DE3538791A1 - Process for hardening of waterglass solutions and hardening system for this purpose - Google Patents
Process for hardening of waterglass solutions and hardening system for this purposeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Härten von Wasser glaslösungen und ein hierzu besonders geeignetes Härtungs system für Wasserglaslösungen. Insbesondere strebt die Erfin dung die Härtung von Wasserglaslösungen in Gegenwart von ste henden oder fließenden Wässern an, ohne daß sich das System bei Zugabe des Härtungsmittels entmischt.The invention relates to a method for hardening water glass solutions and a particularly suitable hardening agent system for water glass solutions. In particular, the Erfin strives the hardening of water glass solutions in the presence of ste running or flowing water without the system segregated when adding the hardening agent.
Es ist bekannt, Wasserglaslösungen durch Zusatz von Härtungs mitteln, wie Säuren, Salzen, z. B. Borax, und anderen Zusätzen zu härten, so daß mit derartigen Gemischen Fugen, Klüfte und Risse in Bauwerken und Tunneln abgedichtet und verfestigt wer den können.It is known to add hardening to water glass solutions agents such as acids, salts, e.g. B. Borax, and other additives to harden so that joints, fissures and Cracks in structures and tunnels are sealed and consolidated that can.
Ein Problem bestand bisher darin, daß sich die hierzu einge setzten Mischungen aus Wasserglas und Härtungsmittel bei der Injektion in Gegenwart von Wasser entmischten, so daß ein Arbeiten in Gegenwart von Wasser praktisch unmöglich war.One problem so far has been that they have agreed to this add mixtures of water glass and hardener the injection in the presence of water segregated so that working in the presence of water was practically impossible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Härtung von Wasserglaslösungen in der Weise auszuführen, daß sich die unter Zusatz von Härtungsmitteln bildenden Gemische der Was serglaslösung in Gegenwart von Wasser nicht entmischen, sondern zu einer festen und gegebenenfalls elastischen Abdichtung bei Fugen, Rissen und Klüften in Bauwerken, Tunneln und geo logischen Formationen verarbeiten lassen. The invention has for its object the hardening of Execute water glass solutions in such a way that the with the addition of mixtures which form hardening agents Do not separate the glass solution in the presence of water, but instead for a firm and possibly elastic seal for joints, cracks and fissures in buildings, tunnels and geo process logical formations.
Hierzu schlägt die Erfindung das Verfahren nach Anspruch 1 vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Wasserglas lösung ein Reaktionsgemisch zugesetzt wird, das mindestens ein Polyisocyanat und mindestens einen Amin-Härtungsvermittler enthält und dem gegebenenfalls zusätzlich Emulgatoren und/oder Weichmacher zugesetzt sein können.To this end, the invention proposes the method according to claim 1 before, which is characterized in that the water glass solution is added a reaction mixture that at least a polyisocyanate and at least one amine curing agent contains and optionally additionally emulsifiers and / or Plasticizers can be added.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Verfahrensansprüche 2 bis 15.Preferred embodiments of the method according to the invention are the subject of procedural claims 2 to 15.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist auch ein Reaktionshärter für Wasserglaslösungen, der ein Polyisocyanat und vorzugs weise ein Diisocyanat und einen Amin-Härtungsvermittler und vorzugsweise ein tertiäres aliphatisches und/oder cyloalipha tisches Amin (bevorzugt mit 4 bis 10 C-Atomen) sowie gegebenenfalls Emulgatoren und/oder Weich macher enthält.Another object of the invention is also a reaction hardener for water glass solutions, which is a polyisocyanate and preferred as a diisocyanate and an amine curing agent and preferably a tertiary aliphatic and / or cyloalipha table amine (preferably with 4 to 10 carbon atoms) and optionally emulsifiers and / or soft maker contains.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und das dabei angewendete Wasserglas-Härtungssystem wird es möglich, sämtliche Fugen, Risse und Klüfte in Bauwerken, Tunneln und geologischen For mationen, die frei von Wasser sind oder in denen sich stehendes oder fließendes Wasser befindet, abzudichten und zu verfesti gen, ohne daß eine Entmischung mit dem Wasser stattfindet. By the method according to the invention and the one used Water glass hardening system it becomes possible to all joints, Cracks and fissures in structures, tunnels and geological forms mations that are free of water or that contain or running water, to seal and solidify conditions without segregation with the water.
Dieses Ergebnis ist angesichts der Entmischungstendenz bei den bisherigen Wasserglaslösung-Härtungsmittel-Systemen sehr überraschend.This result is in view of the tendency towards segregation the previous water glass solution hardener systems very much surprised.
Im Gegensatz zu den bisher eingesetzten Wasserglas-Härtungs systemen entmischt sich das erfindungsgemäß eingesetzte Sy stem aus Wasserglas und Reaktionshärter bei der Injektion nicht. War bisher das Arbeiten in Gegenwart von Wasser praktisch nicht möglich, da sich das System unter Einsatz der auf dem Markt befindlichen Härter stets entmischte, können nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren Fugen-, Riß- und Kluft-Dichtungen er halten werden, ohne daß eine Entmischung des Systems eintritt, auch nicht in Gegenwart von Wasser, so daß die geforderten Fe stigkeitswerte und gegebenenfalls bestimmte Elastizitäts eigenschaften gezielt eingestellt werden können.In contrast to the previously used water glass hardening systems segregates the Sy used according to the invention stem made of water glass and reaction hardener during injection. So far, working in the presence of water was practically not possible because the system is using the on the market the hardener present can always be separated, after the invent method according to joints, cracks and gaps seals hold without segregation of the system occurring, not even in the presence of water, so that the required Fe strength values and, if necessary, certain elasticity properties can be set specifically.
Das erfindungsgemäß verwendete System aus Wasserglaslösung und Reaktionsgemisch kann innerhalb einer Zeit von etwa 1 Mi nute bis 2 Stunden verarbeitet werden, da es eine entsprechen de Abbindezeit aufweist. Man kann praktisch innerhalb aller üblichen Temperaturbereiche arbeiten. Die erfindungsgemäß er hältliche Abdichtung ist hervorragend bearbeitbar und gleicht in verschiedener Hinsicht einem Material aus Fiberglas. In der Praxis wird das aus den beiden Komponenten gebildete Abdichtmaterial vorzugsweise vor Ort gemischt und mit einer normalen Druckpumpe verpreßt. Es ist aber auch möglich, die beiden Komponenten über eine Zweikomponentenpumpe durch einen Schneckenmischer fließen zu lassen und direkt vor Ort zu mi schen und dann das Materialsystem in die Klüfte zu injizie ren.The water glass solution system used according to the invention and reaction mixture can be consumed within about 1 mi can be processed up to 2 hours since it corresponds to one en has setting time. You can practically do it all usual temperature ranges work. The invention he Durable seal is excellent to work with and is the same a fiberglass material in various ways. In practice, this is formed from the two components Sealing material preferably mixed on site and with a normal pressure pump pressed. But it is also possible that two components via a two-component pump by one Let screw mixers flow and mix directly on site and then inject the material system into the fissures ren.
Aufgrund der günstigen Verarbeitbarkeit des Zweikomponenten systems ist eine relativ kurze Einstellung des Materials mög lich, und das Material kann beispielsweise innerhalb einer Zeit von 1 bis 2 Stunden sowohl bei hohen als auch bei tieferen Temperaturen verarbeitet werden.Because of the favorable processability of the two-component systems, a relatively short setting of the material is possible Lich, and the material can, for example, within a Time of 1 to 2 hours for both high and low Temperatures are processed.
Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen, wird angenom men, daß beim Härten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Reaktion zwischen dem silikatischen Material und dem Polyisocyanat unter Vermittlung der Aminkomponente eintritt. Es hat sich gezeigt, daß das mit dem Wasserglas umzusetzende Reaktionsgemisch vorzugsweise aus Diisocyanaten, wie z. B. Toluylen-diisocyanat (2,4 und/oder 2,6-TDI-Isomere) oder 4,4′-Methylen bis (phenylisocyanat) und einem tertiären aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Amin, wie beispielsweise bestimmten Cyclohexylaminderivaten, bestehen sollte. Dieses Reaktionsgemisch enthält vorzugsweise Emulgatoren, wie nicht-ionische Emulgatoren, wobei die Alkyl ester von aromatischen Polycarbonsäuren besonders geeignet sind und die Gesamtreaktion günstig beeinflussen.Without wanting to commit to a theory, is accepted men that when curing according to the inventive method a reaction between the silicate material and the Polyisocyanate occurs with the mediation of the amine component. It has been shown that what can be implemented with the water glass Reaction mixture preferably from diisocyanates, such as. B. Toluene diisocyanate (2,4 and / or 2,6-TDI isomers) or 4,4'-methylene bis (phenyl isocyanate) and a tertiary aliphatic and / or cycloaliphatic Amine, such as certain cyclohexylamine derivatives, should exist. This reaction mixture preferably contains Emulsifiers, such as non-ionic emulsifiers, the alkyl esters of aromatic polycarboxylic acids are particularly suitable are and favorably affect the overall reaction.
Die beiden Komponenten, d. h. die Wasserglaslösung und das Polyisocyanat enthaltende Reaktionsgemisch werden am besten vor Ort miteinander vermischt und dann in die Klüfte inji ziert. Das Mischungsverhältnis wird vorzugsweise so einge stellt, daß gleiche Gewichtsteile beider Komponenten mitein ander versetzt werden. Aufgrund der bevorzugten Wasserglas zusammensetzung bzw. der aus den Dichten zu berechnenden Wasserglaszusammensetzungen und der vorzugsweisen Bereiche für zuzusetzendes Polyisocyanat ist für den Fachmann ohne wei teres zu errechnen, wie das SiO₂/Isocyanat-Verhältnis einge stellt werden muß. Die Mitwirkung des Weichmachers bzw. des Emulgators ist offensichtlich nicht auf die reine Funktions wirkung beschränkt. Es hat vielmehr den Anschein, daß bei spielsweise die Dialkylester von aromatischen Dicarbonsäuren in einer bisher noch nicht aufgeklärten Weise in die Umsetzung miteingreifen. Besonders geeignete Ester sind die Weichmacher der Palatinol®-Reihe, die im Handel unter den Typenbezeichnungen A, AH, C, D, DIO, DN, IC, M, Z, P 711, 811 und 911 erhältlich sind.The two components, i. H. the water glass solution and that Reaction mixture containing polyisocyanate are best mixed together on site and then inji into the fissures graces. The mixing ratio is preferably used in this way represents that equal parts by weight of both components to be moved. Because of the preferred water glass composition or the one to be calculated from the densities Water glass compositions and the preferred areas for add polyisocyanate is for the expert without white teres to calculate how the SiO₂ / isocyanate ratio turned must be put. The participation of the plasticizer or Emulsifier is obviously not purely functional limited effect. Rather, it appears that at for example the dialkyl esters of aromatic dicarboxylic acids implementation in a way that has not yet been elucidated intervene. The plasticizers are particularly suitable esters the Palatinol® series, which are commercially available under the type designations A, AH, C, D, DIO, DN, IC, M, Z, P 711, 811 and 911 available are.
Über einen Schneckenmischer wurden durch eine Zweikomponten pumpe in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 1 eine Wasser glaslösung mit einer Dichte von 37 bis 39 B´ (Komponente I) und eine Reaktionsgemischkomponente (Komponente II) mitein ander vermischt, die bezogen auf 100 g, 58 g eines aroma tischen Diisocyanats und 42 g eines Alkylesters einer aroma tischen Dicarbonsäure sowie 0,2 g eines Amin-Härtungsmittels enthielten.Over a screw mixer were through a two component pump a water in a weight ratio of about 1: 1 glass solution with a density of 37 to 39 B´ (component I) and a reaction mixture component (component II) other blended based on 100 g, 58 g of an aroma table diisocyanate and 42 g of an alkyl ester of an aroma table dicarboxylic acid and 0.2 g of an amine curing agent contained.
Als Einzelkomponenten des Reaktionsgemisches wurden die vorstehend konkret genannten Verbindungen getestet, wobei abgesehen von einigen Abstufungen ausgezeichnete Ergeb nisse erhalten wurden.The individual components of the reaction mixture were Compounds specifically mentioned above tested, wherein apart from some gradations excellent results nisse have been obtained.
Nach Injizieren eines Gemisches in eine Fuge konnte die In jektionsmasse noch ca. 1 bis 2 Stunden verarbeitet werden, so daß eine ausgezeichnet abdichtende Fugenmasse erhalten wurde. Auch in Gegewart von stehendem oder fließendem Wasser ließ sich das Wasserglas-Härter-System ohne irgendein Anzeichen von Entmischung verarbeiten und entsprechend zur Abdichtung von Fugen, Klüften und Rissen in Bauwerken, wie Tunneln, aber auch in geologischen Formationen verwenden.After injecting a mixture into a joint, the In injection mass can be processed for about 1 to 2 hours, see above that an excellent sealing grout was obtained. Also left in the presence of standing or running water the water glass hardener system without any sign of Process segregation and seal accordingly Joints, fissures and cracks in buildings, such as tunnels, but also use in geological formations.
Die Festigkeitseigenschaften der ausgehärteten Wasserglas zusammensetzungen waren außerordentlich günstig.The strength properties of the hardened water glass compositions were extremely cheap.
Claims (17)
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DE19853538791 DE3538791A1 (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Process for hardening of waterglass solutions and hardening system for this purpose |
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DE19853538791 Withdrawn DE3538791A1 (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Process for hardening of waterglass solutions and hardening system for this purpose |
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