Полимермагнезиальный состав для упрочнения горных пород Советский патент 1987 года по МПК E21D20/00 

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

Цель изобретения - повышение седи ментационной устойчивости раствора на основе магнезиального вяжущего с одновременным улучшением упругоде- формативных и адгезионных характеристик отвержденного состава.

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

ПЖ20-30

Доломитовая пыль 20-24

Раствор хлорида

магния36-40

ПВА10-20.

Для получения раствора хлорида магния используется техническая соль бишофита (MgClj- бН О).

В качестве полимерной добавки используют водную дисперсию ПВА. Дисперсия ПВА содержит 47-50% сухих веществ, рН 4-5,5.

ПВА получается полимеризацией ви- нилацетата и имеет стурктурную формулу

Ш0

1

С-0

I

СНг

„

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 магнезиального камня, придавая ему эластичность и повьшенную адгезионную способность. При введении 10-20% ПВА в магнезиальную смесьJ полярные молекулы ПВА мо0

5

0

0

гут адсорбироваться частицами магнезиального вяжущего, образуя вокруг зерен порошка пленки, т.е. действие полимера подобно действию пластификатора. Эффет пластификации сопровож.- дается увеличением вязкости,повышением однородности и седиментационной устойчивости смеси. При твердении магнезиального вяжущего образуется кристаллическая решетка, пустоты которой заполняются ПВА, что придает магнезиальному камню повьш1енную прочность на растяжение и растяжение при изгибе.

Кроме того, ПВА обладает воздухо- вовлекающей способностью, что особенно проявляется при перемешивании смеси, благодаря этой особенности образуется порообразная структура с пониженным объемным весом магнезиального камня.

Приготовление полимермагнезиально- го состава осуществляется следующим 5 образом.

Приготавливается раствор хлорида магния плотностью 1,3 г/см, в который при непрерывном перемешивании добавляют рассчитанное количество смеси магнезитового и доломитового пот 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 повьш1енной седиментационной ус- , тойчивостью (водоотстой во времени не наблюдается, практически равен нулю), в то же время у известного состава водоотстой уже через 10 мин составляет 2-3%. 0

Прочностные характеристики отвержденных полимермагнезиальных составов - адгезионная прочность, а .также прочность при изгибе - возрас- g тают по сравнению с известными составами магнезиального вяжущего.

Снижение модуля деформации, характеризующего упругодеформативные свойства полимермагнезиальных сос5

0

лроисходит уже при 5%-ной добавке .ПВА. При введении в состав 20-25%

ных характеристик отвержденного состава, он дополнительно содержит По ПВА модуль деформации резко снижает- ливинилацетатную дисперсию (ПВА) npt,

ся.

Формула изобретения

Полимермагнезиальный состав для упрочнения горных пород, включающий порошок магнезиальный каустический, доломитовую пьшь и раствор хлорида магния, отличающийся тем, что, с целью повьшения седиментацион- ной устойчивости раствора и улучшеСоставитель 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

ных характеристик отвержденного состава, он дополнительно содержит Последующем соотношении к мае.%:

Порошок магнезитовый каустический

Доломитовая пыль Раствор хлорида магния .(.плотностью 1,3 г/см )

Поливинипацетатная дисперсия (ПВА)

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 упру- годеформативных и адгезионных х-к отвержденного состава. Для этого состав включает порошок магнезиальный каустический (ПМК), доломитовую пыль, раствор хлорида магния и поли- винилацетатную 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 структурооб- разования 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