203122. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyszilárdságú vízzáró réteg készítésére alkalmas aminoplaszt-bitumen alapú műgyanta kompozíció előállítására
1 HU 203 122 B 2 A találmány tárgya eljárás aminoplaszt-bitumen alapú vízzáró réteg készítésére alkalmas műgyanta kompozíció előállítására. A kőzetek vízzáró módon történő szilárdítására olyan anyagok alkalmasak, amelyek hígfolyósak, így alacsony viszkozitásuknál fogva képesek a kőzet-mik - rostruktúrájába behatolni. A nagynyomású termálvizek, karsztvizek elzárására, vagy az ilyen vízbetörés veszélyes bányatérségek szigetelésére eddig csak alacsony hatásfokú eljárások ismeretesek, mivel gyorsan kötő stabil anyag nem állt rendelkezésre. A bányászatban és a mélyépítésben az alábbi fontosabb injektáló anyagtípusok terjedtek el: Tamponáló zagy: Alkalmas nagyobb repedések kitöltésére. Az alapanyaga bentonit, amely igen nagy viszkozitású zagy képzésére alkalmas. Az egyik legolcsóbb injektáló anyag, de alkalmazásának számos korlátja van. Csak ott alkalmazható, ahol nincsenek áramló vizek, s szerény követelmény van a gélesedett zagy szilárdságára. Cementtartalmú injektáló anyagok: Könnyen kezelhetőek, s egyszerű technológiát igényelnek. Nem alkalmazhatók azonban áramló vizeknél, finom szerkezetű talajoknál vagy ott, ahol a zagy gélesedését pontosan kell beállítani, vagy ahol csak alacsony injektáló nyomást kell alkalmazni. Vegyi injektáló anyagok: Három alaptípus terjedt el. Talán a legrégebb óta alkalmazzák a nátriumszilikátot, vagy vízüveget. Ennek ma már többféle katalizálása ismeretes. A nátriumszilikát alapanyagú injektálószer könnyen kezelhető, viszonylag olcsó, de felhasználási területe korlátozott, mivel az áramló vízben felhígul. Másik hátrányos tulajdonsága, hogy a gélesedési idő is nehezen állítható be. A poliuretánokat is több helyen alkalmazzák kőzetszilárdításra. Például az 1 129 894 számú NSZK- szabadalmi leírás részletesen foglalkozik ilyen eljárással. Hátránya, hogy mérgező komponenst tartalmaz. Az akrilamid alapú injektálószerek, mint a 186 586 számú és 181 775 számú magyar szabadalmak még korszerűbbek, de ezeknek is van kedvezőtlen tulajdonsága. Gélesedési idejük pontosan tervezhető, s akár néhány másodperces gélesedésre is beállíthatók. Viszkozitásuk a vízével közel azonos, tehát a rossz permabilitású talajok pl. finom homokok injektálására is alkalmasak. A gélek vízben oldhatatlanok és rugalmasak. Kedvezőtlen tulajdonságuk, hogy alacsony a nyomószilárdságuk, továbbá az alapanyag és a katalizátor egészségre ártalmas, így használatuk számos területen tiltott. Korábban már történtek próbálkozások; például a 181 470 számú szabadalmi leírásban bitumen-műgyanta massza előállítására, de itt a massza legfőbb alkotórésze a cement (40%) s a bitumen-emulzióból 20 t%-ot, míg a karbamid-formaldehid gyantából 8 t%-ot használ fel. Nyilván azért használtak ilyen kis mennyiségben karbamid-formaldehid gyantát, mert ez még elviselhetővé tette a bitumen-emulzió kicsapódását. Egyébként ennél a kompozíciónál a 40 t%-ban jelenlévő cement biztosítja a kötést, s a bitumen és a műgyanta csupán adalékként szerepel. Ez annál is inkább így van, mivel a műgyantát nem katalizálják be. A találmány célkitűzése a fentiekben ismertetett injektáló szerek hátrányainak kiküszöbölése és az előállított anyag univerzálisabb felhasználhatóságának elérése volt. Eszerint olyan eljárást kívántunk kidolgozni, amellyel vízoldható szabályozható kötésidejű, viszonylag gyorsan keményedő, vízálló, szervetlen és szerves savaknak, hévizeknek ellenálló kőzetszilárdításra, vízzárásra és veszélyes hulladékok beágyazására egyaránt alkalmas aminoplaszt-bitumen alapú műgyanta kompozíció előállítható. A találmány tárgya eljárás nagyszilárdságú, vízzáró aminoplaszt-bitumen alapú műgyanta kompozíció előállítására, amelyre jellemző, hogy 8-50 t%, kationaktív tenzidet tartalmazó, 40-60 t% szárazanyag-tartalmú bitumenemulziót összekeverünk 1-5 t% 5-17 szénatomszámú alifás szénhidrogének elegyéből álló oldószerrel, vagy 1-15 t%, lakkbenzin és 1-8 szénatomszámú alifás alkoholok elegyében feloldott alkidgyantát, majd hozzákeverünk 50-90 t% 1,2— 1,3 kg/m3 sűrűségű 40-60 t% szárazanyag-tartalmú karbamid-formaldehid gyantát, az elegyet homogenizáljuk, majd hozzákeverünk 0,1-2 t% nem illékony ásványi savat. A találmány szerinti eljárásnál előnyös, ha a karhamid-formaldehid gyanta mennyiségét 60-90 t%, a bitumenemulzió mennyiségét pedig 10-501% között választjuk meg. Előnyös az is, ha ásványi savként foszforsavat alkalmazunk. A találmány szerinti kompozíció komponensei közül a karbamid-formaldehid gyanta szokásos kereskedelmi minőségű lehet, például előnyösen alkalmazhatjuk a NITROKÉMIA Amikol-50H, Amikol 65H, Amikol 60M vagy az EGYESÜLT VEGYIMŰVEK Arbocoll gyantáit. Bitumenemulzióként szintén szokásos minőségű, kereskedelmi forgalomban kapható termékeket hasznosíthatunk, így pl. használhatunk RG 60/40 vagy EK 60/40 vagy SL 6/40 kationaktív bitumenalapú emulziót. Alkidgyantaként a Titeron 41 márkanevű impregnáló lakkot lehet alkalmazni, amely lakkbenzin és alifás alkoholok elegyében, fő tömegében alkidgyantát és kisebb mennyiségben butiléterezett rezol és melamin gyantát tartalmaz feloldva. A találmány szerinti műgyantakompozíció előállítási eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban ismertetjük: 1. példa Különlegesen nagy szilárdságú injektáló vagy öntő kompozíció előállítása. Műgyantakompozíciót készítünk az alábbi komponensekből: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
