Вспененный тампонажный раствор и способ его получения Советский патент 1990 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к подземному строительству и может быть 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.

Вспененный тампонажный раствор содержит цемент, ПАВ ОП-10, бентонитовый глинопорошок, крахмал, едкий натр, жидкое стекло и воду затворения при следующем соотношении компонентов, мае %:

Цемент ПАВ ОП-10 Бентонитовый глинопорошок Крахмал

30-60 0,1 -0,18

3,3-4,5 0,00021 - 0,00.071

Едкий натр0,003-0,011

Жидкое стекло2,6 - 3,5

ВодаОстальное

Способ получения вспененного тампо- нажного раствора состоит в том, что перед подачей в смеситель предварительно в отдельной емкости подвергают тепловой обработке смесь компонентов, нагреванию при 100°С в течение 1 мин подвергается крахмал в растворе едкого натра,

Пример получения вспененного тампо- нажного раствора по рецептуре состава 4 (см. таблицу), Берут 3000 г цемента, 10 г ПАВ ОП-10, 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 затворенмя 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. Для достижения в тампонажном растворе 0,02 г крахмала и 0,3 г едкого натра потребуется 40,321 продукта модифицированного крахмала, при этом 40,0 г - вода. Для получении по рецептуре состава 4 вспененного тампо- нажного раствора потребуется мэс,%; цемент 30,0; ПАВ ОП-10 0,1; глинопорошок бентонитовый 3,3; крахмал 0,00021; едкий натр 0,003; жидкое стекло 2,6; вода 63,99679, в том числе вода затворенмя 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 б мес вспененного раствора при стабильности вспенивания. Как видно из таблицы, вспененный раствор после выдержки в течение 3 ч сохраняет стабильность (устойчивость) вспенивани я и обеспечивает повышение водонепроницаемости через 6 мес после приготовления до 15%.

Формула изобретения 1. Вспененный тампонажный раствор, включающий цемент, ПАВ, бентонитовый глмнопорошок, крахмал и воду затворения, отличающийся тем, что, с целью повышения водостойкости при сохранении стабильности вспенивания, состав дополнительно содержит едкий натр и жидкое стекло, а в качестве ПАВ использован ОП-10 при следующем соотношении, мас.%:

Цемент ПАВ ОП-10 Бентонитовый глинопорошок Крахмал Едкий натр Жидкое стекло Вода

30-60 0,1 -0,18

3 3 - 4,5

0,00021 -0,00071 0,003-0,011 2,6-3,5 Остальное 2. Способ получения вспененного там- понажного раствора, включающий термообработку нагреванием до 100°С в отдельной емкости-части компонентов, подачу их в смесительную камеру и перемешивание с находящейся там другой частью компонентов, отличающийся тем, что термообработку части компонентов, размещенной в отдельной емкости, производят в течение 1 мин, при этом в отдельной емкости размещают смесь крахмала и раствора едкого натра, а в смесительной камере размещают воду, ПАВ ОП-10, бентонитовый глинопорошок и жидкое стекло.

Изобретение относится к подземному строительству и может быть 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 содержит следующее соотношение компонентов, мас.%: цемент 30-60

ПАВ ОП-10 0,1-0,18

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 в растворе едкого натра подвергают нагреванию при 100°С в отдельной емкости в течении 1 мин. При этом в смесительной камере размещают воду, цемент, ОП-10, ГПБ и ЖС. В результате клейстеризации К в присутствии щелочи происходит диструкция макромолекул К. Благодаря этому в растворе образуется большое число более подвижных макромолекул. Электрокинетический потенциал бентонита имеет отрицательное значение. При клейстеризации К заряжается положительно, при взаимодействии макромолекулы К адсорбируются на поверхности бентонита. Это приводит к возникновению электростерической стабилизации суспензии бентонита. Вспенивание 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. ф-лы, 1 табл.