RU2746327C1 - Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil - Google Patents
Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746327C1 RU2746327C1 RU2020135492A RU2020135492A RU2746327C1 RU 2746327 C1 RU2746327 C1 RU 2746327C1 RU 2020135492 A RU2020135492 A RU 2020135492A RU 2020135492 A RU2020135492 A RU 2020135492A RU 2746327 C1 RU2746327 C1 RU 2746327C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additives
- waterproofing
- bentonite
- plasticizing
- injection
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title claims abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- -1 oxyethylene diphosphonic acid Chemical class 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 2
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims description 2
- UVHFUKWTWMAGIP-UHFFFAOYSA-N sodium;trimethyl phosphate Chemical compound [Na].COP(=O)(OC)OC UVHFUKWTWMAGIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 claims 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 abstract description 3
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 abstract description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 7
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000281 calcium bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007972 injectable composition Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности, к изоляции грунтовых вод и природного грунта, локализованных под заглубленными и подземными объектами хранения, и захоронения отходов различного класса (бассейнами, амбарами, хранилищами, резервуарами, емкостями, бункерами, зданиями и сооружениями) от попадания загрязняющих веществ. Изобретение позволяет повысить несущую способность грунтов, уменьшить их пористость и капиллярность.The invention relates to the field of environmental protection, in particular, to the isolation of groundwater and natural soil, localized under buried and underground storage facilities, and disposal of waste of various classes (pools, barns, storage facilities, reservoirs, tanks, bunkers, buildings and structures) from ingress of pollutants. The invention improves the bearing capacity of soils, to reduce their porosity and capillarity.
Предшествующий уровень техникиPrior art
Для укрепления и гидроизоляции грунтов весьма распространена инъекционная технология, суть которой заключается в нагнетании в грунт изоляционного затвердевающего или гелеобразующего материала. Подача материала происходит под давлением: ударно-вращательный механизм выполняет бурение грунта и подает раствор вглубь. Инъекционная гидроизоляция – универсальный метод укрепления различных объектов. Для работ применяют полимерные (акрилатные, полиуретановые) составы, композиции на основе неорганических вяжущих (цемент, гипс), цементно-песчаные и глинистые наполнители, а также составы с силикатами и силоксанами. Благодаря этим материалам можно выполнить грунтовую отсечку, горизонтальный барьер, вертикальное укрепление основания фундамента здания. Укрепляя грунт путем инъектирования, можно восстановить, поднять или обновить фундамент.For strengthening and waterproofing soils, injection technology is very common, the essence of which is to inject an insulating hardening or gel-forming material into the soil. The material is fed under pressure: the rotary percussion mechanism drills the soil and delivers the solution into the depths. Injection waterproofing is a universal method of strengthening various objects. For work, they use polymer (acrylate, polyurethane) compositions, compositions based on inorganic binders (cement, gypsum), cement-sand and clay fillers, as well as compositions with silicates and siloxanes. Thanks to these materials, it is possible to perform soil cut-off, horizontal barrier, vertical reinforcement of the base of the building foundation. By strengthening the soil by injection, it is possible to restore, raise or renew the foundation.
В патенте на изобретение RU 2439246, опубликованном 10.01.2012, описан способ укрепления грунта, включающий бурение скважин, установку в них инъекторов, имеющих перфорированную часть, нагнетание через инъекторы под пригрузом инъекционного цементного раствора в грунт с обеспечением его гидроразрыва при давлении 5-20 атм, причем инъекторы после укрепления грунта не извлекают из него. При этом в цементный раствор, состоящий из цемента и воды, добавляют, или глину бентонитовую, или жидкое стекло, или глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль и жидкое стекло, или цементную пыль, глину бентонитовую и жидкое стекло, или цементную пыль, песок мелкой фракции и жидкое стекло.In the patent for invention RU 2439246, published on 10.01.2012, a method of strengthening the soil is described, including drilling wells, installing injectors with a perforated part in them, pumping through injectors under a load of injection cement mortar into the soil with ensuring its hydraulic fracturing at a pressure of 5-20 atm , and the injectors after strengthening the soil are not removed from it. At the same time, either bentonite clay, or water glass, or bentonite clay and water glass, or cement dust and water glass, or cement dust, bentonite clay and water glass, or cement dust are added to the cement mortar, consisting of cement and water, fine sand and liquid glass.
В авторском свидетельстве SU 1778130, опубл. 02.07.1990, описан способ повышения надежности и долговечности водоизоляционного экрана, формируемого в две стадии. На первой стадии производится распыление закрепляющего состава, содержащего воду, глинопорошок (до 75%), тампонажный цемент и хлористый кальций. После отверждения первичного экрана производится распыление второго состава, представляющего собой водную суспензию глинопорошка (до 10%), тампонажного цемента (до 45 %) и полимера (полиакриламид или полиэтиленоксид) (до 0,2%).In the copyright certificate SU 1778130, publ. 07/02/1990, a method for increasing the reliability and durability of the waterproofing screen, formed in two stages, is described. At the first stage, a fixing composition is sprayed, containing water, clay powder (up to 75%), backfill cement and calcium chloride. After the primary screen has cured, the second composition is sprayed, which is an aqueous suspension of clay powder (up to 10%), oil well cement (up to 45%) and polymer (polyacrylamide or polyethylene oxide) (up to 0.2%).
В качестве основы гелеобразующих составов для гидроизоляции часто используют бентонитовую глину. Так, в заявке на изобретение RU 2013128889, опубл. 27.12.2014, раскрыт способ приготовления глинистой пасты на водной основе, заключающийся в обработке концентрированной глинистой суспензии, содержащей до 70% глины, фосфорной кислоты, нейтрализующих агентов (силикат натрия, гидроксид натрия) и дефлокулирующей присадки (триполифосфат натрия).Bentonite clay is often used as the basis for gelling compositions for waterproofing. So, in the application for invention RU 2013128889, publ. 12/27/2014, a method for the preparation of a water-based clay paste is disclosed, which consists in processing a concentrated clay suspension containing up to 70% clay, phosphoric acid, neutralizing agents (sodium silicate, sodium hydroxide) and a deflocculating additive (sodium tripolyphosphate).
К недостаткам вышеуказанных технических решений относятся сложность технологического процесса, недостаточная долговечность гидроизоляционного экрана и наличие в рецептуре органических полимерных компонентов, склонных к биологической деструкции. The disadvantages of the above technical solutions include the complexity of the technological process, insufficient durability of the waterproofing screen and the presence in the formulation of organic polymer components prone to biological destruction.
Аналогами настоящего изобретения служат гидроизолирующие смеси на основе бентонитовой глины «Bentogrout» (компания «CETCO», Польша) и «Eco-Inject» (компания «Isobent», Беларусь). The analogs of the present invention are waterproofing mixtures based on bentonite clay "Bentogrout" (company "CETCO", Poland) and "Eco-Inject" (company "Isobent", Belarus).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является инъекционный гидроизоляционный состав, раскрытый в патенте на изобретение RU 2672069, опубл. 09.11.2018, включающий от 10 до 99% бентонитовой глины (содержащей монтмориллонит); 0,1 – 90% тонкофракционного диоксида кремния; 0,1 – 50% полиакрилата натрия; 0,1 – 30% полиакриламида и 0,7 – 70% триглицеридов жирных кислот. The closest in terms of the totality of essential features to the claimed invention is an injection waterproofing composition disclosed in the patent for invention RU 2672069, publ. 11/09/2018, containing from 10 to 99% bentonite clay (containing montmorillonite); 0.1 - 90% fine-graded silicon dioxide; 0.1-50% sodium polyacrylate; 0.1-30% polyacrylamide and 0.7-70% fatty acid triglycerides.
Данному инъекционному гидроизоляционному составу присущи следующие недостатки: This injection waterproofing composition has the following disadvantages:
1. В составе отсутствуют компоненты, способные модифицировать и пластифицировать структуру концентрированной суспензии бентонита, в результате чего плоские дисперсные частицы ассоциированы в виде электростатически устойчивой схемы «грань - ребро». Поэтому концентрированная водная суспензия, содержащая более 70 мас.% бентонитовой глины, имеет повышенный предел прочности, что не позволяет использовать в гидроизоляционном составе качественный бентонит, содержащий более 85% монтмориллонита в натриевой форме. Согласно формуле инъекционного гидроизоляционного состава, суспензия, содержащая более 70% глины, может быть получена только из натриевого бентонитоподобного сырья, концентрация монтмориллонита в котором не превышает 60%, или из кальциевого бентонита.1. The composition lacks components capable of modifying and plasticizing the structure of a concentrated suspension of bentonite, as a result of which flat dispersed particles are associated in the form of an electrostatically stable “edge-to-edge” scheme. Therefore, a concentrated aqueous suspension containing more than 70 wt.% Bentonite clay has an increased ultimate strength, which does not allow the use of high-quality bentonite containing more than 85% montmorillonite in sodium form in the waterproofing composition. According to the formula of an injection waterproofing composition, a suspension containing more than 70% clay can be obtained only from sodium bentonite-like raw materials, the concentration of montmorillonite in which does not exceed 60%, or from calcium bentonite.
2. В составе отсутствуют гидрофобизирующие добавки, что приводит к высокой смачиваемости водной фазой получаемого бентонитового теста. В результате, гидроизоляционный экран не обладает приемлемой долговечностью и постепенно размывается грунтовыми водами. 2. There are no hydrophobizing additives in the composition, which leads to high wettability by the aqueous phase of the resulting bentonite dough. As a result, the waterproofing screen does not have acceptable durability and is gradually eroded by groundwater.
3. Для обеспечения требуемого уровня вязкости в состав введены синтетические полимерные присадки (полиакрилат натрия, полиакриламид), а также растительное масло, обогащенное жирными кислотами. Это создает проблему постепенного разупрочнения гидроизоляционного экрана из-за биодеструкции органических добавок, в результате которой уменьшается их молекулярная масса и, соответственно, деградируют гелеобразующие свойства. 3. To ensure the required level of viscosity, synthetic polymer additives (sodium polyacrylate, polyacrylamide), as well as vegetable oil enriched with fatty acids, are introduced into the composition. This creates the problem of gradual softening of the waterproofing screen due to the biodegradation of organic additives, as a result of which their molecular weight decreases and, accordingly, the gel-forming properties are degraded.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание инъекционного состава для гидроизоляции и укрепления природного грунта, позволяющее обеспечить максимальную долговечность гидроизоляционного экрана при отсутствии в рецептуре органических полимерных компонентов, склонных к биологической деструкции. The problem to be solved by the claimed invention is to create an injection composition for waterproofing and strengthening natural soil, which allows to ensure maximum durability of the waterproofing screen in the absence of organic polymer components in the formulation, which are prone to biological destruction.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является повышение долговечности гидроизоляционного экрана за счет наличия гидрофобизирующих присадок, повышение несущей способности грунтов, а также уменьшение их пористости и капиллярности.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to increase the durability of the waterproofing screen due to the presence of hydrophobic additives, increase the bearing capacity of soils, as well as reduce their porosity and capillarity.
Указанный технический результат достигается за счет того, что инъекционный бентонитовый состав для гидроизоляции и укрепления природного грунта содержит бентонитовый глинопорошок, тонкодисперсный кремнезем и дополнительно содержит пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved due to the fact that the injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil contains bentonite clay powder, fine silica and additionally contains plasticizing and hydrophobizing additives, with the following ratio of components, wt%:
Бентонитовый глинопорошок - 40 – 90; Bentonite clay powder - 40 - 90;
Тонкодисперсный кремнезем - 0,1 – 45; Finely dispersed silica - 0.1 - 45;
Пластифицирующие добавки - 0,1 – 5; Plasticizing additives - 0.1 - 5;
Гидрофобизирующие добавки - 0,1 – 10.Water repellent additives - 0.1 - 10.
Указанный технический результат достигается также за счет того, что в качестве пластифицирующих добавок используются фосфорсодержащие комплексоны: нитрилотриметилфосфоновая кислота и/или оксиэтилендифосфоновая кислота и/или триметилфосфат натрия, и/или гексаметафосфат натрия, и/или триполифосфат натрия, а в качестве гидрофобизирующих добавок используются основные соединения щелочных и щелочноземельных металлов: метасиликат натрия и/или гидроксид кальция, и/или карбонат натрия.This technical result is also achieved due to the fact that phosphorus-containing complexones are used as plasticizing additives: nitrilotrimethylphosphonic acid and / or oxyethylene diphosphonic acid and / or sodium trimethyl phosphate and / or sodium hexametaphosphate and / or sodium tripolyphosphate, and basic hydrophobizing additives compounds of alkali and alkaline earth metals: sodium metasilicate and / or calcium hydroxide, and / or sodium carbonate.
Приготовление инъекционного состава осуществляется в результате диспергирования бентопорошка в водной фазе при скорости вращения миксера 10000 об/мин в течение 10 мин, после чего в полученную суспензию вводятся последовательно кремнезем, пластифицирующая добавка (триполифосфат натрия) и гидрофобизирующая добавка (карбонат натрия). Время перемешивания суспензии после введения каждой из добавок составляет 5 мин. Концентрации реагентов в исследуемых инъекционных составах указаны в табл.1. Готовый инъекционный состав исследуют, определяя следующие технологические характеристики: предел прочности геля определяется на ротационном вискозиметре прямой индикации согласно ГОСТ 33213-2014 (ISO 10414-1:2008); краевой угол смачивания водной вытяжки определяется согласно ГОСТ 9038-90; уровень рН суспензии определяется согласно ГОСТ 33776-2016. The preparation of the injection composition is carried out as a result of dispersing the bentonite powder in the aqueous phase at a mixer rotation speed of 10,000 rpm for 10 minutes, after which silica, a plasticizing additive (sodium tripolyphosphate) and a hydrophobizing additive (sodium carbonate) are introduced into the resulting suspension. The stirring time of the suspension after the introduction of each of the additives is 5 minutes. The concentrations of the reagents in the studied injection formulations are shown in Table 1. The finished injection composition is investigated by determining the following technological characteristics: the tensile strength of the gel is determined on a rotary viscometer of direct indication in accordance with GOST 33213-2014 (ISO 10414-1: 2008); the wetting angle of the water extract is determined in accordance with GOST 9038-90; the pH level of the suspension is determined according to GOST 33776-2016.
Заявленный инъекционный бентонитовый состав для гидроизоляции и укрепления природного грунта по сравнению с наиболее близким аналогом имеет следующие преимущества:The declared injection bentonite composition for waterproofing and strengthening natural soil has the following advantages in comparison with the closest analogue:
1) В новом инъекционном бентонитовом составе используются специальные пластифицирующие добавки на основе фосфорсодержащих комплексонов, что позволяет получить предельно концентрированную бентонитовую суспензию, обладающую достаточно низким пределом прочности (менее 200 дПа) для производства изоляционных работ. Так, водная суспензия нового инъекционного состава, содержащего 90 % бентонита, имеет предел прочности 120 дПа, в то время как предел прочности суспензии согласно наиболее близкому аналогу составляет 800 дПа, что многократно превышает допустимый уровень (табл.1, пример 1).1) In the new injection bentonite composition, special plasticizing additives are used based on phosphorus-containing complexones, which makes it possible to obtain an extremely concentrated bentonite suspension with a sufficiently low ultimate strength (less than 200 dPa) for insulation work. So, an aqueous suspension of a new injection composition containing 90% bentonite has a tensile strength of 120 dPa, while the tensile strength of the suspension according to the closest analogue is 800 dPa, which is many times higher than the permissible level (Table 1, example 1).
2) В новом инъекционном бентонитовом составе присутствуют гидрофобизирующие компоненты, обеспечивающие повышенную гидрофобность концентрированной водной суспензии. Это отражается в более высоком значении краевого угла смачивания водной вытяжки суспензии на кварцевой поверхности. Так краевой угол смачивания водных вытяжек суспензий нового бентонитового инъекционного состава составляет 30о, что в 6 раз больше, чем величина краевого угла смачивания водной вытяжки согласно наиболее близкому аналогу (табл.1, примеры 1, 2).2) The new injection bentonite composition contains hydrophobic components that provide increased hydrophobicity of a concentrated aqueous suspension. This is reflected in a higher value of the wetting contact angle of the aqueous extract of the suspension on the quartz surface. So the contact angle of wetting of aqueous extracts of suspensions of the new bentonite injection composition is 30 o , which is 6 times more than the value of the contact angle of water extract according to the closest analogue (Table 1, examples 1, 2).
3) В новом инъекционном бентонитовом составе отсутствуют полимерные компоненты, способные к химической или биологической деструкции. Так уровень рН и предел прочности водной суспензии нового инъекционного бентонитового состава не изменяется в течение 30 суток выдержки при комнатной температуре, в то время как уровень рН и предел прочности суспензии согласно наиболее близкому аналогу понижаются во времени (табл.1, примеры 1, 2).3) In the new injection bentonite composition, there are no polymer components capable of chemical or biological degradation. So the pH level and ultimate strength of an aqueous suspension of a new injection bentonite composition does not change within 30 days of exposure at room temperature, while the pH level and ultimate strength of the suspension according to the closest analogue decrease with time (Table 1, examples 1, 2) ...
Таблица 1Table 1
Технологические параметры водных суспензий инъекционных составовTechnological parameters of aqueous suspensions of injection compositions
Бентонит - 90 %
Кремнезем - 0,1 %
Триполифосфат Na - 5 %
Карбонат Na - 4,9 % Example 1:
Bentonite - 90%
Silica - 0.1%
Tripolyphosphate Na - 5%
Na carbonate - 4.9%
Бентонит - 40 %
Кремнезем - 45 %
Триполифосфат Na - 5 %
Карбонат Na - 10 % Example 2:
Bentonite - 40%
Silica - 45%
Tripolyphosphate Na - 5%
Na carbonate - 10%
(RU 2672069)(RU 2672069)
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020135492A RU2746327C1 (en) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020135492A RU2746327C1 (en) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746327C1 true RU2746327C1 (en) | 2021-04-12 |
Family
ID=75521131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020135492A RU2746327C1 (en) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746327C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114703361A (en) * | 2022-04-15 | 2022-07-05 | 江西省科学院应用化学研究所 | A kind of ionic rare earth in-situ leaching abandoned mine solidifying agent and preparation method and application thereof |
| RU2795642C1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-05-05 | Общество с ограниченной ответственностью "БентИзол" | Cement-free carbonate-bentonite binder for waterproof barriers |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0264998A1 (en) * | 1986-10-06 | 1988-04-27 | Ballast-Nedam Groep N.V. | Method of manufacturing a foundation |
| RU2257294C1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-07-27 | Зубехин Сергей Алексеевич | Method of production of cement-water suspension and device for realization of this method |
| RU2439246C1 (en) * | 2010-09-22 | 2012-01-10 | Рустэм Хамзеевич Маннапов | Method of soil reinforcement |
| EA019946B1 (en) * | 2009-02-20 | 2014-07-30 | Эм-Ай ДРИЛЛИНГ ФЛЮИДЗ ЮКей ЛИМИТЕД | Wellbore fluid and methods of treating an earthen formation |
| RU2672069C2 (en) * | 2016-12-09 | 2018-11-09 | Елена Юрьевна Цыгельнюк | Waterproofing injection composition for the building objects underground protection (options) |
-
2020
- 2020-10-28 RU RU2020135492A patent/RU2746327C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0264998A1 (en) * | 1986-10-06 | 1988-04-27 | Ballast-Nedam Groep N.V. | Method of manufacturing a foundation |
| RU2257294C1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-07-27 | Зубехин Сергей Алексеевич | Method of production of cement-water suspension and device for realization of this method |
| EA019946B1 (en) * | 2009-02-20 | 2014-07-30 | Эм-Ай ДРИЛЛИНГ ФЛЮИДЗ ЮКей ЛИМИТЕД | Wellbore fluid and methods of treating an earthen formation |
| RU2439246C1 (en) * | 2010-09-22 | 2012-01-10 | Рустэм Хамзеевич Маннапов | Method of soil reinforcement |
| RU2672069C2 (en) * | 2016-12-09 | 2018-11-09 | Елена Юрьевна Цыгельнюк | Waterproofing injection composition for the building objects underground protection (options) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114703361A (en) * | 2022-04-15 | 2022-07-05 | 江西省科学院应用化学研究所 | A kind of ionic rare earth in-situ leaching abandoned mine solidifying agent and preparation method and application thereof |
| CN114703361B (en) * | 2022-04-15 | 2024-06-14 | 江西省科学院应用化学研究所 | Ionic rare earth in-situ leaching waste mine curing agent and preparation method and application thereof |
| RU2795642C1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-05-05 | Общество с ограниченной ответственностью "БентИзол" | Cement-free carbonate-bentonite binder for waterproof barriers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4761183A (en) | Grouting composition comprising slag | |
| US4615643A (en) | Method of sealing off a mass of waste stock containing metal cations | |
| US20050079016A1 (en) | Injection grouting | |
| KR101062734B1 (en) | Penetrating protective coating agent having waterproof function of concrete structure and construction method | |
| EP1539652B1 (en) | Injection grouting | |
| RU2746327C1 (en) | Injection bentonite composition for waterproofing and strengthening of natural soil | |
| CN1068163A (en) | Reinforce with perfusion type Chemical composition that and the method for utilizing said composition to reinforce | |
| KR102337977B1 (en) | Grouting Chemical Liquid Composition for Water Leakage and Reinforcement of Ground and Constructing Methods Using Thereof | |
| KR100394466B1 (en) | Waterproofing Composition Having Permeation Mechanism, Method for Producing the Same, and Hybrid Waterproofing Construction Method Using the Same | |
| KR101745501B1 (en) | Repair and reinforcement for concrete structures | |
| PL195877B1 (en) | Chemical agent for improving the engineering properties of soil | |
| JP4243337B2 (en) | SEALING COMPOSITION AND USE THEREOF | |
| US4565577A (en) | Pollutant-resistant sealing composition | |
| KR102457167B1 (en) | Eco friendly injection for ground reinforcement grout composition and construction method using the same | |
| GB1597782A (en) | Grouting materials for consolidation of soils | |
| JPH09118873A (en) | Material based on water glass and used for sealing and method for curing water glass material | |
| KR20180083696A (en) | Chemical composition for grouting and method for preparing the same | |
| KR102391113B1 (en) | Composition for Hardening Soil and Constructing Methods Using Thereof | |
| US20220154072A1 (en) | Method of reducing the swelling capacity of clay-containing soil | |
| KR102035523B1 (en) | Crack healing type waterproofing agent composition | |
| KR101595277B1 (en) | Repair and reinforcement for concrete structures and mesh repair method using the same | |
| KR100976956B1 (en) | Method of liquid typed inorganic waterproof agent | |
| JPS629155B2 (en) | ||
| KR102779587B1 (en) | Concrete base adjuster and constructuring method thereof | |
| KR102717398B1 (en) | Mortar composition with maintenance performance and chloride ion penetration resistance, and repair and reinforcement construction method of concrete structure using the same |