PL205219B1

PL205219B1 - Zaprawa do wytwarzania szczelnych zasłon oraz jej zastosowanie do wytwarzania szczelnych zasłon

Info

Publication number: PL205219B1
Application number: PL343336A
Authority: PL
Inventors: Hubert Vattement
Original assignee: Cie Du Sol
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2010-03-31
Also published as: PL343336A1; FR2800063B1; DK1094044T3; EP1094044A1; CZ20003886A3; DE60013224T2; SK15782000A3; US6939834B1; CZ296804B6; RU2224727C2; SK284619B6; PT1094044E; KR20010051136A; JP2001200251A; ES2226744T3; ATE274477T1; FR2800063A1; TWI229659B; DE60013224D1; EP1094044B1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zaprawa do wytwarzania szczelnych zasłon oraz jej zastosowanie do wytwarzania szczelnych zasłon. Wynalazek ten dotyczy dziedziny budownictwa.

Wiadomo, że rozdrobniony żużel wielkopiecowy działa jak prawdziwy cement, gdy miesza się go z zasadą, na przykład, z wodorotlenkiem sodowym lub klinkierem cementowym.

Zwykle w handlu dostępne są, na przykład, mieszaniny typu:

- żużel + klinkier cementowy w okreś lonych proporcjach (Cement CLK CEM III/C, CHF CEM III/A lub B) lub

- ż uż el granulowany + wapno, przeznaczone do robót drogowych.

Wytwarzanie szczelnych zasłon dokonuje się przez bezpośrednie wiercenie za pomocą cementowej zaprawy bentonitowej jako czynnika drążącego. Wiercenie wykonuje się w sposób ciągły, skąd wynika konieczność dysponowania materiałem, który nie sztywnieje zbyt szybko, w celu uniknięcia strat zaprawy w wykopach drążeniowych, jak również usuwania zaprawy, która stwardniałaby przedwcześnie. Ten sposób charakterystyczny dla szczelnych zasłon wymaga stosowania, w przypadku materiałów będących obecnie do dyspozycji, substancji opóźniających zestalanie się i sztywnienie.

Faktycznie podczas wytwarzania szczelnych zasłon pożądana jest zwłaszcza dobra szczelność. Wytrzymałość takich zasłon zwykle jest mała i nie stanowi głównego kryterium. Stosuje się zwykle cementy żużlowe, których skład generuje zaprawy, których reologię trudno jest opanować. Stosowanie opóźniających środków pomocniczych jest więc konieczne w celu uzyskania urabialności kompatybilnej z wierceniem pod zaprawą.

Celem wynalazku jest zaradzenie tym wadom. Tak więc przedmiotem wynalazku są zaprawy szczególnie przystosowane do wytwarzania szczelnych zasłon, zwłaszcza zaprawy, które nie wymagają dodatku środków opóźniających.

Przedmiotem wynalazku jest zaprawa do wytwarzania szczelnych zasłon zawierająca wodę, naturalną lub modyfikowaną glinę i żużel wielkopiecowy, w której żużel wielkopiecowy ma maksymalną wielkość ziaren mieszczącą się w przedziale od 50 μm do 100 μm, i powierzchnię właściwą Blaine w przedziale od 2500 do 4500 cm²/g, i która zawiera środek aktywujący.

Korzystnie, zaprawa zawiera żużel o maksymalnej wielkości ziaren równej 80 μm.

Korzystnie, zaprawa zawiera żużel o stosunku wagowym CaO/SiO2 mieszczącym się w przedziale od 1,10 do 1, 35.

Korzystnie, zaprawa zawiera żużel mający moduł chemiczny większy niż 500.

Korzystnie, zaprawa jako glinę zmodyfikowaną zawiera bentonit.

Korzystnie, zaprawa jako środek aktywujący zawiera związek wybrany z grupy obejmującej wodorotlenek sodowy, wodorotlenek potasowy, (kwaśny) węglan sodowy lub potasowy, gips, wapno palone, wapno gaszone, mieszaniny tych związków oraz cement portlandzki.

Korzystnie, zaprawa zawiera od 1% do 10% wagowych środka aktywującego w stosunku do masy żużla wielkopiecowego.

Korzystnie, zaprawa zawiera wodę i cement w stosunku wagowym cement/woda mieszczącym się w przedziale od 0,1 do 0,25.

Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie zaprawy według wynalazku do wytwarzania szczelnych zasłon.

Chociaż charakter żużla wielkopiecowego nie jest szczególnie rozstrzygający, korzystne jest aby był on typu zasadowego i aby stosunek wagowy CaO/SiO2 mieścił się w przedziale od 1,10 do 1,35. Jako przykład żużla stosowanego w zaprawie według wynalazku można wymienić materiał zawierający jako główne składniki (w procentach wagowych) 33 do 40% SiO2, 8 do 16% Al2O3, 39 do 44% CaO i 4 do 9% MgO. Ponadto korzystne jest również aby moduł chemiczny żużla (zawartość (%) CaO x zawartość (%) Al2O3) był większy niż 500.

Środek aktywujący umożliwia zestalanie się żużla i korzystnie jest to zasadowy środek aktywujący, taki jak wodorotlenek sodowy, wodorotlenek potasowy, (kwaśny) węglan sodowy lub potasowy, gips, wapno palone, wapno gaszone lub mieszanina tych związków. Możliwe jest również stosowanie cementu portlandzkiego jako środka aktywującego. Zwykle ilość środka aktywującego zawarta jest w przedziale od 1% do 10% wagowych w stosunku do masy żużla. Szczególnie korzystna jest ilość środka aktywującego równa około 5% wagowych.

Zaprawa według wynalazku ma korzystnie stosunek wagowy cement/woda (C/E) mieszczący się w przedziale od 0, 1 do 0,25.

PL 205 219 B1

W takich warunkach moż liwe jest otrzymanie zaprawy o nast ępują cych własnościach:

- wyż sza wytrzymał o ść dla tego samego stosunku woda/cement,

- lepsza przepuszczalność przy równoważnej zawartości substancji suchych (jak wykazuje wykres 1, który przedstawia krzywą przepuszczalności w funkcji stosunku C/E),

- bardzo wolna zmiana sztywnoś ci dobrze przystosowana do bezpoś redniego wiercenia pod zaprawą.

Mała reaktywność tego układu umożliwia całkowite pozbycie się środków opóźniających. Usunięcie takich środków pomocniczych umożliwia uniknięcie niszczenia pierwszych poziomów wodonośnych i eliminację emisji zanieczyszczeń organicznych.

Zaprawę tą można stosować w robotach podziemnych przy kontakcie z pierwszym poziomem wodonośnym z uwagi na to, że nie zanieczyszcza ona środowiska, jak również w pracach wtłaczających i przy wykonywaniu szczelnych zasłon z betonu plastycznego.

Zaprawę wytwarza się na miejscu wiercenia przez zmieszanie wyżej opisanych składników.

Poniższe przykłady ilustrują wynalazek.

W tych przykładach stosuje się nastę pujące składniki:

- pł uczka bentonitowa: mieszanina 1000 l wody i 45 kg bentonitu sodowego;

- ż u ż el: ż u ż el wielkopiecowy zasadowy o stosunku wagowym CaO/SiO2 równym 1,19 i module chemicznym równym 515;

- ś rodek aktywują cy: CPA CEM I; środek opóźniający: lignosiarczan mieszany wapniowo/amonowy;

- ś rodek przyspieszają cy: krzemian sodowy 35/37°B.

P r z y k ł a d 1: Wpływ maksymalnej wielkości ziaren żużla na czas urabialności zaprawy

Zaprawa	Żużel o wielkości ziaren 40 μτ	Żużel o wielkości ziaren 80 μτ	Żużel o wielkości ziaren 120 μτ
Czas urabialności	5 godzin	5 godzin	5 godzin
Płuczka bentonitowa	941 l	941 l	941 l
Żużel	166,25 kg	166,25 kg	166,25 kg
Wielkość ziaren żużla	40 μτ	80 μτ	120 μτ
Powierzchnia właściwa	-	4500 cm²/g	-
Blaine żużlu
Środek aktywujący	8,75 kg	8,75 kg	8,75 kg
Środek opóźniający	3 l	0	0
Środek przyśpieszający	0	0	4 l

P r z y k ł a d 2: składy zapraw na szczelne przegrody:

	wynalazek	przykład por
Płuczka bentonitowa	941 l	941 l
Żużel*	166 kg
Środek aktywujący (CPA CEM I)	9 kg
CLK		175 kg
Środek opóźniający		2 l
Czas urabialności	5 h	5 h
WytrzyTałość 28j	1,2 MPa	1 MPa
Przepuszczalność	5 10^-10 τ/s	4 10^-9 τ/s

* żużel ma ziarnistość ciągłą, która rozkłada się od 0 do 80 μm, i powierzchnię właściwą Blaine równą 4500.

Zaprawa według wynalazku, bez środka opóźniającego, ma czas urabialności identyczny z zaprawą powszechnie stosowaną zawierającą klinkier cementowy (CLK) i środek opóźniający, jak również lepszą wytrzymałość i lepszą przepuszczalność niż zaprawa powszechnie stosowana.

Claims

1. Zaprawa do wytwarzania szczelnych zasłon zawierająca wodę, naturalną lub modyfikowaną glinę i żużel wielkopiecowy, znamienna tym, że żużel wielkopiecowy ma maksymalną wielkość ziaren mieszczącą się w przedziale od 50 μm do 100 μm, i powierzchnię właściwą Blaine w przedziale od 2500 do 4500 cm²/g, oraz zaprawa zawiera środek aktywujący.

2. Zaprawa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera żużel o maksymalnej wielkości ziaren równej 80 μm.

3. Zaprawa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera żużel o stosunku wagowym CaO/SiO2 mieszczącym się w przedziale od 1,10 do 1,35.

4. Zaprawa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera żużel mający moduł chemiczny większy niż 500.

5. Zaprawa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako glinę zmodyfikowaną zawiera bentonit.

6. Zaprawa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako środek aktywujący zawiera związek wybrany z grupy obejmującej wodorotlenek sodowy, wodorotlenek potasowy, (kwaśny) węglan sodowy lub potasowy, gips, wapno palone, wapno gaszone, mieszaniny tych związków oraz cement portlandzki.

7. Zaprawa według zastrz. 1 albo 6, znamienna tym, że zawiera od 1% do 10% wagowych środka aktywującego w stosunku do masy żużla wielkopiecowego.

8. Zaprawa według zastrz. 1 albo 6, znamienna tym, że zawiera wodę i cement w stosunku wagowym cement/woda mieszczącym się w przedziale od 0,1 do 0,25.

9. Zastosowanie zaprawy określonej zastrzeżeniem 1 do wytwarzania szczelnych zasłon.