DE901271C

DE901271C - Methods of improving cement slurry

Info

Publication number: DE901271C
Application number: DEB18306A
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Walter Bernatzik; Maria Pleithner Ge Praschnikar
Original assignee: MARIA PLEITHNER GEB PRASCHNIKA
Current assignee: MARIA PLEITHNER GEB PRASCHNIKA
Priority date: 1951-12-22
Filing date: 1951-12-22
Publication date: 1954-01-07

Description

Verfahren zum Verbessern von Zementschlämmen Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Verbessern von Zementschlämmen durch Zusatz von Wasserglas.Process for improving cement slurries Object of the invention provides a method for improving cement slurries by adding water glass.

Es ist bekannt, in den Untergrund, in poröses Lockergestein oder in Mauerwerk Zementschlämme einzupressen, die nach dem Abbinden eine Abdichtung und Verfestigung des Untergrundes, Lockergesteins oder Mauerwerks hervorrufen.It is known to be in the subsoil, in porous loose rock or in Grouting cement slurry into masonry, which after setting creates a seal and Solidify the subsoil, loose rock or masonry.

Es ist weiter bekannt, daß sich diese Zementschlämme durch lang anhaltendes Rühren verdicken und auch thixotrope Eigenschaften annehmen können. Dabei ist nachteilig, daß durch das Rühren ein großer Zeitverlust entsteht und: daß die Zementschlämme, wenn sie die genannten Eigenschaften erhalten haben, bereits unmittelbar vor dem Abbinden stehen, so daß eine länger andauernde Verpressung nicht mehr möglich wird.It is also known that this cement slurry by long-lasting Thicken stirring and can also take on thixotropic properties. The disadvantage here is that there is a great loss of time by stirring and: that the cement slurry, if they have received the properties mentioned, immediately before Stand setting, so that a longer lasting pressing is no longer possible.

Es ist weiter bekannt, Zementschlämme durch Zusätze, wie z. B. Bentonit, pumpfähig und thixotrog zu machen. Dies hat wiederum den Nachteil, daß dadurch die Festigkeit des Zements sehr wesentlich herabgesetzt und das Abbinden hinausgezögert wird, so daß z. B. bei der Verpressung von Ölbohrungen 5 bis 6 Tage abgewartet werden müssen, bis das Bohrloch wieder aufgebohrt werden kann.It is also known to cement slurry by additives, such as. B. Bentonite, to make it pumpable and thixotropic. This in turn has the disadvantage that this results in the The strength of the cement was significantly reduced and the setting was delayed is so that z. B. wait 5 to 6 days when pressing oil wells until the borehole can be re-drilled.

Es ist weiter bekannt, daß man beim Anheben abgesunkener Bauwerke mit Vorteil thixotrope Zementschlämme verwendet, welche unter Wasserglaszusatz hergestellt worden sind. Es ist schließlich auch bekannt; Wasserglas mit Zement zu vermischen und auf diese Weise bei Verlust hoher Festigkeiten eine abdichtende Wirkung mit raschem Abdichten zu erzielen.It is also known that when lifting sunken structures Advantageously, thixotropic cement slurries are used, which are produced with the addition of water glass have been. It is also known after all; Mix water glass with cement and in this way a sealing effect with loss of high strength to achieve rapid sealing.

Es wurde nun gefunden, daß Zementschlämme durch Zusatz von Wasserglas bei Einhaltung bestimmter Mengenverhältnisse sich derart verbessern lassen, daß sie hierdurch unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile ungewöhnliche und bisher unbekannte Eigenschaften erhalten, auf Grund deren mit ihnen eine Reihe von Arbeiten durchgeführt werden können, die mit solchen bisher nicht möglich waren.It has now been found that cement slurry by adding water glass if certain proportions are adhered to, they can be improved in such a way that thereby avoiding them the aforementioned disadvantages are unusual and obtained hitherto unknown properties, on the basis of which with them a number can be carried out by work that was previously not possible with such.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß zu dem mit bloßem Wasser angesetzten Zementschlamm, gegebenenfalls vor einer etwaigen Zugabe von Füllstoffen, wie Sand, Sägespäne u. dgl., Wasserglas in einer Menge zugesetzt wird, welche einerseits so gering ist, daß sie auf den Abbinde-und Verfestigungsvorgang des Zements ohne oder zumindest ohne wesentlichen Einfluß bleibt, und andererseits hoch genug ist, dem Zementschlamm thixotrope Eigenschaften zu verleihen.This inventive method is that to the bare Cement sludge mixed with water, if necessary before any fillers are added, such as sand, sawdust and the like, water glass is added in an amount which on the one hand is so small that it does not affect the setting and setting process of the cement or at least remains without significant influence, and on the other hand is high enough, to give the cement slurry thixotropic properties.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird damit der Wasserglaszusatz derart bemessen, daß wohl die kolloidchemischen Auswirkungen des Silikatgels, das sich in Kontakt mit dem Zement befindet, zur Geltung kommen, jedoch ohne daß damit in den Abbinde- und Verfestigungsvorgang des Zements eingegriffen wird.In the context of the method according to the invention, the water glass additive is thus used dimensioned in such a way that the colloidal chemical effects of the silicate gel that is in contact with the cement, come into play, but without it intervenes in the setting and solidification process of the cement.

Der auf diese Weise hergestellte Zementschlamm hat vom Augenblick des Wasserglaszusatzes an die thixotropen Eigenschaften, wie sie sonst nur nach stundenlangem Rühren erreicht werden können. Die Höhe der Thixotropie und die Viskosität des Zementschlammes hängen idabei vom Mischungsverhältnis ab.The cement slurry produced in this way has from the moment the addition of water glass to the thixotropic properties, as otherwise only after hours of stirring can be achieved. The level of thixotropy and the viscosity of the cement slurry depend on the mixing ratio.

Trotz ihrer gegebenenfalls großen Dickflüssigkeit läßt sich ein solcher Schlamm mühelos verpumpen und verträgt Unterbrechungen im Pumpbetrieb, ohne daß ein Absetzen des Zements in den Rohrleitungen erfolgt. Wegen des geringen Wasserglasgehalts sind die Festigkeiten der abgebundenen Schlämme sehr hoch, und die Wasserdichtigkeit ist voll gewährleistet.In spite of their possibly great viscosity, such a can be Pump sludge effortlessly and tolerate interruptions in pumping operation without the cement settles in the pipelines. Because of the low water glass content the strength of the set sludge is very high, and the water tightness is fully guaranteed.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß erfindungsgemäß hergestellte Schlämme, sofern innerhalb derselben der Zementgehalt hierfür ausreichend hoch gewählt ist, nach dem Wasserglaszusatz praktisch kein weiteres Wasser aufnehmen. Diese Eigenschaft, sich nachträglich nicht mehr mit Wasser zu vermischen, bietet so u. a. auch die Möglichkeit, solche Schlämme direkt in stark strömendes Grundwasser einzupressen.Another important advantage is that according to the invention produced sludge, provided that the cement content is sufficient for this is chosen to be high, after the addition of waterglass, practically no further water is absorbed. This property of not mixing with water afterwards is offered so inter alia also the possibility of such sludge directly in strongly flowing groundwater press in.

Die abgebundenen Schlämme der erfindungsgemäßen Art sind außerdem gegen chemische Angriffe außerordentlich widerstandsfähig, da innerhalb des Zementkorngerüstes sich ein zweites Gerüst aus Silikatgel bildet, welches eine nahezu völlige Dichtigkeit zur Folge hat.The set sludges of the type according to the invention are also extremely resistant to chemical attack because it is within the cement grain structure a second framework of silicate gel forms, which is almost completely impermeable has the consequence.

Versuche haben gezeigt, daß abgebundene Schlämme der erfindungsgemäßen Art, wenn sie mit Salzsäure begossen werden, nur in den ersten Momenten ein Aufbrausen zeigen, welches in kurzer Zeit zurückgeht und vollkommen verschwindet. Der nicht umgesetzte Überschuß der Salzsäure beweist, daß der -chemische Angriff .der Salzsäure auf den Zement durch die von dem Silikatgel gebildete Schutzschicht verhindert wird.Experiments have shown that set sludge of the invention Kind of effervescent only in the first few moments when doused with hydrochloric acid show which in a short time goes back and completely disappears. Not that converted excess of hydrochloric acid proves that the chemical attack of the hydrochloric acid on the cement is prevented by the protective layer formed by the silicate gel.

Als besonderer Vorteil kommt für Schlämme der erfindungsgemäßen Art auch noch hinzu, daß beim Erstarren der Schlämme das Volumen gleichbleibt, so daß eine wesentliche Zementersparnis erzielt wird und die Gewähr gegeben ist, daß voll verpreßte Hohlräume auch nach dem Abbinden tatsächlich voll zementiert sind.A particular advantage for sludges of the type according to the invention also added that when the sludge solidifies, the volume remains the same, so that a substantial cement saving is achieved and there is a guarantee that full grouted cavities are actually fully cemented even after setting.

Durch das Zusammenspiel Wasserglas-Zement wird die Schwindung im Vergleich zu reinem Zement praktisch auf Null herabgesetzt. So konnte z. B. beobachtet werden, daß große Zementplatten, wie sie bei Austritt von Zementschlämmen der erfindungsgemäßen Art an undichten Stellen gebildet wurden, ohne jeglichen Schwindriß erstarrten und unverändert blieben.Due to the interaction between water glass and cement, the shrinkage is compared reduced to practically zero compared to pure cement. So could z. B. be observed, that large cement slabs, such as those according to the invention when cement slurry escapes Art were formed at leaks, solidified without any shrinkage cracks and remained unchanged.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann unter Wahrung der vorerwähnten Vorteile auch derart gearbeitet werden, daß zunächst Wasser und Wasserglas gemischt und die Zementschlämme mit diesem Gemisch angesetzt werden.In the context of the method according to the invention, while maintaining the The aforementioned advantages can also be worked in such a way that initially water and water glass mixed and the cement slurry is made up with this mixture.

Die Anwendbarkeit von Schlämmen der erfindungsgemäßen Art ist nach allem außerordentlich vielseitig. Sie können z. B. überall da angewendet werden, wo der Untergrund übermäßige Mengen Dichtungsmittel aufnimmt, ferner zum Verpressen von künstlich eingebrachtem Splitt, zur Schaffung eines Betons, zur Verpressung der Hohlräume bei Vorspannbeton zum Einbinden der vorgespannten Bewehrung und für dergleichen Zwecke mehr.The applicability of sludges of the type according to the invention is after especially extremely versatile. You can e.g. B. can be used everywhere, where the substrate absorbs excessive amounts of sealant, furthermore for grouting of artificially introduced chippings, to create a concrete, for grouting the cavities in prestressed concrete to incorporate the prestressed reinforcement and for the same purposes.

Im Rahmen der oben angeführten Bereiche sind die Mischungsverhältnisse im jeweiligen Einzelfall den jeweils gegebenen örtlichen Verhältnissen und dem jeweils zu verfolgenden Ziel anzupassen: So hat sich z. B. eine Mischung von 5oo 1 Wasser; ao Sack Zement und 2o 1 Wasserglas außerordentlich gut bewährt, zumal zu diesem Schlamm noch weitere Füllstoffe, wie Sägemehl, Sand u, dgl., zugesetzt werden können, ohne daß dadurch Pumpfähigkeit und Festigkeit verringert würden.The mixing ratios are within the ranges listed above in each individual case the given local conditions and the respective to adapt the goal to be pursued: B. a mixture of 500 liters of water; ao bag of cement and 2o 1 water glass have proven extremely effective, especially for this one Other fillers such as sawdust, sand and the like can be added to the sludge, without reducing pumpability and strength.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for improving cement slurry by Addition of water glass, characterized. that to that made up with bare water Cement slurry, if necessary before any addition of fillers such as sand, Sawdust and the like, water glass is added in an amount that is on the one hand so is small that it affects the setting and solidification process of the cement without or remains at least without significant influence, and on the other hand is high enough that To impart thixotropic properties to cement slurry. a. Method according to claim i, characterized in that the cement content within the cement slurry is so is chosen high; that after the addition of water glass, the cement sludge is practically nonexistent absorbs more water. 3. The method according to claim i or a, characterized in that that first mixed water and water glass and the cement slurry with this mixture is set.