Состав для изготовления моделей из эквивалентного материала

 

СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНОГО; МАТЕРИАЛА;, содержащий наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин и полиэтиленполиамин , отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности моделирования, состав в каче,стве наполнителя содержит барит при следующем соотношении компонентов, мае,%: Барит 91,0-96,0 Эпоксидная смола 2,3-5,2 Глицерин 1,2-2,6 ПолиэтиленS 0,5-1,2 полиамин

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК

09) OD

ЗСЮ Е 21С 3900

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ J:

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВ У (21) 3614724/22-03 (22) 29.06.83 (46) 23.11.84 ° Бюл. 1Я 43 (72) И.С. Злотников и Ф.П. Глушихин (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622.289(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 754061, кл. Е 21 С 39/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

1Р 973838, кл. Е 21 С 29/00, 1981 (прототип). (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕЙИЯ МОДЕЛЕЙ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ИАТЕРИАЛА, содержащий наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин и полиэтиленполиамик, отличающийся тем, что, с целью повынения достоверности моделирования, состав в качест" ве наполнителя содержит барит при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Барит 91 0-96,0

Эпоксидная смола 2,3-5,2

Глицерин 1,2-2,6

Полиэтиленполиамин 0 5-1,2

1125371

40.

Технология изготовления состава состоит из операций дозировки компонентов,, приготовления смологлицеринового раствора, его перемешивания сначала с баритом, а.затем с

ПЭПА, уплотнения полученной смеси.

Высокая дисперсность барита обесИзобретение относится к горному делу и.предназначено для моделей породного массива из эквивалентных материалов.

Известен состав для изготовления моделей из эквивалентного материала, сбдержащий наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин, полиэтиленполиамин и вазелин (1) .

Известен также состав для изготовления моделей из эквивалентного материала, носкольку выбор того или иного типа эквивалентного материала осуществляется на основе требований подобия между материалами натуры и модели по таким показателям как прочность, модули упругости и деформации, реологические параметры. От полноты удовлетворения этих требований зависит правомерность переноса экспериментальных результатов моделирования на реальные условия j2) .

Однако известные составы не обеспечивают полного подобия по всем 2 показателям, т.е. достоверности моделирования.

Целью изобретения является новышение достоверностч моделирования.

Поставленная цель достигается тем, что состав для.изготовления моделей из эквивалентного материала, содержащий наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин и полиэтиленполиамин, в качестве наполнителя содержит барит при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Барит 91,0-96,0

Эпоксидная смола 2,3-5,2

Глицерин 1,2-2,6

Полиэтиленполиамин 0,5-1,2

Варит используется в виде товарного продукта — порошка, содержащего в качестве основной фракцию 1020 мкм (95 мас.X). Удельная поверхность 5300 см /г, насыпная объемная масса 0,84 г/см, объемная масса 0,84 г/см, объемная масса после уплотнения 1 22 г/см . печивает большую смолоемкость, что обуславливает необходимость поэтапного составления связующего: сначала с модификатором глицерином, а затем уже в поверхностном слое частиц барита с отверждающим агентом ПЭПА.

Изменение соотношения между смолой и баритом позволяет регулировать физико-механические константы материала в соответствии с выбранным масштабом моделирования и характеристиками натуры. Относительные количества глицерина и ПЭПА во всех рецептурах остаются постоянными:

50 мас.ч. глицерина на 100 мас.ч. смолы и 15 мас.ч. ПЭПА на 100 мас.ч, смологлицеринового раствора. Такое соотношение между компонентами связующего признано обеспечить необходимую скорость твердения смеси и, жизнеспособность, достаточную для ее переработки.

Если содержание смолы (соответственно глицерина и ПЭПА) выходит за предлагаемые верхние пределы, то получаемые при этом смеси имеют полужидкую консистенцию. Формование из них моделей слоистой структуры невозможно.

Если содержание компонентов связующего выходит за предлагаемые нижние пределы, то не происходит цементации частиц нанолнителя и материал не набирает достаточной прочности

В таблице приведены рецептуры и физико-механические характеристики нескольких разновидностей материала различного состава..

Прочность материалов можно направленно регулировать в достатрчно широких пределах, позволяющих воспроизводить прочностные свойства горных пород на моделях при геометрическом масштабе моделирования от

1/10 до 1/500. Отношение модуля упругости (Е) к модулю деформации (Д) находится на уровне, присущем горным породам.

Пример. 1,182 г глицерина (1,2 мас.Х) растворяют в 364 r эпоксидной смолы ДЭГ-1(2,3 мас.7).

Полученный раствор вливают в 15 кг барита (96 мас.Ж), находящегося в смесителе. Производят перемешивание компонентов в течение 10 мин.

В композицию добавляют 82 r полиt

Объемная Е масса, r/cae3

Состав материала, мас.X

Прочность, МПа

Барит Смола Глицерин ПЭПА

96,0

1,8

0,11.

0,5

2,07

94,0

0,7

91,0

1 2

1,5

1,25

2,28

Составитель Г. Алексеева

Редактор Л. Гратилло Техред.АаБабинец Корректор О. Билак

Заказ 8455/24

Тирам 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгородр ул. Проектная, 4

3 11 этиленполиамина (0,5 мас.X) и ведут окончательное перемешивание еще

5 мин. Готовую смесь укладывают в опалубку и уплотняют по известному способу (вибрацией, укаткой, трамбовкой). Процесс твердения завершается на 3 сут. Состав имеет прочность на одноосное сжатие О, 11 МПа;. модуль деформации 4,3 ИПа; модуль упругости 7,7 МПа.

Пример 2. 284 г глицерина (1,8 мас.X) растворяют в 568 г эпоксидной смолы (3,5 мас.X). Раствор вливают в 19 аг иврита (9т мал.X)

После перемешивания в течение

10 мин к композиции добавляют 128 r полиэтнленнолиамина (0,7 мас.X).

Проводят окончательное перемешивание в течение 5 мин. Готовую смесь формуют. Состав имеет прочность

0,62 Mila; модуль деформации 26, 1 ИПа; модуль упругости 42,0 МПа.

П р н м е р 3. 434 г глицерина (2,6 мас.X) растворяют в 868 г эпоксидной смолы (5,2 мас.X). Раствор вливают в 15 кг барнта

25371 4 (91 мас.X) и ведут перемешивание в течение 10 .мин. Добавляют 195 г полиэтиленполиамина (1,2 мас.X) и перемешивают еще в течение 5 мин.

Готовую смесь формуют. Материал имеет прочность 1,25 МПа; модуль деформации 43,2 MIla; модуль упругости 64,8 МПа.

Предлагаемый состав для изготовления моделей из эквивалентного материала по сравнению с известным позволяет повысить достоверность моделирования за счет приблимения свойств модели и воспроизводимою о объекта, что достигается изготовле нием моделей предложенного.коли- .. чественного и качественного соста ва обладающего повышенной объемной массой. Нсрышенная объемная масса материалов модели позволяет с более высокой точностью воспроизво» дить глубину горных работ.и сопутствующие ей изменения в структуре и свойствах массива пород, а д следовательно, полнее удовлетворять требованиям теории подобия.