Тампонажный раствор

(59 4 Е РЕТЕНИЯ йид тем,камня, по он содротичоотноше 54,9-57,3 ат 11,3-11,5 0,9-1,3Остальное Жидкое стекло ода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ 11:НИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторско-технологический и проектно-изыскательский институт по осушению месторождений по-лезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу(56) Авторское свидетельство СССР У 616250, кл. С 04 В 13/00, 1978.Авторское свидетельство СССР У 662693, кл. Е 21 В 33/138, 1979. (54)(57) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР для гидроизоляции горных выработок в соляных породах, содержащий портландцемент,глину, воду, хлористый катр бавку, о т л и ч а ю щ и й что, с целью повышения выхо прочности сцепления с солянь родами и прочности на сжати держит в качестве добавки жи стекло, а в качестве глины слюдистый каолинит с числом ности 20-23, нри следующем нии компонентов, мас.Х:Портландцемент 5,7-8 Гидрослюдистый каолинитс числом пластичности 2023Хлористый н4 12Изобретение относится к тампонажным растворам, предназначенным длязаполнения пустот в соляных породахи гидроизоляции горных выработок,для защиты каменно-соляных месторождений от разрушения, укрепления целиков горных выработок, водоподавления, сохранения зданий и сооружений,основанием которых являются легкорастворимые соляные породы, и можетбыть использовано в геологии, горнойпромышленности, гидротехнике, строительстве.Цель изобретения - повышение выхода камня, прочности сцепления егос соляной породой и прочности насжатие.Физико-механические параметры тампонажных растворов приведены в таблице,Жидкое стекло представляет собойнеорганический полимер, ускоряющийгидратацию цемента, способствующийзагустеванию цементного раствора,однако снижающий его прочность. Известно что в композиции с глинистыми растворами жидкое стекло способствует разжижению и увеличению текучести. Однако, как показали опытыиспользование жидкого стекла в предлагаемом нами сочетании с цементом,глиной, хлористым натрием и водойпривело к улучшению прочностныхсвойств композиции и росту величинывыхода камня (см.таблицу).Выбор граничных значений компонентов смеси сделан по трем основнымкритериям: выходу камня, текучести,оцениваемой расплывом по конусуАэНИИ, и прочности при сжатии,Выход камня из тампонажного раствора должен составлять 99-1003 дляобеспечения полного заполнения карстовых пустот и трещин. Уменьшение величины выхода камня (увеличение водоотделения) снижает качество гидроизоляции в связи с неплотным контактом раствора с соляной породой.В практике прокачки насосами глинистых и цементных смесей нижним пределом текучести считают расплыв 12 см.Уменьшение расплыва затрудняет нагнетание смеси.Введение жидкого стекла выше предложенного предела снижает выход камня (см.таблицу, состав Р 15), уменьшение его содержания снижает прочность на сжатие (состав У 14).57165а 2 При введении цемента менее 5,77 снижается скорость твердения и прочность на сжатие (состав У 1), содержание его более 8,17. ведет к перерас 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 5 а 55 ходу вяжущего без улучшения прочностных свойств (состав У 7).Содержание хлористого натрия и воды в пределах 11,3-11,5 и 24,4 - .24,6 мас.Х соответственно обеспечивает получение насыщенного растворасоли. Уменьшение количества хлористого натрия вызовет растворение соляной породы по контакту с тампонажным раствором и ухудшит его сцепление с соляным массивом. Увеличениесодержания хлористого натрия нецелесообразно, так как при пересыщенииизбыточная соль выпадет в осадок.Содержание в раствбре воды в указанных пределах обеспечивает ему достаточные текучесть, выход камня и прочность (составы У 2-6, 10-13 16, 21,22),При содержании глины ниже 54,97.возрастает водоотделение, т.е. уменьшается выход камня (состав У 8), присодержании глины свыше 57,37. растворстановится недостаточно текучим состав 11 9),.Приготовление предлагаемого раствора производится путем затворениясухой глины предварительно приготовленным насыщенным раствором хлористого натрия с последующим введениемв зту смесь сухого цемента, а затемжидкого стеклаДпя приготовления раствора можетбыть использован портландцемент нечиже марки "400" и высокомодульное(модуль 2,8-3,2) жидкое стекло сплотностью 1,40-1,45 г/см и местная гидрослюдисто-каолинитовая глина с числом пластичности 20-23.1Для приготовления 1 л смеси берут 500 см насыщенного растворахлористого натрия плотность 1,20 г/смзатем вводят 1000 г сухой глины иперемешивают в течение 10 мин, после чего,всыпают 100 г цемента и после 5-минутного перемешивания вводят25 см жидкого стекла плотностьюЭ1,45 с силикатным модулем 3,1. Всюсмесь перемешивают 5 мин. Полученный раствор с соотношением компонентов в мас.7.: цемента 5,7; глины 57,2;.воды 24,5; хлористого натрия 11,5 ижидкого стекла 1,1 (состав 11 10) хахарактеризуется расплывом 13,5 см,выхо3дом камня 99%, имеет в 7-суточном возрасте прочность сцепления с соляной породой 1,3 кгс/см и прочностьг при одноосном сжатии 3,4 кгс/смОпределение свойств тампонажного раствора производили по общепринятым методикам: текучесть - по расплыну конусом АзНИИ, выход камня - по величине осевшей твердой фазы раствора, залитого в мерный цилиндр, Для опре деления прочностных характеристик раствор заливают в формы, которые помещают в насыщенный раствор хлористого натрия. Образцы твердеют при температуре 15+1 С. 15 1 257165Выходкамня,Х РасСоотношение ингредиентов, мас,7 Прочностьсцеплениячерез7 суток,кгс/см1 Прочность на сжатие Р состаплыв,смЦемент Глина Жидкое Хлорис- Водастекло тыйнатрий через7 суток,кгс/см ва 2,4 24,6 13,5 99 0,8 11,5 24,6 в 0,9 н 2 5,7 н 57,3 в 11,5 в 3,4 13,0 100 1,3 57,2 1,2 24,6 13,5 99 1,4 3,5 11,3 3 5,7 24,4 13,3 100 1,4 3,5 11,3 3,7 24,6 13,5 99 2,0 24,4 н 13,4 11, Эн Ф 6 8,1 в 54,9 н1,3 в 99,5 3,2 24,4 13,5 993,1 7 8,2) 54,9 1,2 11,3 24,6 14,5 98 . 3,0 5,3 11,4 3,3 24,6 11,5 100 1,11,4 3,4 99 1,3 11,5 24,5 13,5 100 1,4 3,5 24,5 12,8 11,3 24,5 13,0 100 1,5 3,5 1,4 56,7 1,3 12 6,1 3,4 24,4 14,0 99 1,3 24,6 13,0 100 1,0 11,4 1,3 13 6,5 56,4 14 5,8 57,3 2,8 0,8( 11,5 15 6,0 56,8 1,411,4 3,0 97,5 1,0 24,4 15 5,0 24,4 13,5 99,5 2,0 11,3 55,9 1,3 16 7,1 5,1 11,224,4 11,5 100 2,5 11,6 ) 24,6 13,2 100 2,7 5,3 1 5,6 57,3 1,0 4 6,2 57,1 1,0 5 6,9 56,0 1,1 8 8 0 54 8 с 1 2 9 5,7 57,4) 0,9 10 5,7 57,2 1,1 11 5,9 57,1 1,2 17 7 4 56 О 1 О 18 7,6 55,0 1,2 4Прочность на сжатие определяют в образцах-кубиках с ребром 2 см, силу сцепления раствора с соляной породой - на образцах цилиндрах высотой и диаметром Э см, которые помещают в свежеприготовленный тампонажный раствор.,Аналогичные характеристики определяют и для известного раствора - прототипа (состав У 23), приготовленного на основе гидрослюдисто-каолинитовой глины с числом пластичности 22 и портландцемента марки "400" и с использованием в качестве структурообразователя кальцинированную соду.ЬПродолжение таблицы Соотновенне.ингреднентовр иас,Х Прочность на сжатие стекло тьйнатрий 11 ьО 100 1 р 4 3,. 24,7 14,5 98 3,1 0,9 21 6,9 с 56,1 с 1,1 с 11,4 с 24,5 с 14,0 99 1,9 4,8 22 7,9 55,1 1,2 13,5 100 3,2 5,4 43,5 29 78 0,2 0,9 22,5 Каль,3 сода П р и и е ч а н и е, % - предельные содержания ингредиентов (в - верхнеен - нижнее);,с - среднее содержание ингредиентов;запредельные содержания ингредиентов. Составитель Л.БестужеваТехред И.Ходанич Корректор А.Тяско1. Редактор И., Слободяник Заказ 4888/24 Тираж .548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 1 13035, Иосква, Ж, Раушская наб ., д .4/5