Состав для закрепления армирующих стержней в шпурах Советский патент 1988 года по МПК E21D21/00 

4

О5 СО ГО

Изобретение относится к креплению горных выработок армополимерной анкерной крепью. Цель - повьшение произв-сти безампульной технологии закрепления армирующих стержней путем увеличения времени гелеобразо- вания состава при сохранении прочностных свойств. Состав для закрепления армирующих стержней содержит карбамидоформальдегидную смолу КФ-Ж, силикатньш (кварцевый) песок, щавелевую кислоту и дополнительно нашатырный спирт при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: карбамидо- формальдегидная смола КФ-Ж-100; силикатный (кварцевый) песок 90-100; щавелевая кислота 3-5, нашатырный спирт 1,3-3,3. Добавление к составу нашатырного спирта обеспечивает увеличение времени гелеообразования состава при сохранении его прочностных свойств. 1 табл. Ф (Л

ho

Изобретение относится к креплению горных выработок армополимерной анкерной крепью, в частности к составам для закрепления армирующи: стержней в шпурах, и является усовершенствованием состава по авт.св. № 1180521.

Цель изобретения - повышение производительности безампульной технологии закрепления армирующих стержне путем увеличения времени гелеобразо- вания состава при сохранении прочностных свойств. .

В таблице приведены предлагаемый и известный составы и их свойства.

За основу принята карбамидофор- мальдегидная смола повьшенной жизнеспособности (КФ-Ж), которая представляет собой водную суспензию, негорючую, невзрывоопасную. Плотность смолы 1,28 г/см , срок хранения 6 мес.

Наполнителем является кварцевый или силикатный песок, плотность которого 1,3 г/см, а глинистые включени не должны превьппать 3-5%. I -- Отвердителем служит щавелевая кислота, которая представляет собой без вредней порошок белого цвета, растворяемый в воде. Срок хранения 3 года.

В качестве реагента, увеличивающего время жизнеспособности полимерного состава, принят нашатырный спирт, который представляет собой водный раствор амьшака (жидкость бесцветная с резким характерным за- пахо.м).

Количественное содержание компонентов в предлагаемом составе объясняется следующими причинами. Во всех случаях за 100 мае.ч. принята смола КФ-Ж, а другие компоненты выбирают в массовых частях от массы смолы.

Благодаря тому, что плотности смолы и песка отличаются незначительно и при их соотношении примерно 1:1 наполнитель не осаждается, состав по всему объему получается однородным и равнопрочньм. При содержании песка более 110 мае.ч. происходит его осаждение, в смоле, что снижает прочность состава, .Содержание песка в составе менее 90 мае.ч. нецелесообразно по экономическим срображениям.

При добавлении в состав отвердите- ля менее 3 мае.ч. процесс полимеризации начинается через 5-6 ч, что недостаточно при укреплении неустой0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

чивык и малоустойчивых пород. Наличие отвердителя более 5 м.ч. в составе ведет к уменьшению сроков гелеоб- разования (начадо полимеризации) и резко снижает прочностные свойства закрепляющего полимерного состава (при этом образуется кристаллическая структура и повьш1ается хрупкость состава). Содержание отвердителя в количестве 3-5 мае . ч. позволяет получать наиболее нрочностный состав.

При содержании в составе нашатырного спирта менее 1,3 мае.ч. время гелеобразования предлагаемого еоета- ва такое, как и в известного, и добавка теряет свой смысл. Содержание же нашатырного спирта в составе более 3,3 мае.ч. приводит к тому, что время гелеобразования состава более 1 ч, что недостаточно при укреплении слабоустойчивых пород.

Как видно из таблицы, время гелеобразования предложенного состава колеблется от 24 до 60 мин при сохранении прочности (прочно сть отличается незначительно от прочности известного состава и-практически не влияет на прочность закрепления армо- полимерного анкера).

Таким образом, дополнительное добавление к составу нашатырного епир- Va в количестве 1,3-3,3 мае.ч. от массы основы обеспечивает увеличение времени гелеобразования состава при сохранении его прочностных свойств. Это позволяет повысить производительность закрепления армирую- шд1х стержней в шпурах и исключить потери полимерного закрепляющего состава.

Полимерный состав готовят в следующей последовательности. В емкость насыпают песок, добавляют щавелевой кислоты и нашатырного спирта и тщательно перемешивают. Затем добавляют 100 мае.ч. смолы КФ-Ж, и все компоненты тщательно перемешивают. Готовый полимерный состав заливают в пневмонагнетатель (например, ПН-1), затем подают в шпуры.

Формула изобретения

Состав для закрепления армирующих стержней в шпурах по авт.св. № 1180521, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения производительности безампульной техноло 14А6329

гии закрепления армирующих стержней путем увеличения времени гелеобразо- вания состава при сохранении прочностных свййств, он дополнительно содержит нашатырный спирт при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Содержание, мае.ч.:

КФ-Ж100 100 100 100 100 100 100 100

;

песок90 100 110 110 100 90 100 100

щавелевая кислота 3 4 5 3 553 4 нашатырный спирт 1,3 1,8 3,3 1,3 3,3 1,3 1,8

Прочность на сжатие,

МПа38,0 37,6 36,9 38,8 37,1 38,2 38,1 45

Время гелеобразования,

мин24 41 60 26 58 26 25 Менее

20

Редактор А.Козориз

Составитель Б.Усан-Подгорнов

Техред Л.ОлийныкКорректор В. Гирняк

Заказ 6728/39

Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж

Силикатный (кварцевьй)

песок

Щавелевая кислота

Нашатырный спирт

Подписное