PL191347B1 - Sposób osuszania budowli metodą iniekcji krystalicznej - Google Patents

Abstract

Sposób osuszania budowli zawilgoconych na skutek kapilarnego podciagania wody z gruntu metoda iniekcji krystalicznej, znamienny tym, ze do specjalnie wywierconych otworów w murze, wykonanych korzystnie w jednym poziomie w odstepach od 10 cm do 18 cm pod ka- tem 15 - 30 stopni, po uprzednim nawilzeniu woda w ilosci równowaznej objetosci otworów w murze, wprowadza sie mieszanke wodnych roztworów cementu portlandzkiego i aktywatora w postaci metakrzemianu sodowego lub potasowego najkorzystniej w proporcjach wagowych cement : aktywator od 1:1 do 10 : 0,2 z dodatkiem roztworu silikonianów metali alkalicznych i ortofenylo-fenolanu sodowego, najkorzystniej w proporcji aktywator : silikonian : ortofenylofeno- lan jak: 1:1:0,1, po czym po zainiektowaniu, w celu przyspieszenia procesu dyfuzji i nastepnie krystalizacji otwory zaslepia sie dodatkowo srodkiem iniekcyjnym o gestszej konsystencji i zrów- nuje szpachelka z licem muru. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób osuszania murów zawilgoconych budowli na skutek kapilarnego podciągania wody z gruntu, polegający na iniekcji wywierconych otworów w przegrodach budowlanych mieszaniną wodnych roztworów cementu portlandzkiego i specjalnie opracowanych aktywatorów krzemianowych nieorganicznych i organicznych z dodatkiem środka przeciwdziałającego niekorzystnym zjawiskom konwekcyjnym w cieczach kapilarnych prowadzącym do zakłócania oczekiwanego procesu samoorganizacji kryształów.

Składniki jonowe tej mieszaniny iniekcyjnej dyfundując w zapełnionych wodą kapilarach materiałów budowlanych, wytwarzają w murach poziomą lub pionową izolację przeciwwilgociową na skutek specyficznej krystalizacji związków nierozpuszczalnych w wodzie, uszczelniających pory i kapilary w strefie specjalnie wywierconych otworów iniekcyjnych, przy czym w celu przyspieszenia procesów dyfuzyjnych do mieszanki iniekcyjnej dodaje się środka powierzchniowo czynnego, który powoduje korzystne obniżenie lepkości roztworu iniekcyjnego a zatem i zwiększenie szybkości dyfuzji, co w konsekwencji prowadzi do oczekiwanego zjawiska zwiększenia promienia penetracji środków wytwarzających blokadę przeciwwilgociową w murach.

Aktualnie do osuszania budowli z wilgoci podciąganej z gruntu stosuje się wiele mutacji metody iniekcji krystalicznej według polskich patentów nr 153 294 i nr 160 174 oraz według zgłoszenia P.338937. W wymienionych dwóch patentach uzyskuje się niezadowalająco duże promienie penetracji iniektu krystalicznego a zjawisko samoorganizacji kryształów przy dużych gradientach stężeń i temperatur szczególnie niskich ulega zakłóceniom w dalszych odległościach od środka otworów iniekcyjnych. Natomiast zastosowanie emitorów mikrofalowych w postaci generatorów fal elektromagnetycznych w zakresie mikrofalowym zmniejsza lepkość roztworu iniekcyjnego w murze i zwiększa szybkość dyfuzji oraz w konsekwencji zwiększa promień penetracji, ale jednocześnie zastosowanie emitorów mikrofalowych ogromnie zwiększa zagrożenie dla zdrowia ekip wykonawczych i użytkowników osuszanych obiektów. Łatwo też utracić kontrolę nad procesem podgrzewania strefy iniekcji po zainiektowaniu murów.

W tej sytuacji nieoczekiwanie korzystne efekty przyniosło zastosowanie dodatku związku powierzchniowo czynnego do mieszanki iniekcyjnej. Spowodowało to znaczne zwiększenie promienia penetracji środka blokującego kapilarne podciąganie wody z gruntu.

Stwierdzono również, że jednoczesna obecność w mieszance iniekcyjnej związku hydrofobowego w postaci metylosilikonianów potasu lub sodu oraz związku powierzchniowo czynnego ortofenylo-fenolanu sodowego o własnościach grzybobójczych znacznie ogranicza zakłócenia mechanizmu zjawiska samoorganizacji kryształów, będącego podstawą wytwarzania izolacji przeciwwilgociowych typu poziomego i pionowego. Wytworzona izolacja z domenów kryształów układających się we współosiowe obrazy koliste w przestrzeni, tworzy w przekroju pionowym koncentryczne pierścienie o coraz większym promieniu. Wytworzona w ten sposób blokada ma nieograniczoną w czasie skuteczność i trwałość niezależną od wstępnej wilgotności i zasolenia murów, bowiem promień penetracji środka iniekcyjnego, sposobem według wynalazku, jest tym większy im większa jest początkowa wilgotność muru. Ta właściwość metody iniekcji krystalicznej odróżnia ją od wszystkich innych znanych metod osuszania murów, bowiem coraz większe zawilgocenie murów powoduje w tych przypadkach zmniejszenie promieni penetracji bądź potrzebę angażowania drogich źródeł energii cieplnej w celu podsuszenia murów przed iniekcją.

Sposób według wynalazku polega na odpowiednim przygotowaniu mieszaniny iniekcyjnej składającej się z cementu portlandzkiego i aktywatora w postaci metakrzemianu sodowego i/lub polikrzemianu sodowego i metylosilikonianu sodowego i/lub potasowego oraz ortofenylo-fenolanu sodu jako środka powierzchniowo-czynnego i wody przy czym stosunek wagowy składników: cement do aktywatora wynosi korzystnie od 1:1do 10 : 0,2 a metakrzemianu sodowego do metylosilikonianu potasowego i ortofenylo-fenolanu sodowego oraz wody wynosi odpowiednio wagowo jak 1:0, 2:0,05:4. Obecność metylosilikonianu sodowego i/lub potasowego i ortofenylofenolanu sodowego okazała się nieoczekiwanie korzystna dla wyraźnego zwiększenia promienia mieszaniny iniekcyjnej i uelastycznienia przepony izolacyjnej nawet w niskich temperaturach murów w okresach zimowych w porównaniu do mieszanki iniekcyjnej bez tych dodatków, zwiększenie promienia penetracji nastąpiło o około 25%.

Wykonanie izolacji poziomej polega najpierw na wywierceniu w osuszanym nurze w jednej linii, równolegle do poziomu podłogi otworów do iniekcji. Otwory te o średnicy 20 mm, oraz pod kąPL 191 347 B1 tem 15-30 stopni wierci się w murach co 12-16 cm na głębokość grubości murów pomniejszonej o 5 do 10 cm. Tak przygotowane otwory przed wprowadzeniem środka do iniekcji nawilża się dodatkowo wodą w ilości co najmniej równoważnej objętości otworów, lecz nie większej niż 0,5 litra dla grubości murów równej około dwóch cegieł ceramicznych. Ilość wprowadzanego metodą grawitacyjną środka według wynalazku równoważna jest objętościowo pojemności wywierconego otworu. Po zakończeniu iniekcji otwory dodatkowo dopełnia się tym samym środkiem i wyrównuje do powierzchni muru przy użyciu szpachelki.

Blokadę przeciwwilgociową typu krystalicznego uzyskuje się w czasie od 7 do 10 dni w zależności od szybkości dyfuzji, a ta zależy od temperatury. Uszczelniające działanie środka według wynalazku polega na tym, że jony krzemianowe rozpuszczone w wodzie wraz z jonami wapniowymi pochodzącymi ze specyficznej dysocjacji portlantydu-minerału znajdującego się w cemencie portlandzkim, powodują wytrącanie w kapilarach nierozpuszczalnego w wodzie krzemianu wapnia. Charakterystyczną cechą wytrąconych kryształów jest to, że ich wytrącenie na początku kapilary przy otworze iniekcyjnym nie blokuje składników reakcji strąceniowych w głębsze partie kapilar. Zjawisko to nieoczekiwanie korzystne z technicznego punktu widzenia uzupełnione jest uszczelniającą funkcją związków silikonowych oraz przyspieszającą dyfuzje funkcją związku powierzchniowo czynnego a zarazem grzybobójczego.

Jak wykazały badania laboratoryjne podczas iniekcji przeciwwilgociowej sposobem iniekcji krystalicznej według wynalazku, produkty krystalizacji układają się nieoczekiwanie wokół otworu iniekcyjnego w postaci współosiowych pierścieni odległych od siebie początkowo o kilka milimetrów, a następnie odległości te systematycznie wzrastają do około jednego centymetra w odległości około 10 cm od środka otworu iniekcyjnego. Mechanizm tej reakcji przebiega najpierw na krystalizacji z utworzeniem bardzo drobnych kryształów w całym obszarze dyfuzji a następnie na samorzutnym procesie tak zwanej samoorganizacji kryształów z utworzeniem domenów krystalicznych i obszarów nie zawierających kryształów.

Wytłumaczeniem tego zjawiska jest termodynamiczna siła napędowa występująca w jednorodnym zolu, o której zakłada się, ze jest wynikiem konkurencyjnego wzrostu cząsteczek spowodowanym zależnością stałej równowagi od promienia cząsteczki, wywołaną napięciem powierzchniowym. W wyniku tego zjawiska otrzymuje się szereg obrazów powstających struktur podobnych do pierścieni Lieseganga. Całość blokady w swym mechanizmie termodynamicznym wzorowana jest na tzw. zjawiskach Prigożinowskich (IV zasada termodynamiki) zachodzących nieodwracalnie w stanach dalekich od równowagi termodynamicznej.

Claims (1)

1. Sposób osuszania budowli zawilgoconych na skutek kapilarnego podciągania wody z gruntu metodą iniekcji krystalicznej, znamienny tym, że do specjalnie wywierconych otworów w murze, wykonanych korzystnie w jednym poziomie w odstępach od 10 cm do 18 cm pod kątem 15 - 30 stopni, po uprzednim nawilżeniu wodą w ilości równoważnej objętości otworów w murze, wprowadza się mieszankę wodnych roztworów cementu portlandzkiego i aktywatora w postaci metakrzemianu sodowego lub potasowego najkorzystniej w proporcjach wagowych cement : aktywator od 1:1 do 10:0,2 z dodatkiem roztworu silikonianów metali alkalicznych i ortofenylo-fenolanu sodowego, najkorzystniej w proporcji aktywator : silikonian : ortofenylofenolan jak: 1:1:0,1, po czym po zainiektowaniu, w celu przyspieszenia procesu dyfuzji i następnie krystalizacji otwory zaślepia się dodatkowo środkiem iniekcyjnym o gęstszej konsystencji i zrównuje szpachelką z licem muru.