PROCEDIMIENTO DE PROTECCION DE UNA SUPERFICIE DE ROCA O SUELO.

Uso de una película de protección de una superficie recién expuesta de roca o suelo que tiene tendencia a volverse friable al exponerse a la atmósfera,

obteniéndose la película mediante un procedimiento de combinación sobre la superficie de al menos una dispersión polimérica acuosa coagulable y un agente coagulante, para la misma

Procedimiento de protección de una superficie de roca o suelo.

La presente invención se refiere al uso de una dispersión polimérica coagulada para la protección de roca o suelo.

Determinados tipos de roca de otro modo firme pueden modificar sus características notablemente cuando se exponen a la atmósfera. Por ejemplo, la marga es firme y dura en masa, pero si se perfora un túnel a través de dicha roca y se expone el túnel subsecuente a la atmósfera, la roca puede resecarse y/o ser atacada por oxígeno atmosférico, de modo que se vuelve friable, hasta el punto de disgregación. Esto se acentúa mediante ventilación forzada, que es a veces esencial.

Existe, por lo tanto, el peligro de que un túnel perforado a través de tal roca pueda sufrir daños sustanciales antes de poder aplicarse un recubrimiento permanente, e implica un tiempo y un esfuerzo (y un coste) considerable subsanar los daños. Además, tales condiciones pueden hacer necesario tal recubrimiento, y esto añade gastos a la operación de construcción del túnel.

De la base de datos WPI, sección Ch, semana 198322 Derwent Publications Ltd., Londres, GB, clase A82, AN 1983-53967K XP002278291 & ZA 8 203 384 A (JAYCO SEALANTS PTY), 16 de febrero de 1983 (16/02/1983) se conoce un recubrimiento protectivo formado sobre una superficie subterránea aplicando un líquido que incluye un látex, separadamente pero de forma sustancialmente simultánea, con un coagulante para el látex. El líquido puede ser una mezcla de látex de policloropreno y emulsión bituminosa y el coagulante puede ser una solución acuosa de cloruro de calcio, cemento o polvo de yeso. El recubrimiento se aplica a paredes de ventilación, o a estructuras inflamables de minas y tiene resistencia mecánica y elasticidad altas.

Además, se conoce por el documento GB 982 661 A el sellado de una superficie descontinua en una mina o explotación subterránea pulverizando una composición fluida de sellado que comprende un látex y/o dispersión de goma, así como un material de filtro que contiene o comprende fibras, sobre la superficie discontinua, formando, por lo tanto, una película impermeable sobre la superficie, tratando la película con un coagulante y dejando secar la capa superficial resultante de composición de sellado. El revestimiento ayuda a prevenir el ataque oxidativo del carbón y a evitar, sobre todo, el escape de metano. Preferentemente, el látex se ha fabricado no inflamable.

Se ha encontrado ahora que puede proporcionarse una protección temporal a las paredes de dichos túneles aplicando materiales particulares a las mismas. Por lo tanto, la invención proporciona un procedimiento de protección de una superficie de roca o suelo recién expuesta que tiene la tendencia a volverse friable al exponerse a la atmósfera, formando sobre la misma una película mediante un procedimiento que combina sobre la superficie al menos un material coagulable y un agente, por lo tanto, coagulante.

La dispersión polimérica acuosa coagulable puede coagularse formando una película coherente.

Las dispersiones poliméricas acuosas se denominan "emulsiones", "látices" o "látex". Tales materiales son muy bien conocidos en la técnica y un número sustancial de ellos están disponibles comercialmente. Están constituidos generalmente por dispersiones acuosas de partículas de polímero que forman películas coherentes por coalescencia, y se encuentran frecuentemente como componentes de las pinturas denominadas de "emulsión" o de "látex". No todos estos polímeros son adecuados para los fines de la presente invención, y un ensayo útil es ver si son adecuados para formar los denominados "géneros de inmersión". Éstos son géneros que se recubren sumergiéndolos primeramente en un coagulante y después en una dispersión acuosa de recubrimiento. Cualquier dispersión polimérica que produzca una película coherente en una aplicación tal es adecuada para usar en la presente invención.

El polímero de tales dispersiones es generalmente (pero no siempre) termoplástico. Para los fines de la presente invención, es preferente que el polímero tenga algunos grados de propiedades elastoméricas. Esto puede observarse usando monómeros que son conocidos por conferir tales propiedades, por ejemplo, una proporción suficiente de al menos un monómero que tenga una temperatura de transición vítrea que sea suficientemente baja, de modo que el polímero tenga una temperatura de transición vítrea que sea inferior a la temperatura ambiente a la que se va a usar el polímero. Un ejemplo típico es un monómero de "goma" tal como butadieno.

Las partículas tienen típicamente un tamaño de 0,2 a 10 micrómetros. Las dispersiones se estabilizan siempre, y esto puede realizarse aniónicamente, catiónicamente o no iónicamente. Todo ello puede producir coagulación y todo ello puede usarse en el procedimiento de la presente invención. Sin embargo, la coagulación se produce más fácilmente cuando la dispersión es iónica, y tales dispersiones son preferentes, en particular las dispersiones aniónicas.

Es particularmente preferente que los polímeros implicados sean de una naturaleza elastomérica o gomosa. Esto significa que los polímeros deben tener unas temperaturas de transición vítrea que sean inferiores a la temperatura ambiente del entorno del túnel. Son polímeros particularmente preferentes los que comprenden proporciones sustanciales de unidades monómeras derivadas de monómeros "gomosos" tales como butadieno, isopreno y cloropreno.

Ejemplos típicos de dispersiones poliméricas acuosas adecuadas para su uso en la presente invención incluyen látex de policloropreno y látex de copolímero de estireno-butadieno.

El agente coagulante puede ser cualquier material capaz de coagular una dispersión acuosa; el experto reconocerá fácilmente los tipos de material útiles para tal fin y seleccionará un material adecuado. Así, en el caso de dispersiones estabilizadas aniónicamente, pueden usarse especies policatiónicas. De modo más común (y económico), éstas pueden ser cationes metálicos que sean al menos divalentes, por ejemplo calcio, magnesio y hierro. Materiales típicos útiles como agente coagulante son las sales hidrosolubles de dichos cationes, por ejemplo, nitrato de calcio, cloruro de calcio, sulfato de magnesio, sulfato de aluminio y sulfato de hierro.

En el caso de dispersiones estabilizadas catiónicamente, pueden usarse como agentes coagulantes las sales hidrosolubles de especies polianiónicas. Ejemplos de especies polianiónicas adecuadas incluyen fosfatos, sulfatos y boratos y ejemplos típicos de tales compuestos incluyen sulfato de aluminio, fosfatos y boratos de sodio y de potasio.

En una variante de estos procedimientos, es posible usar una dispersión catiónica como agente coagulante para una dispersión aniónica y viceversa.

Debido a que la coagulación tiene lugar de forma inmediata al poner en contacto el material coagulable y el agente coagulante, éstos deben combinarse sólo sobre la superficie en la que se aplican. Esto puede llevarse a cabo fácilmente aplicando ambos simultáneamente mediante pulverización sobre la superficie. Esto puede realizarse mediante cualquier procedimento adecuado, por ejemplo, por medio de dos pistolas pulverizadoras, o de modo más adecuado, por medio de una única pistola pulverizadora con boquillas gemelas. La medida adecuada se encuentra apropiadamente dentro de la experiencia de la técnica y puede adaptarse fácilmente a cualquier situación.

Cuando el material coagulable y el agente coagulante se aplican a un sustrato recién expuesto de roca o suelo que es propenso a desmenuzarse o resecarse (por ejemplo, si está expuesto a ventilación forzada), se comienza a formar inmediatamente una película y se expulsa agua. El material puede pulverizarse con el grosor que sea necesario para cubrir fisuras u orificios particulares y previene eficazmente la evaporación de agua o la oxidación, previniendo así que el sustrato se desmenuce.

La invención se describe adicionalmente con referencia al ejemplo siguiente.

La dispersión acuosa que se usa es "Synthomer" 28 W20 ("Synthomer" es una marca registrada), un látex de estireno-butadieno estabilizado aniónicamente, disponible comercialmente, con un 60% en peso de sólidos y el agente coagulante es una solución acuosa de nitrato de calcio al 6% (en peso). La dispersión se alimenta por medio de una bomba (se usa una "Everspray" (marca registrada) tipo 2000) a una boquilla de una pistola pulverizadora de boquillas gemelas Binks modelo 43 PL....

1. Uso de una película de protección de una superficie recién expuesta de roca o suelo que tiene tendencia a volverse friable al exponerse a la atmósfera, obteniéndose la película mediante un procedimiento de combinación sobre la superficie de al menos una dispersión polimérica acuosa coagulable y un agente coagulante, para la misma.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, teniendo el polímero cierto grado de propiedad elastomérica.

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, estabilizándose la dispersión iónicamente.

4. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, usándose una dispersión estabilizada catiónicamente como agente coagulante para una dispersión estabilizada aniónicamente o viceversa.