PL203294B1 - Sposób osuszania budowli metodą iniekcji krystalicznej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób osuszania przegród budowlanych zawilgoconych na skutek kapilarnego podciągania wód gruntowych, polegający na iniekcji wywierconych otworów w murach mieszaniną wodnych roztworów specjalnie opracowanych aktywatorów krzemianowych i cementu portlandzkiego oraz dodatków przeciwdziałających niekorzystnym zjawiskom konwekcyjnym w cieczach kapilarnych, prowadzącym do zakłócania oczekiwanego procesu samoorganizacji kryształów wraz z buforami przeciw negatywnym oddział ywaniom dwutlenku wę gla z atmosfery na procesy samoorganizacji i niekontrolowanych procesów wysoleń w strefie przylicowej murów.

Składniki jonowe wymienionej mieszaniny iniekcyjnej dyfundują w zapełnionych wodą kapilarach materiałów budowlanych, wytwarzając w przegrodach budowlanych, zbudowanych z różnych materiałów o budowie kapilarno-porowatej, pionową izolację przeciwwilgociową na skutek specyficznej krystalizacji związków nierozpuszczalnych w wodzie, uszczelniających kapilary w strefie specjalnie wywierconych otworów iniekcyjnych, przy czym w celu stabilizacji procesów dyfuzyjnych do mieszanki iniekcyjnej dodaje się węglanów metali alkalicznych, co powoduje dodatkowo przeciwdziałanie niekorzystnym zjawiskom konwekcyjnym a przede wszystkim jest buforem ograniczającym negatywny wpływ dwutlenku z powietrza dyfundującego w głąb izolowanych murów.

Aktualnie do osuszania budowli z wilgoci podciąganej z gruntu stosuje się metodę iniekcji krystalicznej (według patentów 153294 i 160174. W wymienionych patentach uzyskuje się niezadowalająco duże promienie penetracji iniektu krystalicznego a zjawisko samoorganizacji kryształów ulega często zakłóceniom na skutek wielu złożonych przyczyn, takich jak duże i zróżnicowane zasolenia cieczy kapilarnych, występujące gradienty temperaturowe na drodze penetracji środka blokującego kapilarne podciąganie wody w murach.

Wymienione wady skutecznie eliminują patenty P.338937 i P.348622 natomiast nierozwiązane pozostają problemy negatywnego oddziaływania, na tworzącą się blokadę przeciwwilgociową dwutlenku węgla z powietrza. Wpływ ten objawia się znaczącymi wysoleniami na licu murów w strefie iniekcji i zakłóceniem szczelności blokady w strefie przylicowej murów i na granicach styczności dwóch sąsiadujących ze sobą kręgów penetracyjnych.

W tej sytuacji nieoczekiwanie korzystne efekty przyniosło zastosowanie dodatku do mieszaniny iniekcyjnej niewielkiej ilości węglanu sodu. Spowodowało to zwiększenie szczelności blokady przeciwwilgociowej oraz znacząco ograniczyło procesy wysoleń na powierzchni murów. Nie stwierdzono przy tym negatywnego wpływu dodatku węglanu sodu do mieszaniny iniekcyjnej na proces samoorganizacji, który jest podstawą tworzenia izolacji przeciwwilgociowej. Wytworzona izolacja z nierozpuszczalnych w wodzie kryształów krzemianów i polikrzemianów wapnia 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. Promień penetracji jest tym większy im większa jest wilgotność muru. Ta właściwość metody iniekcji krystalicznej odróżnia ją od wszystkich innych znanych metod osuszania murów.

Sposób według wynalazku polega na odpowiednim przygotowaniu mieszaniny iniekcyjnej składającej się z cementu portlandzkiego, aktywatora w postaci metakrzemianu sodowego i/lub potasowego i/lub polikrzemianu sodowego i/lub potasowego oraz wody i fosforanu sodowego łącznie z węglanem sodowym, przy czym stosunek wagowy składników wynosi odpowiednio: cement portlandzki : aktywator : woda : fosforan sodowy : węglan sodu jak - 7:1:4:0,2:0,2.

Wykonanie izolacji poziomej polega najpierw na wywierceniu w osuszanym murze w jednej linii, równolegle do poziomu podłogi otworów do iniekcji. Otwory te o średnicy 20 mm oraz pod kątem

- 30 stopni, wierci się w murze co 10 - 16 cm i na głębokość grubości murów pomniejszonej o 5 cm.

Tak przygotowane otwory przed wprowadzeniem środka iniekcyjnego nawilża się dodatkowo wodą w ilości co najmniej równoważnej objętości otworów, lecz nie większej niż 0,5 I dla grubości murów równej grubości dwóch cegieł.

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.

Korzystnie jest też dodawać do mieszanki dopełniającej i wyrównującej otwory z licem muru zwierciny powstałej przy wykonywaniu otworów iniekcyjnych. Uzyskuje się przez to zrównanie koloryPL 203 294 B1 styczne zaślepionych otworów z otoczeniem muru wokół otworów oraz uzyskuje się częściowe uśrednienie morfologii materiałowej wypełnionych otworów i otaczającego muru.

Blokadę przeciwwilgociową typu krystalicznego uzyskuje się w czasie od 7 do 10 dni w zależności od szybkości dyfuzji a ta zależy od temperatury cieczy kapilarnych w murze i od jej lepkości. 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 i polikrzemianu wapnia. Charakterystyczną cechą wytrąconych kryształów jest to, że ich wytrącenie na początku kapilary przy otworze iniekcyjnym nie blokuje dyfuzję składników reakcji strąceniowych w głębsze partie kapilar. Zjawisko to nieoczekiwanie korzystne z technicznego punktu widzenia uzupełnione jest zabezpieczającą funkcją węglanu sodowego przed zakłóceniem procesu samoorganizacji kryształów pochodzącym z oddziaływaniem dwutlenku węgla z atmosfery powietrznej.

Jak wykazały badania laboratoryjne podczas iniekcji sposobem według wynalazku, produkty krystalizacji układają się wokół otworu iniekcyjnego w postaci współosiowych pierścieni odległych od siebie początkowo kilka milimetrów a następnie odległości te systematycznie wzrastają do około jednego centymetra w odległości 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 domen krystalicznych i obszarów nie zawierających kryształów.

Stwierdzono jednocześnie, że ani fosforan wapnia jak i również węglan wapnia powstający w wyniku reakcji jonów fosforanowych i węglanowych z jonami wapnia nie podlegają prawidłom zjawiska samoorganizacji kryształów, lecz zaskakująco korzystnie wpływają na sam proces samouporządkowania kryształów krzemianu i polikrzemianu wapnia, powodując przy tym dodatkowe uszczelnienie obszaru penetracji miedzy współosiowymi pierścieniami kryształów.

P r z y k ł a d 1

Miesza się ze sobą 8 kg cementu portlandzkiego z 1 kg metakrzemianu sodowego i/lub potasowego i 0,1 kg fosforanu sodu i 0,1 kg węglanu sodu a następnie do tak przygotowanej mieszanki dodaje się 4 litry wody, aby po zmieszaniu wszystkich składników uzyskać konsystencję samopoziomującą w naczyniu. Tak przygotowany środek wprowadza się grawitacyjnie najkorzystniej w ciągu 15 minut a najpóźniej do 30 minut, do wcześniej wywierconych otworów w murze zawilgoconym na skutek kapilarnego podciągania wody z gruntu. Do jednego otworu wlewa się objętościowo tyle środka według wynalazku, ile wynosi pojemność tego otworu. Otwory przed iniekcją nawilża się dodatkowo wodą w ilości do 0,5 litra na jeden otwór. Po napełnieniu otworów iniekcyjnych na danym odcinku lub otwory dodatkowo zaślepia się tym samym środkiem lecz o gęstszej konsystencji. Do środka dodatkowo zaślepiającego otwory dodaje się zwierciny z danego muru w celu kolorystycznego zrównania z otoczeniem otworu iniekcyjnego.

Claims (1)

1. Sposób osuszania budowli zawilgoconych na skutek kapilarnego podciągania wody z gruntu metodą iniekcji krystalicznej polegający na tym, że do specjalnie wywierconych otworów w murze wykonanych w odstępach od 10 cm do 16 cm w jednym poziomie i pod jednakowym kątem 15 - 30 stopni, wprowadza się grawitacyjnie mieszaninę wodnych roztworów cementu portlandzkiego i aktywatora w postaci metakrzemianu sodowego i/lub potasowego i/lub polikrzemianu sodowego i/lub potasowego oraz fosforanu sodowego, znamienny tym, że do mieszaniny iniekcyjnej dodaje się węglanu sodowego, przy czym stosunek wagowy: cement portlandzki : woda : aktywator krzemianowy : fosforan sodowy : węglan sodowy : wynosi jak: 7:4:1:0,2:0,2, przy czym mieszaninę cementu portlandzkiego i aktywatora krzemianowego można wprowadzić w zmiennych proporcjach od 1:1 do 10:0,2, uzależnionych od materiału z którego zbudowana jest przegroda budowlana i jej zasolenia a pozostałe składniki: fosforan sodowy i węglan sodowy mogą łącznie stanowić do 20% całkowitej masy aktywatora krzemianowego, przy wewnętrznej proporcji tych składników jak 1:1.