Způsob zvyšování pevnosti a vodotěsnosti hloubkových staveb a okolní zeminy

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká zlepšenćho způsobu zvyšování pevnosti a vodotěsností hloubkových staveb(zejména kanálů a potrubí) a okolní zeminy za použití monomerů nebo polymerů, které poskytují polymerní aminoplast, nebo za použití roztoku vodního skla, obsahujícího takovéto monomery nebo oligomery.Pojem stavba a zemina se zde používají v nejširším slova smyslu rozumí se jlmi kromě kanálůa potrubí různé zásobní jímky, tunely, umělá vyhloubení, ale 1 tyto obklopující půdní spáry a trhliny horniny.Je známo, že vodotěsnost největšího počtu konstrukcí hloubkových staveb, v první řadě vodotěsnost kanálů, potrubí a jímek, není nikterak uspokojivá. Tyto nedostatky lze z velké části odvozovat ze závad při výrobě a na styčných místech (místech spojení), dále z trhlin,způsobených opotřebením Š ostatních zhoršení stavu objektu.Dále je známé, že oprava konstrukcí hloubkových staveb a objektů (v první řadě podzemních sítí kanálů a potrubí) je náročná na čas, množství vynaložené práce a spotřebu materiálu a v mnoha případech nevedou k požadovanemu výsledku.V maaarském patentním spise č. 153 975 je popsán jednoduchý a rychlý způsob zvýšení pevnosti a vodotěsnosti stavebních objektů B objektů hloubkových staveb, stavebních prvků,hornín, zemin. Podle tohoto způsobu se do/nebo na objekt, který se má opravit nebo do jeho okorí nanáší Vodní sklo nebo prostředí. obsahující vodní sklo a vystaví se tam působení fluorovodíku, fluoridu křemičitého A/nebo silikofluoridu vodíku.Vodní sklo při styku s plynným fluoridem rychle želatinuje a utěsňuje všechny dutiny,štěrbiny a trhliny. Jestliže se způsob použije pro zvýšení vodotěsnosti konstrukcí, uložených v zemi nebo objektů, uložených v zemi (například kanálů nebo jímek). tak jeho další přednost spočívá v tom, že i trhlinami a štěrbinami proteklé vodní sklo je pevné a proto zpevñuje uložení objektu a zlepšuje pevnost okolní zeminy.Uvedený způsob ale přes své četné přednosti nenašel v praxi uplatnění. Na závadu rozšíření jeho uplatnění je skutečnost, že plyny, používané při jeho provádění, fluorovodík a fluorid křemičitý, jsou mimořádně jedovaté a jejich použití nelze připustít i z důvodů ochrany životního prostředí.Nevýhodou je také, že vzniklý křemičitý gel není pružný, a neni schopen sledovat pohyby ošetřovaného objektu popřípadě vrstvy zeminy. Křemičitý gel působením vody dostatečně nebotná a proto není schopen ucpat nové trhliny, vytvářející se vedle gelových roubů vlivem posuvu.V mačarském patentu č. 177 343 se navrhuje použít jako látky, tvořící gel, místo vodního skla různé organické polymery, v první řadě polymery kyseliny akrylové a akrylamidu, které popřípadě obsahují inertní, zrnitá pevná plniva.Tímto způsobem vytvořené gely jsou pŕiměřeňě pružné a botnají dobře působením vody,jejich nedostatek spočívá v tom, že největší počet polymerů, které jsou použitelná, jsou poměrně měkké a proto neodolají větší zátěži. Polymery jsou rovněž drahé a lze je obtížné získat a technologie vyžaduje V mnoha případech speciální vybavení a školený personál.Tyto nedostatky byly v dalším vývoji vynálezu (mačařský patent č. 186 586) odstraněny tím, že se vodní sklo používá ve směsi s různými gelotvornými ve vodě rozpustnými polymery a prostorovými sítovadly. Tímto způsobem získané gely spojují v sobě všechny dobré vlastnosti čistě organických a čisté anorganických gelů.Při použití způsobu ve velkém měřítku, se ale ukázalo, že použitelná polymery vytvářející hydrogely ~ silně zvyšují ~ v důsledku svých vysokých průměrných molekulárních hmotností - již v malých množstvích viskozitu vodního skla.Z tohoto důvodu přináší zpracováni směsi polymeru a vodniho skla, její nanášení, dávko vání, odstranění přebytečného množství, četné technologické problémy. Dochází také k tomu,že se potřebné množství polymeru nedají nijak vmísít do roztoku yodniho skla, protože taktovzniká vysoceviskozní směs, která se nedá pomocí strojního zařízení, které je k dispozici, nanést na zpracovávanou plochu.Při pokusech bylo nyní zjištěno, že všechny uvedené potiže lze odstranit, jestližese vyjde ze speciálních monomerů nebo oligomerů, popřípadě ze směsi vodniho skla, obsahujícichmonomery nebo oligomery a současně s ošetřením objektu nebo zeminy se z monomerů nebo oligo merü vytvoři polymer tvořici hydrogel.Dále bylo zjištěno, že pro tento účel jsou vhodné monomery popřípadě oligomery obecnýchH 0-CH 2-RN- OH N 1-20 I RN-CHZ-SOJM m l H O-CHZ-RN-(IJ (IZ-NR-CHZ -CHZ-RN-o o-NRI-CHZ OH ~N§§ N N ///N c/ C r . I 1-20 R NR RN CH 2 SO 3 M 1 1. Ve vzorcĺch znamenají R vodik, eCH 20 H skupinu nebo skupinu obecného vzorce -CH 2 SO 3 M, kde M je jedno mocný kationt (například iont sodíku, draslíku nebo amonia), R 1 vodík nebo n celé číslo m celé číslo p celé číslo r celé číslos tim omezenim, že vesloučeninách obecného vzorce I ą II je počet -CH 20 H skupinu nejméně o jednu větší než počet -CH 2 SO 3 Mskupin a hodnota n je alespoň tak velká jako hodnota m a hodnota p je alespoň dvakrát tak velká jako hodnota r.Sloučeniny obecných vzorcü I a II se mohou pro účel podle vynálezu používat samy o sobě nebo ve směsi s obvyklými monomery aminoplastů nebo oliqomery aminoplastů. V posledním,případě činí množství obvyklých monomerů nebo oligomerů aminoplastů ve směsi maximálněze sloučenin obecných vzorcú I a II jakož i z jejich obvyklýchmonomerů nebo oligomerů aminoplastů vzniká působením kyselých látek elastický. vodou přimě řeně botnatelný gel, kterýje vhodný pro zpevnění zeminy a k vyloučení pronikání vody.Nyní bylo také zjištěno, že když se sloučeniny obecných vzorců I nebo II nebo jejich směsi připravené s obvyklými monomery aminoplastů, popřípadě oliqomery aminoplastů, obsahující nejméně 30 hmotnostních sloučenin obecných vzorcú I a/nebo II přimísí v množství nejméně 1 E hmotnostní k vodnímu sklu, vznikne ze získané směsi působením kyselých látek gel, jehož pevnost, pružnost a vodotěsnost je podstatné lepší než pevnost. pružnost a vodotěsnost gelu připraveného z čistého vodního skla.Předmětem vynálezu je proto zlepšený způsob zvýšení pevnosti a vodotěsnosti hloubkových staveb a okolní zeminy. Pro způsob podle vynálezu je charakteristické, že se prostředek obsahující jednu nebo Více sloučenin obecných vzorců I a/nebo II, kde R znamená vodík,-CHZOH skupinu nebo skupinu obecného vzorce -CHZSOJM, kde M znamená jednomocný kation, R 1 znamená vodík nebo skupinu -CHZOH, n znamená celé Číslo l až 10, m znamená celé číslo0 až 10, p znamená celé Číslo l až 10, r znamená celé číslo O až 5 s tím omezením, že ve sloučeninách obecných vzorcü I a II je počet skupin -CHZOH alespoň o jednu větší než počet2 3 dvakrát tak velká než hodnota r, a püpřípadě obsahující jako přísadu jeden nebo více monomerůM skupin a hodnota n je minimálně tak velká jako hodnota m a hodnota p je minimálněa/nebo oligomerů amínoplastů, výhodné karbamidu. melamínu, formaldehydu a jejich derivátů, v množství maximálně 70 hmotnostních vztaženo na celkovou hmotnost směsi, a/nebo popřípadě obsahující jako další složku roztok vodního skla V množství maximálně 99 hmotnostních vztaženo na celkovou hmotnost směsi, přivede na, nebo V ošetřovaném objektu nebo V jehookolí do styku s kyselými látkami.Slouěeniny obecných vzorců I a II jsou známé nebo se dají vyrobit známým způsobem jejich výroba je vysvětlena obšírně v rámci příkladů provedení. Část těchto sloučenin se dnes používá jako plastífikátor betonu (Žement - Kalk - Gips gl, 415 až 419 (1958) a gg,297 až 305 (1969.Je obecně známo, že předsměsi betonu jsou silně alkalícky reaqující systémy, a proto odborník nemohl s ohledem na zkušenosti s plastífikátory betonu nikterak usuzovat na to,jaké vlastnosti by mohly popřípadě vykazovat gely, které vznikají ze sloučenin obecných vzorců I a II působením kyselých látek.V textu se termínom vodní sklo rozumí silikáty alkalických kovů. Nejvýhodnějším vodním sklem přitom je silikát sodný. Obsah sušiny vodného roztoku vodního skla by měl s výhodou činit asi 35 3 hmot.Pod označením kyselé látky se rozumí kyseliny a kysele disociující sole (například amoniumchlorid). Vhodné kyseliny jsou například anorganické kyseliny jako kyselina fosforečná nebo hexafluorokřemičitá kyselina, vhodné kysele disooiujíoí sole jsou například amoniumchlorid nebo amoniumhexafluorosilikát, tyto se s výhodou používají ve formě vodných roztoku.odpovídající volbou druhu a množství kyselých látek je možné libovolně regulovat dobu tvorbygeluĺdobu želatinování) v širokém rozmezí (při teplotě místnosti obecně v rozmezí 10 minut až 10 hodin).Proudy materiálu se mohou uvádět do styku v libovolném pořadí. Například se může na,nebo do ošetřovaného objektu nebo jeho okolí nanášet nejdříve roztok oliqomeru nebo monomeru (které popřípadě obsahují i vodní sklo) a potom roztok kyselých látek.Kyselá látka se může, v případě, že je to možné (například když se jako kyselá latka použije hexafluorokžemičitá kyselina), přivádět do styku s ostatními složkami Vytvořeného systému i ve formě plynu. Přirozeně lze také obráceně nanášet nejdříve roztok kyselé látky na místo, které se má ošetřit a potom zavádět proud materiálu obsahující oliqomery nebo monomery a popžípadě vodní sklo.Toto řešení je ale méně výhodné než řešení uváděné jako první. Ošetřování se může v případě potřeby jednou nebo vícekráte opakovat.Kyselá látka se používá s výhodou, vztaženo na potřebné množství monomeru nebo oligomeru, obsahující popřípadě i vodní sklo, pro želatinování, v přebytku. Jestliže to vyžadují aspekty ochrany životního prostředí, může se přebytek kyselé látky na místě neutralizovat,tím, že se na ošetřované místo přivádí alkalicky reagující látka.Jako alkalicky reagující látka se s výhodou používá roztok vodního skla (který může popřípadě obsahovat gelotvorné ve vodě rozpustné organické polymery, oligomery popřípadě monomery). Dále se může používat také vápenné mléko, zředěný roztok sody atd. Je výhodné,když se toto dodatečné ošetření spojí se zkouškou ošetřovaného objektu na vodotěsnost.Způsob podle vynálezu se s výhodou kombinuje s roztoky pod 1 e.dále citovaných patentních spisu. Podle jedné velmi výhodné formy provedení se nejdříve vytvoří podle maäarského patentního spisu č. 153 975 na ošetřovaném místě z roztoku vodního skla a plynného fluoridu silikátový gel a při druhém kroku postupu se použije způsob podle vynálezu.Jestliže se mají úplně ucpat štěrbiny a dutiny větších objemů způsobem podle vynálezu,pak lze předem štěrbinu nebo dutinu naplnit zrnitými pevnými látkami (například perlitem,křemenným pískem, popelem), neovlivñujícími gelotvornbu reakci zrnité látky se mohou přimísitAby se pružnost a deformovatelnost gelu ještě více zvýšila, je možné smísit gelotvorný systém s latexem. Za tímto účelom se na, nebo do ošetřovaného objektu nebo jeho okolí přivádí přirozený nebo syntetický kaučukový latex a/nebo jiný vůči vodě a chemikáliím odolný polymerní latex (například homo- a kopolymer latexu na bázi akrylátu a urethanu), tam se nechá spontánně zkoagulovat nebo koaguluje vlivem kyselé látky a teprve pak se provede způsob podle vynálezu.Je ale také možné přimísit latex k roztoku oligomeru nebo polymeru a sice na 1 hmot. díl sušiny tohoto roztoku vztažené množství latexu. které odpovídá 0,005 až 1 dílu hmot.,s výhodou 0,05 až 0,2 dílů hmot. sušiny.Tato směs se pak uvede do styku š kyselou látkou. Konečné je také možné nanášet latex po ošetření způsobem podle vynálezu v tomto případě se nevytvoří pouze dodatečná vodotěsná vrstva, nýbrž toto slouží také pro neutralizaci nezreagované kyselé látky.Vynález je dále vysvětlen pomocí následujících příkladů, aniž se omezuje pouze nn tyto příklady.za laboratorních podmínek se při teplotě 80 až 100 OC vytvoří nejdříve z 1 molu melamínu a 3 molů formaldehydutrimethylolmelaminu. Tento se za intenzivního míchání doplní po malých částech 1 molem natriumhydrogensulfitu, který reaguje s methylolovou skupinou.Potom se do roztoku přidá ještě 1/2 molu močoviny a 1,5 molu formaldehydu. Kondenzační reakce se nechá probíhat tak dlouho, až vískozíta roztoku dosáhne asi 100 cP. Tento roztok je možné skladovat delší čas (více týdnů) aniž by došlo k jeho změnám.Jestliže se hodnota pH roztoku sníží přídavkem kseliny fosforečné pod 3, tak probĺhá kondenzační proces rychleji a během 1-2 hodin vznikne průhledný nesyneresní (syneresis 2 stárnutí gelu za ztráty vody a smrštění objemu), elastický hydrogel, který není rozpustný ani ve vodě ani v organických rozpouštědlech a je vhodný pro zvýšení pevnosti zeminy a vodotěs nosti.Když se pracuje popsaným způsobem ale s tím rozdílem, že se reakce provádí s natriumhydrogenuslfitem, tak se získá mléčně zakalený roztok, který při přídavku kyseliny fosforečné rychle želatinuje. Vytvořený gel silně synerizuje a není proto vhodný pro odpuzování vody.

MPK / Značky

MPK: C09K 17/00, E02D 3/12

Značky: okolní, vodotěsnosti, způsob, zvyšování, pevnosti, staveb, zeminy, hloubkových

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-253723-zpusob-zvysovani-pevnosti-a-vodotesnosti-hloubkovych-staveb-a-okolni-zeminy.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob zvyšování pevnosti a vodotěsnosti hloubkových staveb a okolní zeminy</a>

Podobne patenty