TRATAMIENTO DE VIAS DE COMUNICACION.

Uso de un compuesto de la serie de poliacrilatos, ácido poliaspártico o hidróxidos alcalinos como acelerantes de la disolución para polisuccinimida

Tratamiento de vías de comunicación.

La presente invención se refiere al uso de compuestos de la serie de poliacrilatos, ácido poliaspártico o hidróxidos alcalinos como acelerantes de la disolución para polisuccinimidas y su uso, posible entonces, para el tratamiento de vías de comunicación y sus sistemas de desagüe con objeto de estabilizar la dureza del agua y para evitar concreciones.

Las aguas subterráneas y de filtración naturales, debido a la respiración del suelo (producción de dióxido de carbono en el suelo) y a la reducción del intercambio de gases entre el aire del suelo y la atmósfera libre poseen por regla general contenidos de dióxido de carbono disuelto en equilibrio con la atmósfera libre más elevados que las aguas superficiales. A consecuencia de ello, las aguas subterráneas y de filtración naturales en contacto con roca caliza pueden disolver cantidades de carbonatos alcalinotérreos mayores que las aguas superficiales. Si las aguas subterráneas y de filtración naturales vuelven a estar después en equilibrio con la atmósfera libre, por ej. en los conductos de desagüe, el exceso de dióxido de carbono disuelto se desorbe en la atmósfera, con lo cual disminuye la solubilidad de los carbonatos alcalinotérreos y el exceso de carbonatos alcalinotérreos disueltos precipitan desde el agua en forma de concreciones termodinámicamente estables. Particularmente problemáticas en cuanto a la aparición de concreciones en los conductos de desagüe de los desmontes son las medidas arquitectónicas de aseguramiento en los taludes de los desmontes de piedra suelta que hayan sido necesarias para garantizar la seguridad durante la construcción y permanente del estado de los taludes. Las medidas de aseguramiento en la zona de los desmontes de piedra suelta, por ejemplo de los modernos enlaces de vía rápida, comprenden por lo general abundantes medios de aseguramiento en forma de clavijas de taladrar grandes y pequeñas (pilotes perforados) independientes o en varias series, anclajes, paredes de pilotes, cabeceros, etc. Estas piezas de construcción contienen grandes cantidades de hormigón y mortero y en su mayor parte están en contacto con el agua subterránea con lo cual, debido a las bajas permeabilidades al agua, hay que contar con tiempos de contacto prolongados entre el agua subterránea y el hormigón o el mortero y por consiguiente con una elución considerable de componentes más o menos solubles desde los materiales de construcción.

La elución a partir del hormigón o del mortero de la portlandita (hidróxido de calcio), que tiene buena solubilidad, y que es la causa principal del aumento del valor del pH del agua subterránea, desempeña un gran papel en la aparición de las concreciones. A través del contacto del agua subterránea con los materiales de construcción unidos con hormigón se extrae del agua subterránea en una primera etapa de reacción el dióxido de carbono disuelto, lo cual conduce a una carbonatación del hormigón; el carbonato de calcio es termodinámicamente más estable que el hidróxido de carbono. En una segunda etapa de reacción el agua subterránea, que es pobre en dióxido de carbono, disuelve el hidróxido de calcio que debido a su menor estabilidad termodinámica posee una solubilidad notablemente mayor que el carbonato de calcio. El agua subterránea enriquecida de esta manera dispone en consecuencia de contenidos de calcio disuelto total esencialmente más altos y valores del pH más elevados. Si el agua subterránea que contiene portlandita vuelve a entrar en contacto con dióxido de carbono, por ej. al mezclarse con un agua subterránea que contenga dióxido de carbono o por absorción de la atmósfera libre en los conductos de desagüe, el exceso de calcio disuelto precipita desde el agua en forma de carbonato de calcio termodinámicamente estable, lo cual tiene como consecuencia la aparición de cantidades relativamente grandes de concreciones en el transcurso de un período de tiempo relativamente corto.

El documento WO 02/16731 A3 explica el uso de polisuccinimida (PSI) en combinación con adyuvantes de compuestos saturados o insaturados, lineales o ramificados de arilo o alquilo con 5-50 átomos de C, con preferencia ácidos grasos, para el acondicionamiento de aguas estancadas o circulantes. Los adyuvantes se eligen a este respecto para aumentar el efecto de depósito de la PSI.

Del documento CH 694 022 A5 se conocen piedras calizas protectoras y un procedimiento para minimizar los sedimentos en los sistemas de desagüe de obras, de manera preferente instalaciones de desagüe de túneles, pudiéndose usar como agente acondicionante PSI entre otros.

Existía por lo tanto la tarea de facilitar PSI para el acondicionamiento de aguas de filtración, también fuera de las obras cerradas tales como los sistemas de túneles descritos según el estado actual de la técnica, aprovechándose el efecto de depósito dado ya de por sí por la estructura molecular de la PSI como polímero pero que se encarga también al mismo tiempo de una rápida incorporación en el agua que hay que acondicionar.

Esta tarea se resuelve conforme a la invención aplicando la PSI en forma de polvo o como granulado sobre la vía de comunicación que hay que tratar e infiltrando un acelerante de disolución como adyuvante en las capas inferiores de la vía de comunicación hasta llegar a los drenajes.

El objeto de la presente invención es el uso de un compuesto de la serie de poliacrilatos, ácido poliaspártico o hidróxidos alcalinos como acelerantes de la disolución para PSI, de manera preferente cuando esto se aplica en forma de polvo o de granulado sobre la vía de comunicación que hay que tratar y este se infiltra con el acelerante de la disolución o una mezcla de estos acelerantes de la disolución en las capas inferiores de la vía de comunicación hasta los drenajes.

En una forma de realización alternativa igualmente preferida como acelerante de la disolución sirve también, o adicionalmente a los acelerantes antes mencionados, el agua con un valor del pH de 8-11, preferentemente de 9-10.

Mediante el uso de un acelerante de la disolución de la serie anteriormente indicada se consigue de manera sorprendente una concentración eficaz de PSI en las capas inferiores de la vía de comunicación que hay que proteger, hasta los pozos de grava o drenajes, manteniendo al mismo tiempo el efecto de depósito de la PSI dentro de la propia vía de comunicación o sobre la misma.

Vías de comunicación en el sentido de la presente invención son calles y carreteras, vías de carriles, pistas de carreras, caminos de grava o balasto, vías de ferrocarril o instalaciones ferroviarias así como los lechos de balasto de las instalaciones ferroviarias, además de los correspondientes pozos de grava y sistemas de drenaje.

La PSI se aplica en forma de polvo o de granulado. El tamaño de partícula del polvo/granulado asciende de manera preferente a 0,001 cm hasta 3 cm, de manera especialmente preferente a 0,01 cm hasta 2 cm.

La cantidad de PSI que hay que aplicar por cada metro cuadrado de extensión de vía de comunicación asciende de modo preferente a 1 hasta 10 kg de PSI. Se orienta a este respecto según las disposiciones legales del correspondiente país referentes a la protección de las aguas. Conforme a la invención lo que se pretende es que los productos de descomposición de la PSI (hidrolizados parciales hidrosolubles de la PSI y del ácido poliaspártico) que aparecen en las aguas subterráneas y de filtración que hay que acondicionar no superen una concentración de 100 mg/litro, con preferencia de 50 mg/litro y de manera especialmente preferente de 20 mg/litro. Este valor se mide preferentemente en los pozos de grava. Las necesidades que deben calcularse se determinan entonces de modo iterativo por medio del análisis del agua existente en el lugar de tratamiento, la temperatura ambiente y su contenido de iones alcalinotérreos. Para ello se tendrá en cuenta también la influencia del agua de lluvia así como, dado el caso, de otros factores de influencia que sean del conocimiento del experto.

La PSI puede prepararse a escala industrial mediante polimerizaciones térmicas de anhídrido de ácido maleico y amoniaco o sus derivados (véanse los documentos US-A 3,846,380; US-A 4,839,461; US-A 5,219,952 o US-A 5,371,180).

La PSI se obtiene además por medio de polimerización térmica de ácido aspártico (doumento US-A 5,051,401), dado el caso en presencia de catalizadores/disolventes ácidos (documento US-A 3,052,565).

En el caso de la síntesis química, la PSI precipita en forma de polímero...

1. Uso de un compuesto de la serie de poliacrilatos, ácido poliaspártico o hidróxidos alcalinos como acelerantes de la disolución para polisuccinimida.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se aplica polisuccinimida en forma de polvo o de granulado sobre la vía de comunicación que hay que tratar y con el acelerante de la disolución como adyuvante se infiltra en las capas inferiores de la vía de comunicación hasta los drenajes.

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque en el caso de las vías de comunicación se trata de vías de ferrocarril, instalaciones ferroviarias, vías de carriles, calles y carreteras, pistas de carreras, caminos de grava o balasto así como los lechos de balasto de las instalaciones ferroviarias además de los correspondientes sistemas de drenaje.

4. Uso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el tamaño de partícula del polvo/granulado de polisuccinimida asciende a 0,001 cm hasta 3 cm.

5. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque por cada metro cuadrado de la vía de comunicación que hay que tratar se aplican de 1 a 10 kg de polisuccinimida.

6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la concentración de la polisuccinimida en las aguas subterráneas o de filtración que hay acondicionar del sistema de desagüe de las vías de comunicación que hay que tratar no supera los 100 mg/litro.

7. Uso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque esta concentración se mide en los pozos de grava de la vía de comunicación que hay que tratar.

8. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se aplican de 1 a 30 l de acelerante de la disolución en solución acuosa por cada metro cuadrado de vía de comunicación, conteniendo un litro del 0,1 al 60% en peso de acelerante de la disolución.

9. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dado el caso agua con un valor del pH de 8-11 sirve adicionalmente como acelerante de la disolución.

10. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 para el uso de la polisuccinimida con el fin de impedir concreciones en los pozos de grava o los drenajes de las vías de comunicación.