40°C. It is particularly suitable for extremely finely structured structural drainage systems that have a large number of branches and tributaries, the conventional conditioning of which would be very complex and expensive. With the conditioning according to the invention, no corrosive interactions occur with the building materials used, such as the building seals, which are usually made of PVC, PE or PP, the concrete, the steel reinforcement, the fiberglass anchors or the like, so that the durability of the building is not impaired. The water conditioning according to the invention is not only technically simpler, but also more economical than conventional cleaning methods and conditioning using mechanical and electronically controlled dosing systems.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Zeichnungen für zwei Beispiele und einen Vergleichsversuch näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using drawings for two examples and a comparative test.
Figur 1Figure 1
Figur 1 zeigt die schematische Darstellung der zur Zeit gebräuchlichsten Elemente von Entwässerungssystemen .Figure 1 shows a schematic representation of the most commonly used elements of drainage systems.
Figur 2Figure 2
Figur 2 zeigt die schematische Darstellung der zur Zeit gebräuchlichsten Elemente von Entwässerungssystemen anhand eines Schnittes auf Höhe der Linie A - A der Fig. 1. Diese Darstellung gehört zum Beispiel 1.Figure 2 shows a schematic representation of the currently most commonly used elements of drainage systems based on a section along line A - A in Fig. 1. This representation belongs to Example 1.
Fig. 1 enthält zusammen mit der Fig. 2 alle wesentlichen Elemente, die ein Entwässerungssystem beinhalten kann.Fig. 1 together with Fig. 2 contains all the essential elements that a drainage system can contain.
Die Elemente der Oberflächenentwässerung, dem sogenannten sekundären Entwässerungssystem, sind:The elements of surface drainage, the so-called secondary drainage system, are:
Rinnen 5, Gräben 6, Abschlüsse 7, Schlammsammler 8, und Einlaufschächte 9.Channels 5, ditches 6, closures 7, sludge collectors 8, and intake shafts 9.
Die Elemente der Drainagen, dem sogenannten primären Entwässerungsystem, sind Sickergräben 10, Sickerleitungen 2 mit durchlässiger Wandung, z.B. unverfugte, gelochte oder geschlitzte Rohre, Rigolen, Sickerschichten 11, Sanddrains 12, z.B. Sickeranlagen aus Sandlagen, Geodrains 13, z.B. Sikkeranlagen aus Kunststoff wie Drainagevliese, Noppenfolien oder Geotextilien, sowie Drainagebohrungen im Fels 20.The elements of the drainage, the so-called primary drainage system, are drainage ditches 10, drainage pipes 2 with permeable walls, e.g. un-grouted, perforated or slotted pipes, trenches, drainage layers 11, sand drains 12, e.g. drainage systems made of sand layers, geodrains 13, e.g. drainage systems made of plastic such as drainage fleece, bubble wrap or geotextiles, as well as drainage holes in the rock 20.
Die Elemente der Kanalisation (sekundäres Entwässerungssystem) sind Sammelleitungen 3, die das gesamte, ihnen durch Sekundärleitungen zugeführte Grund- und Bergwasser eines Abschnitts des Entwässerungssystems aufnehmen und ableiten, zudem Kontrollschächte 1 und Einlaufbauwerke Die Elemente der Rückgabebauwerke sind Auslaufbauwerke 15, Rückhaltebecken 16, Versickerungsanlagen 17, Regenüberlauf 18 und ÖlabscheiderThe elements of the sewerage system (secondary drainage system) are collecting pipes 3, which collect and drain all the groundwater and mountain water from a section of the drainage system that is fed to them through secondary pipes, as well as inspection shafts 1 and intake structures. The elements of the return structures are outlet structures 15, retention basins 16, infiltration systems 17, storm overflow 18 and oil separators
Figur 3Figure 3
Figur 3 gehört zu Beispiel 2 und 3 und zeigt einen Schnitt durch den Nationalstraßentunnel Crapteig der A13 in der Schweiz im Bereich der Gehwegkonsole. Figure 3 belongs to examples 2 and 3 and shows a section through the Crapteig national road tunnel on the A13 in Switzerland in the area of the footpath console.
Die Darstellung zeigt den Aufbau der verschiedenen Entwässerungsleitungen in diesem Straßentunnel. Die Darstellung enthält die Fahrbahnplatte 4, die Isolationssickerleitung 21, die Transportleitung 22 und die Drainageleitung 23, Depotsteine in Tablettenform in den Sickerpackungen der Draingeleitungen 24, sowie Depotsteine in Blockform in den Sickerpackungen der Drainageleitungen sowie im Draingerohr 25.The illustration shows the structure of the various drainage pipes in this road tunnel. The illustration contains the roadway slab 4, the isolation drainage pipe 21, the transport pipe 22 and the drainage pipe 23, deposit stones in tablet form in the drainage packings of the drainage pipes 24, as well as deposit stones in block form in the drainage packings of the drainage pipes and in the drainage pipe 25.
Im ersten Beispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 erfolgt die Zugabe des Konditionierungsmittels über Depotsteine in die Elemente des Entwässerungssystems. Bei bestehenden Bauwerken lassen sich die Depotsteine ohne größeren Aufwand nur im sekundären, d.h. dem zugänglichen Entwässerungssystem auslegen. Ein umfassender Schutz des Entwässerungssystems ist bei bestehenden Bauwerken also nur bedingt möglich. Bei Neubauten können die Depotsteine auch in das primäre Entwässerungsystem eingebaut werden. Wie lange ihre Wirksamkeit anhält, hängt von der Wasserführung an der jeweiligen Stelle und der Menge an eingebauten Depotsteinen ab. Bei Bedarf können Öffnungen eingebaut werden die ein Nachfüllen der Depotsteine ermöglichen. Bei einem durchschnittlichen Wasseranfall von 50 m3 pro Laufmeter Drainagerohr und Jahr bedarf es rund 1kg Depotsteine pro Laufmeter Drainagerohr, wenn eine Wirkzeit von 5 Jahren erreicht werden soll. Dabei sollte der Anteil der Trägersubstanzen zweckmäßig < 50% betragen.In the first example according to Fig. 1 and Fig. 2, the conditioning agent is added to the elements of the drainage system via depot stones. In existing buildings, the depot stones can be laid out without great effort only in the secondary, i.e. the accessible, drainage system. Comprehensive protection of the drainage system is therefore only possible to a limited extent in existing buildings. In new buildings, the depot stones can also be installed in the primary drainage system. How long their effectiveness lasts depends on the water flow at the respective location and the number of depot stones installed. If necessary, openings can be installed to allow the depot stones to be refilled. With an average water flow of 50 m 3 per linear meter of drainage pipe per year, around 1 kg of depot stones per linear meter of drainage pipe is required if an effective time of 5 years is to be achieved. The proportion of carrier substances should ideally be < 50%.
Beispiel 2: Vergleichsversuch mit dem Versinterungstyp 2; pH-Werterhöhung des Grund- und BergwassersExample 2: Comparative test with sintering type 2; pH increase of groundwater and mountain water
Im Nationalstraßentunnel Crapteig der A 13 wurde im Laufe des Jahres 1998 ein Vergleichsversuch zur Reduktion von Carbonatablagerungen in den Drainagerohren mit Depotsteinen unterschiedlicher Zusammensetzung durchgeführt. Die Figur 3. zeigt den Straßentunnel im Bereich der Gehwegkonsole.In the Crapteig national road tunnel on the A 13, a comparative test was carried out in 1998 to reduce carbonate deposits in the drainage pipes using deposit stones of different compositions. Figure 3 shows the road tunnel in the area of the footpath console.
Die Ausführungen der linken und rechten Seite des Tunnels sind identisch.The designs of the left and right sides of the tunnel are identical.
Der Bergwasseranfall, der Wasserchemismus sowie die Versinterungsstärke in beiden Drainagerohren 23 des Tunnels unterscheiden sich nur unwesentlich. Während achtzehn Monaten wurden in beiden Drainagerohren 23, unterhalb der rechten und linken Gehwegkonsole des Straßentunnels Depotsteine mit unterschiedlicher Zusammensetzung ausgelegt und deren Wirksamkeit für Bergwasser beurteilt. Die Depotsteine im Drainagerohr 23 unterhalb der Fahr-The amount of mountain water, the water chemistry and the sintering strength in both drainage pipes 23 of the tunnel differ only insignificantly. Over a period of eighteen months, deposit stones with different compositions were laid out in both drainage pipes 23, below the right and left sidewalk consoles of the road tunnel and their effectiveness for mountain water was assessed. The deposit stones in the drainage pipe 23 below the road
spur nach Chur bestanden zu 80% aus pulverförmiger Polycarbonsäure (Polymer auf Acrylat/Methacrylat-Basis) mit 20 % Laurinsäure als Trägersubstanz und wurden im Tablettierverfahren hergestellt. Demgegenüber bestanden die Depotsteine im Drainagerohr 23 unterhalb der Fahrspur San Bemardino zu 80 % aus Poly-a-aminobernsteinsäure und 20 % Gelatine.lane to Chur consisted of 80% powdered polycarboxylic acid (acrylate/methacrylate-based polymer) with 20% lauric acid as a carrier substance and were manufactured using a tableting process. In contrast, the depot stones in drainage pipe 23 below the San Bemardino lane consisted of 80% poly-a-aminosuccinic acid and 20% gelatin.
Im Verlauf des Versuchs hat sich gezeigt, daß bei Versinterungen die durch den Versinterungstyp 2 entstehen, d.h. also durch eine pH-Werterhöhung des Bergwassers auf pH 12, Depotsteine mit Poly-a-aminobernsteinsäure eine doppelt so hohe Wirksamkeit besitzen wie Depotsteine aus Polycarbonsäuren. Nachfolgende Untersuchungen haben ergeben, daß sich Poly-aaminobernsteinsäure mit einer Kettenlänge <50, einem Molekulargewicht zwischen 1500 und 3000 und einem a/ß-Verhältnis von 30:70 als Konditionierungsmittel besonders gut eignet. Einerseits ist die Wirksamkeit dieser Poly-aaminobernsteinsäure als Konditionierungsmittel in Depotsteinen bei hohen pH-Werten über 9 viel besser als bei allen übrigen Konditionierungsmitteln und zudem wird diese Poly-a-aminobernsteinsäure in die Wassergefährdungsklasse 0 (im allgemeinen nicht wassergefährdend) eingeteilt, was ökologische Vorteile bietet.In the course of the experiment it was shown that in the case of sinterings that are caused by sintering type 2, i.e. by increasing the pH value of the mountain water to pH 12, depot stones with poly-a-aminosuccinic acid are twice as effective as depot stones made of polycarboxylic acids. Subsequent investigations have shown that poly-a-aminosuccinic acid with a chain length of <50, a molecular weight between 1500 and 3000 and an a/ß ratio of 30:70 is particularly suitable as a conditioning agent. On the one hand, the effectiveness of this poly-a-aminosuccinic acid as a conditioning agent in depot stones at high pH values above 9 is much better than with all other conditioning agents and, in addition, this poly-a-aminosuccinic acid is classified in water hazard class 0 (generally not hazardous to water), which offers ecological advantages.
Die unterschiedliche Härtestabilisations-Wirkung wird deutlich sichtbar, wenn man die an den verschiedenen Bergwasserproben gemessenen Ca-Härten betrachtet. Bergwasserproben mit Polycarbonsäuren als Konditionierungsmittel erreichen eine maximale Carbonathärte (Ca-Härte) von 13 °dH, während Bergwasserproben mit Poly-a-aminobernsteinsäure bis zu 16 °dH erreichen. Die Carbonathärte (Ca-Härte) des unbehandelten Bergwassers beträgt dagegen etwa 11°dH. Grundsätzlich gilt, je höher die Ca-Härte des Grund- und Bergwassers, desto geringer die Neubildung von Kalkablagerungen im Entwässerungssystem. Die Dosiermengen an Konditionierungsmittel betrugen auf beiden Seiten des Entwässerungssystems rund 2 ppm (2 g pro m3 anfallendemThe different hardness stabilization effects are clearly visible when looking at the Ca hardnesses measured on the various mountain water samples. Mountain water samples with polycarboxylic acids as conditioning agents reach a maximum carbonate hardness (Ca hardness) of 13 °dH, while mountain water samples with poly-a-aminosuccinic acid reach up to 16 °dH. The carbonate hardness (Ca hardness) of the untreated mountain water, on the other hand, is about 11°dH. In principle, the higher the Ca hardness of the groundwater and mountain water, the lower the formation of new lime deposits in the drainage system. The dosage of conditioning agent on both sides of the drainage system was around 2 ppm (2 g per m 3 of accumulating water).
Grund- und Bergwasser), wobei diese Konzentrationen am Ende des Entwässerungssystem, beim Tunnelportal, ermittelt wurden.groundwater and mountain water), whereby these concentrations were determined at the end of the drainage system, at the tunnel portal.
In der Figur 3 ist der Nationalstraßentunnel Crapteig der A 13 im Schnitt dargestellt. Zum Schutz der Isolationssickerleitung 21 vor der Bildung von harten Ablagerungen könnte beispielsweise ein Konditionierungsmittel über eine Dosieranlage in konstanten Mengen in flüssiger Form zugegeben werden. Bei sachgerechter Handhabung erfordert dieses Verfahren eine zuverlässige Dosieranlage mit entsprechender Ausrüstung. Bei der Vielzahl der Isolationssikkerleitungen in einem Nationalstraßentunnel, im Schnitt > 200 Stück, wird der Aufwand für die Installation der Anlagen zu groß und finanziell unrentabel, weshalb hier diese Lösung nicht in Frage kommt. Alternativ dazu können Depotsteine 25 eingesetzt werden. Depotsteine 25 eignen sich besonders an den Stellen, wo die anfallende Wassermenge nicht sehr groß ist, d.h. unter 2 l/s liegt in einem Entwässerungssystemabschnitt oder das Entwässerungssystem zeitweise trocken liegt. Ein Entwässerungssystem besteht in der Regel aus einer Vielzahl identischer Systemabschnitte wie z.B. einer einzelnen Isolationssickerleitung. Während dieser Trockenperiode bleibt der Depotstein an Ort und behält sein Wirkungspotential über Monate oder Jahr bei, ohne dabei an Substanz zu verlieren.Figure 3 shows a cross-section of the Crapteig national road tunnel on the A 13. To protect the insulation drainage pipe 21 from the formation of hard deposits, for example, a conditioning agent could be added in constant quantities in liquid form via a dosing system. If used properly, this process requires a reliable dosing system with the appropriate equipment. With the large number of insulation drainage pipes in a national road tunnel, on average > 200, the effort required to install the systems is too great and financially unprofitable, which is why this solution is not an option here. Alternatively, depot stones 25 can be used. Depot stones 25 are particularly suitable in places where the amount of water accumulating is not very large, i.e. less than 2 l/s in a drainage system section or the drainage system is temporarily dry. A drainage system usually consists of a large number of identical system sections, such as a single isolation drainage pipe. During this dry period, the depot stone remains in place and maintains its potential for effectiveness over months or years without losing substance.
Enthalten die Depotsteine zusätzlich herkömmliche Härtestabilisatoren, Dispergatoren oder Sequestriermittel, so sind sie auch sehr gut geschützt gegen die Neubildung von Ablagerungen, die durch natürliches kalkübersättigtes Bergwasser entstehen. Enthalten die Depotsteine Poly-a-aminobernsteinsäure lassen sie sich besonders gut bei zementbedingten Ablagerungen einsetzen. Gerade in der Bauphase, der Periode mit den stärksten Versinterungen, tragen Depotsteine mit Poly-a-aminobernsteinsäure dazu bei, die Neubildung von Ablagerungen zu verhindern. Die Depotsteine können auch vorgängig mit an-If the depot stones also contain conventional hardness stabilizers, dispersants or sequestering agents, they are also very well protected against the formation of new deposits caused by natural lime-saturated mountain water. If the depot stones contain poly-a-aminosuccinic acid, they are particularly suitable for use with cement-related deposits. Especially during the construction phase, the period with the most severe sintering, depot stones with poly-a-aminosuccinic acid help to prevent the formation of new deposits. The depot stones can also be treated beforehand with other
deren Baumaterialien verbunden und in das Bauwerk eingebaut werden. Für
diese Kombination eignen sich Drainagevliese, Noppenfolien, Kunststoffhalbschalen
zur direkten Wasserableitung, Kunststoffdichtungsbahnen und dergleichen.
5whose building materials are combined and incorporated into the structure. Drainage fleece, bubble wrap, plastic half-shells for direct water drainage, plastic sealing sheets and the like are suitable for this combination.
5
Grundsätzlich sollte man versuchen.das anfallende Grund- und Bergwasser unmittelbar beim Austritt aus dem Fels zu konditionieren. Wegen der Vielzahl der Wassereintrittsstellen ist dies aus finanziellen Gründen mit Dosieranlagen nicht immer möglich und zudem bewegen sich häufig die Wassereintrittsstellen im Laufe der Zeit, so daß festinstallierte Dosier-Anlagen ihre Wirkung verlieren würden. Deshalb sind flächendeckende Maßnahmen durch Einbringen von Depotsteinen zum Schütze des primären und auch des sekundären Entwässerungssystems wirksamer und wirtschaftlicher.Basically, you should try to condition the groundwater and mountain water immediately as it emerges from the rock. Due to the large number of water inlet points, this is not always possible with dosing systems for financial reasons, and the water inlet points often move over time, so that permanently installed dosing systems would lose their effectiveness. Therefore, comprehensive measures by installing deposit stones to protect the primary and secondary drainage system are more effective and economical.
Claims (21)
51500 to 3000, and an α/ß ratio of (20-50):(80-50), preferably 30:70, and 90 to 0 wt.%, preferably 75 to 25 wt.% of carrier substance, preferably gelatin, for ground and mountain waters with a pH of preferably 8 to 12.5.
5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH86498A CH689452C1 (en) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | A method for preventing cement-related deposits in a Bauwerksentwaesserungssystem. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29905245U1 true DE29905245U1 (en) | 1999-06-17 |
Family
ID=4196965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29905245U Expired - Lifetime DE29905245U1 (en) | 1998-04-15 | 1999-03-22 | Custodian stones to prevent or reduce the formation of deposits in building drainage systems |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0950641A3 (en) |
| CH (1) | CH689452C1 (en) |
| DE (1) | DE29905245U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10114053C2 (en) * | 2000-10-09 | 2003-04-30 | Friedhelm Sieker | Road drainage system |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE315166T1 (en) * | 1999-10-05 | 2006-02-15 | Zueblin Ag | TUNNEL DRAINAGE DEVICE |
| DE10101671A1 (en) | 2000-08-25 | 2002-03-14 | Bayer Ag | Method of conditioning stagnant and flowing water systems |
| FR2839111B1 (en) * | 2002-04-29 | 2005-01-28 | Regie Autonome Transports | WALL SYSTEM OF A UNDERGROUND WORK |
| AT413129B (en) * | 2003-10-27 | 2005-11-15 | Schretter & Cie | PROCESS FOR PREVENTING LIMESTONE DEPOSITS IN TUNNEL DRIVEN |
| DE502005009793D1 (en) * | 2005-05-17 | 2010-08-05 | Marcel Christian Wegmueller | Method of conditioning mountain waters in primary drainage systems of tunnels |
| DE102005056018B4 (en) * | 2005-11-14 | 2015-12-03 | Bgd Boden- Und Grundwasserlabor Gmbh Dresden | Process and plant for avoiding calcium carbonate deposits (sintering) in drainage systems |
| DE102008005992A1 (en) | 2008-01-24 | 2009-07-30 | U.C.M. Heidelberg Gmbh | Method for reducing the drainage of drainage pipes |
| CH707484B1 (en) | 2013-01-24 | 2016-11-30 | Christian Wegmüller Marcel | Process for preventing deposits in drainage systems. |
| WO2016201230A1 (en) | 2015-06-10 | 2016-12-15 | Rhodia Operations | Phosphonated polysaccharides and gels and process for making same |
| CN107974875B (en) * | 2017-12-01 | 2023-09-22 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | High-speed railway foundation reinforcing structure with lossless candela function and construction method |
| CN109488372B (en) * | 2018-12-27 | 2024-07-16 | 湖南省交通规划勘察设计院有限公司 | Tunnel drainage device and drainage method thereof |
| CN111287309B (en) * | 2020-03-06 | 2021-03-23 | 佛山轨道交通设计研究院有限公司 | Subway interval separation type wastewater pump house structure and construction method thereof |
| CN111395066B (en) * | 2020-04-28 | 2024-07-12 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | Reconstruction structure and construction method of existing railway subgrade underground drainage system |
| DE102022103878A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Wayss & Freytag Ingenieurbau Ag | tunnel structure |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2251080A (en) * | 1940-02-15 | 1941-07-29 | Taber Arthur Pratt | Sewer cartridge |
| JPS62180799A (en) * | 1986-02-05 | 1987-08-08 | Nippon Nohyaku Co Ltd | Cleaning agent for well |
| TW272942B (en) * | 1993-02-10 | 1996-03-21 | Takeda Pharm Industry Co Ltd | |
| AU5968394A (en) * | 1993-02-17 | 1994-09-14 | Deutsche Nalco-Chemie Gmbh | Process for preventing deposits in a structure's drainage system |
| JP3384042B2 (en) * | 1993-08-06 | 2003-03-10 | 日産化学工業株式会社 | Tablets for scale prevention |
-
1998
- 1998-04-15 CH CH86498A patent/CH689452C1/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-03-22 DE DE29905245U patent/DE29905245U1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-22 EP EP99105768A patent/EP0950641A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10114053C2 (en) * | 2000-10-09 | 2003-04-30 | Friedhelm Sieker | Road drainage system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0950641A3 (en) | 2000-04-12 |
| CH689452A5 (en) | 1999-04-30 |
| EP0950641A2 (en) | 1999-10-20 |
| CH689452C1 (en) | 2004-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE29905245U1 (en) | Custodian stones to prevent or reduce the formation of deposits in building drainage systems | |
| EP0638049B2 (en) | Process for preventing deposits in a structure's drainage system | |
| DE2704438C2 (en) | Procedure for repairing drain pipes | |
| EP0404999B1 (en) | Method of sealing landfills or the like | |
| DE2848311A1 (en) | STABILIZED Aqueous GEL-FORMING SYSTEMS, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND THEIR USE | |
| CH679305A5 (en) | ||
| WO2000040811A1 (en) | Water conduit | |
| CH694022A5 (en) | Lime protection stone for minimization of carbonate deposit formation in a dewatering system for a construction, contains at least one water-conditioning agent | |
| DE1817606A1 (en) | Sealing of dormant water reservoirs | |
| WO1995000264A1 (en) | Method of treating contaminated soil and a device for carrying out the method | |
| DE19604525C2 (en) | High-lying waterproofing sole with construction pit enclosure | |
| DE10227951B4 (en) | Method for controlling water quality in open waters | |
| CH697611B1 (en) | Process for conditioning Mountain Water in primary drainage systems of tunnels. | |
| EP2479148A1 (en) | Method for reducing the flushing costs of drainage systems | |
| DE102004030966B4 (en) | Method for multifunctional control of water quality in open waters | |
| CH661548A5 (en) | METHOD FOR STRENGTHENING AND WATERPROOFING CONSTRUCTIONS, CONSTRUCTION ELEMENTS, STONES AND GROUND, IN PARTICULAR CHANNELS AND PIPELINES. | |
| DE2501312A1 (en) | High strength, frost resistant bottoming and ballast - obtd. by granulating waste ash and mixing with binders | |
| DE19955735A1 (en) | Drainage system has a filter layer over a drainage trench, with a filter seal to give water extraction into a water holding zone, for effective road/roof drainage without overflows | |
| DE10044261A1 (en) | Device, for stabilizing environment with flooding of residual open-cast mining holes with alkaline surface water, has in slagheap region in groundwater flow direction in front of water to be protected, device for entry of alkaline liquid | |
| WO1989005887A1 (en) | Process for making soil impermeable to water, in particular for repairing leaking underground tubes or for improving the durability of structures | |
| CH686040A5 (en) | Preventing formation of deposits in drainage system | |
| DE2039145C (en) | Method for damming water-containing abandoned mine tunnels | |
| von Wachenfelt | A field test of all-weather surfaces for horse paddocks | |
| CH695612A5 (en) | Solvolysis of alkaline earth metal containing incrustation/sinterization, useful for building drainage system, comprises reacting oligomers from 3,4-dihydropyrrol-2,5-dione unit and succinic acid mono amide units with alkaline earth metal | |
| DD276699A5 (en) | METHOD FOR WATER TREATMENT OF EARTH |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990729 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20021001 |