HU181573B - Eljárás szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek szilárdságának és vízzáráságának fokozására hidrogélt szolgáltató vizes monomer eleggyel - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya javított eljárás szemcsés anyagok és/ vagy szilárd testek, így mélyépítési és építési szerkezetek, műtárgyak (elsősorban hibás föld alatti csatornahálózatok és egyéb csővezetékek), előregyártott idomtestek, építőelemek, üregek és talaj szilárdítására, tömítésére és vízzáróvá tételére.

Description

HIVATAL

Feltalálók:		Szabadalmas:
Csanda Ferenc oki. mérnök	(25%),	MTA Természettudományi Kutató
Czerny Győző oki. vegyészmérnök	(25%),	Laboratóriumai (75%), Földmérő és
Dr. Nagy Gábor oki. vegyészmérnök	(25%),	Talajvizsgáló Vállalat (25%)
Dr. Székely Tamás oki. vegyész	(25%).	Budapest
Budapest

Eljárás szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek szilárdságának és vízzáráságának fokozására hidrogélt szolgáltató vizes monomer eleggyel

A találmány tárgya javított eljárás szemcsés anyagok és/ vagy szilárd testek, így mélyépítési és építési szerkezetek, műtárgyak (elsősorban hibás föld alatti csatornahálózatok és egyéb csővezetékek), előregyártott idomtestek, építőelemek, üregek és talaj szilárdítására, tömítésére és vízzáróvá tételére.

Mélyépítési és építési szerkezetek és műtárgyak tömítésére, szilárdságának fokozására és vízzáróvá tételére eddig már számos módszert dolgoztak ki. Ezek az ismert módszerek talajszilárdításra, továbbá a talajban képződött természetes 10 vagy mesterséges (pl. fúrt) hézagok és üregek tömítésére és szilárdítására is alkalmasak. E módszerek egyik legfontosabb alkalmazási területe a hibás, nem vízzáró föld alatti csatornák, csővezetékek és műtárgyak javítása és vízzáróvá tétele.

Az ismert eljárások legkorszerűbb csoportját azok a módszerek képezik, amelynek során a kezelendő testen, testben és/vagy annak környezetében vízzáró polimer gélt alakítanak ki. A 153 975 számú magyar szabadalmi leírás szerint a vízzáró polimer gél kialakítása során a kezelendő területre 20 vízüveget visznek fel, majd a vízüveget szilícium-tetrafluoridot és hidrogén-fluoridot tartalmazó gázeleggyel kezelik.

A gázelegyet közvetlenül a kezelendő területen is fejleszthetik fluorid-sók (célszerűen nátrium-szilikofluorid) és savak reakciójával. Noha ez az eljárás megfelelő szilárdító és vízzá- 25 ró hatást biztosít, elteijedését nagymértékben gátolja az a körülmény, hogy a gél kialakításához szükséges hidrogénfluorid-tartalmú gázelegy rendkívül mérgező.

A 158 538 számú magyar szabadalmi leírás, valamint a 2 801 983, 2 801 984 és 2 856 380 számú amerikai egyesült 30 államokbeli szabadalmi leírások szerint a vízzáró polimer gélt vízben oldódó gélképző akril-monomerekből és térhálósítószerekből (egy- vagy kétértékű aldehidekből vagy divinilvegyületekből, elsősorban metilén-bisz-akrilamidból) alakít5 ják ki. A polimerizáció iniciálására redox katalizátor-rendszert alkalmaznak, amely oxidáló komponensként alkálifém- vagy ammónium-perszulfátot, redukáló komponensként pedig réz(I)-, vas(II)- vagy ón(II)-vegyületeket, alkálifém-tioszulfátokat, alkálifém-szulfitokat vagy különböző aminvegyületeket tartalmaz. A redox katalizátor-rendszer hatására a gélképző monomer-elegyből pillanatszerű sebességgel alakul ki stabil, szilárd hidrofil gél, amely kiváló vízzáró, tömítő és szilárdító hatással rendelkezik.

Az utóbbi eljárások hátránya az, hogy a polimerizáció vagy túl nagy sebességgel megy végbe, vagy a mérgező kiindulási monomer jelentős része reagálatlanul marad. A helyszínen frissen készített vizes gélképző oldatot ezért igen nagy sebességgel kell a szilárdítandó talajjal vagy a kezelendő tárggyal érintkezésbe hozni, ami speciális nagyteljesítményű kezelőberendezéseket (pl. szivattyúkat stb.) igényel. A kezelőberendezések nagyon könnyen eltömődhetnek, és tisztításuk nehézkes, idő-, anyag- és munkaigényes művelet.

Egy magyar szabadalmi bejelentés eljárást ismertet szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek szilárdságának fokozására és vízzáróvá tételére stabilizált akril-bázisú vizes gélképző rendszerek felhasználásával. Az idézett szabadalmi bejelentés szerint a vizes gélképző rendszert — amely gélképző szerként egy vagy több vízben oldódó akril-monomert, térhálósítószerként metilén-bisz-akrilamid komonomert és/ \agy egy vagy több kétértékű aldehidet, alkálifém- és/vagy

-1181573 ammónium-perszulfátból és egy vagy több aminvegyületből álló redox katalizátor-rendszert, továbbá adott esetben segédanyagokat tartalmaz — molekuláris oxigénnel telített vagy azt megközelítő állapotban viszik fel a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe, majd megszüntetik az oxigén-utánpótlást. Az oxigén-telítettség megszűnésekor azonnal vagy előre meghatározott időn belül a rendszer gélesedik.

Ezzel az eljárással biztonsággal kiküszöbölhetők a stabilizálatlan akrilbázisú gélképző rendszert alkalmazó módszerek hátrányai; nehézségek lépnek fel azonban akkor, ha a gélképző rendszer viszkozitását polimer adagolással jelentősen (10 cP-nél nagyobb értékre) növelik. A rendszeren átbuborékoltatott levegő vagy oxigéntartalmú gázelegy inhibeáló hatása a viszkozitás növelésével arányosan csökken és elnyújtottabbá válik. Gazdaságossági okokból azonban a rendszer viszkozitását számos esetben célszerű jelentősen megnövelni, ellenkező esetben ugyanis túl nagy mennyiségű reaktív oldat szivárog el a kezelendő tárgy környezetében. Az elszivárgó oldat polimerizációját a talajban, a pórusokban lévő levegő szintén késlelteti illetve inhibeálja. A reagálatlan monomer pedig a környezetet szennyezi.

Egy másik magyar szabadalmi bejelentésben ismertetett eljárás szerint ezt a hátrányt úgy küszöbölik ki, hogy aminvegyületet nem tartalmazó vizes gélképző rendszert használnak fel, és a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébejuttatott vizes gélképző rendszert forró vízgőz és/vagy forró inért gáz beavatásával legalább 40 °C-ra, célszerűen legalább 60 °C-ra melegítik fel. Ezzel az eljárással a rendszer gélesedése mindig a kívánt pillanatban indítható be, és a gélesedés igen gyorsan lezajlik. Az eljárás további előnye, hogy igen nagy viszkozitású vizes gélképző oldatok gyors gélesítésére is jó eredménnyel használható fel. Ezzel az eljárással a környezetvédelmi problémák is jelentősen csökkenthetők.

A szabadalmi bejelentésben ismertetett eljárás gyakorlati alkalmazása során azonban kitűnt, hogy számos esetben a csatornák szerkezeti anyaga nem képes a hirtelen hőmérsékletváltozás hatásának kellő mértékben ellenállni, így a hőkezelés során ezekben a csatornákban további repedések, károsodások alakulhatnak ki. Ezért olyan új eljárás kidolgozására van szükség, amely a szabadalmi bejelentésben ismertetett módszer valamennyi előnyével rendelkezik, ugyanakkor azonban alkalmazása során a szerkezeti anyagok károsodása biztonsággal kiküszöbölhető.

A találmány szerinti új eljárás maradéktalanul eleget tesz ezeknek a követelményeknek.

Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a 10—40 súly% akrilamjdot és/vagy metakril-amidot, 0,1—2 súly% vízben oldható vinil-típusú komonomert, 0—2 súly% vízben oldható poliakrilamidot vagy vízben oldaható akrilamid-kopolimert, továbbá 0,01—2 súly% vízben oldódó, szabad gyököket szolgáltató iniciátort (például szerves per- és azovegyületeket, alkálifém- és/vagy ammónium-perszulfátot stb.) tartalmazó vizes gélképző rendszerek — a szabad gyököket szolgáltató iniciátor minőségétől és koncentrációjától függően — szobahőmérsékleten rendszerint kb. 0,5—30 óra alatt gélesednek. Abban az esetben azonban, ha ezt a gélképző rendszert ammóniával hozzuk érintkezésbe, a gélesedés sebessége ugrásszerűen megnő, és a vizes oldatból kb. 3—30 perc alatt stabil szilárd gél alakul ki. A vonatkozó szakirodalom ismeretében az ammóniának ez a hatása egyáltalán nem volt előre látható, mert redox katalizátor-rendszerek redukáló komponenseként ammóniát mindeddig nem alkalmaztak, és az ammóniának sem redukáló hatást, sem pedig a polimerizációt gyorsító egyéb hatást nem tulajdonítottak.

Azt tapasztaltuk továbbá, hogy a gélesedés sebessége tovább fokozható, ha a vizes gélképző rendszerhez az ammóniáénál kisebb bázicitású amin szerves vagy szervetlen savval képezett sóját adjuk 0,1—5 súly% mennyiségben. Az aminsó — ammónia távollétében — a vizes gélképző rendszer gélesedési sebességét egyáltalán nem befolyásolja’. Ammónia hatására azonban az amin-sóból felszabadul a megfelelő amin, amely a jelenlévő szabad gyökös iniciátorral együtt redox katalizátor-rendszert képez, és így jelentősen fokozza a gélesedés sebességét.

Ezen felismeréseink lehetőséget nyújtanak arra, hogy a gélképző rendszer gélesedését mindig a kívánt pillanatban indítsuk be, és igen rövid idő alatt kialakítsuk a gélt a gélképző rendszerrel átitatott vagy azzal kitöltött területen. Minthogy az ammóniás kezelés során a kezelt tárgyak szerkezeti anyaga semmiképpen sem károsodik, ez az eljárás azokon a területeken is igen jó eredménnyel alkalmazható, ahol az előbb ismertetett magyar szabadalmi bejelentésben megadott megoldás a szerkezeti anyag károsodásához vezetne.

Az ammónia az említett hatásokon túl előnyösen fokozza a talajba juttatott reaktív oldat polimerizációját azáltal is, hogy a talaj pórusaiból, a talajvízből, illetve a reaktív oldatból kiűzi az adszorbeált vagy oldott oxigén jelentős részét, így gyorsan megszünteti az oxigén inhibeáló hatását. Mindezek következtében a reaktív oldat gyakorlatilag teljes egészében polimerizál és hidrogéllé alakul, és a környezetben mérgező hatású monomer nem marad vissza. A talajban, illetve a kezelt tárgyakon csak kis mennyiségű ammónia marad vissza, amely a monomerhez képest ártalmatlan anyag, a talajban megkötődik, és műtrágyaként hat.

A találmány tárgya tehát javított eljárás szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek, különösen hibás föld alatti csatornahálózatok és mélyépítési műtárgyak szilárdságának és vízzáróságának fokozására hidrogélt szolgáltató vizes monomer-elegyekkel. A találmány értelmében a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe felvitt, 10—40 súly% akrilamidot és/vagy metakril-amidot, összesen 0,1—2 súly% vízben oldható, vinil-típusú komonomert, 0—2 súly% vízben oldható poliakrilamidot vagy vízben oldható akrilamid-kopolimert, 0,01—2 súly% vízben oldódó, szabad gyököket szolgáltató iniciátort és adott esetben 0,1—5 súly%, az ammóniáénál kisebb bázicitású amin szerves vagy szervetlen savval képezett sóját tartalmazó vizes gélképző rendszert ammóniával hozzuk érintkezésbe.

A találmány szerinti eljárásban felhasznált vizes gélképző rendszerek vinil-típusú komonomorként vízben oldható divinil-vegyületeket (elsősorban metilén-bisz-akrilamidot) és/ vagy vízben oldható vinilkarbonsavakat, így akrilsavat, metakrilsavat, itakonsavat, maleinsavat és hasonló telítetlen karbonsavakat tartalmazhatnak. A vizes gélképző rendszerek a vinilkarbonsavakat az aminsó sóképző komponenseként is tartalmazhatják; ebben az esetben a gélképzéshez szükséges kopolimerizációs partner az ammóniás kezelés során szabadul fel az aminsóból.

A vizes gélképző rendszerek adott esetben a fent felsorolt komponenseken kívül egyéb, önmagukban ismert segédanyagokat is tartalmazhatnak. A segédanyagok például a vizes gélképző rendszer viszkozitását növelő polimerek (így poliakrilamid, hidrolizált poliakrilamid, hidrolizált poliakrilnitril, poliakrilsav kálium-, nátrium- és ammóniumsói és egyéb vízoldható polimerek) vagy a kialakuló gél szilárdságát fokozó, szemcsés vagy szálas szilárd anyagok (így homok, kvarcliszt, azbesztrost, üvegrost, bentonit, pernye,

-2181573 duzzasztott finomszemcsés perlit stb.) lehetnek. Amennyiben aminsót is tartalmazó vizes gélképző rendszerből indulunk ki, a segédanyagoknak az aminsó amin-komponensénél kisebb bázicitásúaknak kell lenniük; ellenkező esetben ugyanis a vizes gélképző rendszer gélesedése idő előtt beindul.

Miként már említettük, a találmány szerinti eljárásban felhasznált vizes gélképző rendszerek — az iniciátor minőségétől és koncentrációjától függően — szobahőmérsékleten rendszerint kb. 0,5—30 órán át tarthatók el változás nélkül. Amennyiben az előre beállított értéknél hosszabb tárolási időre van szükségünk, a gélképző rendszert molekuláris oxigén vagy azt tartalmazó gázelegy (célszerűen levegő) bevezetésével stabilizálhatjuk.

A vizes gélképző rendszert például a következőképpen hozhatjuk érintkezésbe ammóniával:

a) Eljárhatunk úgy, hogy először a vizes gélképző rendszert juttatjuk a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe, szükség esetén a vizes gélképző rendszer fölöslegét eltávolítjuk, majd a vizes gélképző rendszerbe ammóniagázt vagy vizes ammónia-oldatot (célszerűen ammóniagázt) vezetünk. Ez a megoldás talajvízszint felett és talajvízszint alatt elhelyezkedő csatornák és műtárgyak, továbbá szemcsés szilárd anyagok kezelésére egyaránt alkalmas.

b) Eljárhatunk úgy is, hogy a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe először ammóniát juttatunk gáz vagy vizes oldat (célszerűen gáz) formájában, szükség esetén az ammónia fölöslegét eltávolítjuk, és ezután vezetjük be a vizes gélképző rendszert. Ezt a megoldást célszerűen talajvízszint felett elhelyezkedő csatornák, műtárgyak és szemcsés szilárd anyagok (például felső talajrétegek, sziklák stb.) kezelésére alkalmazzuk.

A vizes gélképző rendszert a korábban idézett szabadalmi leírásokban ismertetett módon juttathatjuk a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe. Abban az esetben például, ha nagyobb átmérőjű csatornák javítását kívánjuk elvégezni a találmány szerinti eljárással, a csatornákba a 153 148 sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett térkorlátozó elemeket helyezhetünk. Ekkor a feltőltéshez lényegesen kisebb mennyiségű vizes gélképző rendszerre van szükség. A vizes gélképző rendszer fölöslegét szükség esetén szivattyúzással távolíthatjuk el. Egy előnyös eljárásmód szerint a fölösleg eltávolítása közben atmoszferikusnál nagyobb nyomású sűrített levegő bevezetésével akadályozzuk meg a folyadék visszaáramlását.

A vizes gélképző rendszer és az ammónia érintkezésekor a vizes gélképző rendszerből rövid idő (rendszerint néhány perc) alatt stabil, szilárd gél képződik, amely kiváló tömítő, szilárdító és vízzáró hatást fejt ki. A találmány szerinti eljárás nagy viszkozitású vizes gélképző rendszerek gyors gélesítésére is jó eredménnyel alkalmazható. A kialakított szilárd gél rugalmas és víz hatására duzzad, így a talajban a földmozgások hatására utóbb képződő néhány mm-es repedéseket is tökéletesen eltömi. A kialakult gél szilárdsági és vízzárósági jellemzői megegyeznek a korábbi magyar szabadalmi bejelentésben ismertetett eljárással előállított gélek megfelelő adataival.

A találmány szerinti eljárás a korábbi magyar szabadalmi bejelentésben ismertetett eljárás valamennyi előnyével rendelkezik. Az új eljárás további előnye azonban az, hogy csekély szilárdságú, hirtelen hőmérsékletváltozás hatására sérülékeny szerkezeti anyagok szilárdítására is alkalmas.

A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük.

1. példa cm átmérőjű, 50 cm hosszú üvegcsövet földnedves talajjal töltünk meg. Az üvegcsőbe töltött talajoszlopon alulról felfelé vezetve 1000 1/óra sebességgel ammóniagázt áramoltatunk és kb. 15 percig. Ezután az oszlop tetejére Í00 ml vizes gélképző oldatot töltünk, amelynek összetétele a következő:

súly% akrilamid 0,1 súly% metilén-bisz-akrilamid 0,1 súly% ammónium-perszulfát 1 súly% trietanolamin-hidroklorid

78,8 súly% víz

A folyadék 2—5 perc alatt beszívódik az oszlopba, és kb. 20—30 cm-es úthossz megtétele után előbb a folyadékfront eleje, majd néhány percen belül az egész oldatmennyiség begélesedik. Amennyiben a fenti kísérletben a homokoszlopot előzetesen nem kezeljük ammóniával, a gélesedés csak kb. 5 óra múlva indul meg.

2. példa

A javítandó csatornaszakaszt az I. ábrán mutatjuk be. A csatornaszakaszt 1 csőlezárókkal lezárjuk, majd a 4 tartályban lévő oldattal a 2 aknán keresztül feltöltjük a lezárt csatornaszakaszt úgy, hogy az aknában az oldatszint magassága kb. 2 m-re legyen az akna folyási szintjétől számítva. Az 5 tömítetlenségekbe, repedésekbe, üregekbe, járatokba történő injektáláshoz szükséges nyomást az aknában létrehozott nyomómagassággal biztosítjuk. Ezért az exfiltráció mértékétől függően az oldatot az aknában szükség szerint utántöltjük. A kezeléshez az 1. példában ismertetett összetételű vizes gélképző oldatot használjuk fel.

Megfelelő idő (általában 1 óra) eltelte után az oldatot a 2 aknán keresztül eltávolítjuk a csatornaszakaszból. Ennek során a 2. ábra szerint a 2 és 3 aknára megfelelő nyílással és átvezetéssel ellátott 6 és 7 légzáró fedlapot helyezünk, melyeket a csatornában a gázkezelés során keletkező túlnyomás felemelő hatása ellen szükség szerint le kell terhelni, vagy az aknához megfelelően rögzíteni kell. Amikor az oldat fölöslegét már visszaszivattyúztuk a 4 tartályba, a 8 tartályból a 9 vezetéken keresztül ammóniagázt nyomatunk a csatornaszakaszba. Eközben a 12 és 14 elzáró zárt állapotban, míg a 13 és 15 elzáró nyitott állapotban van. Amikor a 15 elzárónál megjelenik a gáz, a 15 elzárót lezárjuk, és a gázbevezetést úgy szabályozzuk, hogy a javítandó csatornaszakaszban 0,2 atm túlnyomás legyen. A csatornaszakaszban uralkodó nyomást a 10 és 11 feszmérővel ellenőrizzük.

25—30 perc múlva az ammóniagáz bevezetését megszűntetjük, és a 13 elzárót zárjuk. Ezután a 15 elzáró kivezető részéhez csatlakoztatjuk a 16 tartály 17 vezetékét, és a 12 és 15 elzárót nyitjuk. Ezt követően a 16 légkompresszor segítségével a 9 vezetéken keresztül a csatornaszakaszban maradt ammóniagázt a 17 vezetékbe nyomatjuk, majd a 17 vezetéken keresztül a 16 tartályban lévő híg sósavoldatban elnyeletjük. Ezután bontjuk a fedlapokat, csőelzárókat stb. A javítás ezzel befejeződött.

A javítás során a csatorna hiányosságain, rossz illesztésein, repedésein és szivárgási járatain kinyomódott, illetve a szivárgási járatokba, repedésekbe behatolt oldat a gáz hatására gélesedik és megszilárdul, és ott 5 vízzáró réteget képez. Ezáltal nemcsak a csatorna szivárgási járatait tömjük el tökéletesen, hanem ezeken keresztül a környező talajt is vízzáróvá tesszük és megszilárdítjuk. így a csővezeték ágya3

-3181573 zási viszonyai is jelentős mértékben javulnak, ami döntő fontosságú a csatornahálózatok állékonysága és élettartama szempontjából.

Az eljárást természetesen úgy is végezhetjük, hogy egyszerre három vagy több akna közötti szakaszt veszünk keze- 5 lésbe a hozzá tartozó bekötő vezetékekkel, víznyelőkkel együtt.

3. példa 10

Ha a javítandó csatornaszakaszon lévő tisztító, ellenőrző stb. aknákat valamely oknál fogva nem kívánjuk javítani, vagy az oldat mennyiségével takarékoskodni akarunk, akkor az eljárást a 3. ábrán bemutatott módon is végezhetjük. 15 Ekkor a 3 akna elfolyási oldalán a csatornaszakaszt 18 csőelzáróval lezárjuk! A csőelzáró megfelelő 19 átvezetéssel van ellátva, amelyhez szükség szerint csatlakoztatható a 20 légtelenítő, töltő stb. vezeték. Az oldat csatornába töltésekor a 14 elzárót nyitjuk. A javítás menete lényegében azonos a 20

2. ábrával kapcsolatban közöltekkel, természetesen azzal a különbséggel, hogy a gázt és a sűrített levegőt célszerűen a 2 aknára helyezett légzáró fedlapon keresztül vezetjük be.

Ha egyszerre három vagy több akna közötti szakaszt 25 javítunk, a közbeeső aknákat a javításból úgy kapcsolhatjuk ki, hogy az aknák hozzáfolyási és elfolyási oldalán is megfelelő átvezetéssel ellátott csőelzárókat helyezünk el, és a két csőelzárót egy átvezető tömlővel kötjük össze.

4. példa

A 4. ábrán olyan nagyobb szelvényű csatorna javítására alkalmas megoldást mutatunk be, amelynél a teljes szerel- 35 vény feltöltése oldattal már nem gazdaságos vagy pedig körülményes. A szakasz lezárása után elhelyezzük a 21 távolságtartóval ellátott 22 felfújható műanyag tömlőt a csatornában.

A feltöltéshez használt oldat összetétele és a javítás menete 40 megegyezik az 1. és 2. példában közöltekkel.

Megfelelő berendezés használatával a javítást úgy is végezhetjük, hogy egy-egy alkalommal nem az egész csatornaszakaszt, hanem csak a szakasz egy-egy hibás részét (például 45 csak egy hibás csőkötést) kezeljük.

Az eljárás talajvízben lévő csatornák javítására is alkalmas. Ebben az esetben az injektáláshoz szükséges nyomómagasság biztosítása céljából az aknában az oldatot a talajvíz- 50 szint feletti magasságig töltjük fel.

Az eljárás téglákból épült csatornák javítására is alkalmazható. Különösen jó eredményeket érhetünk el a régebben készült, mészhabarcsba rakott téglákból épített csatornák javításakor. Ezeknél a csatornáknál a mészhabarcs ked- 55 vezőtlen körülmények között viszonylag hamar tönkremegy, az ex- vagy infiltrálódó víz hatására a falazat mögött üregek keletkeznek, és a csatorna megroskad, beszakad. Ez gyakran az útburkolat beszakadásához is vezet.

A javítás során az oldat kitölti a csatomafalazat mögötti 60 üregeket, járatokat, valamint az üres vagy hiányos fugákat, és a gélesedés után szinte összeragasztja a téglákat és a falazatot. A csatomaszelvényt a körülötte kialakult gélréteggel együtt az 5. ábrán mutatjuk be. A csatorna falazata körül kialakult gélréteg tökéletes vízzáróságot biztosít. 65

5. példa

A 6. ábrán hibás, nem vízzáró, talajvízben lévő zárt medence javítását mutatjuk be.

A medencét a megfelelő tisztítás után a rajta lévő búvónyíláson keresztül az 1. példában közölt összetételű oldattal töltjük fel, s szükség esetén az exfiltráció miatt az oldat szintjét utánadagolással állandó értéken tartjuk. Megfelelő idő elteltével (általában 1-2 óra múlva), amikor az oldat exfiltrációja már erősen csökken vagy megszűnik, a folyadékot a 2. példában közölt módon eltávolítjuk a medencéből, és ammóniagázt vezetünk a medencébe. 25—30 perc elteltével a gáz bevezetését megszüntetjük. Ezzel a javítás befejeződött. A hiányosságokba, repedésekbe bejutó éa azokon áthaladó oldat a medence falán kívül gélesedik, és a kialakuló 23 géldugók és géltartalmú talajrétegek biztosítják a medence tökéletes vízzáróságát.

Eljárhatunk úgy is, hogy a medencébe feltöltes eiott terkorlátozó elemeket helyezünk; ekkor a feltöltéshez az előzőnél lényegesen kevesebb oldatra van szükség.

6. példa

A 7. ábrán egy megdőlt vasbeton víztorony stabilizálását mutatjuk be.

A 24 alaptestek közelében alaptestenként 4—4 db, a talajszilárdításnál ismert és használatos 25 perforált injektáló csövet verünk le a kívánt mélységig. Ezt követően a 26 tartályból a 27 szivattyú segítségével a talajszilárdításra vonatkozó előírások és a talajadottságok figyelembevételével számított mennyiségű (pl. csövenként 80 liter), az 1. példában közölttel azonos összetételű oldatot nyomatunk a talajba. Az oldat bevezetése közben a 28 elzárót zárt, a 29 elzárót nyitott állapotban tartjuk. Ezután az injektáló csőben lévő oldatot a talajba nyomatjuk, és a 28 elzáró megnyitása, illetve a 29 elzáró zárása után a 30 vezetéken keresztül a 31 tartályból 25—30 percen keresztül ammóniagázt nyomatunk az injektáló csövekbe. A gáz hatására a talajba injektálódott anyag megszilárdul, a cső körül az injektálás mértékétől függő méretű (rendszerint 30—50 cm sugarú) szilárd gélréteget képez, és megfelelően biztos, vízzáró alapot ad a létesítménynek.

7. példa

A 6. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a következő összetételű reaktív oldatot használjuk fel:

súlyrész akrílamid súlyrész metakrílamid 4 súlyrész trietilén.diamin-hidroklorid 0,2 súlyrész metilén-bisz-metakrilamid 0,2 súlyrész kálium-perszulfát 0,5 súlyrész poliakrílamid

75,1 súlyrész víz

A képződött hidrogél a 6. példában említetthez hasonló tulajdonságú, és kitűnő vízzáróságot ad. Ebben az esetben az ammóniás talajkezelés idejét 15—20 percre csökkenthetjük.

-4181573

8. példa

A 6. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a következő összetételű reaktív oldatot használjuk fel:

súlyrész metakrilamid 1 súlyrész nátrium-metakrilát 0,5 súlyrész tetraetilén.glikol-dimetakrilát 4 súlyrész dietilén-triamin-foszfát 0,1 súlyrész ammónium-perszulfát 0,4 súlyrész akrilamid-akrilsav kopolimer súlyrész víz

A képződött hidrogél a 6. példában említettnél szilárdabb, és kitűnő vízzáróságú. Ebben az esetben az ammóniás talajkezelés idejét 15—20 percre csökkenthetjük.

9. példa

A 6. példában közöltekhez hasonlóan járunk el, azzal a különbséggel, hogy a talajba először a perforált injektáló csöveken keresztül 30 percig ammóniagázt vezetünk, és ezt követően a következő összetételű reaktív oldatot sajtoljuk be a talajba az injektáló csöveken keresztül:

súlyrész akrilamid

0,5 súlyrész glicerin-dimetakrilát súlyrész dimetil-amino-etanol akrilsavas sója

0,5 súlyrész ammónium-perszulfát súlyrész bentonit súlyrész víz

A képződött hidrogél nagyon rugalmas, nagy szakadási nyúlású, és kitűnő vízzáróságú.

Claims (2)

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás szemcsés anyagok és/vagy szilárd testek szilárdságának és vízzáróságának fokozására hidrogélt szolgáltató

5 vizes, akrilamidot és/vagy metakrilamidot, vinil-típusú monomert és iniciátort tartalmazó eleggyel, azzal jellemezve, hogy a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe felvitt, 10—40 súly% akrilamidot és/vagy metakril-amidot, 0,1—2 súly% vízben oldható, vinil-típusú komonomert, 0—2

10 súly% vízben oldható poliakrilamidot vagy vízben oldható akrilamid-kopolimert, 0,01—2 súly% vízben oldódó, szabad gyököket szolgáltató ismert iniciátort és adott esetben 0,1 —5 súly%, az ammóniáénál kisebb bázicitású, alifás amin szerves vagy szervetlen savval képezett sóját tartalmazó vizes

15 gélképző rendszert ammóniával kezeljük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy először a vizes gélképző rendszert juttatjuk a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak kömyeze20 tébe, szükség esetén a vizes gélképző rendszer fölöslegét eltávolítjuk, majd a vizes gélképző rendszerbe ammóniát vezetünk.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja,

25 azzal jellemezve, hogy a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe először ammóniát juttatunk, szükség esetén az ammónia fölöslegét eltávolítjuk, és ezután visszük fel a vizes gélképző rendszert.

30 4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az ammóniát ammóniagáz formájában használjuk fel.

2 db rajz

A kiadásért felel a Közgazdasági és fogj Könyvkiadó igazgatója 84.5410.66-4 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató