Тиксотропный раствор

 

О П И С А Н И Е 3744!2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советскиа

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 02.VI.1970 (№ 1450281/29-14) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 20.III.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25.IV.1973

М. Кл. Е 02d 3/12

Комитет оо полает иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 624.152.612.3:627.8 (088.8) Авторы изобретения

В. Е. Соколович и Е. Л. Арджеванидзе

Заявитель Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений

ТИ КСОТРОПНЫИ РАСТВОР

Изобретение относится к тиксотропным растворам, применяемым в строительстве при проходке котлованов и траншей под защитой глинистых растворов, а также при сооружении опускных колодцев в тиксотропных «рубашках», в гидротехническом строительстве для приготовления глинистых тампонажных растворов при создании противофильтрационных завес в аллювиальных грунтах оснований плотин, а также для создания противофильтрационных стенок и экранов из заглинизированного грунта и т. д., при бурении скважин.

Известные глинистые растворы с высокими тиксотропными свойствами приготовлялись только из дорогостоящих бентонитовых глин и реже из других высококачественных глин.

Однако бентонитовые глины очень дефицитны, так как широко используются во многих отраслях промышленности вплоть до парфюмерии и виноделия. Кроме того, большие средства расходуются на транспортировку бентонитовых глин к местам их использования. В то же время в природе распространены небентонитовые или местные глины достаточной дисперсности, но не обладающие необходимыми тиксотропными свойствами, из-за чего их невозможно использовать для указанных выше задач.

Для разработки такого химического состава, который позволил бы глинистым растворам, приготовленным на основе местных небентонитовых глин, придать высокую регулируемую во времени тиксотропию, превышающую по своему значению тиксотропно глини5 стых растворов, приготовленных на лучших бентонитовых глинах.

Предлагаемое изобретение отличается тем, что в растворы небентонитовых глин в процессе их приготовления вводятся добавки фто10 ристого натрия (NaF) и раствора силиката натрия (Ха2%0з).

В зависимости от требуемого времени тиксотропии фтористый натрий может вводится в глинистый раствор в количестве от 0,1 до 1,Осего, 15 а раствор силиката натрия в количестве от

0,3 до 5,0% от веса сухой глины в растворе.

Высокие тиксотропные свойства глинистых растворов, приготовленных на основе небентонитовых глин, обусловлены .замещением иона

20 гидроксила в силанольной группе, выходящей на поверхность гидратированной глинистой частицы, на ион фтора: ! I — SiOH+ NaF - — Si — F+ NaOH

25 !

Ион фтора повышает координационное число кремния в силикатном растворе с 4 до 6, что способствует процессу полимер изации

30 кремневой кислоты.

374412

Составитель Л. Романова

Техред Е. Борисова Корректор Е. Сапунова

Редактор Л. Лаврова

Заказ 1143/9 Изд. Ха 367 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

I

Монофторозамещенные кремневые кислоты способны к самостоятельному взаимодействию с кремнеземом силикатного раствора с образованием пространственной сетки геля кремневой кислоты.

Полимеризованная кремневая кислота силикатного раствора ориентируется в глинистом растворе по отношению к иону. фтора в силанольной группе, в результате чего образуется связь слабого геля,.кремневой кислоты с гидратированной поверхностью глинистых частиц.

Указанная связь восстанавливается в глинистых растворах после их механического перемешивания или встряхивания. Замещение гидроксила в силанольнои группе на ион фтора придает поверхности глинистых частиц гидрофобные свойства, что также оказывает существенное влияние на повышение тиксотропии глинистых растворов. Преимущество изобретения в том, что приготовленные глинистые растворы не подвергаются процессу старения, а приданные им высокие тиксотропные свойства сохраняются в течение длительного времени.

При необходимости глинистый .раствор может быть доведен до состояния плотного геля, который разрушается при встряхивании или перемешивании, возвращаясь к прежнему текучему состоянию. Например, глинистый раствор, приготовленный на основе Чим-Курганской глины, имеющий удельный вес 1,30 г/см, с добавкой 0,5% фтористого натрия и 2/о си4 ликата, йатрия у = 1,3ф,.г/смз, имел сразу после приготовлеййя расплыв по конусу АзНИИ (Д) равный 29 см. Через полтора часа раствор превратился в гель, предельное сойротивление

5 сдвига которого на 10 сут равнялось 6 г/см, После выдержки в течение двух месяцев полученный гель был перемешан, в результате чего приобрел свойство текучести и перешел в глинистый раствор, имеющий расплыв

10 Д=28,5 см.

Оставленный в покое, указанный раствор вновь превратился в гель с характеристиками, аналогичными первоначальным. Указанный процесс обратим.

15 Описываемые реагенты для повышения тиксотропии глинистых растворов являются дешевыми и доступными, что позволяет решить проблему массового приготовления дешевых глинистых растворов,на.основе местных глин, 20 с высокой, регулируемой во времени, тиксотропией.

Предмет изобретенйя

1. 1иксотропный раствор на основе,,глины, 25 отличающийся тем, что, с целью получения тиксотропного раствора на основе обычной небентонитовой глины, в глинистый раствор в процессе его изготовления вводят фтористый натрий и раствор силиката натрия.

30,, 2.,Тиксотронный раствор по п. 1, отличаюшисйя тем, что он содержит 0,1 — 1,0% фтористого натрия и 0,3 — 5,0о/о раствора силиката натрия от веса сухой глины в растворе.