HU194956B - Method for solidifying and making impermeable civil engineering structures and the environmental soils - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhoehung der Festigkeit und Wasserdichtigkeit von Tiefbauobjekten und dem sie umgebenden Erdreich. Ziel ist es, den erforderlichen Arbeits- und Materialaufwand zu senken, die Arbeitszeit zu verkuerzen, Umweltbelastungen zu vermeiden und die Anforderung an das Bedienungspersonal zu verringern. Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das technologisch einfach durchfuehrbar ist und bei dem ein Gel entsteht, das eine hohe Festigkeit und Elastizitaet besitzt und sich bei Einwirkung von Wasser durch ein gutes Quellvermoegen auszeichnet. Als Loesung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Gemisch aus einer waessrigen Wasserglasloesung und wenigstens 1 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der allgemeinen Formelin denen R Wasserstoff, -CH2OH Gruppe oder eine Gruppe der allgemeinen Formel -CH2SO3M, worin M fuer ein einwertiges Kation steht, R1 Wasserstoff oder -CH2OH Gruppe, n eine ganze Zahl von 1 bis 10, m eine ganze Zahl von 0 bis 10, p eine ganze Zahl von 1 bis 10 und r eine ganze Zahl von 0 bis 5 mit den Einschraenkungen bedeuten, dass in den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) und (II) die Anzahl der -CH2OH Gruppen um wenigstens eins groesser ist als die Anzahl der -CH2SO3M Gruppen, dass der Wert von n wenigstens so gross ist wie der Wert von m, und dass der Wert von p wenigstens zweimal so gross ist wie der Wert von r sowie 1 Gew.-% eines oder mehrerer herkoemmlicher Aminoplastomere und/oder -oligomere enthaltende Gemische verwendet wird.The invention relates to a method for increasing the strength and water resistance of civil engineering objects and the surrounding soil. The aim is to reduce the labor and material required, shorten working hours, avoid environmental pollution and reduce the requirement on the operating personnel. The object is to provide a method that is technologically simple to carry out and in which a gel is formed, which has a high strength and elasticity and is characterized by the action of water by a good Quellvermöegen. As a solution, a method is proposed in which a mixture of an aqueous water glass solution and at least 1 wt .-% of one or more compounds of the general formula in which R is hydrogen, -CH2OH group or a group of the general formula -CH2SO3M, wherein M is a monovalent Cation, R1 is hydrogen or -CH2OH group, n is an integer from 1 to 10, m is an integer from 0 to 10, p is an integer from 1 to 10 and r is an integer from 0 to 5 with the restrictions, in the compounds of the general formula (I) and (II) the number of -CH 2 OH groups is at least one greater than the number of -CH 2 SO 3 M groups, that the value of n is at least as large as the value of m, and the value of p is at least twice as large as the value of r and 1% by weight of mixtures containing one or more conventional aminoplastomers and / or oligomers.

Description

A találmány tárgya javított eljárás mélyépítési műtárgyak (különösen csatornák és csővezetékek) és talajok szilárdítására és vízzáróvá tételére speciális, aminoplaszt-típusú polimert szolgáltató monomerekből vagy oligomerekből kiindulva, vagy ezeket tartalmazó vízüveges közegek felhasználásával.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an improved process for solidifying and waterproofing civil engineering structures (especially ducts and pipelines) and soils, starting from special aminoplast-type polymer-providing monomers or oligomers, or using water-containing media containing them.

A találmány szempontjából a „műtárgy és „talaj kifejezést a lehető legtágabban értjük; ezek a megjelölések a különböző tároló medencéket, alagutakat, mesterséges üregeket, és az azokat körülvevő talaj- és kőzethézagokat is magukban foglalják.For the purposes of the present invention, the terms "artefacts and" soil are understood in the broadest sense; these designations include the various storage pools, tunnels, artificial cavities and the surrounding soil and rock gaps.

Ismeretes, hogy a mélyépítési szerkezetek, elsősorban a csatornák, csővezetékek és medencék nagy többségükben vízzárósági szempontból nem megfelelőek. A hiányosságok nagyrészt a gyártás és összeillesztés hibáira, továbbá a szerkezetek használat közbeni megrepedezéseire és egyéb állagromlásra vezethetők vissza. Ismert az is, hogy az építési és mélyépítési szerkezetek és műtárgyak (elsősorban a föld alatti csatornahálózatok és csővezetékek) javítása rendkívül nagy idő-, munka- és anyagráfordítást igényel, és a javítás sok esetben nem végezhető el a kívánt eredménnyel.It is known that underground structures, in particular drains, pipelines and basins, are in most cases inadequate for watertightness. The deficiencies are largely due to manufacturing and assembly failures as well as cracks and other deterioration of structures during use. It is also known that the repair of construction and civil engineering structures and structures (especially underground sewerage networks and pipelines) requires extremely high time, labor and material costs and in many cases cannot be achieved with the desired results.

A 153 975 sz. magyar szabadalmi leírás egyszerű és gyors eljárást ismertet mélyépítési és építési szerkezetek, műtárgyak, építőelemek, kőzetek és talajok szilárdítására és vízzáróvá tételére. Az ott közöltek szerint a javítandó tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe vízüveget vagy vízüveges közeget juttatnak, majd a vízüveges közeget gáznemű fluorid, pontosabban hidrogén-fluorid, szilicium-tetrafluorid és/vagy hidrogén-szilikofluorid hatásának teszik ki. A vízüveg a gáznemű fluoriddal érintkezve rövid idő alatt begélesedik, és tökéletesen eltörni az üregeket, hézagokat vagy repedéseket. Ha az eljárást talajban elhelyezett szerkezetek vagy műtárgyak (például csatornák, vagy medencék) vízzáróvá tételére használják fel, további előnyt jelent, hogy a repedéseken a talajba jutott vízüveg is megszilárdul, így javítja a szerkezet vagy műtárgy ágyazását, és szilárdítja a környező talajt. A fluorid gázok használatának igen előnyös hatása az is, hogy fokozzák a beton és vasbeton szerkezetek korrőzióállóságát.No. 153,975. The Hungarian patent specification describes a simple and fast method for solidifying and waterproofing civil engineering and construction structures, structures, building blocks, rocks and soils. It is disclosed therein that a glass or water glass medium is delivered to the object, object or environment to be repaired and then exposed to gaseous fluoride, more particularly hydrogen fluoride, silicon tetrafluoride and / or hydrogen silicofluoride. The water glass gels in contact with gaseous fluoride in a short period of time, completely breaking the cavities, gaps or cracks. If the process is used to waterproof structures or structures placed in the soil (such as canals or basins), the additional advantage is that the water glass that enters the cracks also solidifies, thereby improving the embedding of the structure or structure and solidifying the surrounding soil. The very beneficial effect of the use of fluoride gases is also to improve the corrosion resistance of concrete and reinforced concrete structures.

Ez az eljárás azonban számos előnye ellenére nem terjedt el a gyakorlatban. Az eljárás széleskörű bevezetését jelentősen akadályozza az a tény, hogy a kezelő gázok közül a hidrogén-fluorid és a szilícium-tetrafluorid igen erős méreg, így alkalmazásuk környezetvédelmi szempontból nem javasolt. További hátrányt jelent, hogy a kialakult kovasav gél nem rugalmas, nem képes követni a kezelt tárgy vagy talajréteg elmozdulásait. A kovasav gél víz hatására nem duzzad megfelelő mértékben, ezért az elmozdulásokból keletkező és a géldugó mellett kialakuló újabb repedéseket nem képes megfelelően eltömni.However, in spite of its many advantages, this method is not widespread in practice. The widespread introduction of the process is significantly hampered by the fact that hydrogen fluoride and silicon tetrafluoride are very poisonous among the treatment gases and are therefore not environmentally recommended. A further disadvantage is that the silica gel formed is not elastic and cannot follow the movements of the treated object or soil layer. The silica gel does not swell sufficiently when exposed to water, so it cannot properly seal new cracks caused by displacement and by the gel plug.

A 177.343 lsz.-ύ korábbi magyar szabadalmi bejelentésünk szerint gélképző anyagként vízüveg helyett különféle szerves polimereket, elsősorban akrilsav- és akrilamid-polímereket használunk fel, adott esetben inért szemcsés szilárd töltőanyag jelenlétében. Az így kialakított gélek megfelelően rugalmasak és víz hatására jól duzzadnak, hátrányuk azonban az, hogy viszonylag lágyak, és erősebb igénybevétel hatását nem képesek elviselni. Hátrányos az is, hogy a felhasználandó polimerek nagy többsége költséges, nehezen beszerezhető anyag, és a technológia egyes esetekben különleges szakértelmet is felszerelést igényel.According to our earlier Hungarian patent application No. 177,343, various organic polymers, in particular acrylic acid and acrylamide polymers, are used as gelling agents instead of water glass, optionally in the presence of an inert particulate solid filler. The gels thus formed are sufficiently elastic and swell well under the influence of water, but they have the disadvantage that they are relatively soft and cannot withstand the effects of increased stress. It is also disadvantageous that most of the polymers to be used are expensive, difficult to obtain materials and in some cases technology requires special equipment.

Ezeket a hátrányokat 186.586 Isz.-ú magyar szabadalmi bejelentésünk szerint úgy küszöböltük ki, hogy a vízüveget különféle gélképző, vízoldható szerves polimerekkel és a polimer térhálósodását elősegítő anyagokkal elegyítve használtuk fel. Az így kialakított gélek egyesítik a tisztán szervetlen és tisztán szerves alapú gélek összes kedvező tulajdonságait. Az eljárás nagyüzemi megvalósítása során azonban kitűnt, hogy a felhasználható hidrogélképző polimerek — nagy átlagmóltömegük miatt — még kis mennyiségben adagolva is jelentősen fokozzák a vízüveg viszkozitását. Emiatt a polimer-vízüveg elegy nagyon nehezen kezelhető, felvitele, adagolása és a fölösleges mennyiség eltávolítása számos technológiai problémát vet fel. Fokozottan jelentkeznek a nehézségek az őszszel és tavasszal végzett munkák során, amikor a felszíni hőmérséklet erősen ingadozik, és ennek következtében a kezeléshez felhasználandó elegy viszkozitása szinte óráról órára nagymértékben változik. Esetenként az is előfordul, hogy az egyébként szükséges mepynyiségű polimer a vízüveg-oldatbp be sem keverhető, mert annyira sürüníolyó elegyet képez, ami a rendelkezésre álló gépi berendezésekkel egyáltalán nem vihető fel a kezelés helyére.These disadvantages have been overcome by the use of a water glass in combination with various gelling, water-soluble organic polymers and polymer crosslinking agents, according to our Hungarian Patent Application No. 186,586. The gels thus formed combine all the beneficial properties of purely inorganic and purely organic gels. However, in the large-scale implementation of the process, it has been found that the hydrogel-forming polymers which can be used, due to their high average molecular weight, significantly increase the viscosity of the water glass even when added in small quantities. As a result, the polymer-water glass mixture is very difficult to handle, and there are many technological problems in applying, dispensing and removing excess water. Difficulties arise during work in the autumn and spring, when the surface temperature fluctuates sharply, and as a result, the viscosity of the treatment mixture varies greatly from hour to hour. Occasionally, the amount of polymer otherwise required cannot be mixed into the water glass solution because it forms a mixture so urgent that it cannot be applied to the treatment site at all with the available mechanical equipment.

Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy mindezeket a nehézségeket kiküszöbölhetjük, ha speciális monomerekből vagy oligomerekből, illetve ilyen monomereket vagy oligomereket tartalmazó vízüveges elegyekből indulunk ki, és a monomerekből vagy oligomerekből a műtárgy vagy talaj kezelésével egyidőben alakítunk ki hidrogél-képző polimert.In our experiments, it has been found that all these difficulties can be overcome by starting from specific monomers or oligomers, or from water glass mixtures containing such monomers or oligomers, and forming a hydrogel-forming polymer at the same time as treating the artefact or soil.

Vizsgálataink szerint erre a célra az (I) és (II) általános képletű monomerek, illetve oligomerek alkalmasak — a képletekben R hidrogénatomot, -CH₂OH csoportot vagyAccording to the present invention, monomers and oligomers of the formulas I and II are suitable for this purpose - in which R is hydrogen, -CH ₂ OH or

-CH₂SO₃M általános képletű csoportot jelent, és az utóbbiban M egyvegyértékű kationt (például nátrium-, kálium- vagy ammónium-iont) képvisel,-CH ₂ SO ₃ M, in which M represents a monovalent cation (for example, sodium, potassium or ammonium),

R, hidrogénatomot vagy -CH₂OH csoportot jelent, n értéke 1 és 10 közötti egész szám, m értéke 0 és 10 közötti egész szám, p értéke 1 és 10 közötti egész szám, ésR 1 is hydrogen or -CH ₂ OH, n is an integer from 1 to 10, m is an integer from 0 to 10, p is an integer from 1 to 10, and

-2194956 r értéke Ο és 5 közötti egész szám, azzal a feltétellel, hogy az (I) és (II) általános képletű vegyületek a jelenlévő -CH₂SO₃M csoportoknál legalább eggyel több -CH₂OH csoportot tartalmaznak, n értéke legalább m értékével egyenlő, és p értéke legalább 2r értékével egyenlő.-2194956 r is an integer from Ο to 5, provided that the compounds of formulas I and II contain at least one more -CH ₂ OH moiety than the present -CH ₂ SO ₃ M moieties, n is at least m and p is at least 2r.

Az (I) és (II) általános képletű vegyületeket a találmány szerinti célra önmagukban vagy hagyományos aminoplaszt-monomerekkel vagy -oligomerekkel elegyítve egyaránt felhasználhatjuk. Amennyiben az (I), illetve (II) általános képletű vegyületeket hagyományos aminoplaszt-monomerekkel vagy -oligomerekkel elegyítve használjuk fel, az utóbbiak az elegy legföljebb 70 súly%-át tehetik ki.The compounds of formulas I and II can be used alone or in combination with conventional aminoplast monomers or oligomers for the purposes of the present invention. When used in combination with conventional aminoplast monomers or oligomers, the compounds of formulas I and II may comprise up to 70% by weight of the mixture.

Az (I), illetve (II) általános képletű vegyületekből, valamint azok hagyományos aminoplaszt-monomerekkel vagy -oligomerekkel készített elegyeiből savas anyag hatására rugalmas, vízzel érintkezve megfelelően duzzadó gél képződik, amely talajszilárdításra és vízkizárásra kiválóan alkalmas.The compounds of formula (I) and (II) and their mixtures with conventional aminoplast monomers or oligomers form an elastic, water-swellable gel upon acidic reaction which is well suited for soil consolidation and waterproofing.

Azt tapasztaltuk továbbá, hogy ha az (I), illetve (II) általános képletű vegyületeket, vagy azok hagyományos aminoplaszt-monomerekkel, illetve -oligomerekkel készített, legalább 30 súly% (I) és/vagy (II) általános képletű vegyületet tartalmazó elegyeit legalább l súly % mennyiségben vízüveghez keverjük, a keverékből savas kezelés hatására olyan gél képződik, amelynek szilárdsága, rugalmassága és vízfelvevő képessége jelentősen meghaladja a tisztán vízüvegből képzett gélét.It has further been found that when the compounds of formula (I) or (II) or mixtures thereof with conventional aminoplast monomers or oligomers containing at least 30% by weight of the compounds of formula (I) and / or (II) 1% by weight to a glass of water, the mixture forms a gel upon acidic treatment whose strength, elasticity and water-absorption capacity are significantly greater than that of a pure glass.

A találmány tárgya tehát javított eljárás mélyépítési műtárgyak és a környező talajok szilárdítására és vízzáróvá tételére. A találmány értelmében úgy járunk el, hogyThe present invention therefore relates to an improved process for solidifying and waterproofing civil engineering works and surrounding soils. According to the invention, the process is carried out by:

a) egy vagy több (I) és/vagy (II) általános képletű vegyületet — a képletekben R, R,, m, n, p és r jelentése a fenti —, vagy(a) one or more compounds of formula (I) and / or (II) wherein R, R, m, n, p and r are as defined above, or

b) egy vagy több (I) és/vagy (II) általános képletű vegyület és egy vagy több hagyományos aminoplaszt-monomer és/vagy -öli gomer legalább 30 súly% (I) és/vagy (II) általános képletű vegyületet tartalmazó elegyét, vagy(b) a mixture of one or more compounds of formula (I) and / or (II) and one or more conventional aminoplast monomers and / or gemers containing at least 30% by weight of a compound of formula (I) and / or (II), obsession

c) vizes vízüveg-oldat és legalább 1 súly%, az a) vagy b) pontban meghatározott anyag vagy anyagkeverék elegyét a kezelendő tárgyon, tárgyban vagy annak környezetében savas anyaggal hozzuk érintkezésbe.c) contacting a mixture of an aqueous solution of water glass and at least 1% by weight of a substance or mixture of substances as defined in a) or b) with an acidic substance on or in the object to be treated.

Az (I) és (II) általános képletű vegyületek ismert vagy ismert módon előállítható anyagok; előállításuk módját a példákban részletesebben közöljük. E vegyületek egy részét az eddigi gyakorlat szerint beton-plasztifikátorokként használták fel (Zement — Kaik- Gips 21, 415-419 (1968) és 22, 297-305 (1969)). Közismert, hogy a beton-előkeverék erősen lúgos kémhaíású rendszer, ezért szakember a beton-plasztifikátorokkal szerzett tapasztalatok alapján semmi4 féle következtetést nem tudott levonni arra nézve, hogy az (I) és (II) általános képletű vegyületekből savas anyag hatására milyen tulajdonságokkal rendelkező gélek képződnek.The compounds of formula (I) and (II) are known or may be prepared in a known manner; the manner of their preparation is described in more detail in the examples. Some of these compounds have been used as concrete plasticizers in prior art (Zement-Kaik-Gips 21, 415-419 (1968) and 22, 297-305 (1969)). It is well known that the concrete premix is a highly alkaline sponge system, therefore, based on the experience with concrete plasticizers, one could not draw any conclusions about the properties of the gels from the compounds of the formulas (I) and (II). .

A leírásban és az igénypontokban a „vízüveg megjelölésén az alkálifém-szilikátokat és az ammónium-szilikátot értjük.. Vízüvegként a legcélszerűbben nátrium-szilikátot használunk fel. A vizes vízüveg-oldat szárazanyag-tartalma előnyösen 35 súly% körüli érték lehet.Throughout the specification and claims, the term "water glass" refers to alkali metal silicates and ammonium silicate. Sodium silicate is most preferably used as water glass. The aqueous solution of water glass preferably has a dry matter content of about 35% by weight.

A „savas anyag megjelölésen savakat és savasan disszociáló sókat (például ammónium-kloridot) értünk. Savakként például ásványi savakat, így foszforsavat vagy hidrogén-sziliko-fluoridot, míg savasan disszociáló sókként például ammónium-kloridot vagy ammónium-sziliko-fluoridot használhatunk fel, célszerűen vizes oldat formájában. A savas anyag minőségének és mennyiségének megfelelő megválasztásával a gélesedési időt tág határok között (szobahőmérsékleten általában 10 perc és 10 óra közötti időtartamban) tetszés szerint szabályozhatjuk.The term "acidic material" refers to acids and acid-dissociating salts (e.g., ammonium chloride). The acids which may be used are, for example, mineral acids such as phosphoric acid or hydrogen silicofluoride, while the acid-dissociating salts are, for example, ammonium chloride or ammonium silicofluoride, preferably in the form of an aqueous solution. By appropriately selecting the quality and amount of acidic material, the gelation time can be controlled within a wide range (typically 10 minutes to 10 hours at room temperature).

Az anyagáramokat tetszés szerinti sorrendben hozhatjuk érintkezésbe egymással. Eljárhatunk például úgy, hogy először az oligomer- vagy monomer-oldatot (amely adott esetben vízüveget is tartalmaz) juttatjuk a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe, és ezután visszük fel a savas anyag oldatát. A savas anyagot adott és lehetséges esetben (például, ha savként hidrogén-sziliko-fluoridot használunk fel) gázalakban is érintkezésbe hozhatjuk a gélképző rendszer további komponenseivel. Természetesen eljárhatunk úgy is, hogy először a savas anyagáramot juttatjuk a kezelés helyére, és ezután vezetjük be az oligomert vagy monomert és adóit esetben vízüveget is tartalmazó anyagáramot, ez a megoldás azonban az előbbinél kevésbé előnyös. A kezelést szükség esetén egyszer vagy többször megismételhetjük.The material streams can be contacted in any order. For example, the oligomeric or monomeric solution (optionally containing a glass of water) is first applied to the subject, article or surroundings to be treated, and then a solution of the acidic material is applied. The acidic material may also be contacted in gaseous form with other components of the gelling system, where appropriate and possible (for example, when hydrogen silicon fluoride is used as the acid). Of course, it is also possible to first introduce an acidic stream into the treatment site and then to introduce a stream containing the oligomer or monomer and, optionally, water glass, but this solution is less advantageous. The treatment may be repeated once or more if necessary.

Λ savas anyagot az adott esetben vízüveget is tartalmazó monomer vagy oligomer gélesítéséhez szükséges mennyiséghez képest célszerűen fölöslegben alkalmazzuk. Amennyiben környezetvédelmi szempontok ezt kívánják meg, a savas anyag fölöslegét a felvitel helyén egyszerűen semlegesítjük úgy, hogy a kezelés helyére lúgos anyagot vezetünk. Lúgos anyagként különösen előnyösen alkalmazhatunk vízüveg-oldatot (amely adott esetben gélképző, vízben oldható szerves polimert vagy oligomert, ill. monomert is tartalmazhat), mésztejet, híg nátrium-karbonát-oldatot stb. Ezt az utókezelést célszerű öszszekötni a javított műtárgy vizzárósági vizsgálatával.The acidic material is suitably used in excess of the amount required to gel the monomer or oligomer, optionally containing water glass. If required by environmental considerations, the excess acidic material is simply neutralized at the application site by applying an alkaline material to the treatment site. Particularly preferred alkaline materials are water glass solution (which may also contain a gelling water-soluble organic polymer or oligomer or monomer), lime milk, dilute sodium carbonate solution, and the like. It is advisable to combine this after-treatment with the water tightness test of the repaired artwork.

A találmány szerinti eljárást előnyösen kombinálhatjuk a korábban idézett szabadalmi bejelentésekben, ill. szabadalmi leírásban ismertetett megoldásokkal. Egy igen előnyös módszer szerint először a 153 975 sz. ma3The process according to the invention can be advantageously combined in the patents cited above and in the patent application. See, for example, U.S. Pat. According to a very advantageous method, the first method described in U.S. Pat. MA3

-3194956 gyár szabadalmi leírásban közöltek szerint alakítunk ki szilikát-gélt a kezelés helyén vízüveg-oldatból és f luorid-gázból, ezután második műveletsorként végezzük el a találmány szerinti eljárást.-3194956 to form a silicate gel at the treatment site using water glass solution and fluoride gas, followed by a second step of the process of the invention.

Ha nagy térfogatú hézagokat vagy üregeket kívánunk teljes mértékben eltömni a találmány szerinti módon, a hézagokba vagy üregekbe előzetesen a gélképzési reakciót nem gátló szemcsés szilárd anyagokat (például perlitet. kvarchomokot, pernyét) tölthetünk, vagy ezeknek a szemcsés szilárd anyagoknak bármelyikét a vizes anyagáramhoz keverhetjük.If large volumes of voids or cavities are to be completely filled in accordance with the invention, particulate solids (e.g., perlite, quartz sand, fly ash) that do not inhibit the gelling reaction may be pre-filled into the voids or cavities or any of these particulate solids may be mixed with an aqueous material.

A kialakuló gél rugalmasságának és deformációképességének fokozása céljából a gélképző rendszert latexszel is társíthatjuk. Ebben az esetben úgy járunk el, hogy a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe természetes vagy szintetikus kaucsuk latexet és/vagy egyéb víz- és vegyszerálló polimer latexet (így például akrilát-, uretánstb. alapú homo- és kopolimer latexet) viszünk fel, a latexet spontán koagulálni hagyjuk vagy savas anyaggal koaguláltatjuk, és csak ezután végezzük el a találmány szerinti kezelést. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy a monomer- vagy oligomer-oldathoz 1 súlyrész szárazanyagra számítva 0,005-1 súlyrész, célszerűen 0,05-0,2 súlyrész szárazanyagnak megfelelő mennyiségű latexet keverünk, és ezt a keveréket hozzuk érintkezésbe a savas anyaggal. Végül úgy is eljárhatunk, hogy a találmány szerinti kezelés után visszük fel a latexet; ebben az esetben a latex a reagálatlan savas anyag semlegesítését is biztosítja a pótlólagos vízzáró réteg kialakításán túl.In order to enhance the elasticity and deformability of the resulting gel, the gel-forming system may be combined with a latex. In this case, a natural or synthetic rubber latex and / or other water- and chemical-resistant polymer latex (e.g., homo and copolymer latex based on acrylate, urethane, etc.) is applied to the article, article or surroundings to be treated. the latex is either spontaneously coagulated or coagulated with an acidic material and only thereafter is treated according to the invention. However, it is also possible to mix the monomeric or oligomeric solution with 0.005 to 1 part by weight of dry matter, preferably 0.05 to 0.2 parts by weight of dry substance per dry matter, and contacting the mixture with the acidic material. Finally, the latex may be applied after the treatment according to the invention; in this case, the latex also provides a neutralization of the unreacted acidic material in addition to providing an additional waterproofing layer.

A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük.The invention is illustrated in detail by the following non-limiting Examples.

1. példaExample 1

Laboratóriumi körülmények között, 80— 100°C közötti hőmérsékleten 1 mól melaminból és 3 mól formaldehidből kiindulva először trimetilol-melamint készítünk. Ehhez kis részletekben, intenzív keverés közben 1 mól nátrium-hidrogén-szulfitot adunk, amely a metilol-csoporttal elreagál. Ezt követően az oldathoz még fél mól karbamidot és 1,5 mól formaldehidet adunk, és a kondenzációs reakciót addig folytatjuk, amíg az oldat viszkozitása megközelíti a 100 cP-t. Ez az oldat szobahőmérsékleten hosszú időn át (több héten keresztül) változás nélkül tárolható.Under laboratory conditions, starting from 1 mole of melamine and 3 mole of formaldehyde at 80-100 ° C, trimethylol melamine is first prepared. To this is added in small portions, with vigorous stirring, 1 mol of sodium hydrogen sulfite which reacts with the methylol group. Subsequently, half a mole of urea and 1.5 moles of formaldehyde were added to the solution, and the condensation reaction was continued until the solution had a viscosity close to 100 cP. This solution can be stored at room temperature for long periods (several weeks) without change.

Amennyiben az oldat pH-ját foszforsavvalIf the pH of the solution is phosphoric acid

3-nál kisebb értékre csökkentjük, a kondenzációs reakció felgyorsul, és 1-2 órán belül átlátszó, nem szinerizáló, rugalmas hidrogél képződik, amely sem vízben, sem szerves oldószerben nem oldható, és vízkizárásra és talajszilárdításra kiválóan alkalmas.Reduced to less than 3, the condensation reaction is accelerated and within 1-2 hours a clear, non-synergizing, flexible hydrogel is formed which is insoluble in water and organic solvents and is well suited for waterproofing and soil consolidation.

Ha a fentiek szerint járunk el, azonban a nátrium-hidrogén-szulfitos reakciót elhagy4 juk, tejszerü, zavaros oldatot kapunk, amely foszforsav hatására gyorsan gélesedik. A képződő gél erősen szinerizál, ezért vízkizárásra nem alkalmas.If, however, the sodium bisulfite reaction is omitted, a milky cloudy solution is obtained which gels rapidly with phosphoric acid. The resulting gel is highly sintered and is therefore not waterproof.

2. példaExample 2

Az 1. ábrán feltüntetett esetben egyszerre két, 2 és 3 akna között lévő csatornaszakaszt veszünk kezelés alá oly módon, hogy az előzetesen kitisztított szakaszt az aknáknál az 1 csőelzárókkal lezárjuk. Ezután a 4 tartályból a 2 aknán keresztül a csatornaszakaszt az 1. példa első bekezdése szerint készített oligomer-oldattal töltjük fel. Az 5 tömítetlenségekbe, repedésekbe, üregekbe, hibás csőilleszkedésekbe, járatokba, laza, pórusos csőfalba stb. való injektáláshoz szükséges nyomást az aknákban létrehozott „m nyomómagassággal, feltöltéssel érjük el. Az „rn nyomómagasság a hibásodás mértékétől függően célszerűen 1-2 méter, melyet szükség szerint utántöltéssel biztosítunk. Amikor az aknákban az oligomer-oldat szintje már nt m süllyed, vagy a süllyedés csak kismértékű (ez a hibásodás mértékétől függően általában 20-60 perc alatt következik be), a csatornaszakaszban lévő oldatot a 2 aknán keresztül a lehető leggyorsabban (5-10 perc alatt) visszaszivattyúzzuk a 4. tartályba.In the case shown in Fig. 1, two channel sections between 2 and 3 shafts are treated simultaneously by sealing the pre-cleaned section with pipe closures 1 at the shafts. The channel section is then filled from the reservoir 4 through the shaft 2 with the oligomer solution prepared according to the first paragraph of Example 1. Leakages, cracks, cavities, faulty pipe fittings, passages, loose, porous pipe walls, etc. The pressure required for injection is achieved by the filling height created in the shafts, "m". Depending on the degree of failure, the pressure height "rn" is preferably 1-2 meters, which can be refilled as needed. When the level of the oligomer solution in the shafts drops to a low level or only slightly (typically 20 to 60 minutes, depending on the degree of failure), the solution in the canal passes through the 2 shafts as quickly as possible (5 to 10 minutes). below) is pumped back into the 4th container.

Ezt követően a 2. ábrán bemutatott módon a 2 aknán keresztül a 6 tartályból savas oldatot juttatunk a csatornába. A savas oldat 10%-os hidrogén-szilikofluorid-oldat és 30%-os foszforsav-oldat 1:1 arányú elegye. A savas oldatot a lehető legrövidebb idő (5-10 perc) alatt juttatjuk a csatornába annak érdekében, hogy minél kevesebb kiinjektálódott oligomer-oldat folyjon vissza a csatornába. A savas oldat „m nyomómagasságát az aknában célszerűen az oligomer-oldat „m nyomómagasságánál 0,5-1,0 m-rel nagyobb értékre állítjuk be. Az oldat szintmagasságát szükség esetén utántöltéssel biztosítjuk.Subsequently, as shown in Fig. 2, an acid solution is discharged from the container 6 through the shaft 2 into the channel. The acidic solution is a 1: 1 mixture of 10% hydrogen silicofluoride solution and 30% phosphoric acid solution. The acidic solution is introduced into the canal in the shortest possible time (5 to 10 minutes), so that as little as possible of the injected oligomeric solution can flow back into the canal. Preferably, the "m pressure" of the acidic solution in the shaft is 0.5 to 1.0 m greater than the "m" of the oligomer solution. The level of the solution is refilled if necessary.

Amikor az oldat szintje az aknában már nem süllyed (ez általában 20-60 perc alatt következik be), az oldatot a 2 aknán keresztül visszaszivattyúzzuk a 6 tartályba. Ezzel a csatornaszakasz javítása megtörtént. Abban az esetben, ha a savas oldat szintje az aknában 15 perc alatt nem süllyed, vagy csak o’yan mértékben süllyed, amelyet még a vízzárósági vizsgálatok előírásai megengednek, a csatorna vízzárósági foka megfelelő. A javítással egyidőben tehát a csatorna vízzárósági fokát is megvizsgálhatjuk, így elkerülhetjük a javítás utáni (vízzel vagy levegővel végzendő) külön vizsgálatokat. A csatornaszakasz az elzárók eltávolítása után üzembe helyezhető.When the level of the solution in the shaft no longer drops (usually within 20-60 minutes), the solution is pumped back through the shaft 2 to the container 6. The channel section has now been repaired. In the event that the level of the acidic solution in the shaft does not sink or only drops to the extent allowed by the requirements of water tightness tests, the drainage level of the sewer is adequate. Thus, at the same time as the repair, the degree of impermeability of the canal can also be examined, thus avoiding the need for separate testing after the repair (with water or air). The duct section can be put into operation after the blockers have been removed.

A javítás során a csatorna hiányosságain, rossz illesztésein, repedésein, szivárgási járatain kinyomódott, illetve a szivárgási járatokba, repedésekbe, üreges fugákba behatolt anyag begélesedik, megszilárdul, és ott 5During repair, material that has been pressed out through channel deficiencies, poor joints, cracks, leakage passages, or penetrated into leakage passages, cracks, hollow joints, gels, solidifies and

-4194956 vízzáró réteget képez. Ezáltal tehát nemcsak a csatorna szivárgási járatait tömjük el tökéletesen, hanem a környező talajt is vízzáróvá tesszük és megszilárdítjuk. így a csővezeték ágyazási viszonyai is nagymértékben javulnak, ami döntő fontosságú a csatornahálózatok állékonysága és élettartama szempontjából.-4194956 forms a waterproofing layer. Thus, not only are the drainage channels of the canal perfectly sealed, but also the surrounding soil is waterproofed and solidified. Thus, the bedding conditions of the pipeline are greatly improved, which is crucial for the stability and service life of sewer networks.

Az oligomer-oldat szállítására, csatornába töltésére és visszaszivattyúzására célszerűen 3,5-10 m³ űrtartalmú iszapszippantó autókat használunk.Sludge suction vehicles with a capacity of 3.5-10 m ^{3 are} preferably used for transporting, filling and pumping back the oligomer solution.

A savas oldat szállítására, csatornába töltésére és visszaszivattyúzására korrózióálló felszereléseket (műanyag tartályokat, korrózióálló szivattyúkat stb.) használunk.We use corrosion-resistant equipment (plastic tanks, corrosion-resistant pumps, etc.) for transporting, filling and draining the acidic solution.

A csatornafelújítás kezdetén, a csőelzárókkal leválasztott javítandó szakasznak oligomer-oldattal való {eltöltése a hibák diagnosztizálására jelenleg alkalmazott, vízzel végzendő nyomáspróbát is helyettesíti, ami külön előnnyel jár. Ugyanis a felújítás előtt vízzel végzett nyomáspróba során a csatornák hiányosságain keresztül nem kívánatos módon jelentős mennyiségű víz kerül a talajba, ami további roskadásokat, kiüregelődéseket okozhat, így további károsodásokhoz vezethet. A találmány szerinti eljárás során a talajba kiinjektálódott oligomer-oldat (a vízénél nagyobb viszkozitása és eltérő jellege miatt) talajkimosásokat, roskadásokat nem okoz.At the beginning of the duct remodeling, filling the repair section separated by pipe seals with an oligomer solution also replaces the water pressure test currently used to diagnose faults, which has the added benefit of. In fact, during a pressure test with water prior to renovation, a significant amount of water is unintentionally introduced into the soil through channel deficiencies, which can cause further debris and cavities, thus leading to further damage. In the process of the invention, the oligomer solution dissolved in the soil (due to its higher viscosity and its different nature) does not cause soil leaching or littering.

A csatornaszakasznak oligomer-oldattal való feltöltése után mért exfiltrációt át kell számolni. Az itt nem részletezett számítások szerint a hőmérséklettől, az alkalmazott oligomer-oldat viszkozitásától stb. függően azonos „m nyomómagasság mellett (az oligomer-oldat nagyobb fajsúlyát is figyelembe véve) mintegy 10-16-szor több víz folyna el a hagyományos, vizes nyomáspróba során, mint amennyi oligomer-oldat a talajba jut.Exfiltration measured after filling the channel section with oligomer solution should be recalculated. Calculations not detailed herein indicate the temperature, viscosity, etc. of the oligomer solution used. depending on the same pressure level (with the higher specific gravity of the oligomer solution), about 10 to 16 times more water would flow through the conventional aqueous pressure test than the amount of oligomer solution that enters the soil.

Eljárásunk nagy előnye az is, hogy a javítást úgy is végezhetjük, hogy egyszerre három vagy több akna közötti szakaszt veszünk kezelésbe a hozzátartozó házi bekötővezetékekkel, víznyelő aknákkal, víznyelő és tetőbekötő vízvezetékekkel együtt. A találmány szerinti eljárással ugyanis a csatornaszakasz javításával egyidőben ezeket a vezetékeket is kijavíthatjuk. így az alkalmazott felszerelésektől és a rendelkezésre álló oldatmennyiségektől, valamint a javítandó csatorna belméretétől függően 30-100 m hoszszú csatornaszakasz javítása is egyszerre, egy ütemben elvégezhető. Megfelelő szervezéssel és begyakorlás mellett, nagyüzemi módszerek alkalmazásával egy 8 órás műszakba 2-3 javítási ütem is elvégezhető úgy, hogy például az 1. ütemben javított csatornaszakaszból visszaszivattyúzott oldatot az előre lezárt, a 2. ütemben javítandó csatornaszakaszba töltjük, majd az innen visszaszivattyúzott oldatot a 3. ütemben javítandó csatornaszakaszba visszük át.It is also a great advantage of our method that the repair can be carried out by treating sections of three or more shafts at the same time, together with the corresponding home connection pipes, manhole shafts, manhole and roof water pipes. Namely, the method according to the invention can be repaired at the same time as the channel section is repaired. Thus, depending on the equipment used and the amount of solution available, as well as the size of the channel to be repaired, the channel section 30-100 m can be repaired simultaneously in one step. With proper organization and practice, and using large-scale methods, 2-3 repair cycles can be performed in an 8-hour shift by, for example, filling the solution pumped from the repaired stage section 1 into the pre-sealed channel stage to be repaired in stage 2. In step 3, we move it to the channel section to be repaired.

A találmány szerinti eljárás csatornajavítások esetén a további fő előnyöket is biztosítja:The method according to the invention also provides the following main advantages for channel repairs:

A teljes javítási technológiai folyamat viszonylag kis költséggel és felszereléssel gépesíthető. Az élőmunka ráfordítás rendkívül kicsi, a javítás sebessége viszont igen nagy. A közlekedést és a forgalmat szinte.alig akadályozza; burkolatbontásra nincs szükség. Az eljárás nem robbanás- vagy tűzveszélyes. A javítás során a csatorna hidraulikai tulajdonságai nem romlanak. A megjavított csatorna külön fenntartási költséget nem igényel. Az eljárás talajvízben lévő csatornák javítására is alkalmas; ilyen esetben az „m nyomómagasságot a talajvíz szintjétől számítjuk.The entire repair technology process can be mechanized at relatively low cost and equipment. The labor cost is extremely low, but the speed of repair is very high. Almost obstructs traffic and traffic; demolition is not required. This procedure is not explosive or flammable. During the repair, the hydraulic properties of the channel will not deteriorate. The repaired channel does not require any additional maintenance costs. The method is also suitable for improving sewers in groundwater; in this case, the pressure height 'm is calculated from the groundwater table.

A javítás után a csatornaszakaszból viszszaszívott oligomer-oldat és savas oldat többször is felhasználható.After repair, the oligomer solution and acid solution withdrawn from the channel section can be used several times.

Minthogy a találmány szerint a javítást oldatokkal végezzük, nincs szükség a hiba helyek előzetes feltárására, ami rendkívül körülményes, idő- és munkaigényes, költséges művelet. Az oldatok a hibahelyeket automatikusan megtalálják, és a hibákat megszüntetik.Since the repair according to the invention is carried out with solutions, there is no need to pre-identify the fault locations, which is a very laborious, time-consuming and costly operation. Solutions will automatically locate faults and eliminate faults.

A találmány szerinti eljárás a csatornaszakasz egyedi hibáinak (például néhány csőillesztésnek) megjavítására is alkalmas. Ekkor nem töltjük fel a teljes javítandó csatornaszakaszt, hanem megfelelő, ismert berendezések segítségével csak a kívánt helyre juitatjuk el az oldatokat. Ekkor a javítás idejére a csatornát rendszerint nem kell üzemen kívül helyezni, mert a szerkezeten lévő átvezető csövön az érkező szennyvizek tovább folyhatnak.The method of the invention is also suitable for correcting individual defects in the channel section (e.g., some pipe fittings). At this time, we do not fill the entire section of sewer to be repaired, but use suitable, known equipment to transport the solutions to the desired location only. In this case, the duct will not normally have to be decommissioned for the duration of the repair, as incoming wastewater may continue to flow through the inlet pipe on the structure.

Feltöltéses módszer alkalmazásakor is megoldható, hogy a csatorna a javítás alatt üzemeljen. Eljárhatunk például úgy, hogy a kiiktatott szakasz előtti aknából az érkező szennyvizeket átemeljük, de eljárhatunk úgy is, hogy a feltöltés alatt lévő csatornaszakaszon a szélső csőelzárók között az érkező szennyvizek átvezetésére a javítandó csatorna belméretének kb. felét kitevő, megfelelően rugalmas csővezetéket helyezünk el. A feltöltéses módszer alkalmazása során azonban az esetek túlnyomó többségénél a szennyvizek átemelésére és átvezetésére nincs szükség, írért a javítás olyan rövid ideig tart, hogy a csatornaszakasz lezárásából keletkező visszaduzzasztás nem okoz problémát.It is also possible to use the fill method to keep the channel running during repair. For example, it is possible to move incoming wastewater out of the pre-bypass section shaft, but it is also possible to move the incoming wastewater between the outermost pipe closures on the channel section under filling to the approx. half of the pipe, which is sufficiently flexible. However, in the vast majority of cases, the recharging method does not require the pumping and transfer of sewage, since the repair is so short that the backwash resulting from the closure of the canal does not cause a problem.

Ha egyszerre több akna közötti szakaszt javítunk, és a kezelő oldatok mennyiségének csökkentése végett a közbeeső aknák valamelyikét nem kívánjuk feltölteni, akkor ezeket az aknákat a hozzáfolyási és elfolyási oldalon olyan csőelzárókkal zárjuk el, amelyeken átvezető cső van.When repairing a plurality of manholes at the same time and avoiding filling any of the intermediate manholes to reduce the amount of treatment solutions, these manholes are closed at the inlet and outflow side by means of pipe seals having a through pipe.

A két folyadékot alkalmazó technológia további előnye, hogy az esetleges felderítetlen bekötéseken keresztül nem juthat gáz a környezetbe.A further advantage of the two fluid technology is that no gas can escape into the environment through any undiscovered connections.

-5194956-5194956

3. példaExample 3

A csatornajavítást a 2. példában közöltek szerint végezzük, azzal a különbséggel, hogy tiszta oligomer-oldat helyett 35-38 Be° töménységű nátrium-vízüveg oldat és 20 5 súly% -os Melment L-20 oldat (gyártja a Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke AG, Trostberg, Német Szövetségi Köztársaság) 9:1 súlyarányú elegyét alkalmazzuk. A 2. példában közöltekhez hasonló eredményeket érünk el. 10The channel repair was carried out as in Example 2, except that instead of a pure oligomer solution, a solution of 35-38 Beo sodium water glass and 20% by weight Melment L-20 solution (manufactured by Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke AG) was used. (Trostberg, Federal Republic of Germany) (9: 1). Similar results are obtained as in Example 2. 10

Amennyiben a vízüveg-oldathoz nem adunk Melment L-20 oldatot (oligomer-ol datot), úgy a felújított csatornaszakasz vízzárósága az előzőekben elérteknél jól mérhetően kisebb. Az utóbbi esetben a vízzel 15 történő feltöltéskor az aknában a vízszint-süllyedés 10 mm/perc körüli érték, míg oligomer-adalékot is tartalmazó vízüveg-oldat felhasználásakor 0,1 mm/perc körüli vagy ennél is kisebb vízszint-csökkenés mérhető. 20If Melment L-20 solution (oligomer solution) is not added to the water glass solution, the water-tightness of the reconditioned channel section is significantly less than that achieved previously. In the latter case, the level of water in the shaft is about 10 mm / min when filled with water 15, while the level of water is lower or lower by 0.1 mm / min when using a water glass solution containing oligomeric additive. 20

Claims (3)

1. Eljárás mélyépítési műtárgyak és a környező talajok szilárdítására és vízzáró- 25 vá tételére, azzal jellemezve, hogy1. A method of solidifying and waterproofing civil engineering works and surrounding soils, characterized in that: a) egy vagy több (I) és/vagy (II) általános képletű vegyületet — a képletben R hidrogénatomot, -CH₂0H csoportot vagya) one or more (I) and / or (II) compound of formula - wherein R is hydrogen, -CH ₂ 0H group or -CH₂SO₃M általános képletű csoportot ₃₀ jelent, és az utóbbiban M egyvegyértékü kationt képvisel,-CH ₂ SO ₃ M represents ₃₀ , and in the latter represents M monovalent cation, R, hidrogénatomot vagy -CH₂OH csoportot jelent, n értéke 1 és 10 közötti egész szám, m értéke 0 és 10 közötti egész szám, p értéke 1 és 10 közötti egész szám, és r értéke 0 és 5 közötti egész szám, azzal a feltétellel, hogy az (I) és (II) általános képletű vegyületek a jelenlévő -CH₂SO₃M csoportoknál legalább ^e£gy^el több -CH₂OH csoportot tartalmaznak, n értéke legalább m értékével egyenlő, és p értéke legalább 2r értékével egyenlő—, vagyR 1 is hydrogen or -CH ₂ OH, n is an integer from 1 to 10, m is an integer from 0 to 10, p is an integer from 1 to 10, and r is an integer from 0 to 5, provided that (I) and (II) compounds of the present -CH ₂ SO ₃ m groups of at least ^e £ w ^e l containing more -CH ₂ OH, n is equal to the value of at least m and p is at least 2r value is equal to, or b) egy vagy több (I) és/vagy (II) általános képletű vegyület és egy vagy több hagyományos aminoplaszt-monomer és/vagy -oligomer legalább 30 súly% (I) és/vagy (II) általános képletű vegyületet tartalmazó elegyét, vagyb) a mixture of one or more compounds of formula I and / or II and one or more conventional aminoplast monomers and / or oligomers containing at least 30% by weight of compounds of formula I and / or II, or c) vizes vízüveg-oldat és legalább 1 súly%, az a) vagy b) pontban meghatározott anyag vagy anyagkeverék elegyét a kezelendő tárgyon, tárgyban vagy annak környezetében savas anyaggal hozunk érintkezésbe.c) contacting an aqueous solution of water glass with at least 1% by weight of a substance or mixture of substances as defined in a) or b) in contact with an acidic substance on or in the object to be treated. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy savas anyagként ásványi vagy szerves savat, célszerűen foszforsavat, hidrogén-sziliko-fluoridot, p-toluol-szulfonsavat, vagy ecetsavat használunk fel, előnyösen vizes oldat formájában.Process according to claim 1, characterized in that the acidic material is a mineral or organic acid, preferably phosphoric acid, hydrogen silicofluoride, p-toluenesulfonic acid or acetic acid, preferably in the form of an aqueous solution. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy savas anyagként savasan disszociáló sót, célszerűen ammónium-kloridot vagy ammónium-sziliko-fluoridot használunk fel, előnyösen vizes oldat formájában.3. The process according to claim 1, wherein the acidic material is an acid-dissociating salt, preferably ammonium chloride or ammonium silicon fluoride, preferably in the form of an aqueous solution.