Tema

Kiselgeler kan ersätta Rhoca-Gil som tätningsmedel

Nya tätningsmedel som bygger på kiseldioxidpartiklar istället för monomerer är både miljövänliga och står emot grundvatten bra. Denna typ kan ersätta material som det skandalomsusade tätningsmedlet Rhoca-Gil, enligt en doktorsavhandling från Göteborgs universitet.

Det var i början av nittiotalet, när borrningarna av tunneln under Hallandsåsen satte igång, som det upptäcktes att massor av vatten läckte in i tunnelhålet. Följden blev att grundvatten och brunnar i området sinade. Sprickorna i tunneln lagades med tätningsmedlet Rhoca-Gil med katastrofala följder med förgiftat vatten.

– Rhoca-Gil är ett material som innehåller stora mängder av det giftiga ämnet akrylamid. I min doktorsavhandling fokuserar jag på att utvärdera material som kan användas som alternativ till material som Rhoca-Gil, säger Christian Sögaard vid institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet.

Studerat olika tätningsmaterial

Han har framförallt undersökt tätningsmaterial som innehåller lösningar med kiseldioxidpartiklar, och lösningarnas ”bäst före datum” när dessa används som injekteringsmedel i tunnlar. Ett injekteringmedel används för att täta sprickor i berggrunden som riskerar att läcka vatten in i tunneln.

– Ett typiskt exempel på ett så kallat kemiskt injekteringmedel är det akrylamidbaserade Rhoca-Gil, där molekyler som kallas monomerer klumpar ihop sig och bildar ett fast plastmaterial. Det fasta plastmaterialet är inte giftigt medan däremot monomererna som bygger upp de flesta plastmaterial är väldigt toxiska.

Miljövänligt tätningsmedel

De kiseldioxidpartiklar som finns i de lösningar som Christian Sögaard undersökt är inte akut toxiska, men kan precis som monomerer klumpa ihop sig och bilda ett fast material i form av en kiselgel. Hopklumpningen sker när ett salt blandas med partiklarna. Beroende på hur mycket salt som används, bildas det fasta materialet från den flytande kiseldioxid-partikellösningen olika fort.

– Det är därmed möjligt att kontrollera förloppet för hopklumpningen, och då ges möjlighet att pumpa in materialet i bergssprickorna medan materialet fortfarande är flytande. Eftersom kiseldioxid är det vanligaste förekommande materialet i jordens berggrund så anses detta kiseldioxid-baserade material vara miljövänligt.

Christian Sögaard har också utvärderat livslängden hos materialen när de utsätts för olika typer av vattensammansättningar.

– Kiselgeler är stabila i vanligt svenskt grundvatten med en hållbarhet på flera hundra år. Detta är långt över den stabilitet som man förväntar sig av vanliga byggmaterial, säger Christian Sögaard.

Avhandling:

From Silica Nano-Particles to Silica Gels and Beyond – Salt Induced Aggregation of Silica Nano-Particles and the Stability of Resultant Gels

Kontakt:

Christian Sögaard, institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet, christian.sogaard@chem.gu.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Kiselgeler kan ersätta Rhoca-Gil som tätningsmedel

 lästid ~ 2 min