187211. lajstromszámú szabadalom • Eljárás építési szerkezetek, különösen előregyártott elemekből készült alagútfalazatok hézagainak vízzáró tömítésére
2 187211 3 A találmány építési szerkezetek, különösen előregvártott elemekből készült alagútfalazatok hézagainak vízzáró tömítésére szolgáló eljárásra vonatkozik, ámennek során a hézagokba utószilárduló anj'agot juttatunk, és azt ott megszilárdulni hagyjuk. Jelenleg az építőiparban hézagok vízzáró tömítésére — egyéb megoldások mellett — gyakran duzzadócementet, illetve duzzadócement-bázisú keverékeket használnak. Ilyen anyagokkal tömítik például a metróalagntakat alkotó építőelemek közötti hézagokat (hornyokat). A tiszta (bauxit) duzzadócementtel készült hézagtömítések a tapasztalatok szerint gyakran szilárdság nélküli, géles anyaggá bomlanak el, mivel a vízüveggel gyorsított hátűrinjektálás és talajszilárdítás alkalmával a vízüveg és bauxiteement reakciója (alkáli reakció) ilyen gélesedési folyamathoz vezet. Ezeken a hegeken természetesen a vízzárás megszűnik, szivárgások, vízfolyások jelentkeznek. Megkísérelték a metrófalelemek közötti hornyok tömítését (portland-) duzzadócementből, gipszből, kötésgyorsítóból, mészkődarából és latexből készült keverékkel is. Ezen anyagkeverék felhasználása már eleve vi- Ezon3'lag szűk térre korlátozódott, mivel csak bizonyos — alacsony — talajvízszulfáttartalom-érték alatt volt alkalmazható; ennél is súh'osabb hátrányt jelentett azonban, hogy — elsősorban a gipsz jelenléte miatt — a kitöltés a víz hatására zsugorodott, repedések keletkeztek benne, és vízszivárgások jelentkeztek, vagyis idővel ezek a tömítések is tönkrementek. A találmány feladata, hogy olyan utószilárduló anyagot szolgáltasson, elsősorban építőelemek közötti hézagok tömítésére, amely könnyen előállítható és bedolgozható, tökéletes vízzárást biztosít, nem érzékeny a talajvíz szulfáttartaimára, és tömítő tulajdonságát igen hosszú ideig megtartja, vagyis nem megy tönkre. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy utószilárduló hézagtömítő am-agként mind a készítési technológia, mind a tömítőhatás szempontjából műanyagot — kopolimert — tartalmazó cementhabarcsot célszerű alkalmazni. A habarcsot alkotó cementkő- és adalékszemcsék között ugyanis a nagy ragasztóképességgel és erőteljes behatoló-képességgel rendelkező diszpergált műanyag kopolimer vízálló műanyag vázat képez, aminek eredményeként — a normál cementhabarcshoz viszonyítva — csökken az anyag ridegsége, nő a szívóssága, a tapadó- és húzószilárdsága, valamint a vízzárósága. Kötésgyorsító adagolásával az anyag gyorsankötővé és -szilárdulóvá válik, úgyhogy szivárgások megszüntetésére is alkalmazható. E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a hézagokba utószilárduló anyagot juttatunk, és azt ott megszilárdulni hagyjuk, és a méh’ eljására az jellemző, hogy cementből, szilárd szemcsés adalékanyagból, vízből, valamint emulgálható (vizes diszperzióba vihető) — főleg polivinilacetát-származékokat tartalmazó — kopolimerből, és — adott esetben — kötésgyorsító szerből készített anyagkeveréket juttatunk a hézagokba, amely anyagkeverékben a kopolimer a cement minteger 2—12 súly %-át, az — előnyösen kloridmentes, vízüveg-bázisú, műanyagpolimert is tartalmazó — kötésgyorsító szer pedig 1—6 sülj’ %-át teszi ki. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a hézagokba olyan anyagkeveréket dolgozunk be, amelyet kémiailag közömbös, folytonos szemszerkezetű, iszapmentes homokból, és/vagv mészkőlisztből készült szilárd szemcsés, előnyösen 0—5 mm-es szemcsékből álló adalékanyag felhasználásával készítünk. Egy további találmányi intézkedésnek megfelelően a kopolimert vágj7 por alakban, vágj7 olyan emulzió formájában adjuk a keverékhez, amelyben az emuigáit szilárd anyag és víz aránya, 1 : 4—-1 : 1 között van. Célszerű, ha a hézagtömítési művelet végrehajtását megelőzően a tervezett anyagkeverék tulajdonságait laboratóriumi vizsgálatokkal meghatározzuk, és az e vizsgálatok ismeretében készített anyagkeveréket juttatjuk a tömítendő hézagokba. Végül egy további előnyös találmányi ismérv szerint — különösen nagy tömegű anyagfelhasználás esetén — a keverék komponenseit üzemben szárazon előre összekeverjük, és csak az építéshelyen adunk hozzá vizet, majd az így kapott anyagot juttatjuk a hézagokba. A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen. A rajzokon az 7. ábrán azokat a határgörbéket tüntettük fel, amelyek közé a készítendő tömítőhabarcs-adalékanyag határgörbéjének előnyösen esnie kell; a 2. és 3. ábrán konkrét esetre szemléltetjük az adalékanyag összetételének tervezését; a 4. ábrán egy tömítés mintadarabja látható; az 5. ábrán a 4. ábra szerinti minta feszültség-alakváltozás-diagramját tüntettük fel; 6a—6c. ábráhon a vízbehatolási vizsgálat próbatestjeit tüntettük fel. A találmány szerinti tömítőanj-ag készítésére olyan — kémiailag közömbös — folyamatos szemszerkezetű, iszapmentes homokot célszerű alkalmazni, amelynek szemelosztási görbéje az 1. ábrán látható a és b határgörbék között fekszik. Ha ugyanis az adalékanyag szemelosztási görbéje felfelé lép ki a határgörbék közül, túl nagy lesz a finom reakciók részaránj'a az adalékban, és a zsugorodásmentességgel kapcsolatos követelmény nem elégíthető ki. Ha viszont az adalékanyag görbéje az alsó b határgörbe alatt van, túlságosan nagy a durva szemcsék részaránya, így nem várható jó vízzárás a beépített anyagtól. Amint az 1. ábrán látható, a maximális szemnagyság mintegy 4—8 mm, de a szemcsék mintegy 80 %,-a 3 mm alatti átmérőjű. A 2. és 3. étbrán folyamatos szemszerkezetű adalékanyag-keverék hatféle frakcióból történő tervezését mutatjuk be, a 3. ábrán feltüntetve a határgörbéket is. A jelölések a 2. ábra szerint — az adalékfrakciók és a tervezett keverék szemeloszlási görbéinek koordinátáit tartalmazó — szemeloszlásí táblázaton láthatók, és összevetendők a 3. ábra jelöléseivel. A 4. és 5. ábrái:, valamint a 6a—6c. ábrái ismertetése're később térünk vissza. A találmányt a továbbiakban példa kapcsán ismertetjük részletesen. Előregyártott vasbetonblokkokból készült metróalagútban kell a blokkok közötti hornyokat (hézagokat vízzáró módon tömíteni. Adalékanyagként kémiailag közömbös, folytonos szemcseszerkezetű homokot használunk, amelynek előállítása hat frakcióból a 2. és 3. ábra szerint történt. Az adalékanyag szemelosztása egyébként a vízzáró habarcsok és betonhomokok szá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
