Состав для изготовления моделей из эквивалентного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 (0 ЗСЮ Е 21 С 39 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСГВУ ВТОРСИОМУ С н оваханио ССС77. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Всесоюзный ордена ТрудовКрасного Знамени научно-исследтельский институт горной геомки и маркшейдерского дела(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ М ДЕЛЕЙ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНОГО МАТЕРИАЛАсодержащийнаполнитель эпоксидную смолу, глицерин и полиэтиленполиамин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достовернос ти моделирования, состав в качест" ве наполнителя содержит барит при следующем соотношении компонентов, мас.7;Варит 91,0-96,0 Эпоксиднаясмола 2,3-5,2 Глицерин 1,2-2,6 Полиэтиленполиамин 0,5-1,210 30 35 40 45 50 55 Технология изготовления состава состоит из операций дозировки компонентов приготовления смологлицеринового растВора, его перемешивания сначала с баритом, а затем с ПЭПА, уплотнения полученной смеси. Высокая дисперсность барита обесИзобретение относится к горномуделу и.предназначено для моделейпородного массива из эквивалентныхматериалов.Известен состав для изготовлениямоделей из эквивалентного материала, сбдержащий наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин, полиэтиленполиамин и вазелин 11,Известен также состав для изготовления моделей из эквивалентногоматериала, носкольку выбор того илииного типа эквивалентного материала осуществляется на основе требований подобия между материалами натуры и модели по таким показателямкак прочность, модули упругости идеформации, реологические параметры. От полноты удовлетворения этихтребований зависит правомерностьпереноса экспериментальных результатов моделирования на реальные условия 2 .Однако известные составы необеспечивают полного подобия по всем 2показателям, т.е. достоверности моделирования,Целью изобретения является новышение достоверностч моделирования,Поставленная цель достигаетсятем, что состав для.изготовлениямоделей из эквивалентного материала, содержащий наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин и полиэтиленполиамин, в качестве наполнителя содержит барит при следующем со отношении компонентов, мас.Х:Варит 91,0-96,0Эпоксиднаясмола 2,3-5,2Глицерин 1,2-2,6Полиэтиленполиамин 0,5-1,2Варит используется в виде товарного продукта - порошка, содержащего в качестве основной фракцию 1020 мкм (95 мас.й). Удельная поверхность 5300 см /г, насыпная объемная масса 0,84 г/смф, объемная масса 0,84 г/см, объемная масса после уплотнения 1,22 г/см . печивает большую смолоемкость, чтообуславливает необходимость поэтапного составления связующего:сначала с модификатором глицерином,а затем уже в поверхностном слоечастиц барита с отверждающим агентом ПЭПА.Изменение соотношения между смолой и баритом позволяет регулировать физико-механические константыматериала в соответствии с выбранным масштабом моделирования и характеристиками натуры. Относительныеколичества глицерина и ПЭПА во всехрецептурах остаются постоянными:50 мас.ч. глицерина на 100 мас.ч.смолы и 15 мас.ч. ПЭПА на 100 мас.ч,смологлицеринового раствора. Такоесоотношение между компонентами связующего признано обеспечить необходимую скорость твердения смеси и,жизнеспособность, достаточную дляее переработки,Если содержание смолы (соответственно глицерина и ПЭПА) выходитза предлагаемые верхние пределы,то получаемые при этом смеси имеютполужидкую консистенцию. формование из них моделей слоистой струк:туры невозможно,Если содержание компонентов связующего выходит за предлагаемыенижние пределы, то не происходитцементации частиц нанолнителя и материал не набирает достаточной прочностиВ таблице приведены рецептурыи физико-механические характеристики нескольких разновидностей материала различного состава Прочность материалов можно направленно регулировать в достатрчно широких пределах, позволяющих воспроизводить прочностные свойства горных пород на моделях при геометрическом масштабе моделирования от 1/10 до 1/500. Отношение модуля упругости (Е) к модулю деформации (Д) находится на уровне, присущемгорным породам.П р и м е р, 1, 182 г глицерина (1,2 мас,Х) растворяют в 364 г эпоксидной смолы ДЭГ(2,3 мас.7). Полученный раствор вливают в 15 кг барита (96 мас,Ж), находящегося в смесителе. Производят перемешивание компонентов в течение 10 мин. В композицию добавляют 82 г полиОбъемная Е масса, г/Ф Состав материала, мас.Х Прочность, МПа Барит Смола Глицерин ПЭПА 96,0 1,8 0,11. 0,5 2,07 94,0 0,7 91,0 1,5 2,28 Составитель Г. Алексеева Редактор Л. Гратилло Техред.АаБабинец Корректор О. БилакЗаказ 8455/24 Тираж 564 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11 этиленполиамина (0,5 мас.Й) и ведут окончательное перемешивание еще 5 мин. Готовую смесь укладывают в опалубку и уплотняют по известному способу (вибрацией, укаткой, трамбовкой). Процесс твердения завершается на 3 сут. Состав имеет прочность на одноосное сжатие О, 11 МПа;. модуль деформации 4,3 ИПа; модуль упругости 7,7 МПа.П р и м е р 2. 284 г глицерина (1,8 мас.7) растворяют в 568 г эпоксидной смолы (3,5 мас.Ж). Раствор вливают в 5 аг иврита (9 тмас.а 5После перемешивания в течение 10 мин к композиции добавляют 128 г полиэтиленнолиамина (0,7 мас.й). Проводят окончательное перемешивание в течение 5 мин. Готовую смесь формуют. Состав имеет прочность 0,62 Ю 1 а; модуль деформации 26, 1 МПа; модуль упругости 42,0 МПа.П р н м е р 3. 434 г глицерина (2,6 мас.7) растворяют в 868 г эпоксидной смолы (5,2 маб.Х), Раствор вливают в 15 кг баритаюв 25371 4(91 мас,Х) и ведут перемешиваниев течение 10,мин. Добавляют 195 гполиэтиленполиамина (1,2 мас,7) иперемешивают еще в течение 5 мин.Готовую смесь формуют. Материал имеет прочность 1,25 МПа; модуль деформации 43,2 МПа; модуль упругости 64,8 МПа.Предлагаемый состав для изготов О пения моделей из эквивалентного ма.- териала по сравнению с известнымпозволяет повыситьдостоверностьмоделирования за счет приближениясвойств модели й воспроизводимоиообъекта, что достигается изготовле"вием моделей предложенного. коли- .,чественного и качественного состава обладающего повышенной объемноймассой. Нрышенная объемная массаматериалов модели позволяет с более высокой точностью воспроизводить глубину горных работ.и сопутствующие ей изменения в структуре и свойствах массива пород,д следовательно, полнее удовлетворятьтребованиям теории подобия.