Вспененный тампонажный раствор и способ его получения

(71) Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта и Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства(54) ВСПЕНЕННЫЙ ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к подземному строительству и м,б. использовано для тампонажа трещиноватых горных пород при сооружении и ремонте шахтных стволов и горных тоннелей. Цель изобретения - повышение водостойкости вспененного тампонажного раствора при сохранении стабильности вспенивания. Раствор содер жит следующее соотношение компонентов, мас.,: цемент 30 - 60; ПАВ ОП0,1 - 0,18, бентонитовый глинопорошок(ГПБ) 3,3 - 4,5; крахмал (К) 0,00021 - 0,00071; едкий натр 0,003 - 0,011, жидкое стекло (ЖС) 2,6 - 3,5; вода остальное, Перед подачей компонентов в смесительную камеру К раствор едкого натра подвергают нагреванию при 100 С в отдельной емкости в течение 1 мин. При атом в смесительной камере размещают воду, цемент, ОП, ГПБ и ЖС, В результате, клейстеризации К в присутствии щелочи происходит диструкция макромолекул К. Благодаря этому в растворе рбразуется большое число более подвижных макромолекул. Электрокинетический потенциал бентонита имеет отрицательное значение, При клейстеризации К заряжается положи- тельно, при взаимодействии макромолекулы К адсорбируются на поверхности . бентонита. Это приводит к возникновению электростерической стабилизации суспен зии бентонита. Вспенивэние раствора происходит за счет вовлечения воздуха при перемешивании необходимого количества воды, ГПБ, ПАВ, ЖС модифицированного К с едким натром и цемента. Едкий натр, как и ПАВ, способствует дисперсности и стабильности пены, Силикатное ЖС увеличивает выход цементного камня и обеспечивает во времени зарастание крупных пор между пузырьками воздуха в камне, что ведет к снижению водопроницаемости. 2 с,п. флы, 1 табл. Вспенен держит цеме глинопорошо стекло и вод соотношенииЦемент ПАВ ОПБентонит глинопор Крахмал Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для тампонажа трещиноватых горных пород при сооружении и ремонте шахтных стволов и горных тоннелей. ретения - повышение водоненного тампонажного расхранении стабильности Цель изостойкости вствора привспенивания 3,3 - 4,500021 - 0,00,07 ошок ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ный тампонажный раствор сонт, ПАВ ОП, бентонитовый к, крахмал, едкий натр, жидкое у затворения при следующем компонентов, мас, ,ь:30 - 6010 0,1 - 0,18 овыйЕдкий натр 0,003 - 0.011 Жидкое стекло 2,6 - 3,5 Вода Остальное Способ получения вспененного тампонажного раствора состоит в том, что перед подачей в смеситель предварительно в отдельной емкости подвергают тепловой обоаботке смесь компонентов, нагреванию при 100 С в течение 1 мин подвергается крахмал в растворе едкого натра,Пример получения вспененного тампонажного раствора по рецептуре состава 4 (см, та 1 лицу), Берут 3000 г цемейта, 10 г ПАВ ОП, 330 г бентонитового глинопорошка, 0,021 г крахмала, 0,3 г едкого натра, 260 г жидкого стекла и 6399, 679 г воды, смешивают в мешалке. Количество воды раствора состоит из воды затворения и воды модифицированного крахмала, который заблаговременно получают нагреванием до 100"С и кипячением в течение 1 мин в растворе едкого натра в соотношении, например, ч; крахмал 0,105; вода 200; едкий натр 1,5, Длядостижения в тампонажном растворе 0,021 г крахмала и 0,3 г едкого натра потребуется 40,321 продукта модифицированного крахмала, при этом 40,0 г - вода. Для получения по рецептуре состава 4 вспененного тампонажного раствора потребуется мас: цемент 30,0; ПАВ ОП0,1; глинопорошок бентонитовый 3,3; крахмал 0,00021; едкий натр О,ООЗ; жидкое стекло 2,6, вода 63,99679, в том числе вода эатворения 63,59679 и вода модифицированного крахмала 0,40.Использование едкого натра и жидкого стекла и предложенный способ приготовления обеспечивают длительную водостойкость, как показали испытания, через 28 дн и 6 мес вспененного раствора,при стабильности вспенивания. Как видно из таблицы,вспененный раствор после выдержки в течение 3 ч сохраняет стабильность (устойчи 5 вость) вспенива ния и обеспечиваетповышение водонепроницаемости через 6мес после приготовления до 15;ь.Формула изобретения1. Вспененный тампонажный раствор,10 включающий цемент, ПАВ, бентонитовыйглинопорошок, крахмал и воду эатворения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения водостойкости при сохранениистабильности вспенивания, состав допол 15 нительно содержит едкий натр и жидкоестекло, а в качестве ПАВ использован ОП при следующем соотношении, мас.0:Цемент 30 - 60ПАВ ОП0,1 - 0,1820 Бентон итовыйглинопорошок 3,3 - 4,5Крахмал 0,00021 - 0,00071Едкий натр 0,003 - 0,011Жидкое стекло 2,6 - 3,525 Вода Остальное2, Способ получения вспененного тампонажного раствора, включающий термообработку чагреванием до 1000 С в отдельнойемкости части компонентов, подачу их в30 смесительную камеру и перемешивание снаходящейся там другой частью компонентов,отличающийся тем,чтотермообработку части компонентов, размещенной вотдельной емкости, производят втечение35 1 мин, при этом в отдельной емкости размещают смесь крахмала и раствора едкого натра, а в смесительной камере размещаютводу, ПАВ ОП, бентонитовый глинопорошок и жидкое стекло,(О С) СЭСф) о11С Ос( СО О ОСЧ 1.О СО СОСЧт- с- ч - а со о о о о о о 11с Сф)1 . 1 1 1 1 1 1 о 1- й СЭ О О О О О О О с ст Г) сэ с 1 й (о ю СоооЩ 1- СОЛщ аСЧ о о о 1 Оо щФ1 О ФоЕо о Щ х Щ а о Ф 1- о Щ а Щ о. л 1- с Ф оо. мо ооХ оФо Х ФМ с щ о о о 1 1 1 1 1й 1 с 1 1 1 1 О СО О СЧ О ОСЧ СЧ СЧ С 1 Сф) с Сф) О 1 о о о о о о о о л - и мМ Г т . сг с