194139. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üregek, különösen zárttéri lineáris utószilárduló anyaggal történő kitöltésére
1 194.139 2 A találmány üregek, különösen zárttéri lineáris üregek utószilárduló anyaggal való kitöltésére szolgáló eljárásra vonatkozik. Különféle üregek kitöltésére az építőipar számos területén szükség van, és e feladat megoldására különféle anyagokat, illetve módszereket alkalmaznak. Talajs/.ilárdítást például cementkötésű utószilárduló anyagkeverékek talajba sajtolásáva) végeznek. Első fázisban a folyékony, szjvattyózható anyaggal kitöltik a talajban levő üregeket, illetve a talaj vázszerkezetének a hézagait, második fázisban pedig — megfelelő injektálási nyomás alkalmazásával — a talajt telítik. (Dr.Széchy: „Alapozás”, II. köt. 702. old.) Alagútépítésben hátűrkitöltéshez Dr. Széchy: „Alagútépítéstan” c. könyvének az 538—550. oldalain található ismertetés szerint cementhabarcsot, injektált gyöngykavicsot, zúzalék-, murva- vagy rostált salak-kitöltőanyagot lehet használni. A budapesti földalatti vasút építésénél használtak cementtejet, cementhabarcsot, cementhabarcs-bentonit kompozíciót, gyöngykavicsot, esetenként gyorsan kötő adalék (bauxit, tricosal) hozzáadásával. Dr. Rózsa László: „Az alapozás kézikönyve” (1971) című munkájában a 98. oldalon üregkitöltéshez olyan cementhabarcsot ajánl, amely cement, víz és homok keverékén kívül — amelynek víz-cement-tényezője 1 és 5 között van — ülepedésgátló anyagként 5% bentonitot, esetleg trasszlisztet, illetve Ernyét tartalmaz. Kb. 300 kg/m3-es cementadago;t javasol. Ugyanennek a könyvnek a 991. oldalán egy másik üregkitöltőanyag-receptúra is található, amely szerint a gyorsan kötő injektáló keverék készítéséhez 800 kg bányahomokot, 366 kg agyagot, 234 kg C 500 cementet, 5 kg vízüveget és 400 liter vizet kell felhasználni. Hasonló keverékeket használtak a pincetömedékelésekhez is; e keverékekben a homok és agyag töltőanyagként, a cement, vízüveg és víz kötőanyagként funkcionál. A fent felsorolt anyagok lineáris földalatti üregek, például csatornák, csővezetékek és hasonlók kitöltéséhez kevésbé alkalmasak, mint a fent említett feladatok megoldásához. Az ilyen lineáris üregek kitöltésére használt anyagokkal szemben különleges szilárdsági követelményeket nem támasztanak, viszont elvárják tőle, hogy az üreg teljes keresztmetszetét kitöltse, és hogy meglehetősen nagy távolságra, pl. több száz méterre legyen szivattyúval besajtolható. A hagyományos cementhabarcsok viszkozitása nem elegendő nagy távolságra történő besajtolásukhoz (még Írlasztifikált beton is pl. egy 4> 105 mm-es csőben egfeljebb mintegy 200 m-ig lehet eljuttatni), és zsugorodásuk miatt nem lehet arra számítani, hogy tökéletes üregkitöltést eredményeznek. A betonit-szuszpenziók jól szivattyúzhatok, de még nagyobb a zsugorodásuk, és ugyancsak nem töltik ki a teljes üreg-keresztmetszetet, emellett ezek a keverékek igen költségesek is. A fentiekben ismertetett összetételű injektálóanyagok homok-, illetve agyag-komponense gátolja a szivattyúzáshoz megfelelő viszkozitás elérését, a cement, illetve cementtej (lineáris üreg-kitöltéshez) fölöslegesen nagy mennyiségben van jelen, hiszen nagy szilárdságra nincs szükség. A találmány feladata, hogy olyan lineáris üregek, pl. csatornák kitöltésére is kifogástalanul alkalmas eljárást szolgáltasson, amelyhez alkalmazott anyagnak igen nagy a viszkozitása, mégis jól szivattyúzható; komponensei jól összekeverhetők, és a keverék stabil; nincs számottevő zsugorodása, vagyis térfogata állandó; végszilárdsága megfelelő, és amely eljárás gazdaságosan végrehajtható. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a fent felsorolt követelmények mindegyikének kiválóan megfelel a plasztifikált mészhabarcs, amelynek nagy a viszkozitása, jól szivattyúzható, nincs számottevő zsugorodása, olcsó és kielégítő végsziiárdsággal bír. A mészhabarcs azonban csak úgy köt meg, ha a levegőből széndioxidot vesz fel, amire viszont zárt üregekben nincs lehetőség. A mészhabarcsok aktív komponense ugyanis az égetett mészből víz hatására keletkező kalcium-hidroxid (oltott mész), amely — a levegőn állva — annak szén dioxid tartalmával reakcióba lép, és - kalcium karbonátot képezvén - megszilárdul. Nyilvánvaló, hogy ez a szilárdulási folyamat szén dioxid jelenlétének hiányában nem következik be. A kötést a keverővíz elpárolgásának gátoltsága még tovább nehezíti. A találmányunk alapja az a további felismerés, hogy a mészhabarcsok levegőtől elzárt helyen is megszilárdíthatók, és flymódon zárttéri üregek kitöltésére is alkalmassá tehetők, ha — inert töltőanyag(ok) mel lett — olyan adalékot is tartalmaznak, amely a ha barcsban jelen levő kalcium-hidroxiddal és/vagy a ha barcsban levő vízzel olyan kémiai reakcióba lép, amelynek eredményeként — irreverzibilisen — szilárd reakciótermék keletkezik. Ilyen adalékként jól hasznosíthatók egyrészt egyes, ipari hulladék formájában rendelkezésre álló, illetve melléktermékként keletkező anyagok, pl. a pcrszéntüzeiéskor keletkező pernyék és kohósalakok, másrészt természetes előfordulású anyagok, például vulkáni tufák, puccolánok, trasszok, valamint piroxén andezittufák. A felsorolt adalékok gyengén hidraulikus kötőanyagok, amelyek önmagukban csak igen lassan képesek megkötni és megszilárdulni, aktiváló anyagok (pl. kalcium-hidroxid, portlancement) jelenlétében azonban megszilárdulásukat szabályozni lehet. E gyengén hidraulikus kötőanyagok lényegében átmenetet képeznek a nem hidraulikus és hidraulikus (víz alatt is megkötő) kötőanyagok között, és aktív kovasav-tartalmuk révén képesek a kalciumhidroxiddal kémiai reakcióba lépni. A gyengén hidraulikus kötőanyagoknak a találmány szerinti eljáráshoz való megválasztásánál lényeges szempont lehet, hogy azok bazicitás értéke (B) célszerűen legyen, más szóval: előnyös, ha ezek az anyagok savanyú kémhatásúak; e tulajdonságuk ugyanis elősegíti a mésztejjel való kémiai reakció létrejöttét. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során víz, kötőanyag és szilárd szemcsés és/vagy porszerű inert töltőanyag összekeverésével utószilárduló habarcsot készítünk, azt az üregbe töltjük és ott megszilárdulni hagyjuk, és amely eljárásnak az a lényege, hogy - szilárdanyag tartalmát tekintve - 0,5 törneg%-ot meghaladó mennyiségű, előnyösen 5-40 tömeg% kalciumhidroxid, célszerűen oltott mész; 0,2 tömeg%-ot meghaladó mennyiségű, előnyösen 2-30 tömeg% savanyú kémhatású gyengén hidraulikus kötőanyag; 1,0 tömeg%-ot meghaladó mennyiségű, előnyösen r. V’ 10-5 >0 25 30 35 40 45 50 55 60 2
