PL153294B1 - Method of removing moisture from masonry by crystalline injection process - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 294 POLSKATHE REPUBLIC PATENT DESCRIPTION 153 294 POLAND

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

RPRP

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 07 15 (P. 266829)Additional patent to patent no. - Filed: 87 07 15 (P. 266829)

Pierwszeństww--Zgłoszenie ogłoszono: 89 05 30Priority - Application announced: 89 05 30

Opis patentowy opublikowano: 1991 09 30Patent description published: 1991 09 30

Int. Cl.5 _E04b ^4Int. Cl.5 _E 04b ^ 4

CZYTELHIAREADING

OGÓLNAGENERAL

Twórca wynalazku: Wojciech NawrotInventor of the invention: Wojciech Nawrot

Uprawniony z patentu: Nawrot Wojciech, Warszawa (Polska)The holder of the patent: Nawrot Wojciech, Warsaw (Poland)

Sposób osuszania budowli metodą iniekcji krystalicznejMethod of drying a building by means of crystal injection

Przedmiotem wynalazku jest sposób osuszania budowli z wilgoci podciąganej kapilarnie z gruntu, polegający na iniekcji wodnych roztworów specjalnie opracowanych związków nieorganicznych, które na skutek specyficznej krystalizacji uszczelniają pory i kapilary materiałów budowlanych, wytwarzając poziomą izolację przeciwwilgociową w strefie odpowiednio wywierconych otworów iniekcyjnych w murze.The subject of the invention is a method of drying buildings from moisture rising capillary from the ground, consisting in the injection of aqueous solutions of specially developed inorganic compounds, which, due to specific crystallization, seal the pores and capillaries of building materials, producing horizontal damp insulation in the area of appropriately drilled injection holes in the wall.

Dotychczas do osuszania budowli zawilgoconych na skutek braku izolacji poziomej stosuje się szereg metod uznanych jako ogólnobudowlane, takich jak drenaż terenu wokół budynku, czy też wiercenie w murach otworów Knappena. Metody te prowadzą zwykle tylko do obniżenia poziomu zawilgocenia, nie powodując osuszenia do żądanej granicy. Natomiast inna znana metoda osuszania polegająca na podcinaniu murów i zakładaniu w szczelinie klasycznej izolacji poziomej jest kosztowna a przede wszystkim technicznie nie zawsze możliwa do wykonania w większości zawilgoconych budynków.Until now, a number of methods recognized as general construction have been used to drain structures that are damp due to the lack of horizontal insulation, such as drainage of the area around the building or drilling Knappen holes in the walls. Usually, these methods only reduce the level of moisture without drying to the desired limit. On the other hand, another known method of drying, consisting in undercutting walls and installing a classic horizontal insulation in the gap is expensive and, above all, technically not always feasible in most damp buildings.

Inne znane nowoczesne metody osuszania budowli takie jak iniekcje hydrofobowa, metody elektroiniekcyjne czy elektroosmotyczne posiadają szereg wad i ograniczeń związanych ze zbyt wysokim poziomem zawilgocenia i lub zasolenia murów.Other known modern methods of drying buildings, such as hydrophobic injection, electro-injection or electro-osmotic methods, have a number of disadvantages and limitations related to too high levels of moisture and / or salinity of walls.

Metoda iniekcji hydrofobowej, stosująca do wytwarzania przepony przeciwwilgociowej wodny roztwór metylosilikonianu sodowego, jest technicznie skuteczna, gdy wilgotność początkowa muru nie przekracza 10% a zasolenie nie jest wyższe niż 1%.The hydrophobic injection method, using an aqueous solution of sodium methyl siliconate for the production of the anti-damp diaphragm, is technically effective when the initial humidity of the masonry does not exceed 10% and the salinity is not higher than 1%.

Znane polskie metody elektroiniekcyjne według polskich opisów patentowych nr 103 623 i 138 249 i według zgłoszenia nr P. 239422 mają także szereg wad oprócz niewątpliwych zalet. Aby iniekcja związków- hydrofobowych przy użyciu benzynowych roztworów żywic silikonowych była technicznie skuteczna i promień penetracji był odpowiednio duży, w metodach tych strefę iniekcji muru podsusza się elektroosmotyczne do poziomu poniżej 6-8%. W przeciwnym przypadku promień .penetracji użytych preparatów hydrofobowych byłby bardzo mały i coraz mniejszy im większe zawilgocenie murów.Known Polish electro-injection methods according to Polish patent specifications No. 103 623 and 138 249 and application No. P. 239422 also have a number of disadvantages, apart from undoubted advantages. In order for the injection of hydrophobic compounds using gasoline solutions of silicone resins to be technically effective and the penetration radius to be sufficiently large, in these methods the injection zone of the masonry is electro-osmotic to a level below 6-8%. Otherwise, the radius of penetration of the hydrophobic preparations used would be very small and smaller and smaller the greater the dampness of the walls.

Istotny wpływ na skuteczność techniczną wymienionych metod ma także stężenie soli rozpuszczalnych w wodzie zawartych w cieczach kapilarnych osuszanego materiału budowlanego. SoleThe concentration of water-soluble salts contained in capillary liquids of the dried building material also has a significant impact on the technical effectiveness of the above-mentioned methods. Salts

153 294 te wpływają na zmniejszenie promienia penetracji preparatów hydrofobowych oraz na trwałość w czasie wytworzonej przepony hydrofobowej, skracając jej skuteczność z oczekiwanej w ciągu około 12 do 15 lat na znacznie poniżej 10 lat.These reduce the penetration radius of hydrophobic formulations and the durability of the produced hydrophobic diaphragm over time, reducing its effectiveness from what is expected in approximately 12 to 15 years to well below 10 years.

W przypadku metod elektroosmotycznych, sole rozpuszczalne w wodzie zawarte w cieczach kapilarnych muru, komplikują do tego stopnia proces osuszania budowli, że po pewnym czasie może on ustać a w przypadku znacznych stężeń soli powyżej 1,5% proces osuszania może się nie rozpocząć. Znane są też przypadki, że na skutek obecności niektórych rodzajów soli proces może się odwrócić i zamiast osuszania następuje dodatkowe zawilgocenie murów na skutek znaku potencjału elektrokinetycznego w strefie międzyelektrodowej.In the case of electroosmotic methods, water-soluble salts contained in the capillary liquids of the masonry complicate the drying process to such an extent that after some time it may stop, and in the case of significant salt concentrations above 1.5%, the drying process may not start. There are also cases where, due to the presence of certain types of salt, the process may reverse and, instead of drying, the walls become damp due to the sign of the electrokinetic potential in the inter-electrode zone.

Sposób wytwarzania poziomej izolacji przeciwwilgociowej przy użyciu środka do iniekcji krystalicznej według wynalazku pozbawiony jest tych wad, a ponadto blokada przeciwwilgociowa wytworzona przy jego użyciu ma trwałość nieograniczoną w czasie a promień penetracji środka do iniekcji krystalicznej według wynalazku w przeciwieństwie do innych technologii jest tym większy im większa jest wilgotność muru, natomiast stopień zasolenia praktycznie nie ma wpływu na wielkość promienia penetracji jak również na trwałość izolacji poziomej.The method of producing horizontal damp proofing with the use of the crystalline injection agent according to the invention is devoid of these drawbacks, and moreover, the anti-moisture barrier produced with it has an indefinite durability and the penetration radius of the crystalline injection agent according to the invention, unlike other technologies, is the greater the greater is the wall humidity, while the degree of salinity has practically no influence on the size of the penetration radius and the durability of the horizontal insulation.

Metoda ta nie przewiduje w żadnym przypadku wstępnego osuszania ani odsalania a nawet wręcz przeciwnie zakłada wykorzystanie cieczy kapilarnych jako drogi do penetracji a następnie krystalizacji uszczelniającej pory i kapilary materiału budowlanego.This method does not provide for preliminary drying or desalination in any case, and even on the contrary, it involves the use of capillary liquids as a way to penetrate and then crystallize the pores and capillaries of the building material.

Sposób według wynalazku polega na odpowiedniem przygotowaniu mieszaniny składającej się z cementu portlandzkiego, metakrzemianu sodowego lub polikrzemianu sodowego oraz wody, przy czym stosunek wagowy cementu portlandzkiego do metakrzemianu sodowego i/lub polikrzemianu sodowego wynosi od 1:1 do 10:0,2, najkorzystniej jak 7:1 a wodę dodaje się w takiej ilości, aby po wymieszaniu mieszanina miała konsystencję łatwo samopoziomującą się w naczyniu. Tak przygotowaną mieszaninę środka według wynalazku stosuje się do wytwarzania poziomej izolacji przeciwwilgociowej w murach budowli zawilgoconych na skutek kapilarnego podciągania wody z gruntu.The method according to the invention consists in the appropriate preparation of a mixture consisting of Portland cement, sodium metasilicate or sodium polysilicate and water, the weight ratio of Portland cement to sodium metasilicate and / or sodium polysilicate being from 1: 1 to 10: 0.2, most preferably as 7: 1 and the water is added in such an amount that after mixing the mixture has a consistency that is easy to level in a vessel. The mixture of the agent according to the invention prepared in this way is used for the production of horizontal anti-damp insulation in walls of buildings which are damp due to capillary rising of water from the ground.

Wykonanie izolacji poziomej z użyciem środka według wynalazku polega najpierw na wywierceniu w murze w jednej linii, równolegle do poziomu podłogi otworów do iniekcji. Korzystnie otwory do iniekcji o średnicy 20 mm wierci się w odstępach co 10-14 cm pod kątem 15-30° do poziomu. Tak przygotowane otwory przed wprowadzeniem środka do iniekcji nawilża się dodatkowo wodą, wlewając w nie ilość wody równoważną objętości otworów, tzn ok. 0,51 na jeden otwór po czym szybko wprowadza się w nie środek według wynalazku. Ilość wprowadzonego środka równoważna jest objętościowo pojemności otworu. Po zakończeniu iniekcji otwory w ich przypowierzchniowej strefie uszczelnia się przy użyciu tego samego środka, lecz o nieco gęstszej konsystencji.The implementation of the horizontal insulation with the agent according to the invention first consists in drilling the injection holes in a line, parallel to the floor level, in the wall. Preferably, injection holes 20 mm in diameter are drilled at intervals of 10-14 cm at an angle of 15-30 ° to the horizontal. The holes prepared in this way, before introducing the injection agent, are additionally moistened with water, pouring into them an amount of water equal to the volume of the holes, i.e. approximately 0.51 per one hole, and then the agent according to the invention is quickly introduced into them. The amount of agent introduced is equivalent to the volume of the opening. After the injection is completed, the holes in their near-surface area are sealed with the same agent, but with a slightly denser consistency.

Blokadę przeciwwilgociową krystaliczną uzyskuje się praktycznie w czasie siedmiu dób. Przypuszcza się, że uszczelniające działanie środka według wynalazku polega na tym, że jeden ze składników mieszaniny metakrzemian sodu lub polikrzemian sodu, penetruje w promieniu 7-10 cm od środka otworu iniekcyjnego w murze a następnie jony wapniow pochodzące ze specyficznej dysocjacji portlantydu - minerału będącego składnikiem cementu portlandzkiego, powodują prawdopodobnie wytrącenie w kapilarach nierozpuszczalnego w wodzie związku typu krzemian wapnia. Charakterystyczną cechą wytrąconych związków jest to, że ich wytrącenie na początku kapilary nie blokuje penetracji w jej głębszych częściach tak jak ma to miejsce podczas stosowania na przykład mieszaniny szkła wodnego i chlorku wapnia, gdzie promień penetracji a zatem i blokady przeciwwilgociowej jest bardzo mały i technicznie bez znaczenia.Crystalline anti-moisture blockade is obtained practically within seven days. It is presumed that the sealing effect of the agent according to the invention consists in the fact that one of the components of the mixture sodium metasilicate or sodium polysilicate penetrates within a radius of 7-10 cm from the center of the injection hole in the wall and then calcium ions originating from the specific dissociation of the portantide - the mineral that is the component of Portland cement, they probably cause the precipitation of a water-insoluble calcium silicate compound in the capillaries. A characteristic feature of the precipitated compounds is that their precipitation at the beginning of the capillary does not block penetration in its deeper parts, as is the case when using, for example, a mixture of water glass and calcium chloride, where the radius of penetration and therefore the anti-moisture blockage is very small and technically without meaning.

Jak wykazały badania laboratoryjne podczas iniekcji przeciwwilgociowej sposobem według wynalazku - produkty krystalizacji układają się nieoczekiwanie wokół otworu iniekcyjnego pierścieni odległych od siebie początkowo o kilka milimetrów a dalej odległości te systematycznie wzrastają do około 1 cm w odległości 6-8 cm od środka otworu iniekcyjnego w materiale budowlanym o strukturze kapilarno - porowatej.As demonstrated by laboratory tests during the anti-damp injection with the method according to the invention - the crystallization products unexpectedly arrange around the injection hole of rings distant from each other, initially by a few millimeters, and further these distances systematically increase to about 1 cm at a distance of 6-8 cm from the center of the injection hole in the building material with a capillary-porous structure.

Zjawisko to przypomina mechanizm tworzenia się pierścieni Lieseganga w roztworach koloidalnych i prawdopodobnie kinetyka tej reakcji z użyciem środka według wynalazku przebiega w sposób charakterystyczny dla wymienionego zjawiska Liesganga lub innego zjawiska polegającego najpierw na krystalizacji z utworzeniem bardzo drobnych kryształów w całym obszarze, w którymThis phenomenon resembles the mechanism of the formation of Liesegang rings in colloidal solutions and the kinetics of this reaction with the use of the agent according to the invention is likely to be characteristic of the mentioned Liesgang effect or another phenomenon consisting first of crystallization with the formation of very fine crystals in the entire area in which

153 294 penetracja roztworów odbywa się metodą dyfuzyjną zwanego nieliniowego starzenia kryształów zwanego w naukowej literaturze angielskiej jako -„periodic precipitation processes lub jako „aging sol“. Proces ten zachodzi w czasie około siedmiu dni i po tym okresie obserwuje się skuteczność blokady przeciwwilgociowej wytworzonej w zawilgoconych murach metodą iniekcyjną z użyciem środka według wynalazku.The penetration of the solutions takes place by the diffusion method of the so-called nonlinear aging of the crystals, known in the English scientific literature as "periodic precipitation processes or as" aging sol ". This process takes place over a period of about seven days, and after this period, the effectiveness of the anti-damp blockade created in the damp walls by injection method with the use of the agent according to the invention is observed.

Przykład I. Miesza się ze sobą 0,9kg cementu portlandzkiego z 0,1 kg metakrzemianu sodowego i następnie do tak przygotowanej mieszaniny dodaje się wodę w takiej ilości aby po dokładnym wymieszaniu uzyskać konsystencję -śmietany. Tak przygotowany środek wprowadza się grawitacyjnie do wcześniej wywierconych otworów w murach zawilgoconych na skutek kapilarnego podciągania wody z gruntu. Do jednego otworu wlewa się objętościowo tyle środka według wynalazku, ile wynosi pojemność tego otworu. Natomiast otwory iniekcyjne wierci się w murze w jednej linii na żądanym poziomie, w odstępach 10-14 cm między sobą oraz pod kątem 15-30° w stosunku do poziomu i na głębokość grubości muru minus 10 cm. Do wiercenia otworów używa się najkorzystniej wierteł o średnicy 20 mm. Iniekcję prowadzi się jednocześnie na całej długości osuszanego muru w okresie nie dłuższym niż 30-40 minut od czasu przygotowania środka iniekcyjnego. Blokada przeciwwilgociowa tworzy się po upływie około jednego tygodnia od czasu iniekcji.EXAMPLE 1 0.9 kg of Portland cement is mixed with 0.1 kg of sodium metasilicate and then water is added to the mixture thus prepared in such a quantity as to obtain a sour cream consistency after thorough mixing. The agent prepared in this way is introduced by gravity into previously drilled holes in the walls which are damp as a result of capillary rising of water from the ground. The volume of the agent according to the invention is poured into one opening by volume equal to the volume of the opening. On the other hand, injection holes are drilled in the wall in one line at the desired level, at intervals of 10-14 cm between each other and at an angle of 15-30 ° in relation to the horizontal and to the depth of the wall thickness minus 10 cm. Drills with a diameter of 20 mm are most preferably used for drilling the holes. The injection is carried out simultaneously along the entire length of the dried wall within a period not longer than 30-40 minutes from the time of preparation of the injection agent. The damp blockade is formed about one week after the injection.

Przykład II. Miesza się ze sobą 0,8 kg cementu portlandzkiego z 0,2 kg polikrzemianu sodowego a następnie wodą dorabia się całość mieszaniny do konsystencji śmietany. W ten sposób przygotowany środek według wynalazku stosuje się do iniekcji zawilgoconych murów według opisu podanego w przykładzie I. Głębokość wierconych otworów jak również ich średnica i odstępy pozostają praktycznie bez zmian jak w przykładzie I. Efekt blokady przeciwwilgociowej uzyskuje się w tym przypadku także po około siedmiu dniach.Example II. 0.8 kg of Portland cement is mixed with 0.2 kg of sodium polysilicate, and then with water the whole mixture is made to the consistency of cream. The preparation according to the invention prepared in this way is used for the injection of damp walls according to the description given in Example I. The depth of the drilled holes as well as their diameter and spacing remain practically unchanged as in Example I. The anti-damp effect is also obtained in this case after about seven days.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Sposób osuszania budowli metodą iniekcji krystalicznej, znamienny tym, że do otworów w budowli wykonanych, korzystnie w jednym poziomie w odstępach co 10-14cm pod kątem 15-30°, wprowadza się mieszaninę wodnego roztworu cementu portlandzkiego i aktywatora w postaci metakrzemianu sodowego i/lub polikrzemianu sodowego, korzystnie w proporcjach wagowych cement: aktywator od 1:1 do 10:0,2, z dodatkiem wody w takiej ilości, aby mieszanina stanowiła jednolitą ciekłą konsystencję, przy czym otwory przed wprowadzeniem do nich mieszaniny środka iniekcyjmego nawilża się wodą w ilości równoważnej objętości otworów.The method of drying the structure by crystalline injection, characterized by introducing a mixture of an aqueous solution of Portland cement and an activator in the form of sodium metasilicate and / or into the openings in the structure made, preferably in one level, at intervals of 10-14 cm at an angle of 15-30 °. sodium polysilicate, preferably in the weight proportions cement: activator from 1: 1 to 10: 0.2, with the addition of water in such an amount that the mixture becomes a uniform liquid consistency, the holes before introducing the mixture of the injection agent into them are moistened with water in an amount equivalent hole volume.