ES2217130T3 - Mezcla que contiene arcilla o mezcla que permite formar un gel resistente a la humedad, y utilizacion de estas mezclas. - Google Patents
Mezcla que contiene arcilla o mezcla que permite formar un gel resistente a la humedad, y utilizacion de estas mezclas.Info
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Abstract
Una mezcla que contiene arcilla que comprende una esmectita triturada o en polvo y/o una roca natural que contiene esmectita, y 0, 8-10% en peso de un polímero soluble en agua y/o hinchable con agua al menos parcialmente y, opcionalmente, al menos 0, 5% en peso de un agente de activación sólido, o una combinación que comprende adicionalmente como agente de dilución más del 0, 5% en peso de una o más substancia(s) de relleno sólida(s), siendo calculados todos los porcentajes en peso sobre el peso de la esmectita, caracterizada porque - dicho polímero es un (co)polímero del tipo de acrilamida de cadena lineal con un peso molecular de al menos 500.000, un grado de hidrólisis a lo sumo de 30%, y un tamaño de partícula de 2 mi-m a 1 mm, y - la mezcla o combinación comprende también de 3-20% en peso de agua, calculado para el peso total de la mezcla o de la combinación.
Description
Mezcla que contiene arcilla o mezcla que permite
formar un gel resistente a la humedad, y utilización de estas
mezclas.
La invención se refiere a una mezcla o
combinación que contiene arcilla capaz de formar un gel resistente a
la humedad, que comprende esmectita en polvo o triturada y/o una
roca natural que contiene esmectita y al menos de
0,8-10% en peso, calculado para el contenido de
esmectita, de al menos un polímero hinchable con agua y/o
parcialmente soluble en agua y opcionalmente al menos de 0,5% en
peso de un agente de activación sólido. Una mezcla de este tipo
puede comprender también adicionalmente como agente diluyente más
del 0,5% en peso de una(s) substancia(s) de relleno
inerte sólida; esta versión diluida es denominada en la memoria
descriptiva como una combinación.
Es bien conocido que los minerales de arcilla de
tipo esmectita pueden reaccionar, en la presencia de agua, con los
polímeros solubles en agua y/o hinchables con agua para formar geles
resistentes a la humedad. Tales geles pueden utilizarse con ventaja
para fines de aislamiento del agua, por ejemplo, como sellantes de
suelo. Tales geles se formarán cuando los componentes siguientes
están presentes simultáneamente en la mezcla, es decir, esmectita,
agente de activación, polímero y agua. Después de la formación del
gel, es muy difícil manipular adicionalmente el gel y, por tanto, de
acuerdo con los métodos conocidos de la técnica anterior, una mezcla
que tiene una vida de conservación larga se prepara por la omisión
de uno de los componentes, es decir, el agente de activación
(documento EP-A-0 335 653 presentado
en nombre del presente técnico de la invención) o el agua
(documentos WO 94/018284 y WO 99/11732 ambos en nombre del presente
técnico de la invención).
Se conoce también a partir de la solicitud de
patente europea 0 682 684, basada en el documento WO 94/18284,
presentada por el presente técnico de la invención el 25 de Enero de
1994, que las esmectitas activadas, es decir, esmectitas donde al
menos el 30% de los iones de mallado sustituibles son iones de sodio
y/o litio, proporcionan geles de estructura y características
superiores. Tales esmectitas activadas pueden o bien obtenerse a
partir de recursos naturales o pueden prepararse a partir de
esmectitas inactivas tratándolas con una fuente de iones de sodio
y/o de litio (este tratamiento es denominado como activación). Las
mezclas secas de acuerdo con el documento
EP-A-0 682 684 son difíciles de
compactar y como resultado la capa compactada tiene intersticios y
se rompe a través de cuyos intersticios el agua puede escaparse muy
rápidamente, sin ponerse en contacto con las otras partes reactivas
de la mezcla o combinación, y por tanto, sin reaccionar. La
activación puede realizarse o bien antes o durante o después de
reaccionar la esmectita con el polímero soluble en agua y/o
hinchable con agua.
Una mezcla que contiene arcilla y su uso en la
formación de gel se conoce a partir del documento
EP-A-0 335 653 mencionado
anteriormente. De acuerdo con esta referencia, una mezcla que
comprende un mineral de arcilla del tipo esmectita y al menos 0,6%
en peso de un polímero soluble en agua es agitado o amasado
intensamente en la presencia de al menos el 30% en peso de agua para
efectuar la reacción entre el mineral de arcilla y el polímero. De
este modo, una suspensión acuosa de mineral arcilla/formas complejas
de polímero que está, opcionalmente después de una etapa de secado,
en una etapa separada, reaccionaba con al menos el 0,5% en peso de
un agente de activación bajo agitación o amasado intenso en la
presencia de agua. Esta última reacción proporciona un gel capaz de
absorber y liberar agua de una manera reversible. La última etapa de
añadir el agente de activación se realiza en el sitio donde el gel
debe utilizarse. Un inconveniente de este método es que requiere
operaciones mecánicas molestas. La formación de gel puede realizarse
con una gama de polímeros, de los cuales las poliacrilamidas,
poliacrilamidas hidrolizadas y copolímeros de ácido
acrílico/acrilamida han sido mencionados sin especificarlos de
manera más segura.
Aunque el método de acuerdo con el documento
EP-A-0 335 653 conduce a la
formación de geles de alta calidad aplicables con buenos resultados
para fines de aislamiento, este método tiene el inconveniente de que
el gel debe preformarse siempre por una operación mecánica bastante
molesta. Esta operación es con frecuencia difícil de mantener con la
mano y consume bastante energía puesto que requiere una mezcla
intensa y un secado largo.
Estos inconvenientes hacen este método menos
atractivo desde el punto de vista económico.
Estos inconvenientes no aparecen con estos
métodos, donde la premezcla seca para la formación de gel se prepara
en primer lugar a partir de los componentes de formación de gel,
excluyendo agua, y esta premezcla seca sólida se pone en contacto
con agua solamente en el área que debe tratarse. Tales métodos se
describen en los documentos EP-A-0
244 981, GB 1 439 734 y EP-0 682 684, de los cuales
las últimas tensiones deberían proteger la premezcla seca sólida de
la humedad durante el almacenamiento. El inconveniente común de
estos métodos surge a partir del hecho de que un gel coherente libre
de intersticios y se rompe en continuidad, puede formarse solamente
a partir de una premezcla seca bien compactada; no obstante, los
polvos secos y los gránulos son difíciles de compactar. Por tanto,
si deben utilizarse para el sellado del suelo, que es su uso más
frecuente, es mucho más preferido mezclarlos con el suelo (por
ejemplo, excavación en el suelo) antes de humedecerlo en lugar de
dispersarlos simplemente sobre la superficie del suelo o bien en
estado seco o como una suspensión formada con agua. Esta operación
de mezcla requiere equipo y mano de obra específicos que reducen la
economía del método.
Los polvos y gránulos secos pueden
pre-humectares para mejorar su capacidad de
compactación. No obstante, debería tenerse en cuenta que cuando una
premezcla seca sólida para la formación del gel se humedece, se
inician inmediatamente las reacciones de formación de gel. Esto se
produce, particularmente, con las premezclas que contienen
esmectitas activadas, que reaccionan muy rápido con los polímeros.
Una formación de gel que no puede mantenerse en la mano, es, no
obstante, muy poco deseada desde el punto de vista de la capacidad
de procesamiento de la mezcla y la calidad del sellado.
Actualmente, se ha encontrado que si se utiliza
un polímero soluble en agua y/o hinchable con agua seleccionado
adecuadamente, una premezcla seca sólida para la formación de gel
puede volverse tolerante al agua. Esto significa que la premezcla
para la formación de gel, que comprende el polímero específico,
puede comprender también una cantidad de agua limitada sin el riesgo
de formación de gel prematura, y este contenido bajo de agua es
suficiente para hacer que la premezcla bien compacta. La
compactación puede llevarse a cabo por varios métodos técnicos,
tales como rodillo de compactación, placa de vibración o por el peso
o compactación de una capa o construcción anterior.
Esto significa que el objeto de la presente
invención es proporcionar una mezcla de formación de gel adecuada
para el almacenamiento, cuya mezcla contiene todos los reactivos
requeridos para la formación de gel.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una mezcla de formación de gel que pueda almacenarse
durante un periodo de tiempo prolongado sin someterse a la formación
de gel prematura que no puede controlarse.
Por tanto, la invención como se describe en el
preámbulo está de acuerdo con la presente invención, caracterizada
porque
- dicho polímero es un (co)polímero del
tipo de acrilamida de cadena lineal con un peso molecular de al
menos 500.000, un grado de hidrólisis a lo sumo de 30%, y un tamaño
de partícula de 2 \mum a 1 mm, y
- la mezcla o combinación comprende también de
3-20% en peso de agua, calculado para el peso total
de la mezcla o de la combinación.
Sobre la base de la presente invención, se
obtiene una mezcla acuosa donde tiene lugar una
pre-reacción moderada entre la esmectita activada (o
esmectita activada y agente de activación) y el polímero, cuya
pre-reacción es insuficiente para la formación total
del gel. No obstante, esta pre-reacción es
suficiente para crear ciertos enlaces entre el polímero y el
mineral de arcilla, donde sobre las partículas de la mezcla o
combinación se adhieren mejor entre sí. Como resultado, se forma una
mezcla no gelificada, que puede dispersarse fácilmente sobre la
superficie del suelo que debe tratarse y puede compactarse
fácilmente, sin dejar intersticios o roturas donde podría escaparse
el agua que forma el gel final.
Los componentes individuales de la mezcla o
combinación de cuerdo con la invención se describen a continuación
de forma más detallada.
Como espectita, pueden aplicarse por ejemplo,
montmorilonita, beidelita, hectorita, nontronita, saponita, ilita,
alevardita, sus mezclas, rocas que las contienen (tales como
bentonita), o mezclas artificiales de silicatos del tipo esmectita
(por ejemplo, LAPONITE® producido por Laporte Co, GB). La esmectita
puede estar presente o bien en estado activado o en estado inactivo
o como una mezcla de esmectitas activadas e inactivas. Cuando todas
las esmectitas presentes están inactivas o la mezcla de esmectitas
presente contiene menos del 30% en peso de esmectita activada
(calculado para el peso total de las esmectitas presentes), la
mezcla o combinación de acuerdo con la invención debe contener
también al menos el 0,5% en peso de un agente de activación. El
límite superior del agente de activación es muy crítico y depende
principalmente del tipo de esmectita inactiva presente y o bien la
mezcla o combinación comprende también cierta esmectita activada o
no. Generalmente, la cantidad de agente de activación no excede el
6% en peso. Si toda la esmectita presente está inactiva, la mezcla o
combinación puede contener preferentemente de 3-5%
en peso de agente de activación. Como agente de activación, puede
aplicarse cualquier sal de sodio o litio soluble en agua cuando cuyo
anión forma una precipitado insoluble con metales alcalinotérreos.
Los ejemplos de tales agentes de activación son carbonato de sodio,
carbonato de litio, fosfatos de sodio y polifosfatos, el fosfato de
litio y sus mezclas, siendo el más adecuado el carbonato de
sodio.
El tamaño de partícula de las esmectitas y de las
rocas que contienen esmectitas está preferentemente por debajo de
100 \mum. Son preferidas las esmectitas y las rocas que contienen
esmectitas con una viscosidad aparente de 3-30 cP a
20ºC y un tiempo de flujo a través del embudo Marsh de
25-40 segundos, ambas medidas sobre una suspensión
acuosa de 30-80 g/l.
Las propiedades del polímero son una
característica importante de la presente invención y debería tenerse
en cuenta que debería continuarse una pre-reacción
que crea un adhesivo moderado, donde debería evitarse por todos los
medios la reacción completa o casi completa que conduce a la
formación de gel. Adicionalmente, debería tenerse en cuenta que la
mezcla contiene siempre una cantidad suficiente de polímero intacto
que se hace disponible para las reacciones de formación de gel
solamente cuando la capa compacta está expuesta a una cantidad de
agua adicional. Por tanto, tanto la solubilidad como la capacidad de
reacción del polímero deberían ajustarse de forma que se cumplan
estos requerimientos.
El polímero presente es un (co)polímero
del tipo de acrilamida de cadena lineal, lo que significa que la
cadena del (co)polímero es o bien completamente lineal o
tiene solamente cadenas de lado corto. El peso molecular del
(co)polímero es al menos 500.000, preferentemente, de
1-8 x 10^{6}, más preferentemente de
2-7 x 10^{6}. Si el peso molecular es inferior a
500.000, el polímero se disuelve también fácilmente, lo que
conducirá a la formación de los grupos de gel que no pueden
compactarse, por un lado, y, por otro lado, a una cantidad
insuficiente de "depósito" de polímero intacto para la
formación posterior de gel. El grado de hidrólisis del
(co)polímero no excede el 30%, preferentemente, como máximo
15%, en particular, 2-10%, lo que significa que el
(co)polímero puede ser o bien una poliacrilamida no
hidrolizada, o una poliacrilamida débilmente hidrolizada o un
copolímero de acrilamida/ácido acrílico que se corresponde con un
grado de hidrólisis (porcentaje de grupos -CONH_{2} que han sido
hidrolizados a -COOH y/o -COO^{-}) de no más del 15%. El grado de
hidrólisis de una poliacrilamida hidrolizada (o el contenido -COOH
de un copolímero de acrilamida/ácido acrílico) es preferentemente de
2-10%. El grado de hidrólisis del polímero influye
en gran medida en la relación de la adhesión fuerte y débil creando
enlaces. A un grado de hidrólisis sobre de aproximadamente el 30%,
la adhesión fuerte que crea enlaces no puede formarse en el periodo
de pre-reacción en la cantidad requerida, lo que
perjudica la capacidad de compactación de la mezcla. Estos enlaces
son importantes en el periodo de pre-reacción, así
como en el periodo de reacción posterior. La viscosidad intrínseca
del (co)polímero es preferentemente de 4-7 a
20ºC.
La mezcla o combinación de acuerdo con la
invención puede comprender como (co)polímero del tipo de
acrilamida de cadena lineal, o bien un solo (co)polímero de
una mezcla de dos o más de tales (co)polímeros. Si se desea,
la mezcla o combinación e acuerdo con la invención puede comprender
también uno o más (co)polímeros que no entran dentro de los
(co)polímeros del tipo de acrilamida de cadena lineal como se
define anteriormente, siempre que no tengan la influencia adversa
sobre la reacción entre el (co)polímero del tipo de
acrilamida de cadena lineal y la esmectita, y no afecten a la
tolerancia del agua de la mezcla o combinación. Tales
(co)polímeros adicionales, si están presentes, pueden
modificar ciertas características del gel formado a partir de la
mezcla o combinación de acuerdo con la invención. Preferentemente,
una mezcla de (co)polímeros se utiliza donde la cantidad de
dicho (co)polímero del tipo de acrilamida de cadena lineal es
\geq el 30% en peso, calculado por el peso total de la mezcla de
(co)polímeros. Un polímero de cadena lineal en forma de
partículas es parcialmente capaz de entrara en el mallado de cristal
del mineral de arcilla, donde después, el mineral de arcilla se
adhiere al polímero. El otro lado de la cadena del polímero
permanece enrollada y es capaz de reaccionar en las últimas etapas
de formación de gel. Un grado de adhesión requerido sin la formación
prematura del gel puede alcanzarse cuando al menos parte de la
reacción continua dentro del mallado de cristal.
Adicionalmente, el tamaño de la partícula del
polímero de acuerdo con la presente invención debería estar entre 2
\mum y 1 mm. Esta tamaño de partícula puede ser homogeneizado más
fácilmente con los otros componentes de la mezcla o combinación y
posee la solubilidad deseada para la etapa de
pre-reacción con la esmectita. Cuando el tamaño de
la partícula es demasiado pequeño, excederá el hinchamiento o la
disolución el grado deseado y la capa formada no tendrá la calidad
requerida. Si el tamaño de la partícula es demasiado alto, se
limitará la capacidad de hinchamiento, y no puede formarse la
cantidad requerida de adhesión que crea los enlaces.
La combinación de acuerdo con la invención
contiene también una o más substancias de relleno inertes, sólidas.
La cantidad de la substancia de relleno puede ser hasta el 90% en
peso, preferentemente, de 10-85% en peso, basado en
el peso de la combinación. El tamaño medio de partícula de la
substancia de relleno sólida es de 0,05-8,0 mm,
preferentemente 0,1-6,0 mm. La substancia de relleno
sólida puede seleccionarse a partir de arena, silicatos, una roca
triturada o mineral, una cerámica quemada triturada o su mezcla. Es
posible, además, utilizar como la substancia de relleno un residuo
industrial triturado, por lo que puede reciclarse el residuo.
La mezcla o combinación de acuerdo con la
invención comprende además de los componentes anteriores
3-20%, en peso, preferentemente de
5-15% en peso de agua, también. Estos porcentajes
son calculados para el peso total de la mezcla o combinación. Esta
cantidad de agua puede añadirse a la mezcla o combinación o bien en
una etapa separada, o la mezcla o combinación puede formarse a
partir de los componentes con los contenidos de mezcla adecuados, o
estos métodos pueden utilizarse en combinación. La mezcla o
combinación puede adsorber y absorber también la cantidad de agua
después del proceso de mezcla durante los diferentes procesos de
aplicación. Si el contenido de agua es demasiado bajo, la mezcla
permanece muy seca, y es difícil de realizar la compactación. Si el
contenido de agua es demasiado alto, se produce una formación de gel
prematura y no puede obtenerse una mezcla útil.
Sobre la base de las patentes y las solicitudes
de patente citadas anteriormente, cuyas descripciones se incorporan
aquí por referencia, es muy sorprendente que este contenido de agua
no afecte a la capacidad de almacenamiento de la mezcla o
combinación, y la mezcla o combinación es capaz de formar un gel
resistente a la humedad con excelentes propiedades aislantes incluso
después de un periodo de almacenamiento prolongado. Basado en las
referencias anteriores y en otros documentos citados aquí, había de
esperar que el contenido de agua de la mezcla o combinación
iniciaría ciertamente las reacciones químicas entre el
(co)polímero y la esmectita (y el agente de activación, si
está presente), lo que conduciría a los procesos de formación de gel
prematura no controlables, haciendo de este modo que la mezcla o
combinación sea o bien no procesable en una operación de formación
de la junta de sellado posterior o inadecuada para la producción de
una junta de sellado con las características reproducibles.
La mezcla o combinación de acuerdo con la
invención puede prepararse homogenizando simplemente los
constituyentes individuales y, si se requiere ajustando el contenido
de agua de la mezcla o combinación al valor requerido. Los
constituyentes pueden introducirse en cualquier orden deseado, y la
homogeneización puede realizarse también escalonadamente. Por tanto,
se puede proceder a la preparación de la mezcla, en primer lugar,
que puede homogenizarse después con las substancias de relleno para
formar la combinación. Preferentemente, se utiliza la substancia de
relleno de 1-9 veces en 1 parte de la mezcla.
Cuando se utiliza para los fines de aislamiento e
agua, la mezcla o combinación es aplicada simplemente sobre el área
que debe tratarse. El contenido de agua de la mezcla o combinación
contribuye a su adherencia al objeto que debe tratarse y hace que la
mezcla o combinación se puede compactar bien y de forma fácil, lo
que es esencial desde los aspectos de la formación de una estructura
de gel continua. Después de esto, la mezcla o combinación se deja
humedecer simplemente con agua, donde después se forma
espontáneamente el gel. Esta humectación puede producirse también
sobre el efecto de la caída de lluvia, el agua del suelo percolada,
etc... Para aislamiento a gran escala, se recomienda utilizar la
combinación.
La mezcla o combinación de acuerdo con la
invención, y, en particular, la combinación puede utilizarse
particularmente para los siguientes fines.
- aislamiento de lavabos, sumideros herméticos al
agua, y otros objetos que están expuestos a los efectos de daños
provocados por el agua o soluciones acuosas.
- aislamiento de almacenes residuales;
- capa de cubierta de almacenes residuales
subterráneos antes del recultivo de su superficie;
- agente de relleno para cavidades y grietas
sobre paredes, sumideros y otros objetos expuestos al agua o a
soluciones acuosas para adherir juntas las partes; o entre las
diferentes capa(s) producidas de forma artificial o natural
estructuradas abiertas o permeables al agua.
- para formar un lecho de equilibrio de vibración
y aislante para vías del tren, carreteras y otros objetos expuestos
a daños provocados por vibración.
El gel formado a partir de la mezcla o
combinación de acuerdo con la invención tiene excelentes propiedades
aislantes reversibles al agua. La resistencia al calor y a la
congelación del gel es excelente también; su estructura y
propiedades aislantes no cambian en un intervalo de temperatura de
-25ºC y +60ºC. El gel tiene propiedades tampón, además, tolera bien
los efectos de líquidos agresivos.
Los detalles adicionales de la invención se dan
en los siguientes ejemplos no limitativos.
Se mezclaron en estado seco los siguientes
componentes:
- 150 kg de bentonita triturada activada de forma
artificial con un tamaño medio de partícula de 100 \mum (contenido
de esmectita: 72% en peso, libre de contenido de carbonato de sodio:
3,5% en peso, ambos basados en el peso de la bentonita), y
- 4,0 kg de gránulos de poliacrilamida con un
tamaño de partícula de 0,2-80 m (peso molecular: 6 x
10^{5}, grado de hidrólisis: 3%, viscosidad intrínseca: 6).
- se añadieron 900 kg de arena seca (tamaño de
partícula: 0,2-5,0 mm), a la mezcla homogénea bajo
agitación constante. La combinación resultante fue dividida a la
mitad, y los contenidos de agua de las pociones individuales fueron
ajustados a 5% y 12%, respectivamente.
Las combinaciones resultantes con los dos
contenidos de agua diferentes fueron envasadas en bolsas de plástico
herméticas al aire y al agua como porciones de 10 kg, y las bolsas
fueron almacenadas a temperatura ambiente durante 10 meses. Después
de esto, las muestras fueron tomadas a partir de bolsas
individuales, y las permeabilidades de las muestras individuales
contra el agua del grifo fueron medidas por medio del método de
cabeza de caída de acuerdo con Hoeks, J. y col. (Guidelines for the
design of final landfill covers, Report 91, Staring Centre,
Washington, 1990). Con el fin de obtener los resultados comparables,
se tuvo cuidado para que las muestras de los mismos contenidos de
agua fueran compactadas prácticamente a la misma densidad
(desviación máxima permitida: 1%). Se obtuvieron los siguientes
resultados: muestra con 5% de contenido de agua: 1,4 (\pm 0,05) x
10^{-11}, m/s, a una densidad de 1580 kg/m^{3}, muestra con 12%
de contenido de agua: 2,1 (\pm 0,05) x 10^{-11} m/s, a una
densidad de 1595 kg/m^{3}.
Los siguientes componentes fueron homogeneizados
en estado seco:
- 100 g de Ca-bentonita triturada
inactiva con un tamaño de partícula por debajo de 100 \mum
(contenido de esmectita: 76% en peso).
- 3,2 g de carbonato de sodio en polvo,
- 1,5 g de poliacrilamida con un tamaño de
partícula en el intervalo de 2 \mum-0,5 mm (peso
molecular: 5 x 10^{6}, grado de hidrólisis: 5%, viscosidad
intrínseca: 4,5),
- 0,2 g de copolímero de acrilamida/ácido
acrílicio reticulado con un tamaño de partícula en el intervalo de
0,4 \mum-0,2 mm (peso molecular: 1,0 x 10^{6}),
y
- 0,5 g de poliacrilamida no iónica con un tamaño
de partícula en el intervalo de 5\mum-0,8 mm (peso
molecular: 2,5 x 10^{6}, viscosidad intrínseca no hidrolizada:
2,5).
- se añadieron 950 g de grava seca con un tamaño
medio de partícula de 6 mm a la mezcla anterior bajo agitación
constante, la mezcla se homogeneizó y se ajustó a 14% el contenido
de agua de la mezcla homogénea.
La permeabilidad de la combinación resultante se
midió con respecto al agua del grifo con el mismo método descrito en
el Ejemplo 1, y se encontró que era 3,7 x 10^{-11} m/seg. a una
densidad de 1550 kg/m^{3}.
Se pesaron 400 g de la combinación resultante en
un recipiente hermético al agua, y el recipiente se mantuvo durante
60 días en un termostato caliente a 85ºC. Después de este
envejecimiento, que simula el almacenamiento durante un periodo de
aproximadamente 1 año a 20ºC, se midió la permeabilidad de nuevo
como anteriormente, y se encontró que era 4,1 x 10^{-11}m/seg., a
una densidad de 1520 kg/m^{3}.
Estos resultados ilustran que la combinación de
acuerdo con la invención es fácil de compactar, y solamente se
producen cambios insignificantes en su capacidad de compactación y
permeabilidad después del envejecimiento.
Se homogeneizaron los siguientes componentes en
estado seco:
- 60 g de bentonita de calcio moldeada en polvo
con un tamaño medio de partícula de 80 \mum (contenido de
esmectita: 70% en peso, esta esmectita es de estructura cubierta que
es difícil de activar),
- 70 g de bentonita activada muy hinchable con un
tamaño de partícula por debajo de 90 ^{u\mu }(contenido de
esmectita: 85% en peso),
- 1,4 g de un copolímero de acrilamida/ácido
acrílico con un tamaño de partícula en el intervalo de 2
\mum-1,0 mm (peso molecular: 5,5 x 10^{6} de
contenido de ácido acrílico que se corresponde con un grado de
hidrólisis de 7%, viscosidad intrínseca: 5), y
- 1,1 g de poliacrilamida con un tamaño de
partícula en el intervalo de 2 \mum-0,8 mm (peso
molecular: 3 x 10^{6}, grado de hidrólisis: 0,5, viscosidad
intrínseca: 4,5).
Se añadieron a la mezcla anterior 1000 g de grava
con un tamaño medio de partícula de 6 mm y con un contenido de
humedad de 6,5% en peso bajo agitación constante. El contenido de
agua de la combinación homogénea resultante fue ajustado entonces a
10% en peso.
La permeabilidad de la combinación resultante fue
medida con respecto a una solución acuosa agresiva con una dureza de
250 NKº ambos en un estado nuevo y, después de un envejecimiento
como se describe anteriormente. Se obtuvieron los siguientes
resultados: muestra preparada nuevamente: 0,9 x 10^{-11} m/s, a
una densidad de 1590 kg/m^{3}, muestra envejecida: 1,1 x
10^{-11}m/s, a una densidad de 1570 kg/m^{3}.
Ejemplo comparativo
1
Se homogeneizaron los mismos compuestos que los
utilizados en el Ejemplo 1 en estado seco, excepto que se mezclaron
los gránulos de poliacrilamida con un tamaño de partícula de 2
\mum-1 mm (peso molecular: 400.000, grado de
hidrólisis: 7%, viscosidad intrínseca: 0,8) y se ajustaron a un
contenido de agua de 12%. La permeabilidad de la combinación
resultante con respecto al agua del grifo se midió y se encontró que
era mucho mayor que los resultados obtenidos en el Ejemplo 1.
Ejemplo comparativo
2
Se homogeneizaron los mismos compuestos
utilizados en el Ejemplo 1, excepto que se mezclaron los gránulos de
poliacrilamida con un tamaño de partícula de 2
\mum-0,5 mm, peso molecular: 4,5 x 10^{6}, grado
de hidrólisis: 40%, viscosidad intrínseca: 4, y se ajustaron a un
contenido de agua del 10%. La permeabilidad de la combinación
resultante con respecto al agua del grifo se midió y se encontró que
era mucho mayor que los resultados obtenidos en el Ejemplo 1.
Ejemplo comparativo
3
Se homogeneizaron los mismos compuestos
utilizados en el Ejemplo 1, excepto que se mezclaron los gránulos de
poliacrilamida con un tamaño de partícula de 1,5
mm-2,3 mm, un peso molecular: 6 x 10^{6}, grado de
hidrólisis: 4%, viscosidad intrínseca: 5, y se ajustaron a un
contenido de agua de 15%. La permeabilidad de la combinación
resultante con respecto al agua del grifo se midió y se encontró que
era mucho mayor que los resultados obtenidos en el Ejemplo 1.
Ejemplo comparativo
4
Se homogeneizaron los mismos compuestos
utilizados en el Ejemplo 1, excepto que los contenidos de agua de la
combinación homogénea resultante fueron ajustados al 30%. Debido al
contenido de agua no se obtuvo una combinación útil.
Ejemplo comparativo
5
Se homogeneizaron los mismos compuestos que en el
Ejemplo 1, excepto que se ajustaron los contenidos de agua de la
combinación homogénea resultante al 1%. Debido a un contenido bajo
de agua, no se obtuvo suficiente mezcla similar a una pasta.
Ejemplo comparativo
6
Se homogeneizaron los mismos compuestos que en el
Ejemplo 1, excepto que se mezclaron los gránulos de poliacrilamida
con un tamaño de partícula de 0,5-2 mm, un peso
molecular: 400.000, grado de hidrólisis: 50%, viscosidad intrínseca:
0,9, y se ajustaron a un contenido de agua del 16%. Se midió la
permeabilidad de la combinación resultante con respecto al contenido
de agua y se encontró que era mucho mayor que los resultados
obtenidos en el Ejemplo 1.
Claims (10)
1. Una mezcla que contiene arcilla que comprende
una esmectita triturada o en polvo y/o una roca natural que contiene
esmectita, y 0,8-10% en peso de un polímero soluble
en agua y/o hinchable con agua al menos parcialmente y,
opcionalmente, al menos 0,5% en peso de un agente de activación
sólido, o una combinación que comprende adicionalmente como agente
de dilución más del 0,5% en peso de una o más substancia(s)
de relleno sólida(s), siendo calculados todos los porcentajes
en peso sobre el peso de la esmectita, caracterizada
porque
- dicho polímero es un (co)polímero del
tipo de acrilamida de cadena lineal con un peso molecular de al
menos 500.000, un grado de hidrólisis a lo sumo de 30%, y un tamaño
de partícula de 2 \mum a 1 mm, y
- la mezcla o combinación comprende también de
3-20% en peso de agua, calculado para el peso total
de la mezcla o de la combinación.
2. Una mezcla o una combinación de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque una mezcla de
(co)polímeros es utilizada, donde la cantidad de dicho
(co)polímero del tipo acrilamida de cadena lineal es \geq
30% en peso, calculado para el peso total de la mezcla de
(co)polímeros.
3. Una mezcla o combinación como se indica en las
reivindicaciones 1-2, caracterizada porque el
peso molecular del polímero es 1-8 x 10^{6}.
4. Una mezcla o combinación como se indica en la
reivindicación 3, caracterizada porque el peso molecular del
polímero es 2-7 x 10^{6}.
5. Una mezcla o combinación como se indica en
cualquiera de las reivindicaciones 1-4,
caracterizada porque el grado de hidrólisis del polímero es
de 2-10%.
6. Una mezcla o combinación como se indica en
cualquiera de las reivindicaciones 1-5,
caracterizada porque la viscosidad intrínseca del polímero es
4-7.
7. Una mezcla o combinación como se indica en
cualquiera de las reivindicaciones 1-6,
caracterizada porque su contenido de agua es
5-15% en peso, calculado para el peso total de la
mezcla o de la combinación.
8. Uso de la mezcla o combinación como se indica
en cualquiera de las reivindicaciones 1-7, para
aislamiento de agua de lavabos, sumideros y otros objetos expuestos
a los efectos de daños provocados por el agua o soluciones
acuosas.
9. Uso de la mezcla o combinación como se indica
en cualquiera de las reivindicaciones 1-7, como un
sellado para basureros.
10. Uso de la mezcla o combinación como se indica
en cualquiera de las reivindicaciones 1-7, como un
agente de relleno para cavidades y grietas para artículos expuestos
al agua o a soluciones acuosas.
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