179681. lajstromszámú szabadalom • Vízzáró tömítőanyag előállítására alkalmas aluril-monomereket és szilárd töltőanyagokat tartalmazó rendszer
3 179681 4 vizes oldatba bekeverik a redox katalizátor-rendszer komponenseit, és ezzel a kis viszkozitású vizes oldattal impregnálják a kezelendő talajt vagy kőzetréteget. A gélképző rendszerhez esetenként a viszkozitás növelése, illetve a gél tulajdonságainak változtatása érdekében adalékanyagként szintetikus vízoldható polimereket és/vagy szervetlen szemcsés anyagokat, például gilsonitot, kvarchomokot, kalcium-karbonátot stb. is adnak. A felsorolt szabadalmi leírásokban ismertetett eljárások jellemzője, hogy a gélképző vizes oldatot vagy szuszpenziót a helyszínen, szakértelmet és technológiai fegyelmet igénylő munkával kell összemérni, az egyes komponenseket a megfelelő sorrendben kell beadagolni, és a rendszert megfelelő módon és ideig kell homogenizálni; vagy a helyszínen két előre elkészített folyadékelegyet (amelyek a megfelelő komponenseket precíz beméréssel készített oldat formájában tartalmazzák) kell igen pontos arányban elegyíteni egymással. Az így kialakított vizes oldatot vagy szuszpenziót elkészítés után rendszerint azonnal fel kell használni, mert a leggyakrabban hasmáit rendszerek rövid idő (a 158 538 sz. magyar szabadalmi leírás szerint körülbelül 1 perc) alatt begélesednek. Még az 1 567 390 sz. francia szabadalmi leírásban ismertetett, hosszú kötésidejű gélképző rendszerek is csak 30 órán át tárolhatók változás nélkül, előre elkészített, pontosan összemért formában tehát ezek sem hozhatók forgalomba. Minthogy az építőiparban a megkívánt technológiai fegyelem és a gyakorlatilag azonnali felhasználás rendszerint nem biztosítható, a hidrofil polimer géleket képező vizes oldatokat vagy szuszpenziókat a mélyépítészetben szinte kizárólag az automatikus adagolású berendezésekkel végzett, modern injektálásos technológiák során hasznosítják. Az építőiparban — elsősorban a mélyépítészetben — igen nagy szükség van viszont olyan anyagokra, amelyek az építőelemek között megfelelő kötésszilárdságú, rugalmas, a hézagokat nem megfelelően méretpontos illesztés esetén is teljesen kitöltő, vízzáró tömítést biztosítanak, és ugyanakkor kezelésük és felhasználásuk sem különleges berendezéseket, sem különleges szakértelmet nem igényel. Ezeknek az anyagoknak előre összeállított, pontosan bemért, korlátlan ideig tárolható porkeverékeknek kell lenniük, amelyekből a helyszínen egyszerű vizes elegyítéssel készíthetők olyan gélképző szuszpenziók, amelyek legalább 30—60 percig felhordható állapotúak maradnak. A korábban idézett szabadalmi leírásokban ismertetett, talajszilárdítási célokra felhasznált gélképző rendszereket mindeddig nem hozták forgalomba olyan porkeverékek formájában, amelyek a víz kivételével a gélképző rendszer összes szükséges további komponensét tartalmazzák. Ennek oka az, hogy a porkeverékekben a komponensekben eleve jelenlevő, illetve a környezetből adszorpció révén felvett víz hatására mindig megindul a polimerizációs reakció, amelynek eredményeként a por- ' keverék rövidebb-hosszabb idő elteltével a további felhasználásra már alkalmatlan tömbbé áll össze. Ezért — amennyiben a talajszilárdításban egyáltalán alkalmaznak előre elkészített porkeverékeket — ezekből a porkeverékekből a gélképző rendszer legalább egy reaktív komponensét (rendszerint a redox katalizátor-rendszert vagy annak egyik alkotóelemét) elhagyják. Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy ha a gélképző rendszerekben minimálisan 50—80 °C olvadáspontú akril-monomereket és minimálisan 50—80 °C olvadáspontú redox katalizátor-rendszert használunk fel, továbbá a gélképző rendszerhez egy vagy több olyan speciális szerves és/vagy szervetlen töltőanyagot adunk, amelyek nagy vízgőz-megkötő képességgel és nagy fajlagos felülettel (ezáltal nagy levegő-visszatartó képességgel) rendelkeznek, a gélképző rendszer összes (víztől eltérő) komponensét tartalmazó olyan szilárd porkeverékekhez jutunk, amelyek változás nélkül korlátlan ideig tárolhatók, és a felhasználás helyén vízzel összekeverve a munkavégzéshez szükséges ideig — legalább 30— 60 percig — megtartják felhordható állapotukat. A találmány tehát vízzáró tömítőanyagok előállítására alkalmas, vízmentes szilárd anyag-keverékekre vonatkozik. A találmány szerinti keverékek a) a keverék összsúlyára vonatkoztatva 5—50 súly% (előnyösen 10—30 súly%) mennyiségben" valamely vízben legalább korlátozottan oldódó, minimálisan 50—80 °C olvadáspontú akril monomer elegyet, éspedig (1) akrilamid, metakrilamid, itakonamid (és/vagy N-(l,l-dimetil-3-oxo-butil)-akrilamid, valamint adott esetben a felsorolt monomer(ek) mennyiségének legföljebb 20 súly%-át kitevő mennyiségű nátrium-akrilát, nátrium-metakrilát, nátrium-itakonát, kálium-akrilát, kálium-metakrilát és/vagy kálium-itakonát és (2) metilén-bisz-akrilamid, metilén-bisz-metakrilamid és/vagy etilén-bisz-akrilamid 1 : (0,01—0,5) arányú, célszerűen 1 : (0,05—0,2) arányú elegyét, b) az a) komponens súlyára vonatkoztatva 0,1— 20 súly%, célszerűen 0,5—15 súly%, vízben legalább korlátozottan oldódó, minimálisan 50—80 °C-on olvadó ismert redox katalizátor-rendszert, és c) legalább egy nagy vízgőzmegkötő képességű komponenst: azaz őrölt szilikagélt, cementport, gipszport vagy valamely szervetlen vagy szerves xerogél őrölt porát, éspedig zeolitot vagy valamely makromolekulájú xerogélt tartalmaz a keverék összsúlyának 5—50 súly%-át kitevő mennyiségben, adott esetben egyéb ismert töltőanyaggal együtt. A „vízmentes” megjelölésen azt értjük, hogy a teljes szilárd anyag-keverék maximálisan 0,5 súly% vizet tartalmazhat. Ez az érték nem foglalja magában az esetleges kristályvíz-tartalmat, ez ugyanis — kötött víztartalom lévén — reakciót nem okozhat. A találmány szerinti szilárd anyag-keverékek a) komponensként a fentiekben felsorolt egyértékű akril-monomerek és bifúnkciós akril-monomerek elegyeit tartalmazzák az előzőekben rögzített arányban. Ezek a monomerek a talajszilárdító gélkompozíciók ismert akril-monomerei, illetve térhálósítószerei. Mind az egyértékű akril-monomerek, mind pedig a térhálósítószerekként alkalmazott bifúnkciós monomerek keverékek formájában is jelen lehetnek. A keverékekkel szemben támasztott követelmény az, hogy az esetlegesen kialakuló eutektikus elegy olvadáspontja 40 °C vagy ezt meghaladó érték legyen; ennek biztosítására olyan komponenseket kell felhasználnunk, amelyek egyedi olvadáspontja legalább 50 °C, célszerűen legalább 80 °C. Amennyiben az egyértékű akril-monomerek ionosán disszociálni képes monomereket is tartalmaznak (ilyenek a fém-akrilátok és -itakonátok), ezek mennyisége a nem-ionos, savamid típusú monomerek mennyiségének legföljebb 20%-át, célszerűen 1—5%-át teheti ki. Ennél nagyobb mennyiségben alkalmazva az ionosán disszociálni képes akril-monomereket a gélképző elegyből — több5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
