Состав для закрепления армирующих стержней в шпурах

 

СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ АРМИРУЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ В ШПУРАХ, включающий карбамидоформальдегидную основу, наполнитель из силикатного (кварцевого) песка и отвердитель из щавелевой кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности закрепления армирующих стержней , в качестве карбамидоформальдегидной основы состав содержит карбамидоформальдегидную смолу повышенной жизнеспособности КФ-Ж при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж100 с Силикатный (кварцевый) песок90-110 (Л Щавелевая кислота3-5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 D 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

90-1 10

3-5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3690499/22-03 (22) 13.01.84 (46) 23.09.85. Бюл. 9 35 (72) М.А.Дзауров, К.Г.Каргинов, А.Г.Кузнецов, В.Г.Цахилов, Б,M.Êàøêèí и 10.Г.Старцев (71) Северо-Кавказский ордена Дружбы народов горно-металлургический инсти" тут (53) 622.28 1.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 968406, кл. Е 21 D 21/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 870732, кл. Е 21 D 21/00, 1979. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ АРМИРУЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ В ШПУРАХ, включающий

„„SU„„1180521 карбамидоформальдегидную основу, наполнитель из силикатного (кварцевого) песка и отвердитель из щавелевой кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности закрепления армирующих сгереней, в качестве карбамидоАормальдегидной основы состав содержит карбамидо4ормальдегидную смолу повышенной жизнеспособности КФ-Ж при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж 100

Силикатный (кварцевый) песок

Щавелевая кислота

1180521

Изобретение относится к горному делу, в частности к креплению подземных горных выработок армополимерной анкерной крепыш.

Известен состав для закрепления 5 анкеров, включающий фенольноформальдегидную смолу, наполнитель и отвердитель Г11.

Существенным недостатком этого состава является высокое содержание формальдегида (более 3%) и наполни" теля. Предельно допустимой концентрацией свободного формальдегида является 1%, а избыточное его содержание вызывает необходимость соблю- 15 дения дополнительных мер предосторожности и увеличение расходов на проветривание закрепленных выработок. При большом содержании наполнителя в составе из-за разных удельных 20 весов смолы и наполнителя происходит осаждение более тяжелого компонента, что вызывает снижение адгезионных свойств состава.

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности и достигаемому Результатч является состав для закрепления анкерных стержней в шпурах, включающий карбамидоформальдегидную основу, наполнитель из силикатного песка и отвердитель из щавелевой кислоты (2), Недостатком известного состава является относительно невысокая прочность закрепления анкерных стержней

35 в шпурах вследствие его низких прочностных и адгезионных свойств, что объясняется использованием в качестве основной смолы УКС-Б.

Цель изобретения — увеличение прочности закрепления армирующих стержней, 1

Поставленная цель достигается тем, что состав для закрепления армирующих стержней в шпурах, вклю- 45 чающий карбамидоформальдегидную осно" ву, наполнитель из силикатного (кварцевого) песка и отвердитель из щавелевой кислоты, содержит в качестве карбамидоформальдегидной основы кар- 50 бамидоформальдегидную смолу повышенной жизнеспособности КФ-Ж при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж 100 55

Силикатный (кварцевый) песок 90-110

Щавелевая кислота 3-5

В табл. 1 приведено несколько об- разцов предлагаемого состава по сравнению с известным.

В качестве основы состава принята карбамидоформальдегидная смола повышенной жизнеспособности К 5-Ж с удельным весом 1,28 г/см . Смола марки КФ Ж содержит вредные вещества в пределах допустимых норм (содержание формальдегида менее 1%), причем срок хранения смолы со дня изготовления не должен превышать 6 мес.

Отвердителем служит щавелевая кислота, которая добавляется в количестве 3-5 мас.ч. смолы. Щавелевая кислота представляет собой белый порошок, причем срок хранения не должен превьш ать 2 года. Такое содержание отвердителя объясняется следующими причинами.

При добавлении в состав отвердителя менее 3 мас.ч. процесс полимеризации начинается через 5-6 ч, что недостаточно при укреплении неустойчивых и малоустойчивых пород. Наличие отвердителя более 5 мас,ч. в составе ведет к уменьшению сроков гелеобразования (начало полимеризации) и резко снижает прочностные свойства закрепляющего полимерного состава (при этом образуются кристаллические структуры и повышается хрупкость состава). Содержание щавелевой кислоты в количестве 3-5 мас.ч смолы позволяет получить наиболее прочный состав с достаточным временем гелеобразования (процесс полимеризации начинается через 20 мин после добавления отвердителя), Наполнителем является кварцевый или силикатный песок, в котором глинистые включения не должны превышать 3-5%, удельный вес песка равен

1,30 г/см . Благодаря тому, что удельные веса смолы и песка отличаются незначительно и при их соотношении 1:1 наполнитель не осаждается (т.е. состав по всему объему получается однородным), можно достичь одинаковую и максимальную прочность закрепления анкера по всей длине шпура. Содержание в составе наполнителя больше 110 мас.ч. смолы приводит к уменьшению его прочностных и адгезионных свойств.

Состав готовят следующим образом. з 1180521 4

В объем заливают смолу, добавляют В табл. 2 приведены сравнительные песок и полученную смесь перемешива- свойства составов с карбамидоформальют. Затем в другую емкость заливают дегидной смолой КФ-Ж и КФ-MT. воду (107, от веса смолы) и щавелевую Из данных табл. 2 видно, что кислоту и смешивают. Затем водный адгезионные и прочностные свойства раствор щавелевой кислоты добавляют всех образцов из предлагаемого соск полученной смеси из песка и смолы, тана на основе карбамидоформальдегидтщательно перемешивают все компонен- ной смолы КФ-Ж на 8-12Х превышают ты и полученный состав заливают адгезионные и прочностные свойства в пневмонагнетатель, с помощью кото- 10 известного состава на основе карбарого подают его в шпур. мидоформальдегидной смолы КФ-MT.

Т а б л и ц а 1

Состав, мас.ч.

Компоненты

Известный

Пр едл ага емый

1 2

3 4 5

Кар бамидофор мал ьде гидная смола КФ-Ж

100 100 100 100 100

100

100 90 110 90 110

150

Силикатный песок

4 4 4

3 5

Щавелевая кислота

Таблица 2

Состав

Прочность, ИПа

Удельное сцепление, MIla на одно- на разосное рыв с анкерными стержнями из с породой металла сжатие дерева стеклопластика металла гладкого профиля периодического профиля

1 49,8 10,4 15,2 24,9

2 49,6 10,4 15 0 24,8

3 498 10 4 15,1 249

4 49,7 10 4 15,2 24,9

5 49,8 10,4 15, 2 24,9

6 46э0 9 ° 0 13э0 21,7

28,0

14,7

19,3

14,6

28,0

19,2

14,7

28,0

19,3

19,4

28,1

14,7

14,7

28,0

19,3

S,9

23,6

11 6