DE3329913C2 - Verfahren zum Befestigen von Sand - Google Patents

Verfahren zum Befestigen von Sand

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Abstract

Sandböden, z. B. lößhaltige Wüstenböden, werden mit einer wäßrigen Dispersion von pyrogen hergestelltem Siliciumdioxid und/oder entsprechenden Mischoxiden des Siliciums behandelt.

Description

10
Es ist bekannt Kieselsäurehydroso! mit Natriumchlorid zu vermischen und diese Mischung Kies oder Sand zuzusetzen. Durch diesen Zusatz bildet sich eine undurchlässige Masse. Dieses Verfahren wird zur Verfestigung von lockeren Böden im Bauingenieurwesen, Bergbau und bei Bohrungen eingesetzt
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Befestigen von Sand, welches dadurch gekennzeichnet ist daß man den Sand mit einer wäßrigen Dispersion von pyrogen hergestelltem Siliciumdioxid und/oder entsprechenden Mischoxiden des Siliciums behandelt
Die erfindungsgemäß eingesetzte wäßrige Dispersion kann eine Konzentration von 0,1 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 24 Gew.-% aufweisen.
Erfindungsgemäß mit vorteilhaftem Ergebnis einsetzbare wäßrige Dispersionen des pyrogen hergestellten Siliciumdioxides und/oder Aluminium-Mischoxides des Siliciums sind in der Schriftenreihe Pigmente Nr. 33 der Firma Degussa Ausgabedatum Juli 1982, beschrieben.
In einer bevorzugten Ausfühmngsform der Erfindung ka-;n eine wäßrige Dispersion eingesetzt werden, die ein pyrogen hergestelltes Mischoxid aus Aluminiumoxid und Siliciumdioxid enthält Der Aluminiumoxidgehalt des Mischoxides beträgt z. B. bis 13 Gew.-%. Die wäßrige Dispersion enthält dabei 150 g/l Siliciumdioxid. Die Viskosität beträgt bei 2O0C 1,1 bis 1,40E Der pH-Wert beträgt 5—6 und das spezifische Gewicht 1,08 g/cm3 (bei 200C). Diese Dispersion ist unter der Kurzbezeichnung K 315 im Handel (Degussa AG) erhältlich.
Als pyrogen hergestelltes Mischoxid des Siliciums kann auch zum Beispiel ein Bor/Silicium-Mischoxid eingesetzt werden. Es kann durch die folgenden Kenndaten gekennzeichnet sein:
cherweise sind zur Verfestigung von Sandböden nicht hoch konzentrierte wäßrige Dispersionen pyrogen gewonnener Kieselsäuren bzw. deren Mischoxide erforderlich. Bereits ein einmaliges Tränken von Sand mit 1- bzw. 5%iger wäßriger AEROSIL-Silicium-Aluminium-Dispersion (K 315) ist ausreichend, um eine Verfestigung zu erzielen. Die natürliche Bodenerosion durch Regen und Wind in Verbindung mit Temperatureinflüssen kann durch das erfindungsgemäße Verfahren deutlich vermindert werden.
Das Beispiel demonstriert die Verfestigung:
200 g trockener Wüstensand werden in eine Petrischale gegeben und ohne Bewegung oder eine sonstige Durchmischung einmal mit 10 ml einer 5%igen AEROSIL-K 315-Lösung besprüht Die Petrischale bleibt bei Raumtemperatur 24 Stunden stehen, wobei das Wasser verdampft Beim Eintauchen des so gefestigten Sand-Körpers in Wasser bleibt die ursprüngliche Form mehrere Minuten lang im Wasser erhalten, ehe ein Zerfall eintritt Eine Vergleichsprobe desselben Sandes, die anstelle der AEROSIL-Dispersion lediglich mit Leitungswasser besprüht wurde, zerfällt unmittelbar nach dem Eintauchen in Wasser.
BET-Oberfläche
B2O3-Gehalt
Glühverlust Trocknungsverlust
pH-Wert
180m2/g
34 Gew.-%,
bezogen auf die getrocknete
Substanz
bei 105°C
3 bis 3,8
(bei 4%iger Suspension
des Oxides in Wasser)
45
50
55
Der Sand kann erfindungsgemäß mit der wäßrigen Dispersion vermischt oder besprüht werden, wobei im besonderen bei größeren Flächen der Sand vorteilhafterweise mit der wäßrigen Dispersion besprüht wird.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich ist, ohne weitere Zusätze und ohne Anwendung von hohen Temperaturen eine Verfestigung von Sandböden zu erzielen, die weitgehend unabhängig davon ist, wie hoch der Sandgehalt natürlicher Böden ist. Wüstenböden können z. B. nur wenige Prozente Löß, aber auch bis zu 60% nichtsandartige Bestandteile enthalten. Erstaunli-
60
65

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Befestigen von Sand, dadurch gekennzeichnet, daß man den Sand mit einer wäßrigen Dispersion von pyrogen hergestelltem Siliciumdioxid und/oder entsprechenden Mischoxiden des Siliciums behandelt
DE3329913A 1983-08-09 1983-08-19 Verfahren zum Befestigen von Sand Expired DE3329913C2 (de)

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FR8409386A FR2550797B1 (fr) 1983-08-19 1984-06-15 Procede de consolidation de sable
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