Полимермагнезиальный состав для упрочнения горных пород

 

Изобретение относится к составам на основе магнезиального вяжущего и м.б. использовано в угольной, горнорудной , шахтостроительной и строительной пром-тях. Цель - повьшение седиментационной устойчивости раствора на основе магнезиального вяжущего с одновременным улучшением упругодеформативных и адгезионных х-к отвержденного состава. Для этого состав включает порошок магнезиальный каустический (ПМК), доломитовую пыль, раствор хлорида магния и поливинилацетатную дисперсию (ПВАД). Соотношение компонентов следующее, мае. %: ПМК 20-30, доломитовая пьшь 20-24, раствор хлорида магния плотностью 1,3 г/смз 36-40, ПБАД 10-20. Вследствие своего строения ПВАД обладает высокоэластичными свойствами и содержит полярную карбонильную группу с высокой склеивающей способностью . Не вступая в химическое взаимодействие с вяжущим, ПВАД оказывает влияние на процесс структурообразования магнезиального камня, придавая ему эластичность и адгезионную способность. При твердении магнезиального вяжущего образуется кристаллическая решетка, пустоты которой заполняются ПВАД, что придает магнезиальному камню повьппенную прочность на растяжение. 1 табл. с (Л 05 сх

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,» 1346811 А1 (51)4 Е 21 П 20 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4049665/22-03 (22) 07.04.86 (46) 23.10.87. Бюл. N - 39 (71) Институт горного дела им. А.А.Скочинского (72) В.И.Левченко, В.В.Васильев, Л.Н.Ручко и В.И.Баркалов (53) 622.281.9(088,8) (56) Пащенко А.А. и др. Вяжущие материалы. — М.: Недра, 1983, с. 145. (54) ПОЛИИЕРИАГНЕЗИАЛЬНЫЙ СОСТАВ

ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к составам на основе магнезиального вяжущего и м.б. использовано в угольной, гор- . норудной, шахтостроительной и строительной пром-тях. Цель — повышение седиментацйонной устойчивости раствора на основе магнеэиального вяжущего с одновременным улучшением упругодеформативных и адгезионных х-к отвержденного состава. Для этого состав включает порошок магнезиальный каустический (ПИК), доломитовую пыль, раствор хлорида магния и поливинилацетатную дисперсию (ПВАД). Соотношение компонентов следующее, мас. 7: ПМК 20-30, доломитовая пыль

20-24, раствор хлорида магния плотностью 1,3 г/см 36-40, ПВАД 10-20.

Вследствие своего строения ПВАД обладает высокоэластичными свойствами и содержит полярную карбонильную группу с высокой склеивающей способностью. Не вступая в химическое взаимодействие с вяжущим, ПВАД оказывает влияние на процесс структурообразования магнезиального камня, придавая ему эластичность и адгезионную способность. При твердении магнезиального вяжущего образуется кристаллическая решетка, пустоты которой saполняются ПВАД, что придает магнезиальному камню повышенную прочность на растяжение. 1 табл.

1346811

-CH2-CHО

C О

1 сн

Дисперсия ПВА вследствие своего строения обладает высокоэластичными свойствами, кроме -того, она содержит полярную карбонильную группу, благодаря которой обладает высокой склеивающей способностью.

Дисперсия ПВА не вступает в химическое взаимодействие с вяжущим, но оказывает влияние на процесс структурообразования магнеэиального камня, придавая ему эластичность и повышенную адгезионную способность.

При введении 10-20 ПВА в магнезиальную смесь, полярные молекулы ПВА мо40

Изобретение относится к составам на основе магнеэиального вяжущего, предназначается для упрочнения шахтных пород при ведении очистных работ с; и проведении горных выработок, а также для упрочнения других, горных пород и может быть использовано в угольной и горнорудной промышленностях, а также в шахтостроительной и строительной практике.

Цель изобретения — повышение седиментационной устойчивости раствора на основе магнезиального вяжущего с, одновременным улучшением упругодеформативных и адгеэионных характеристик отвержденного состава.

Состав включает порошок магнезиальный каустический (МПК), доломитовую пыль, раствор хлорида магния и полвинилацетатную дисперсию (ПВА) при следующеМ соотношении компонентов, мас. :

ПИК 20-30

Доломитовая пыль 20-24

Раствор хлорида магния 36-40

ПВА 10-20.

Для получения раствора хлорида магния используется техническая соль бишофита (МВС1 ° 6H, О).

B качестве полимерной добавки используют. водную дисперсию ПВА.

Дисперсия ПВА содержит 47-50 сухих веществ, рН 4-5,5.

ПВА получается полимеризацией винилацетата и имеет стурктурную формулу гут адсорбироваться частицами магнезиального вяжущего, образуя вокруг зерен порошка пленки, т,е. действие полимера подобно действию пластификатора. Эффет пластификации сопровождается увеличением вязкости, повышением однородности и седиментационной устойчивости смеси. При твердении магнезиального вяжущего образуется кристаллическая решетка, пустоты которой заполняются ПВА, что придает магнезиальному камню повышенную прочность на растяжение и растяжение при изгибе.

Кроме того, ПВА обладает воздухововлекающей способностью, что особенно проявляется при перемешивании смеси, благодаря этой особенности образуется порообразная структура с пониженным объемным весом магнеэиального камня, Приготовление полимермагнезиального состава осуществляется следующим образом.

Приготавливается раствор хлорида магния плотностью 1,3 г/см, в который при непрерывном перемешивании добавляют рассчитанное количество смеси магнеэитового и доломитового по-, рошков, затем добавляют рассчитанное количество ПВА и перемешивают до получения однородной смеси, Из полученной полимермагнезиальной смеси готовят образцы для определения физико-механических характеристик отвержденного состава.

Примеры полимермагнезиальных составов и их свойства в сравнении со свойствами известного состава магнезиального вяжущего приведены в таблице.

По результатам лабораторных испытаний предлагаемый состав обладает повышенной седиментационной устойчивостью (водоотстой во времени не наблюдается, практически равен нулю), в то же время у известного состава водоотстой уже через 10 мин составляет 2-3 .

Прочностные характеристики отвержценных полимермагнеэиальных составов — адгезионная прочность, а также прочность при изгибе — возрастают по сравнению с известными составами магнезиального вяжущего.

Снижение модуля деформации, характеризующего упругодеформативные свойства полимермагнезиальных сосФормула изобретения

20-30

20-24

36-40

10-20

Прочностные и адгезионные свойства через 1 сут

Соотношение компонентов,мас.X

Состав

ПВА

Раствор

Доломитовая пыль

Прочность

Упругодеформативные свойства, MIIa рочность при сдвиге, МПа при изгибе,МП

2-3 4,8-4,9 4,0-5,0 64,5

Пред- 1 лагаемый 2

0 5,0-5,3 4,5-5,5 2,1

0 5,6-6,0 5,7-6,5 2,3

10

0 6,1-6,5 6,0-6,5 1,7

15

0 6,3-6,6 6,5-7,0 0,8

20

0 6,0-6,5 6,0-6,3 0,78

35

2-3 3,9-4,1 4,0-4,5 78,0

33-38

Изве- 1 стный

1-2 4,2-4,5 3,5-4,0. 63,7

65-,70

30-35

Составитель Л.Березкина

Редактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши

Заказ 5106/33 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 13468 тавов, с 64,5 х 10 до 12 х 10 МПа происходит уже при 5Х-ной добавке

«ПВА. При введении в состав 20-257 ПВА модуль деформации резко снижает5 ся.

Полимермагнезиальный состав для упрочнения горных пород, включающий порошок магнезиальный каустический, доломитовую пыль и раствор хлорида магния, отличающийся тем, что, с целью повышения седиментацион- 1 ной устойчивости раствора и улучше39 19

35 19

30 20 . 25 22

20 24

15 25

62-67—

11

4 ния упруго-деформативных и адгезионных характеристик отвержденного состава, он дополнительно содержит поливинилацетатную дисперсию (ПВА) прь, следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Порошок магнезитовый каустический

Доломитовая пыль

Раствор хлорида маг ния (плотностью

1,3 г/см )

Поливинилацетатная дисперсия (ПВА)