Полимерный состав для укрепления горных пород

Номер патента: 1168724

Авторы: Васильев, Змиевская, Носова, Попов-Толмачев

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11) Р 21 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В, Васильев, Толмачев волюции и орамени институт инского ство СССР975.о СССР по за- Е 21 Р 21/00,СОСТАВ ДЛЯ ОРОД, вклюГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Октябрьской Редена Трудового Красного Знгорного дела им. А. А. Скоч(54) (57) ПОЛИМЕРНЫЙУКРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ П чающий быстроотверждаюшуюся мочевиноформальдегидную смолу и фосфогипс, от. личаоцийся тем, что, с целью предотвращения растрескивания и отслаивания состава от поверхности пород подверженного деформированию горного массива путем снижения модуля упругости при сохранении прочности, в состав дополнительно введена поливинилацетатная дисперсия при следующем соотношении компонентов, мас.0/в:Быстроотверждаюшаясямочевино-формальдегиднаясмола 63 - 69 Фосфогипс 20 - 23 Поливинилацетатная дисперсия 10 - 15Изобретение относится к горной промышленности, в частности к упрочнению горных пород скрепляющими химическими реагентами.Известна полимерная композиция для получения защитно-декоративных покрытий строительных изделий, включающая мочевино-формальдегидную смолу УКС (новое название КФБ), поливинилацетатную дисперсию, воду и фосфогипс 1.Однако эта композиция непригодна для укрепления горных пород вследствие ее низких прочностных свойств, а также значительной вязкости, что обусловлено введением в состав большого количества поливинилацетатной дисперсии (около 50 мас.й), а также применением мочевино-формальдегидной смолы с щелочными свойствами (рН 7,8 - 8,2), требующей для отверждения большого количества фосфогипса.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является полимерный состав для укрепления горных пород, включающий быстроотверждающуюся мочевино-формальдегидную смолу и фосфогипс 2.Однако известный состав, обладая в статических условиях высокими прочностными характеристиками, при деформировании массива укрепленных горных пород под влиянием горного давления растрескивается и отслаивается от поверхности пород, что обусловлено незначительными деформаци- ЗО онными свойствами мочевино-формальдегидной смолы вследствие высокой жесткости ее молекулярных цепей. Целью изобретения является предотвращение растрескивания и отслаивания состава от поверхности пород подверженного деформированию горного массива путем снижения модуля упругости при сохранении прочности.Цель достигается тем, что в полимер п ный состав для укрепления горных пород, включающий быстроотверждающуюся мочевино-фо)1 мальдегидную смолу и фосфогипс, дополнительно введена поливинилацетатная дисперсия при следующем соотношении компонентов, мас./:Быстроотверждающаясямочевино-формальдегиднаясмола 63 - 69Фосфогипс 20 - 23Поливинилацетатная дисперсия 10 - 15 В качестве основы состава используется быстроотверждающаяся мочевино-формальдегидная смола марки КФБ (ГОСТ14231 - 78), имеющая кислотность, близкуюк нейтральной (рН 6,5 - 7,5) и представляющая собой однородную суспензию белого цвета плотностью 1,24 г/см, массовыми долями сухого остатка 67/, свободногоформальдегида 0,9 й.В отвержденном состоянии смола водостойка, устойчива по отношению к разбавленным кислотам и щелочам. Ее отверждение происходит в присутствии веществ,обладающих кислотными свойствами.В качестве отвердителя и наполнителяприменяется фосфогипс (ТУ 6 - 08 - 409 -78) - твердое вещество, основу которогосоставляет гипс СаЯО 2 Н О. Фосфогипсявляется отходом, образующимся при производстве экстракцион ной фосфорной кислоты, и представляет собой серовато-белыйпорошок с большой удельной поверхностью.Кислотные свойства фосфогипса обусловлены наличием в его составе ангидрида фосфорной кислоты Р О в количестве 0,8 -1,2/ц. При введении фосфогипса в раствормочевино-формалъдегидной смолы ангидрид фосфорной кислоты, содержащийся внем, катализируют реакцию поликонденсации смолы, а гипс вступает во взаимодействие с водой, связывая ее избыток,Применявшаяся поливинилацетатнаядисперсия (ГОСТ 18992 - 80) представляетсобой однородную водную суспензию белого цвета с массовой долей сухого остатка52/ и концентрацией водородных ионоврН 5 - 6. Поливинилацетатная дисперсияобладает способностью пластифицироватьмочевино-формальдегидную смолу. Повыщенное содержание дисперсии в композиции (более 30 мас./р) приводит к чрезмерной пластичности композиции вследствиеослабления межмолекулярного взаимодействия.При приготовлении состава вначалемочевино-формальдегидную смолу модифицируют поливинилацетатной дисперсиейпутем тщательного перемешивания в течение 2 - 3 мин в смесителе с машинным приводом до получения однородной массы,а затем в модифицированную смолу принепрерывном перемешивании вводят фосфогипс.Результаты испытаний предлагаемогои известного составов приведены в табли.це,1168724 Адгезионная прочность в Модульупругости в возрасте 1 сут,МПа ПоливинилМочевино-формальдегиднаясмола ГКФБ) Фосфовозрасте,1 сут, МПа ацетатная дисперсия гипс Предлагаемый 85 69 21 10 98 5,9 67 10 23 75 5,1 65 15 20 6,2 63 22 Известный 150 80 20 180 6,0 23 77 220 6,5 74 26 Составитель Л. березкинаТехред И. Верес Корректор В. ГирнякТираж 482 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Л. Гратилло Заказ 457 б/31 Компоненты состава, мас.Х Сопоставление полученных данных показывает, что деформационные свойства предлагаемого состава, охарактеризованные модулем упругости, в 1,5 - 3 раза превышают деформационные свойства известного состава. Оптимальное содержание фосфогипса находится в пределах 20 - 23 мас.%, при дальнейшем увеличении его количества отверждение слишком ускоряется, что делает составы непригодными для нагнетания, кроме того, возрастает модуль упругости и, следовательно, понижаются деформационные свойства состава. При содержании фосфогипса менее 20% значительно понижаются прочностные характеристики,Оптимальное содержание поливинилацетатной дисперсии составляет 10 - зо 15 мас.%. При вводе поливинилацетатнойдисперсии в количестве, превышающем 15 мас.%, деформационные свойства состава слишком высоки и, как следствие, понижены прочностные характеристики. При вводе поливинилацетатной дисперсии в ко личестве менее 10 мас.% деформационныесвойс гва недостаточны. Предлагаемый состав имеет повышенныепрочностные и деформационные свойства, 40 что значительно снижает вероятность разрушения укрепленного массива горных пород под влиянием горного давления.

Смотреть

Заявка

3669437, 08.12.1983

ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА ИМ. А. А. СКОЧИНСКОГО

ЗМИЕВСКАЯ ОЛЬГА РОСТИСЛАВОВНА, ВАСИЛЬЕВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ, НОСОВА ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА, ПОПОВ-ТОЛМАЧЕВ БОРИС НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: E21D 21/00

Метки: горных, полимерный, пород, состав, укрепления

Опубликовано: 23.07.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1168724-polimernyjj-sostav-dlya-ukrepleniya-gornykh-porod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Полимерный состав для укрепления горных пород</a>

Похожие патенты