KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 84 (2).
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 J LINA 1936
PATENTNI SPIS BR. 12306
Naamlooze Vennootschap de Bataafsche Petroleum Maatschappij, Haag, Holandija.
Postupak za stvaranje nepropustljivosti ili učvrščivanje propustljivih ili rastresitih podzemnih slojeva ili zemljišnih masa, kao i za stvaranje nepropustljivosti kod poroznih zidanih i
drugih kamenitih masa.
Prijava od 23 maja 1935.	Važi od 1 avgusta 1935.
Traženo pravo prvenstva od 14 juna 1934 (Holandija).
Pronalazak se odnosi na postupak za primenu slojeva, zaštitnih pregrada ili masa, koje ne propuštaju ili skoro ne propuštaju vodu ili gasove, na porozne i propustljive podzemne slojeve, kao što su peskovita zem-ijišta, zemljane mase, šljunkoviti slojevi i torne sl., kao i na porozne prirodne ili ve-štačke kamenite mase ili zidane, betonske ili druge konstrukcije ili se odnosi na učvrščivanje rastresitih ili pokretnih podzemnih slojeva ili ispunjavanje i zatvaranje šupljina, pu-kotina i drugih prekida masa u pomenutim zemljištima i zidanim konstrukcijama ili na sve ove radnje istovremeno.
Bilo je več predloženo da se radi po-punjavanja šupljina u zemljištima ili konstrukcijama u ove šupljine pomoču cevi uštrcava portland cementna ili druga cementna kaša ili vreli rastopljeni bitumen. Ovakvi postupci upotrebljivi su, medutim, samo za popunja-vanje relativno velikih šupljina i nisu pogodni za stvaranje propustljivosti ili za učvrščivanje sitno-zrnastih ili poroznih podzemnih slojeva ili drugih masa, kao što su peskovita zemljišta ili slične mase, kod kojih cementna kaša ili rastopljeni bitumen ne mogu prodreti u uzane meduprostore ili pore.
Bilo je takode predloženo, da se stvaranje nepropustljivosti ili učvrščivanje propustljivih ili rastresitih podzemnih slojeva i t. d. postizava uvodenjem disperzije bituminoznih materija u vodi u zemljište ili masu, koja je
u pitanju, i izazivanjem zgrušavanja na že-Ijenom mestu ili dubini. Ako se upotrebi disperzija bitumena u deličima pogodne veličine disperzija če po uvodenju u zemljište, na primer pomoču cevi, lako prodreti u podzemni sloj, ko ji treba obraditi, rasprostiruči se sa podjednakim uspehom u horizontalnom i vertikalnom smeru, a zatim če se po isteku iz-vesnog vremena zgrušavati, pri čemu če biti mo-gučedase podešavanjem stabilnosti disperzije i podešavanjem okolnosti, koje utiču na zgru-šavanje, upravlja samim procesom zgruša-vanji.
Sada je pronadeno, da se pri primeni vodeno-bituminoznih disperzija u gore po-menute svrhe može postiči poboljšano teh-ničko dejstvo, ako se upotrebe smeše bituminoznih disperzija sa pogodnim fino usit-njenim supstancama. s'
Bolje je da veličina pojedinih deliča fino usitnjenih susptanca, koje se dodaju pri obradi sitno-zrnastih zemljišta ili konstrukcija slične poroznosti, skoro ne bude veča od disperzovanih deliča bitumena. Dodatci koji sa ove tačke gledišta naročite dolaze u obzir jesu fino usitnjene supstance sa koloidnim svojstvima. Kao takve mogu biti navedene na prvom mestu takozvane više ili matije koloidne gline, kao što su bentonit, va-trootporna plava glina, grnčarska glina i slično, kao i u vodi koloidno rastvorljivi hidroksidi vlševalentnih metala, kao što su
Din. 10.—
hidroksidi aluminiuma, gvožda ili kala -ja i druga koloidna metalna jedinjenja; za-tim koloidne ili peptizirane organske sup-stance, kao što su želatin, smolasti lepak, humus ili supstance koje sadrže humusnu ki-selinu, kao što je na pr. kaselska zemlja, po-lisaharidi, kao što su arapska guma, agar-agar, škrob i slično.
Pomenute usitnjene supstance najbolje je da prvo budu suspendovane u vodi, pa da se zatim ova vodena suspenzija meša sa disperzijom bitumena. Mogu se takode i disperziji bitumena dodavati usitnjene supstance, koje se mogu pretvoriti u peptizirane u-sitnjene supstance, kao što je, na primer vodeno staklo. Organski koloidi mogu imati taj nedostatak, što su podložni raspadanju i prema torne ne obezbeduju stalnu nepropust-ljivost ili učvrščivanje.
Tehničko dejstvo pronalaska sastoji se u torne, što pri upotrebi istih količina disperzova-nog bitumena sa dodatkom usitnjenihsupstan-ca može proizvesti potpunija nepropustljivost podzemnih slojeva ili drugih masa nego li bez ovakvog dodatka, tako da se u mnogim slučajevima dovoljan rezultat može postiči sa manje koncentrisanim disperzijama, tako, da če se obično upotrebiti manje bitumena. Prema torne, ako se na primer, u nekom po-sebnom slučaju zadovoljavajuča nepropustljivost peskovitog podzemnog sloja može proizvesti upotrebom izvesne količine disperzije bitumena, razblaženo do 30° o, onda če se dodavanjem 2° 0 dobro koloidne gline moči postiči isti rezultat upotrebom iste količine disperzije bitumena, ali razbbžene do 8°».
Supstance, kao što je glina, koje se po ovom pronalasku dodaju, obično su sud-stance, koje na disperziju bitumena same po sebi ne vrše nikakvo primetnije flokula-ciono ili zgrušavajuče dejstvo. Ove supstance, sem toga, imaju tu osobinu, što se posle dejstva činjenica, koje proizvode zgrušava-nje disperzovanog bitumena u podzemnim slojevima ili masama koje se obraduju, ove supstance nalaze u takvom obliku, koji orno-gučuje tesan dodir sa deličima bitumena i, usled njihovog prisustva na dodirnoj površini izmedu vode i bitumena, obrazuju se veči konglomerati bitumena i dodate supstance. Ovi konglomerati imaju mnogo veču i uspešniju sposobnost zatvaranja otvora u poroznim masama, koje se obraduju, nego što je ima sam bitumen.
U proizvodenju disperzija bitumena poznata je več upotreba gline i drugih sup-stanca pomenutih kao emulzifikatora. U poz-natim disperzijama ove vrste bitumen je u večini slučajeva disperzovan relativno grubo, tako da ovakve disperzije nisu mnogo po-godne za upotrebu u ovom postupku stvaranje nepropustljivosti. Nasuprot torne
po ovom pronalasku primenjuju se disperzije relativno fino usitnjenog bitumena, pri-premljene uz pomoč poznatih emulzifikatora, kojima se dodaje pogodna količina gline ili suspenzovane gline ili kakve druge fino u-sitnjene supstance sa koloidnim svojstvima, bez pomenute gline ili čega sličnog, što bi imalo da deluje kao emulzifikator.
U najpogodnVem obliku izvodenja pronalaska u praksi dovodenje disperzije bitumena, koja sadrži dodate supstance, u podzemne slojeve, koje treba obraditi i koji se mogu nalaziti na znatnoj dubini ispod zemljine površine, može biti izvršeno uvlačenjem u zemlju izvesnog broja medusobno pogod-no razmaknutih cevi, do tolike dubine, da njihovi otvoreni ili izbušeni donji krajevi dostignu do poroznih zemljišnih slojeva u kojima treba obrazovati nepropustljivu zaš-titnu pregradu. U svaku od ovib cevi uliva se pogodna količina disperzije, koja ističe kroz otvorene krajeve cevi i rasprostire se u okolno porozno zemljište popunjujuči u njemu praznine. Količina disperzije uvedena u zemljište može se tako podestiti prema medusobnom odstojanju cevi, da če se pojedine zemljišne mase, natopljene disperzijom koja ističe iz svake cevi, medusobno dodirivati i graničiti, da bi se na taj način dobila praktično jedna jedina zemljišna masa ili sloj natopljen disperzijom. Posle toga disperzija se zgrušava pod okolnostima, koje na pogodan način mogu biti prilagodene karakteru i stepenu stabilnosti posebne vrste upotrebljene disperzije. Zgrušeni bitumen popunjuje praznine poroznog zemljišta i ag-lomerira (prikuplja) zemljane deliče, stvara-juči na taj način nepropustljivost porozne mase i pretvara je u nepropustljivu, učvrš-čenu ili manje ili više skamenjenu masu.
Ako se želi da se postupak po ovom pronalasku primenjuje za obradu krupno-zr-nastih zemljišta, kao što su slojevi šljunka, ili za popunjavanje šupljina, pukotina i drugih relativno širokih prekida u masi zemljišta ili konstrukcije, onda je bolje da supstance dodate disperziji bitumena ne budu toliko usitnjene da bi imali koloidni karakter, nego se mnogo uspešnije mogu prime-niti nekoloidni ispunjujuči dodatci, kao što su portland cement, smolasti lepak, krečnjak u prahu, nekoloidna glina, sitan pesak, mi-kro azbesti, infuzorna zemlja, tras, glinenac u prahu, ugljena prašina i druge slične supstance u obliku praha. U ovom slučaju i disperzija bitumena treba da ima takvu stabilnost da se ne dešava nikakvo prevremeno izdvajanje bitumena, dok ostale okolnosti moraju biti povoline za postizavanje odgo-varajučeg zgrušavanja disperzije na željenim mestima.
Ovakva disperzija bitumena sa ispn-njujučim dodatcima ima veču konzisteuciju i manje je pokretna nego obična disperzija bitumena iste koncentracije, tako da može samo sporo prodirati u objekt koji treba i-spuniti, pri čemu ima priliku da se potpuno zgtuša. Ispunjujuči dodatci obrazuju u smeši izvesnu kostumu gradu, čime se izbegava opasnost da upotrebljena disperzija bude i-stisnuta pritiskom vode ili da se procedi kroz masu koju treba ispuniti.
Stoga je pomoču ovakvih smeša mo-guče zatvarati relativno prostrane šupljine, koje če biti popunjene jednolikom kompo-zicijom bitumena i ispunjujučeg dodatka.
Praktikuje se takode, da se pripremi takya smeša disperzije bitumena i ispunjujučeg dodatka u kojoj se bitumen u trenutku ubotrebe nalazi več u prethodnom stanju zgrušavanja ili k oj a več daje izvesno zgru-šavanje ili flokulaciju (stvaranje pahuljica), tako da je bržo potpuno zgrušavanje obez-bedeno na željenom mestu.
Po ovom pronalasku može biti upo-trebljen takode i niz različitih disperzija bitumena, koje se upotrebljavaju jedna za dru-gom. Tako, na primer, za obradu nekog objekta, koji nema samo prostrane šupljine ili pukotine, nego još i uzane pore, biče celishodnije da se disperzijom bitumena pomešanem sa ispunjujučim dodatcima relativno guste konzistencije prvo ispune velike šupljine, pa se posle toga pomoču retke disperzije bitumena, koja može da sadrži dobro usitnjene supstance sa koloidnim svoj-stvima, zatvore tesni otvori.
Primer I.
Bitumen dobiven destilacijom nafte, sa prodornošču = 300 pri 25° C. disperzovan je posle zagrevanja do 120° C. u isto j količini 0,5-procentnog rastvora natrium hidroksida zagrejanog do 40° C. kojem je bilo dodato 1,5% drvenog tera. Disperzovanje je izvršeno pomoču jake mešalice, na pr, pomoču koloidnog mlina, u cilju obrezovanja što finije disperzije, kojoj se po želji, a radi stabilizacije može dodati na pr. 1—2% kazeina, sračunatih prema težini bitumena, Ovako pripremljena disperzija, koja sadrži oko 50% bitumena, pomešana je sa upola manjom količinom suspenzije koloidne gline, na pr. bentonita, koja sadrži 10 kg bentonita na 100 litara vode. Neposredno pred samu upotrebu ova se mešavina još razblaži približno dvostrukom količinom vode, pa se njoj doda 2% metil formiata, sračunatih u odnosu na bitumen. Ovaj met 1 formiat koji sobom predstavlja estar koji se lako hidro-lizira, hidrolizira se lagano obrazujuči mrav-lju kiselinu, koja deluje kao zgrušavajuči agens.
Ako se pomoču gore opisane disperzije namerava učiniti nepropustljivim podzemni peskoviti sloj, potrebno je uvrnuti u zemlju serije izbušenih cevi u uzajamnom odstojanju od oko 3 m, pa zatim uliti raz-blaženu mešavinu u cevi i primorati je da prodre u peskoviti sloj tako, da stvori ne-prekidan sloj zemljane mase natopljene teč-nošču. Po isteku izvesnog vremena bitumen se zgruša i u kombinaciji sa glinom učini peskoviti sloj na obradenim mestima potpuno ili skoro nepropastljivim za vodu.
Primer 11.
60%-lia disperzija bitumena pripremljena je disperzoVanjem bitumena, dobive-nog destilacijom nafte, sa prodornošču — 200 pri 25° C. u 0,5°/o-noj sapunici sa dodatkom kazeina u iznosu 1 °/0 sračunatog u odnosu na bitumen, radi stabilizacije. Neposredno pred samu upotrebu ova se disperzija meša sa 70 težinskih procenata 50%-ne cementne kaše i 2 % bentonita, obračunatih u odnosu na cement. Ovako dobivena mešavina do-voljno je tečna, da se pomoču cevi može ubrizgavati u zemljište i ima osobinu da se lagano taloži. Prema torne moguče je pomoču nje učiniti nepropustljivim na primer sloj šljunka kroz koji protiče voda, pošto se smeša potpuno zgrušava čim se staloži.
Primer III.
Disperzija bitumena pripremljena kao i u primeru II meša se isto m količinom 50%-ne suspenzije krečnjaka u prahu. Sveže pripremljena mešavina može se pomoču cevi upo-trebiti za objekte koje treba obraditi i po isteku izvesnog vremeni potpuno se zgrušava.
Patentni zahtevi:
1.	) Postupak za stvaranje nepopustljivosti ili za učvrščivanje rastresitih podzemnih slojeva ili zemljanih masa kao i za stvaranje nepropustljivosti kod poroznih zidanih konstrukcija i drugih kamenitih masa, naznačen time, što se izaziva prodiranje smeše vodene disperzije bituminoznih supstanca sa supstancama usitnjenim do pogodnog stepena u zemljište ili mase koje se obraduju i što se tamo izaziva njihovo zgrušavanje.
2.	) Postupak po zahtevu naznačen time, što fino usitnjene supstance koje se dodaju disperziji bitumena jesu supstance sa koloidnim svojstvima, naročito koloidne gline, u vodi koloidno rastvorljivi hidroksidi viševa-lentnih metala, ili koloidne ili peptizirane organske supstance kao što je želatin, biljna smola, humus ili supstance koje sadrže hu-musnu kiselinu, polisaharidi ili slične supstance.
3.	) Postupak po zahtevu, primenjen na popunjavanje relativno prostranih šupljina, pukotina i torne sl., naznačen time, što se za to upotrebljava smeša disperzije bitumena sa nekoloidnim ispunjujučim dodatcima, kao što su cement, smolasti lepak, prah krečnjaka, glina, sitan pesak, mikro azbesii, infuzorna zemlja, tras, glinenac u prahu, ugljena pra-šina ili torne sl. fino usitnjene substance.
4.	) Postupak po zahtevu 1 do 3, naznačen time, što se fino usitnjene supstance dodaju disperziji bitumena u obliku suspen-
zije u vodi posle čega se meša, ako se to želi, može još razblažiti,
5.) Postupak po zahtevu 1 do 4, naznačen time što se objekti, koje treba učiniti nepropsutljivim, prvo obraduju smešoin disperzije bitumena i fino usitnjenih nekolO' idnih dodataka, a zatim disperzijom bitumena koja nema takvih dodataka ali koja može da bude i razblažena i nerazblažena i može da sadrži fino usitnjene koloidnne sup-stace ili da ih ne sadrži.