CH661548A5

CH661548A5 - METHOD FOR STRENGTHENING AND WATERPROOFING CONSTRUCTIONS, CONSTRUCTION ELEMENTS, STONES AND GROUND, IN PARTICULAR CHANNELS AND PIPELINES.

Info

Publication number: CH661548A5
Application number: CH5249/83A
Authority: CH
Inventors: Ferenc Dipl-Ing Csanda; Gyoezoe Dipl-Chem-Ing Czerny; Gyula Dr Dipl-Chem-In Greschik; Gabor Dr Dipl-Chem-Ing Nagy; Tamas Dr Dipl-Chem Szekely
Original assignee: Magyar Tudomanyos Akademia; Foeldmeroe Talajviszsgalo
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1983-09-28
Publication date: 1987-07-31
Also published as: AT381128B; FR2533579B1; ATA344483A; SE8305211L; DD212763A5; IT8323036A0; HU186586B; GB8326057D0; SE448736B; IT8323036A1; DE3334508A1; GB2132661A; IT1167214B; GB2132661B; FR2533579A1; SE8305211D0

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Verfestigen und Wasserdichtmachen von Baukonstruktionen, The invention relates to an improved method for strengthening and waterproofing building structures,

Bauelementen, Gesteinen und Erdreich, insbesondere von Kanälen und Rohrleitungen, unter Verwendung von Wasserglas und Kieselfluorwasserstoffsäure. Components, rocks and soil, in particular canals and pipelines, using water glass and silica hydrofluoric acid.

Unter dem Aspekt der Erfindung werden die Begriffe «Konstruktion», «Bauobjekt», «Bauelement», «Gestein» und «Erdreich» im jeweils weitesten Sinne des Wortes interpretiert; die Begriffe umfassen auch unterschiedliche Speicherbecken, Tunnel, natürliche oder künstlich angelegte Hohlräume, Boden- und Gesteinsspalten usw. Under the aspect of the invention, the terms “construction”, “building object”, “building element”, “rock” and “earth” are interpreted in the broadest sense of the word; the terms also include different storage pools, tunnels, natural or artificial cavities, floor and rock columns, etc.

Es ist bekannt, dass die Wasserdichtigkeit der meisten Baukonstruktionen, insbesondere der Kanäle, Rohrleitungen und Becken nicht zureichend ist. Die Mängel sind zum grossen Teil auf Fehler bei der Herstellung und Zusammenstellung, ferner auf die Bildung von Rissen und anderen Zustandsverschlechterungen während der Benutzung der Konstruktion zurückzuführen. Es ist auch bekannt, dass die Reparatur von Tiefbau- und Bauobjekten (insbesondere die Reparatur der unterirdischen Kanal- und Leitungsnetze) ausserordentlich zeit-, arbeits- und materialaufwendig ist und in vielen Fällen nicht einmal mit dem gewünschten Ergebnis vorgenommen werden kann. It is known that the watertightness of most building structures, in particular the channels, pipes and basins, is not sufficient. The shortcomings are largely due to manufacturing and assembly errors, cracks and other deterioration in condition during use of the structure. It is also known that the repair of civil engineering and construction objects (in particular the repair of the underground sewer and pipeline networks) is extremely time-consuming, labor-intensive and material-intensive and in many cases cannot even be carried out with the desired result.

In der ungarischen Patentschrift Nr. 153 975 ist ein einfaches und schnelles Verfahren zur Verfestigung und zum Wasserdichtmachen von Bauobjekten, Bauelementen, Gesteinen und Erdreich beschrieben. Gemäss der zitierten Patentschrift wird in oder auf den zu behandelnden Gegenstand oder in dessen Umgebung Wasserglas oder ein wasserglashaltiges Medium gebracht und dieses dann der Wirkung von Fluorwasserstoff, Siliciumtetrafluorid und/oder Kieselfluorwasserstoffsäure (H2SÌF6) ausgesetzt. Das Wasserglas geliert durch die Einwirkung des gasförmigen Fluorides innerhalb kurzer Zeit und verstopft die hohlen Stellen, Spalten und Sprünge vollkommen. Wird das Verfahren zum Erhöhen der Wasserdichtigkeit von im Boden befindlichen Konstruktionen oder Objekten (zum Beispiel Kanälen oder Becken) angewendet, so ist ein weiterer Vorteil, dass auch das durch die Spalten in den umgebenden Boden gesickerte Wasserglas fest wird und auf diese Weise die Einbettung der Konstruktion beziehungsweise des Objektes verbessert sowie das umgebende Erdreich verfestigt. Die Verwendung der Fluoridgase hat weiterhin den grossen Vorteil, die Korrosionsbeständigkeit des Betons und Stahlbetons zu erhöhen. Hungarian patent specification No. 153 975 describes a simple and quick method for consolidating and waterproofing construction objects, components, rocks and soil. According to the cited patent, water glass or a medium containing water glass is placed in or on the object to be treated or in the vicinity thereof, and this is then exposed to the action of hydrogen fluoride, silicon tetrafluoride and / or silicic acid hydrofluoric acid (H2SÌF6). The water glass gels in a short time due to the action of the gaseous fluoride and completely clogs the hollow spots, cracks and cracks. If the method is used to increase the watertightness of structures or objects located in the ground (e.g. channels or basins), it is a further advantage that the water glass that has seeped through the cracks into the surrounding ground also solidifies and in this way the embedding of the Construction or the object improved and the surrounding soil solidified. The use of fluoride gases also has the great advantage of increasing the corrosion resistance of the concrete and reinforced concrete.

Das Verfahen hat sich jedoch trotz seiner zahlreichen Vorteile in der Praxis nicht durchsetzen können. Die Tatsache nämlich, dass von den Behandlungsgasen der Fluorwasserstoff und das Siliciumtetrafluorid ausserordentlich giftig sind, hat eine verbreitete Anwendung des Verfahrens schon allein aus Umweltschutzgründen nicht zugelassen. Es ist auch nachteilig, dass das entstehende Silikagel nicht elastisch ist und den Bewegungen des behandelten Gegenstandes oder der Bodenschicht nicht zu folgen vermag. Das Kieselgel quillt durch die Einwirkung von Wasser nicht genügend und ist deshalb nicht im Stande, die sich durch Bodenbewegungen oder Verschiebungen neben dem Gelpfropfen ausbildenden neuen Risse entsprechend abzudichten. However, despite its numerous advantages, the procedure has not been able to prevail in practice. The fact that the hydrogen fluoride and silicon tetrafluoride of the treatment gases are extremely toxic has not allowed widespread use of the process for environmental reasons alone. It is also disadvantageous that the resulting silica gel is not elastic and is unable to follow the movements of the object being treated or the floor layer. The silica gel does not swell sufficiently due to the action of water and is therefore not able to adequately seal the new cracks that form along with the gel plug due to soil movements or displacements.

Gemäss einer eigenen früheren Anmeldung (ungarische Patentschrift 177 343; Aktenzeichen MA-2924) werden als gelbildende Substanz statt Wasserglas unterschiedliche organische Polymere, in erster Linie Acrylsäure- und Acrylamid-polymere, eingesetzt, gegebenenfalls zusammen mit einem inerten, körnigen, festen Füllstoff. Die dabei entstehenden Gele sind genügend elastisch und quellen durch die Wirkung von Wasser gut auf, haben jedoch den Nachteil, dass sie verhältnismässig weich sind und deshalb eine stärkere Belastung nicht aushalten. Nachteilig ist ferner, dass die vorgeschlagenen Polymere grossenteils teure, schwer beschaffbare Stoffe sind und die Technologie in einzelnen Fällen spezielle Vorrichtungen und spezielles Fachwissen voraussetzt. According to a separate earlier application (Hungarian patent specification 177 343; file number MA-2924), different organic polymers, primarily acrylic acid and acrylamide polymers, are used as the gel-forming substance instead of water glass, optionally together with an inert, granular, solid filler. The resulting gels are sufficiently elastic and swell well due to the action of water, but have the disadvantage that they are relatively soft and therefore cannot withstand a higher load. Another disadvantage is that the proposed polymers are largely expensive, difficult to obtain materials and that the technology in certain cases requires special devices and special expertise.

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Es bestand somit Bedarf an einem neuen Verfahren, das die Vorteile der beiden beschriebenen Verfahren in sich vereinigt, deren Nachteile jedoch nicht aufweist. There was therefore a need for a new process which combined the advantages of the two processes described, but did not have their disadvantages.

Es wurde nun gefunden, dass entsprechend feste, gleichzeitig jedoch noch genügend elastische Gele erhalten werden können, die die zu behandelnden Gegenstände dauerhaft verfestigen und wasserdicht machen, wenn man im wesentlichen gemäss der ungarischen Patentschrift Nr. 153 975 vorgeht, dem gelbildenden System jedoch als weitere Komponente bestimmte organische Polymere zusetzt. It has now been found that gels which are correspondingly strong but at the same time still sufficiently elastic can be obtained, which solidify the objects to be treated and make them waterproof if the procedure essentially according to Hungarian Patent No. 153 975 is followed, but the gel-forming system as a further one Component adds certain organic polymers.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zum Verfestigen und Wasserdichtmachen von Baukonstruktionen, Bauelementen, Gesteinen und Erdreich insbesondere von Kanälen und Rohrleitungen unter Verwendung von Wasserglas und Kieselfluorwasserstoffsäue. Für das erfindungs-gemässe Verfahren sind die im Anspruch 1 erwähnten Merkmale kennzeichnend. The invention accordingly relates to a method for solidifying and waterproofing building structures, components, rocks and soil, in particular channels and pipelines, using water glass and silicic acid. The features mentioned in claim 1 are characteristic of the method according to the invention.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen werden unter dem Ausdruck «Wasserglas» Alkalisilikate und Ammoniumsilikat verstanden. Am zweckmässigsten wird als Wasserglas wässeriges Natriumsiiiakt verwendet, dessen Feststoffgehalt bei etwa 35% liegt. In the description and in the claims, the term “water glass” means alkali silicates and ammonium silicate. It is best to use aqueous sodium acetate as the water glass, the solids content of which is about 35%.

Unter dem Ausdruck «hydrogelbildendes, wasserlösliches organisches Polymer» werden hier mit Wasser unbegrenzt mischbare, flüssige, hydrogelbildende organische Polymere verstanden. Eine Gruppe dieser Polymere bilden die Poly-elektrolyte, von denen die vom Carboxylattyp (enthaltend eine Gruppe -COOX, worin X für einwertiges Kation steht) am meisten bevorzugt sind. Als Beispiele dafür seien die Car-boxymethylcellulose, die Acrylsäure- und Methacrylsäurepo-lymeren und die hochgradig hydrolysierten Polyacrylsäure-ester, ferner deren Alkali- und Ammoniumsalze erwähnt. The term “hydrogel-forming, water-soluble organic polymer” is understood here to mean unlimitedly miscible, liquid, hydrogel-forming organic polymers. A group of these polymers is formed by the polyelectrolytes, of which those of the carboxylate type (containing a group -COOX, in which X represents a monovalent cation) are most preferred. Examples include car-boxymethyl cellulose, acrylic acid and methacrylic acid polymers and the highly hydrolyzed polyacrylic acid esters, as well as their alkali and ammonium salts.

Eine zweite Gruppe der organischen Polymere wird von den hydrogelbildenden nichtionischen Polymeren gebildet; deren wichtigste Vertreter sind die Polyacrylamide und der Polyvi-nylalkohol. A second group of the organic polymers is formed by the hydrogel-forming nonionic polymers; their most important representatives are polyacrylamides and polyvinyl alcohol.

Die Vernetzersubstanze zur Raumvernetzung der Polymere sind in der Kunststoffchemie gut bekannte Stoffe, deshalb wird auf diese hier nicht näher eingegangen. Lediglich soviel sei erwähnt, dass zur Raumvernetzung der Polyelektro-lyte am zweckmässigsten mehrwertige Metallionen enthaltende Verbindungen (zum Beispiel Calcium-, Magnesium-, Eisen-, Kupfer- und Chromsalze), zum Vernetzen der nichtionischen Polymeren am zweckmässigsten mehrwertige Aldehyde (zum Beispiel Glyoxal oder Glutaraldehyd) eingesetzt werden. Die Vernetzersubstanz zur Raumvernetzung kann gegebenenfalls in dem zu behandelnden Raum von vornherein vorhanden sein. Ein typischer Fall dafür ist die Behandlung eines im Grundwasser befindlichen oder von Grundwasser durchtränkten Gegenstandes mit einem Polyelektrolyte enthaltenden gelbildenden System, denn im Grundwasser sind immer mehrwertige Metallverbindungen vorhanden, die innerhalb längerer Zeit eine ausreichende Raumvernetzung gewährleisten. Die erwähnten Vernetzungsmittel fördern in gewissem Masse beziehungsweise mit gewisser Geschwindigkeit auch das Gelieren des Wasserglases. Dadurch wird die eine Gelmatrix in die andere eingebaut, zwischen beiden bilden sich chemische Bindungen heraus. The crosslinking substances for cross-linking the polymers are well-known substances in plastics chemistry, which is why they are not dealt with in more detail here. Suffice it to say that for the spatial crosslinking of the polyelectrolytes, the most expedient compounds containing polyvalent metal ions (for example calcium, magnesium, iron, copper and chromium salts), for the crosslinking of the nonionic polymers most expediently polyvalent aldehydes (for example glyoxal or Glutaraldehyde) can be used. The crosslinking substance for crosslinking the room can optionally be present from the outset in the room to be treated. A typical case for this is the treatment of an object in the groundwater or soaked in groundwater with a gel-forming system containing polyelectrolytes, because in the groundwater there are always polyvalent metal compounds which ensure sufficient spatial networking within a long time. The crosslinking agents mentioned also promote the gelling of the water glass to a certain extent or at a certain speed. As a result, one gel matrix is built into the other, and chemical bonds are formed between the two.

Die zur Gelbildung verwendete Kieselfluorwasserstoffsäure (thSiFö) kann als Verunreinigung unterschiedliche Fluoride wie Fluorwasserstoff oder Siliciumtetrafluorid enthalten. Zur Gelbildung kann sehr vorteilhaft die bei der Herstellung von Phosphatkunstdünger als Abfallstoff entstehende, verunreinigte wässerige Kieselfluorwasserstoffsäure-Lösung verwendet werden. Die Kieselfluorwasserstoffsäure kann auch in Gasform eingesetzt werden, vorteilhafter ist jedoch die Anwendung in Form einer wässerigen Lösung. The silica hydrofluoric acid (thSiFö) used for gel formation can contain various fluorides such as hydrogen fluoride or silicon tetrafluoride as an impurity. The contaminated aqueous silicic acid hydrofluoric acid solution which arises in the production of phosphate synthetic fertilizer as waste material can be used very advantageously for gel formation. The silica hydrofluoric acid can also be used in gas form, but it is more advantageous to use it in the form of an aqueous solution.

Die einzelnen Komponenten des gelbildenden Systems können einzeln dem Ort ihrer Wirkung zugeführt werden. Es ist jedoch vorteilhafter, wenn man das Gel durch die Einwirkung von zwei Materialströmen aufeinander ausbildet. Der eine Materialstrom ist die wässerige Lösung des Wasserglases, der andere Materialstrom ist die Kieselfluorwasserstoff-säure oder deren wässerige Lösung. Das wasserlösliche, gelbildende organische Polymer wird unter Berücksichtigung der Kompatibilitätsverhältnisse dem einen oder dem anderen oder auch allen beiden Materialströmen zugesetzt. Die Polymeren vom Polyelektrolyt-Typ sind in wässeriger Kieselfluorwasserstoffsäure nicht löslich, sie müssen deshalb der Was-serglaslösung zugesetzt werden. Die nichtionischen Polymeren werden zweckmässig der Säurelösung zugegeben; Polyacrylamid und in geringem Masse hydrolysiertes Polyacrylamid (bis zu 15%) können sowohl der Säurelösung wie auch der Wasserglaslösung zugesetzt werden. Falls die die Raumvernetzung des Polymers fördernde Substanz nicht von vornherein am Ort der Behandlung vorhanden ist (zum Beispiel, wenn zur Behandlung von mit dem Grundwasser nicht in Berührung stehenden Gegenständen Polyelektrolyte eingesetzt werden, oder bei der Verwendung von nichtionischen Polymeren), so wird der Vernetzer der wässerigen Säure zugegeben. In der wässerigen Kieselfluorwasserstoffsäure gelieren die nichtionischen Polymeren auch in Gegenwart der Vernetzer (Aldehyd) nicht; deswegen brauchen keine Störungen der Technologie befürchtet werden. The individual components of the gel-forming system can be fed individually to the location of their effect. However, it is more advantageous if the gel is formed by the action of two streams of material on one another. One stream of material is the aqueous solution of water glass, the other stream of material is the hydrofluoric acid or its aqueous solution. The water-soluble, gel-forming organic polymer is added to one or the other or all of the two material streams, taking into account the compatibility ratios. The polymers of the polyelectrolyte type are not soluble in aqueous silica hydrofluoric acid, so they must be added to the water glass solution. The nonionic polymers are expediently added to the acid solution; Polyacrylamide and to a lesser extent hydrolyzed polyacrylamide (up to 15%) can be added to both the acid solution and the water glass solution. If the substance promoting the spatial crosslinking of the polymer is not present at the place of treatment from the outset (for example if polyelectrolytes are used to treat objects that are not in contact with the groundwater, or if nonionic polymers are used), the crosslinker becomes added to the aqueous acid. In aqueous silica hydrofluoric acid, the nonionic polymers do not gel even in the presence of the crosslinking agent (aldehyde); therefore there is no need to fear technology disruptions.

Es sei bemerkt, dass die bei der Herstellung von Phosphatkunstdünger als Abfallstoff anfallenden wässerigen Kieselfluorwasserstoffsäure-Lösungen meistens mehrwertige Metallverbindungen in ausreichender Menge enthalten. Zur besseren Reproduzierbarkeit und Beherrschbarkeit des Gelie-rungsprozesses ist es ratsam, immer eine bestimmte Metallionenkonzentration einzuhalten. It should be noted that the aqueous silicic hydrofluoric acid solutions obtained as waste in the production of phosphate synthetic fertilizers mostly contain polyvalent metal compounds in sufficient quantities. For better reproducibility and controllability of the gelation process, it is advisable to always maintain a certain metal ion concentration.

Das Aufbringen der Materialstörme kann in beliebiger Reihenfolge vorgenommen werden. Zum Beispiel kann zuerst die Wasserglaslösung (die gegebenenfalls auch das gelbildende, wasserlösliche organische Polymer enthält) auf oder in den zu behandelnden Gegenstand beziehungsweise dessen Umgebung gebracht werden, und im folgenden Schritt wird die Säurelösung aufgetragen, die gegebenenfalls die weiteren erforderlichen Komponenten (nichtionisches Polymer und ' oder Vernetzer) enthält. Wenn ausser der Kieselfluorwasserstoffsäure alle übrigen Komponenten in der Wasserglaslösung beziehungsweise am Behandlungsort von vornherein vorhanden sind (zum Beispiel, wenn die Behandlung an einem dem Grundwasser ausgesetzten Ort erfolgt und die Wasserglaslösung Polyelektrolyt enthält), kann die Säure auch als Gas mit den übrigen Komponenten des gelbildenden Systems kontaktiert werden. Natürlich kann man auch zuerst den Säurematerialstrom und danach den Wasserglasstrom an den Behandlungsort bringen, jedoch ist diese Behandlungs-weise weniger vorteilhaft. Die Behandlung kann notwendigenfalls einmal oder mehrmals wiederholt werden. The material storms can be applied in any order. For example, the water glass solution (which may also contain the gel-forming, water-soluble organic polymer) can first be placed on or in the object to be treated or its surroundings, and in the following step the acid solution is applied, which optionally contains the other necessary components (nonionic polymer and 'or crosslinker) contains. If, apart from the silica hydrofluoric acid, all other components are present in the water glass solution or at the treatment site from the outset (for example, if the treatment takes place in a place exposed to groundwater and the water glass solution contains polyelectrolyte), the acid can also be used as a gas with the other components of the gel-forming agent Systems can be contacted. Of course, you can also bring the acid material stream to the treatment site first and then the water glass stream, but this treatment method is less advantageous. The treatment can be repeated one or more times if necessary.

Die Kieselfluorwasserstoffsäure wird, verglichen mit der zum Gelieren des Wasserglases erforderlichen Menge, zweckmässig im Überschuss eingesetzt. Falls es aus Umweltschutzgründen erforderlich sein sollte, kann der Überschuss der Säure am Behandlungsort durch Zuführen eines alkalischen Stoffes einfach neutralisiert werden. Als alkalische Substanze können zum Beispiel Wasserglaslösung (die gegebenenfalls gelbildendes, wasserlösliches organisches Polymer enthält), Kalkmilch, verdünnte Sodalösung usw. verwendet werden. Diese Nachbehandlung wird zweckmässig mit der Prüfung des behandelten Gegenstandes auf Wasserdichtigkeit verbunden. The silicic acid hydrofluoric acid is expediently used in excess compared to the amount required to gel the water glass. If it should be necessary for environmental reasons, the excess acid at the treatment site can simply be neutralized by adding an alkaline substance. As the alkaline substance, for example, water glass solution (which may contain gel-forming, water-soluble organic polymer), lime milk, dilute soda solution, etc. can be used. This post-treatment is expediently combined with the testing of the treated object for water resistance.

Im vorgeschlagenen Verfahren sind die in den eingangs zitierten Patentschriften beschriebenen Lösungen in vorteilhafter Weise miteinander kombiniert. Gemäss einer beson5 In the proposed method, the solutions described in the patents cited at the outset are advantageously combined with one another. According to a particular 5

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ders bevorzugten Ausführungsart wird zuerst am Ort der Behandlung auf die in der ungarischen Patentschrift Nr. 153 975 beschriebene Weise aus Wasserglaslösung und Kieselfluorwasserstoffsäure ein Silikagel ausgebildet und im zweiten Schritt das erfindungsgemässe Verfahren ausgeführt. In the preferred embodiment, a silica gel is first formed at the place of treatment in the manner described in Hungarian Patent No. 153,975 from water glass solution and silica hydrofluoric acid, and the method according to the invention is carried out in the second step.

Sollen Spalten oder Hohlräume grossen Volumens völlig ausgefüllt werden, so kann man vorher in die Spalten und Hohlräume eine die Gelbildung nicht hindernde, körnige feste Substanz füllen (zum Beispiel Perlit, Quarzsand, Asche). Die feste Substanz kann auch in einen der wässerigen Materialströme eingemischt werden. If gaps or cavities of large volume are to be completely filled, a granular solid substance (for example pearlite, quartz sand, ash) that does not prevent gel formation can be filled in the gaps and cavities beforehand. The solid substance can also be mixed into one of the aqueous material flows.

Um das entstehende Gel elastischer und deformierbarer zu machen, kann man das gelbildende System mit Kautschuklatex kombinieren. In diesem Falle wird zuerst auf oder in den zu behandelnden Gegenstand oder in dessen Umgebung natürliches oder synthetisches Latex aufgebracht. Das Latex lässt man spontan koagulieren oder koaguliert es mit Säure, und daran anschliessend nimmt man die beschriebene Behandlung mit Wasserglas und Kieselfluorwasserstoffsäure vor. Man kann auch so vorgehen, dass man der Wasserglaslösung auf 1 Gew.-Teil Festgehalt bezogen natürliches oder synthetisches Latex in einer Menge zumischt, die 0,005-1 Gew.-Teil, vorzugsweise 0,05-0,2 Gew.-Teilen, Trockensubstanz entspricht. Dieses Gemisch wird dann in Gegenwart eines wasserlöslichen organischen Polymers mit der Kieselfluorwasserstoffsäure in Kontakt gebracht. To make the resulting gel more elastic and deformable, you can combine the gel-forming system with rubber latex. In this case, natural or synthetic latex is first applied to or in the object to be treated or in the vicinity thereof. The latex is allowed to coagulate spontaneously or it is coagulated with acid, and then the treatment described is carried out with water glass and silica hydrofluoric acid. It is also possible to add natural or synthetic latex to the water glass solution based on 1 part by weight solids in an amount which is 0.005-1 part by weight, preferably 0.05-0.2 part by weight, dry substance corresponds. This mixture is then contacted with the silica hydrofluoric acid in the presence of a water-soluble organic polymer.

Im Laufe des vorgeschlagenen Verfahrens wird aus dem Wasserglas, dem gegebenenfalls vorliegenden Latex und dem gelbildenden, wasserlöslichen organischen Polymer eine organische und anorganische Komponenten gleichermassen enthaltende homogene Gelstruktur gebildet. Diese Gelstruktur bewahrt die ursprüngliche Festigkeit der anorganischen Silikatkomponente, bleibt jedoch in für die organische Komponente charakteristischer Weise elastisch, so dass eine was-serabschliessende und verfestigende Wirkung gleichermassen vorhanden ist. Dieses Ergebnis war in Kenntnis des Standes der Technik nicht vorherzusehen, weil die optimalen Gelierbedingungen und die Geliergeschwindigkeit der organischen Gelbildner stark von denen der anorganischen Gelbildner abweichen. Man hätte eher damit rechnen können, dass am Ort der Behandlung zwei unterschiedliche Gelstrukturen entstehen, die gegenseitig ihre Eigenschaften verschlechtern. In the course of the proposed method, a homogeneous gel structure containing organic and inorganic components is formed from the water glass, the latex which may be present and the gel-forming, water-soluble organic polymer. This gel structure preserves the original strength of the inorganic silicate component, but remains elastic in a way that is characteristic of the organic component, so that a water-closing and strengthening effect is equally present. Knowing the prior art, this result could not have been foreseen because the optimal gelling conditions and the gelling speed of the organic gelling agents differ greatly from those of the inorganic gelling agents. One could rather have expected that two different gel structures would arise at the treatment site, which would mutually impair their properties.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Beispiel 1 example 1

Ein 30 cm langes, an seinem unteren Ende mit einem Gummistopfen verschlossenes Glasrohr von 4 cm innerem Durchmesser wird bis zu 20 cm Höhe mit Sand einer Korn-grösse von maximal 2 mm gefüllt. Der Gummistopfen weist eine Bohrung auf, die mit Gaze verschlossen wird. Auf die Sandsäule werden 90 ml konzentriertes (35%iges) Wasserglas aufgegossen. Die Lösung durchtränkt den Sand völlig und der Überschuss beginnt am unteren Ende der Säule herauszu-tropfen. Wenn der letzte Rest Wasserglas im Sand versickert ist, giesst man auf die Säule ein Gemisch von 40 ml konzentrierter wässeriger Kieselfluorwasserstoffsäure-Lösung, 40 ml 5%iger wässeriger Polyacrylamidlösung und 10 ml konzentrierter wässeriger Glyoxallösung. Die wässerige Lösung sik-kert allmählich in die mit Wasserglas durchtränkte Sandsäule ein und beginnt dort das Wasserglas zu gelieren. Nach dem Beginn der Gelbildung kann der Überschuss der sauren Lösung nicht weiter in den Sand einsickern, und das nicht gelierte Wasserglas kann unten nicht heraustropfen. Der Überschuss der sauren Lösung wird abgegossen. Dann wird der Gummistopfen entfernt und die Säule unter dem Wasserhahn mit einem scharfen Wasserstrahl ausgewaschen. Der gelierte Teil widersteht der Wirkung des Wasserstrahles, während der nur mit Wasserglas durchtränkte, aber nicht gelierte Sand fortgespült wird. A 30 cm long glass tube with an inner diameter of 4 cm and a rubber stopper is filled up to 20 cm high with sand with a grain size of maximum 2 mm. The rubber stopper has a hole that is closed with gauze. 90 ml of concentrated (35%) water glass are poured onto the sand column. The solution completely soaks the sand and the excess begins to drip out at the bottom of the column. When the last remainder of the water glass has seeped into the sand, a mixture of 40 ml of concentrated aqueous silicic acid solution, 40 ml of 5% aqueous polyacrylamide solution and 10 ml of concentrated aqueous glyoxal solution is poured onto the column. The aqueous solution gradually seeps into the sand column soaked in water glass and begins to gel there. After gel formation begins, the excess of the acidic solution cannot soak into the sand, and the ungelled water glass cannot drip out at the bottom. The excess of the acidic solution is poured off. Then the rubber plug is removed and the column is washed out under the tap with a sharp water jet. The gelled part resists the effect of the water jet, while the sand, which is only soaked with water glass but not gelled, is washed away.

Nach dem Versuch bleiben 80-90% der 20 cm langen Sandsäule als kompakte, feste und völlig wasserdichte Füllung zurück; unter einem Druck von 1,5 m Wassersäule beträgt innerhalb einer Stunde die Senkung des Wasserspiegels höchstens 5 mm. After the experiment, 80-90% of the 20 cm long sand column remains as a compact, firm and completely watertight filling; under a pressure of 1.5 m water column, the lowering of the water level is at most 5 mm within one hour.

Das gleiche Experiment wird wiederholt, jedoch wird auf die mit Wasserglas durchtränkte Sandsäule nur die konzentrierte wässerige Kieselfluorwasserstoffsäure in einer Menge von 90 ml aufgebracht, die anderen Komponenten werden fortgelassen. Lediglich 3-5 cm der Säule gelieren, und auch die Wasserfestigkeit des gelierten Teiles ist nicht zufriedenstellend. Bei einem Wasserdruck von 0,1 m Wassersäule sinkt der Spiegel in 30 Minuten um 50 mm. The same experiment is repeated, but only the concentrated aqueous silicic acid hydrofluoric acid is applied to the sand column soaked in water glass in an amount of 90 ml, the other components are omitted. Gell only 3-5 cm of the column, and the water resistance of the gelled part is also unsatisfactory. At a water pressure of 0.1 m water column, the level drops by 50 mm in 30 minutes.

Das gleiche Experiment wird wiederholt, jedoch wird auf die mit Wasserglaslösung durchtränkte Sandsäule mit Wasser im Verhältnis 1:1 verdünnte Kieselfluorwasserstoffsäure (ebenfalls insgesamt 90 ml) aufgetragen. Der gelierte Teilist 5-10 cm lang. Die Wasserdichtigkeit ist schlecht; bei einem Wasserdruck von 0,1 m Wassersäule ist die Senkung des Wasserspiegels in 10 Minuten 70 mm. The same experiment is repeated, except that silicic hydrofluoric acid (likewise a total of 90 ml) diluted with water in a ratio of 1: 1 is applied to the sand column soaked with water glass solution. The gelled part is 5-10 cm long. The water resistance is poor; at a water pressure of 0.1 m water column, the lowering of the water level in 10 minutes is 70 mm.

Beispiel 2 Example 2

Das im Beispiel 1 beschriebene Experiment wird in anderer Form wiederholt: zuerst wird die Sandsäule mit dem Gemisch von 80 ml konzentrierter wässeriger Wasserglaslösung und 10 ml 10 Gew.-%iger Natriumpolyacrylatlösung durchtränkt. Dann wird die Säule mit dem Gemisch von 40 ml konzentrierter wässeriger Kieselfluorwasserstoffsäure, 40 ml Wasser und 10 ml 10%iger Eisen(III)chloridlösung aufgefüllt. Die erhaltene Füllung ist kompakt, zäh, besonders druck- und schlagfest und ausserordentlich wasserdicht. Bei 1,5 m Wassersäule ist die Senkung des Wasserspiegels vernachlässigbar gering. The experiment described in Example 1 is repeated in a different form: first, the sand column is impregnated with the mixture of 80 ml of concentrated aqueous water glass solution and 10 ml of 10% by weight sodium polyacrylate solution. The column is then filled with the mixture of 40 ml of concentrated aqueous silicic hydrofluoric acid, 40 ml of water and 10 ml of 10% iron (III) chloride solution. The filling obtained is compact, tough, particularly pressure and impact resistant and extremely waterproof. At 1.5 m water column, the lowering of the water level is negligible.

Beispiel 3 Example 3

Das Vorgehen ist gleich wie im Beispiel 1, wobei jedoch auf die mit Wasserglas getränkte Sandsäule 90 ml einer wässerigen Lösung, die 5 Gew.-% Kieselfluorwasserstoffsäure, 5 Gew.-% Polyvinylalkohol und 1 Gew.-% Borsäure enthält abgefüllt wird. Die Füllung weist die Eigenschaften wie gemäss Beispiel 1 auf. The procedure is the same as in Example 1, but 90 ml of an aqueous solution which contains 5% by weight of silicic acid, 5% by weight of polyvinyl alcohol and 1% by weight of boric acid are poured onto the sand column impregnated with water glass. The filling has the properties as in Example 1.

Beispiel 4 Example 4

Das Vorgehen ist gleich wie im Beispiel 1, wobei jedoch auf die Sandsäule zunächst das Gemisch von 60 ml Wasserglaslösung und 30 ml 6%iger wässeriger Lösung eines teilweise (zu 10%) hydrolysierten Polyacrylamids gefüllt wird. Nachdem die Säule damit durchtränkt ist, werden 90 ml einer wässerigen Lösung aufgefüllt, die 5 Gew.-% Kieselfluorwasserstoffsäure und 2,5 Gew.-% Chromalaun enthält. Man erhält eine gelierte Füllung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Die Wasserfestigkeit ist die gleiche wie die des Produktes gemäss Beispiel 2. The procedure is the same as in Example 1, but first the mixture of 60 ml of water glass solution and 30 ml of 6% aqueous solution of a partially (to 10%) hydrolyzed polyacrylamide is filled onto the sand column. After the column is soaked, 90 ml of an aqueous solution are filled which contains 5% by weight of silicic acid and 2.5% by weight of chromium alum. A gelled filling with excellent mechanical properties is obtained. The water resistance is the same as that of the product according to Example 2.

Beispiel 5 Example 5

Das Vorgehen ist gleich wie im Beispiel 1, wobei jedoch auf die Sandsäule zuerst das Gemisch von 67,5 ml konzentrierter Wasserglaslösung und 22,5 ml 10%iger wässeriger Natriumpolyacrylatlösung aufgefüllt und anschliessend auf die durchtränkte Säule 90 ml einer wässerigen Lösung, die 10 Gew.-% Kieselfluorwasserstoffsäure, 5 Gew.-% Polyacrylamid und 1 Gew.-% Glyoxal enthält aufgebracht wird. Die erhaltene Füllung weist die gleichen Parameter auf wie die gemäss Beispiel 2. Die Festigkeit der Füllung nimmt mit der Zeit noch zu, wenn sie in Grundwasser gelagert wird, weil durch die Wirkung der im Grundwasser enthaltenen mehr5 The procedure is the same as in Example 1, except that the mixture of 67.5 ml of concentrated water glass solution and 22.5 ml of 10% aqueous sodium polyacrylate solution is first filled up on the sand column and then 90 ml of an aqueous solution containing 10% by weight are added to the soaked column .-% silica hydrofluoric acid, 5 wt .-% polyacrylamide and 1 wt .-% glyoxal is applied. The filling obtained has the same parameters as that according to Example 2. The strength of the filling increases over time when it is stored in groundwater because of the effect of the more contained in the groundwater5

10 10th

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20 20th

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30 30th

35 35

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b5 b5

5 5

661 548 661 548

wertigen Metallionen die Vernetzung des Natriumpolyacryla-tes weiter verläuft. valuable metal ions, the crosslinking of the sodium polyacrylic continues.

Beispiel 6 Example 6

Gemäss Fig. 1 wird ein zwischen zwei Schächten 2 und 3 liegender Kanalabschnitt erfindungsgemäss behandelt. Der vorher gereinigte Kanalabschnitt wird mit Rohrverschlüssen 1 verschlossen und dann aus dem Behälter 4 durch den Schacht 2 mit Wasserglaslösung von 35,7-38,0 °Bé Dichte aufgefüllt. Um den zum Eindringen der Lösung in die Undichtigkeiten, Spalten, Löcher, Gänge, Poren und Sprünge erforderlichen Druck zu gewährleisten, wird die Lösung in den Schächten bis zur Druckhöhe «m» aufgefüllt. Diese Höhe kann, von der Reparaturaufgabe abhängig, 1-2 Meter betragen; notwendigenfalls wird nachgegossen. Wenn der Spiegel der Wasserglaslösung nicht mehr oder nur noch in geringem Masse absinkt (vom Ausmass der Schadstellen abhängend ist das im allgemeinen nach 20-60 Minuten der Fall), wird die im Kanalabschnitt befindliche Wasserglaslösung so schnell wie möglich (in etwa 5-10 Minuten) durch den Schacht 2 in den Behälter 4 zurückgepumpt. 1, a channel section lying between two shafts 2 and 3 is treated according to the invention. The previously cleaned channel section is closed with pipe closures 1 and then filled from the container 4 through the shaft 2 with water glass solution of 35.7-38.0 ° Bé density. In order to ensure the pressure required to penetrate the solution into the leaks, gaps, holes, passages, pores and cracks, the solution is filled up to the pressure level «m» in the shafts. Depending on the repair task, this height can be 1-2 meters; if necessary, it will be refilled. If the level of the water glass solution no longer drops or only drops to a small extent (depending on the extent of the damage, this is generally the case after 20-60 minutes), the water glass solution in the channel section becomes as fast as possible (in about 5-10 minutes ) pumped back through the shaft 2 into the container 4.

Dann wird, wie aus der Fig. 2 ersichtlich, durch den Schacht 2 aus dem Behälter 6 Säurelösung in den Kanalabschnitt eingebracht. Diese Lösung wird hergestellt, indem man konzentrierte (etwa 20 gew.-%ige) Kieselfluorwasserstoffsäurelösung technischer Qualität im Verhältnis 1:1 mit 5gew.-%iger wässeriger Polyacrylamidlösung (Hydrolysegrad des Polyacrylamids: 10%) vermischt und dem erhaltenen Gemisch auf 1 Gew.-Teil bezogen 0,01 Gew.-Teil Chromalaun zusetzt. Die Säurelösung wird so schnell wie möglich (innerhalb von 5-10 Minuten) in den Kanal eingepumpt, damit das Zurückfliessen des in die Spalten und Hohlräume gedrückten Wasserglases in den Kanal verhindert wird. Die Druckhöhe «m» der Säurelösung in den Schächten ist zweckmässig um 0,5-1,0 m höher als die Druckhöhe der Wasserglaslösung. Notwendigenfalls wird nachgefüllt. Then, as can be seen from FIG. 2, acid solution is introduced through the shaft 2 from the container 6 into the channel section. This solution is prepared by mixing concentrated (about 20% by weight) technical-grade hydrofluoric acid solution in a ratio of 1: 1 with 5% by weight aqueous polyacrylamide solution (degree of hydrolysis of the polyacrylamide: 10%) and reducing the resulting mixture to 1% by weight. Part, based on 0.01 part by weight of chrome alum. The acid solution is pumped into the canal as quickly as possible (within 5-10 minutes) to prevent the water glass pressed into the crevices and cavities from flowing back into the canal. The pressure head «m» of the acid solution in the shafts is expediently 0.5-1.0 m higher than the pressure head of the water glass solution. If necessary, refills.

Wenn der Spiegel der Lösung im Schacht nicht weiter absinkt (das ist im allgemeinen nach 20-60 Minuten der Fall), wird die Lösung durch den Schacht 2 in den Behälter 6 zurückgepumpt. Damit ist die Reparatur des Kanalabschnittes beendet. Wenn die saure Lösung im Schacht nicht absinkt oder nur in einem Masse absinkt, das nach den Vorschriften für die Wasserdichtigkeit zulässig ist, so ist das Ergebnis der Reparatur zufriedenstellend. Gleichzeitig mit der Reparatur wird demnach auch die Wasserdichtigkeit des reparierten Abschnittes überprüft, und die sich an eine derartige Reparatur üblicherweise anschliessende (mit Luft oder Wasser vorgenommene) Prüfung auf Dichtigkeit ist überflüssig. Nach Entfernung der Rohrverschlüsse kann der Kanalabschnitt erneut in Betrieb genommen werden. If the level of the solution in the well no longer drops (this is generally the case after 20-60 minutes), the solution is pumped back through the well 2 into the container 6. This completes the repair of the sewer section. If the acidic solution does not sink in the shaft or only drops to a level that is permissible according to the regulations for water resistance, the result of the repair is satisfactory. At the same time as the repair, the watertightness of the repaired section is also checked, and the leak test that is usually carried out afterwards (with air or water) is unnecessary. After removing the pipe closures, the channel section can be put into operation again.

Das während der Reparatur in die Risse, Spalten, Hohlräume und Sickerstellen eingedrungene Material geliert und verfestigt sich und bildet eine wasserdichte Schicht 5. The material that has penetrated into the cracks, crevices, cavities and seepage points during the repair gels and solidifies and forms a waterproof layer 5.

Dadurch sind nicht nur die Schadstellen des Kanals abgedichtet, sondern auch das umliegende Erdreich wird verfestigt. Dadurch wird die Einbettung der Rohrleitung besser; die Einbettung einer Rohrleitung ist für ihre Standfestigkeit und Lebensdauer von ausschlaggebender Bedeutung. This not only seals off the damaged areas of the canal, but also consolidates the surrounding soil. This improves the embedding of the pipeline; The embedding of a pipeline is of crucial importance for its stability and durability.

Zum Transport der Wasserglaslösung sowie zu deren Einpumpen in den Kanal und Zurückpumpen in den Behälter werden zweckmässig mit Pumpe und Behälter ausgerüstete Drainagefahrzeuge, wie sie die städtische Müllabfuhr verwendet, benutzt (vol. etwa 3,5-10 m3). For the transport of the water glass solution as well as for pumping it into the sewer and pumping it back into the container, drainage vehicles equipped with a pump and a container, such as those used by the municipal waste collection service, are used (vol. Approx. 3.5-10 m3).

Zum Transport der sauren Lösung, ihrem Einfüllen in den Kanal und dem Zurückpumpen in den Behälter werden korrosionsfeste Ausrüstungen (Kunststoffbehälter, korrosionsfeste Pumpen usw.) verwendet. Corrosion-resistant equipment (plastic containers, corrosion-resistant pumps, etc.) is used to transport the acidic solution, fill it into the sewer and pump it back into the container.

Der Beginn der Kanalsanierung, nämlich das Füllen des durch Rohrverschlüsse abgeschlossenen Abschnittes mit Wasserglas, ersetzt gleichzeitig die gegenwärtig übliche, zur Diagnostizierung der Fehler dienene Druckprobe mit Wasser, was ein grosser Vorteil ist. Bei der Druckprobe gelangt nämlich durch die Schadstellen des Kanals hindurch in unerwünschter Weise eine beträchtliche Menge Wasser in das umgebende Erdreich, was zu weiteren Auswaschungen, Unterspülungen und einem Absinken des Kanals im Boden führen kann. Im Gegensatz dazu verursacht die erfindungsgemäss durch die Schadstellen hindurch in den Boden gedrückte Wasserglaslösung (wegen ihrer die des Wassers wesentlich übersteigenden Viskosität und ihres anderen Charakters) keine Auswaschungen. The beginning of the sewer rehabilitation, namely the filling of the section closed off by pipe closures with water glass, simultaneously replaces the pressure test currently used for diagnosing the faults with water, which is a great advantage. During the pressure test, a considerable amount of water undesirably gets into the surrounding soil through the damaged areas of the canal, which can lead to further leaching, undermining and a sinking of the canal into the ground. In contrast to this, the water glass solution pressed into the soil through the damaged areas (because of its viscosity, which significantly exceeds the water and its other character), does not cause washouts.

Die nach dem Auffüllen des Kanalabschnittes mit Wasserglas gemessene Extrafiltration muss berechnet werden. Gemäss den hier nicht weiter erläuterten Berechnungen würde bei der herkömmlichen Druckprobe mit Wasser, abhängend von der Temperatur, der Viskosität des verwendeten Wasserglases usw. bei gleicher Druckhöhe «m» (unter Beachtung des grösseren spezifischen Gewichtes der Wasserglaslösung) 10-16 Mal so viel Wasser ausfliessen, wie Wasserglas in den Boden gelangt. The extrafiltration measured after filling the channel section with water glass must be calculated. According to the calculations not explained here, in the conventional pressure test with water, depending on the temperature, the viscosity of the water glass used, etc. at the same pressure height “m” (taking into account the greater specific weight of the water glass solution) would be 10-16 times as much water flow out like water glass gets into the ground.

Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass man auf einmal auch ein zwischen drei oder mehr Schächten liegendes Leitungsstück, zusammen mit den Einbindeleitungen der Häuser, den Wasserableitungsschächten und sonstigen angeschlossenen Leitungen behandeln kann. Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können nämlich auch diese Teile des Netzes zusammen mit dem Kanal repariert werden. Abhängend von den zur Verfügung stehenden Ausrüstungen und den Innenmassen des zu sanierenden Kanals können auf einmal Abschnitte von 30-100 m Länge behandelt werden. Eine entsprechend organisierte und eingeübte Mannschaft kann in einer 8-Stundenschicht 2-3 Abschnitte reparieren, wenn zum Beispiel die aus dem Abschnitt 1 abgesaugte Lösung nicht in den Behälter zurück, sondern gleich in den anschliessend zu reparierenden Abschnitt 2 gepumpt wird und von dort in den Abschnitt 3 gelangt. One advantage of the method is that you can treat a line section lying between three or more shafts at once, together with the connection lines of the houses, the water drainage shafts and other connected lines. When carrying out the method according to the invention, these parts of the network can also be repaired together with the channel. Depending on the equipment available and the internal dimensions of the sewer to be renovated, sections of 30-100 m in length can be treated at once. An appropriately organized and trained team can repair 2-3 sections in an 8-hour shift if, for example, the solution extracted from section 1 is not pumped back into the container, but is pumped straight into section 2 to be repaired and from there into the Section 3 arrives.

Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Kanalreparatur ergeben sich noch die weiteren Vorteile: When using the sewer repair method according to the invention, there are further advantages:

Der gesamte technologische Prozess der Reparatur kann mit verhältnismässig geringen Kosten und wenig Ausrüstung mechanisiert werden. Der Aufwand an lebendiger Arbeit ist ausserordentlich gering, die Geschwindigkeit der Reparatur jedoch gross. Der Verkehr wird kaum behindert, und es ist nicht erforderlich, die Strassendecke aufzureissen. Das Verfahren ist weder feuer- noch explosionsgefährlich. Durch die Reparatur werden die hydraulischen Eigenschaften des Kanals nicht verschlechtert. Der reparierte Kanal verursacht keinerlei spezielle Wartungskosten. Das Verfahren ist auch zur Reparatur von im Grundwasser befindlichen Kanälen geeignet; in diesen Fällen wird die Druckhöhe «m» vom Grundwasserspiegel an nach oben gerechnet. The entire technological process of repair can be mechanized with relatively low cost and little equipment. The effort involved in living work is extremely low, but the speed of repairs is great. Traffic is hardly hindered and there is no need to tear the road surface open. The process is neither flammable nor explosive. The hydraulic properties of the duct are not impaired by the repair. The repaired channel does not cause any special maintenance costs. The method is also suitable for the repair of channels in groundwater; in these cases the pressure head «m» is calculated upwards from the groundwater level.

Die nach der Reparatur zurückgepumpten Lösungen (Wasserglas und saure Lösung) können unbegrenzte Zeit lang, mehrmals eingesetzt werden. The solutions pumped back after the repair (water glass and acid solution) can be used several times for an unlimited period of time.

Da das erfindungsgemässe Verfahren mit Lösungen arbeitet, ist es nicht erforderlich, die Fehlerstellen vorher zu suchen, was ein sehr umständliches, zeit- und arbeitsaufwendiges Verfahren ist. Die Lösungen finden von allein in die Fehlerstellen, und die Undichtigkeiten werden beseitigt. Since the method according to the invention works with solutions, it is not necessary to search for the fault locations beforehand, which is a very cumbersome, time-consuming and labor-intensive method. The solutions find their way into the defects and the leaks are eliminated.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können auch Einzelfehler an dem Kanal (zum Beispiel einige schadhafte Rohrstösse) repariert werden. In diesem Fall wird nicht der ganze zu reparierende Kanalabschnitt mit Lösung gefüllt, sondern durch Einsetzen einer an sich bekannten Vorrichtung wird die Lösung nur an die gewünschte Stelle geleitet. Bei sol5 The method according to the invention can also be used to repair individual faults on the channel (for example, some damaged pipe bursts). In this case, the entire channel section to be repaired is not filled with solution, but instead, by inserting a device known per se, the solution is directed only to the desired location. At sol5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

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6 6

chen Reparaturen muss der Kanal in den meisten Fällen nicht ausser Betrieb gesetzt werden, weil die eingesetzte Vorrichtung ein Durchflussrohr aufweist, durch das das Abwasser weiterfliessen kann. In most cases, the sewer does not have to be shut down for repairs because the device used has a flow pipe through which the waste water can continue to flow.

Auch wenn der ganze Kanal ausgefüllt wird, besteht die Möglichkeit, den Betrieb nicht zu unterbrechen. Man kann zum Beispiel das ankommende Abwasser aus dem letzten Schacht vor dem aufgefüllten Abschnitt heben. Man kann auch in dem aufgefüllten Kanalabschnitt zwischen den Rohrverschlüssen eine elastische Rohrleitung anbringen, deren Querschnitt etwa der Hälfte des lichten Querschnittes des Kanals entspricht und die zur Durchleitung des Abwassers dient. In den meisten Fällen, in denen Kanalabschnitte aufgefüllt werden, ist aber weder das Heben des Wassers noch das Verlegen einer Innenleitung erforderlich, weil die Reparatur nur kurze Zeit dauert und der duch den Abschluss des Kanalabschnittes verursachte Rückstau keine Probleme stellt. Even if the entire channel is filled in, there is the option of not interrupting operation. For example, you can lift the incoming wastewater from the last shaft before the filled section. It is also possible to install an elastic pipeline in the filled channel section between the pipe closures, the cross section of which corresponds to approximately half of the clear cross section of the channel and which is used for the passage of the waste water. In most cases, in which sewer sections are filled, neither lifting the water nor laying an inner pipe is necessary because the repair takes only a short time and the back pressure caused by the closure of the sewer section does not pose any problems.

Wird ein Abschnitt behandelt, in den drei oder mehr Schächte fallen, und soll, um die Menge der Lösung niedrig zu halten, nicht jeder Schacht aufgefüllt werden, so können die dazwischenliegenden Schächte an der Zufluss- und Abflusseite mit Rohrverschlüssen verschlossen werden, zwischen denen eine Verbindungsleitung liegt. If a section is covered in which three or more wells fall and if not every well should be filled in order to keep the amount of solution low, the intermediate wells on the inflow and outflow sides can be closed with pipe closures, between which one Connection line is.

Das mit zwei Flüssigkeiten arbeitende Verfahren hat auch noch den Vorteil, dass durch eventuelle nicht berücksichtigte Einbindungen kein Gas in die Umgebung entweichen kann. The process, which works with two liquids, also has the advantage that no gas can escape into the environment due to possible ignored connections.

Beispiel 7 Example 7

Wenn besonderer Wert darauf gelegt wird, dass die Zeit zwischen dem Zurückpumpen der Wasserglaslösung und dem Auffüllen mit Säurelösung so gering wie möglich ist, damit aus den Spalten und Rissen so wenig wie möglich Lösung in den Kanal zurückfliesst, so arbeitet man auf die in Fig. 3 gezeigte Weise. If particular importance is attached to the fact that the time between pumping back the water glass solution and filling up with acid solution is as short as possible, so that as little solution as possible flows back into the channel from the cracks and cracks, one works on the one shown in Fig. 3 shown way.

Vor Beginn des Verfahrens, nach dem Anbringen der Rohrverschlüsse, werden die Schächte durch mit entsprechenden Öffnungen versehene und die nötige Ausrüstung aufweisende Deckplatten 7 und 8 verschlossen, die mit entsprechenden Gewichten beschwert werden, damit sie durch die Wirkung der entweichenden Luft nicht angehoben werden. Dann wird der Kanalabschnitt auf die im Beispiel 6 beschriebene Weise aus dem Behälter 4 mit Wasserglas gefüllt, wobei die Ventile 11 und 12 in geöffnetem Zustand sind. Wenn mit dem Zurückpumpen der Lösung in den Behälter 4 begonnen wird, werden die Ventile 11 und 12 geschlossen, und mit Hilfe des Kompressors 13 wird durch die Leitung 14 Pressluft in den Kanalabschnitt geleitet, bis ein Überdruck von 0,2 atü vorhanden ist, was am Manometer 9 kontrolliert werden kann. In dieser Phase ist das Ventil 15 geöffnet, und das Ventil 16 ist geschlossen. Wenn das Wasserglas zurückgepumpt worden ist, wird das Ventil 15 geschlossen, die Ventile 11,12 und 16 werden geöffnet, und der Kanalabschnitt wird aus dem Behälter 17 durch die Leitung 14 mit Säurelösung aufgefüllt. Im weiteren verläuft die Reparatur wie in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben. Before the start of the process, after the pipe closures have been fitted, the shafts are closed by cover plates 7 and 8 which are provided with appropriate openings and have the necessary equipment and are weighed down with appropriate weights so that they are not lifted by the action of the escaping air. The channel section is then filled with water glass from the container 4 in the manner described in Example 6, the valves 11 and 12 being in the open state. When the pumping back of the solution into the container 4 is started, the valves 11 and 12 are closed, and by means of the compressor 13 compressed air is passed through the line 14 into the channel section until an overpressure of 0.2 atm is present, which can be checked on the manometer 9. In this phase, valve 15 is open and valve 16 is closed. When the water glass has been pumped back, the valve 15 is closed, the valves 11, 12 and 16 are opened, and the channel section is filled from the container 17 through the line 14 with acid solution. The repair then proceeds as described in connection with FIG. 2.

Beispiel 8 Example 8

In Fig. 4 ist eine Lösung gezeigt, die zur Reparatur von Kanälen mit grösserem Querschnitt geeignet ist. Bei grösseren Querschnitten ist es nicht wirtschaftlich, den ganzen Kanal mit Lösung auszufüllen. Der Abschnitt wird mit den Rohrverschlüssen 18 und 19 abgeschlossen und dann an der Leitung 20 der mit Distanzstücken 22 versehene aufblasbare Kunststoffschlauch 22 im Kanal angeordnet. Lösungen und Gang der Reparatur sind im folgenden die gleichen wie in Beispiel 6. In Fig. 4 a solution is shown which is suitable for repairing channels with a larger cross section. With larger cross sections, it is not economical to fill the entire channel with a solution. The section is terminated with the pipe closures 18 and 19 and then the inflatable plastic tube 22 provided with spacers 22 is arranged in the channel on the line 20. Solutions and course of repair are the same as in Example 6 below.

Beispiel 9 Example 9

Das erfindungsgemässe Verfahren ist ausgezeichnet zur Reparatur von aus Ziegeln gebauten Kanälen geeignet. Besonders gute Ergebnisse werden bei der Reparatur von älteren, aus mit Kalkmörtel gemörtelten Ziegeln gebauten Kanälen erzielt. Bei diesen Kanälen geht der Kalkmörtel infolge der ungünstigen Bedingungen verhältnismässig schnell zu Grunde, durch die Ex- oder Infiltration bilden sich hinter der Wand Hohlräume, der Kanal sinkt ab oder bricht ein. Das kann sogar zu einem Einsturz der Strassendecke führen. The method according to the invention is excellently suited for the repair of channels made of bricks. Particularly good results are achieved in the repair of older channels made of bricks mortared with lime mortar. With these channels, the lime mortar dies relatively quickly due to the unfavorable conditions, cavities form behind the wall due to the ex- or infiltration, the channel sinks or breaks. This can even cause the road surface to collapse.

Die Reparatur wird gemäss Beispiel 6 oder 8 vorgenommen. Der reparierte Kanal wird im Querschnitt durch Fig. 5 veranschaulicht. Die Lösung hat während der Reparatur die Höhlungen 5 hinter der Kanalwand ausgefüllt, ist in alle Fugen, Risse und Spalten eingedrungen und klebt nach dem Gelieren Ziegel und Mauerwerk sozusagen zusammen. Nach der Behandlung ist der Kanal völlig wasserdicht. The repair is carried out according to example 6 or 8. The repaired channel is illustrated in cross section by FIG. 5. During the repair, the solution filled the cavities 5 behind the channel wall, penetrated all the joints, cracks and crevices and, after the gelling, sticks the brick and masonry, so to speak. After treatment, the canal is completely waterproof.

Beispiel 10 Example 10

In Fig. 6 ist die Reparatur eines schadhaften, nicht wasserdichten, im Grundwasser stehenden Beckens dargestellt. 6 shows the repair of a damaged, non-watertight basin standing in the groundwater.

Das Becken wird nach einer entsprechenden Reinigung durch das Mannloch hindurch mit Wasserglaslösung gemäss Beispiel 6 aufgefüllt. Falls es durch Exfiltration zu einem Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Behälter kommen sollte, so wird Lösung nachgefüllt. Wenn die Exfiltration aufgehört hat oder sehr gering geworden ist (das tritt in Abhängigkeit vom Ausmass der Schadhaftigkeit in etwa 30-120 Minuten ein), wird die Lösung auf die im Beispiel 6 beschriebene Weise entfernt und das Becken dann mit Säurelösung gemäss Beispiel 6 aufgefüllt. Wenn die Exfiltration aufgehört hat, d.h. der Lösungsspiegel nicht mehr sinkt oder das Absinken nur unwesentlich ist (im allgemeinen nach 20-120 Minuten), wird die Säurelösung auf die im Beispiel 6 beschriebene Weise entfernt. After appropriate cleaning, the basin is filled through the manhole with water glass solution according to Example 6. If the liquid level in the container should drop due to exfiltration, the solution is refilled. When the exfiltration has ceased or has become very low (this occurs in about 30-120 minutes, depending on the extent of the damage), the solution is removed in the manner described in Example 6 and the basin is then filled with acid solution according to Example 6. When the exfiltration has stopped, i.e. the solution level no longer drops or the drop is only insignificant (generally after 20-120 minutes), the acid solution is removed in the manner described in Example 6.

Die durch die Risse und Spalten des Beckens in das umliegende Erdreich eingedrungene Lösung geliert dort, und die enstehenden Gelpfropfen 23 und gelhaltigen Bodenschichten gewähleisten die völlige Wasserdichtigkeit-des Bek-kens. Gewünschtenfalls können in das Becken im Sinne des Beispiels 8 raumfüllende Elemente eingebaut werden. The solution that has penetrated into the surrounding soil through the cracks and crevices of the basin gels there, and the resulting gel plugs 23 and gel-containing layers of soil ensure that the basin is completely watertight. If desired, 8 room-filling elements can be installed in the basin in the sense of the example.

Beispiel 11 Example 11

Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch zur Stabilisierung von abgesunkenen, rissig gewordenen Objekten und Gebäuden geeignet. The method according to the invention is also suitable for the stabilization of sunken, cracked objects and buildings.

In Fig. 7 ist die Stabilisierung eines schräg gesunkenen Wasserturms aus Stahlbeton gezeigt. In der Nähe der Fundamentkörper 24 werden mehrere (zum Beispiel neben jedem Fundamentkörper 24) der zur Bodenverfestigung üblichen, bekannten perforierten Injektionsrohre 25 bis zu der gewünschten Tiefe in den Boden eingeschlagen. Anschliessend werden aus dem Behälter 26 mit Hilfe einer Pumpe unter Berücksichtigung der die Bodenverfestigung betreffenden Vorschriften und der Gegebenheiten des Bodens pro Rohr 80 Liter Wasserglaslösung in den Boden eingepresst. Dabei sind die Ventile 28 und 29 geschlossen, das Ventil 32 ist geöffnet. Nun wird das Ventil 32 geschlossen, und das noch in den Injektionsrohren befindliche Wasserglas wird mittels des aus dem Behälter 27 gepumpten Wassers in den Boden gedrückt. Dann wird das Ventil 29 geschlossen, das Ventil 28 wird geöffnet und aus dem Behälter 31 durch die Leitung 30 Säurelösung durch die Injektionsrohre 25 in den Boden gepresst. Es wird die gleiche Säurelösung verwendet wie in Beispiel 6. In Fig. 7 the stabilization of a sloping water tower made of reinforced concrete is shown. In the vicinity of the foundation body 24, several (for example, next to each foundation body 24) of the known perforated injection pipes 25 which are conventional for ground consolidation are hammered into the ground to the desired depth. Subsequently, 80 liters of water glass solution are pressed into the soil from the container 26 with the aid of a pump, taking into account the regulations relating to soil consolidation and the conditions of the soil, per tube. The valves 28 and 29 are closed, the valve 32 is open. Now the valve 32 is closed and the water glass still in the injection pipes is pressed into the ground by means of the water pumped out of the container 27. Then the valve 29 is closed, the valve 28 is opened and pressed out of the container 31 through the line 30 acid solution through the injection pipes 25 into the ground. The same acid solution is used as in Example 6.

Um jedes Rohr bildet sich, abhängend von der injizierten Menge, ein verfestigter Bodenfleck von 30-50 cm Durchmesser. Dadurch erhält der Wasserturm ein festes Fundament. Depending on the amount injected, a solidified soil spot 30-50 cm in diameter forms around each tube. This gives the water tower a firm foundation.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

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bO bO

b5 b5

G G

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

661548

1. A method for solidifying and waterproofing building structures, components, rocks and soil, in particular ducts and pipes, using water glass and silicic acid, characterized in that the water glass solution in or on the object to be treated or in the vicinity thereof in the presence of , based on 1 part by weight of dissolved solid in the water glass solution, 0.01-1 part by weight of a hydrogel-forming, water-soluble organic polymer which is in liquid form and which is infinitely miscible with water, and in the presence of a crosslinking substance for crosslinking the space Polymer in contact with the hydrofluoric acid.

2. The method according to claim 1, characterized in that the silica hydrofluoric acid is used in aqueous solution.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogel-forming, water-soluble organic polymer used is polyelectrolytes, preferably carboxymethyl cellulose, acrylic acid or methacrylic acid polymers or copolymers, partially hydrolyzed polyacrylic acid esters, their alkali metal or ammonium salts or mixtures of the selected polymers.

4. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogel-forming, water-soluble organic polymer used is nonionic polymers, advantageously polyacrylamide and / or polyvinyl alcohol.

5. The method according to claim 3, characterized in that the gel-forming, water-soluble organic polymer is dissolved in the aqueous solution of the water glass.

6. The method according to claim 4, characterized in that the gel-forming, water-soluble organic polymer is dissolved in the aqueous solution of silicic acid.

7. The method according to claim 4, characterized in that is used as a gel-forming, water-soluble organic polymer polyacrylamide dissolved in the aqueous solution of the water glass and / or in the aqueous solution of silicic acid.

8. The method according to claim 3 or 5, characterized in that one uses as a crosslinking substance for crosslinking the polymer in the groundwater and / or as an impurity in the aqueous solutions from the outset multivalent metal ions.

9. The method according to any one of claims 1-8, characterized in that previously the reaction non-inhibitory, granular solid substances are applied to the site to be treated or the reaction non-inhibitory, granular solid substances are added to one of the treatment solutions.

10. The method according to any one of claims 1-9, characterized in that previously natural or synthetic rubber latex is applied to the place of treatment, there is spontaneously coagulated or coagulated with acid, or that to the water glass solution, on a part by weight dissolved solids in the water glass solution, a 0.005-1 part by weight, expediently 0.05-0.2 parts by weight of solid corresponding amount of natural or artificial rubber clatexes.

11. The method according to any one of claims 1-10, characterized in that the treatment is repeated in any frequency and order.