Тампонажный раствор
Изобретение предназначено для тампонажа водоносных горных пород с низкой проницаемостью при проходке горных выработок . Цель - стабилизация раствора, повышение прочностных и противофильтрс. ционных свойств. Для этого раствор на основе карбамидной смолы, мочевины и щавелевой киспоты в качестве стабилизатора содержит сульфированный продукт совместной поликонденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида (пластификатор С-3) Соотношение компонентов в растворе следующее, мае.ч.: карбамидно-формальдегидная смола, модифицированная фурфуролом 100, пластификатор С-3 10-25, мочевина 5-8, щавелевая кислота 0,2-0,4, вода 60-200. Введение пластификатора в разбавленные растворы карбамидной смолы в соотношении смола: вода от 1:0.6 до 1:2 придает стабильность и однородность раствору . В отвержденном состоянии тампонажный камень обладает повышенной прочностью, более низким коэффициентом фильтрации воды через образец и низкой усадкой. 2 табл. Ы Г™ Г
союз соВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 D 11/38. 11/10
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739022/03 (22) 1 9. 09. 89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахт- ного строительства (72) А.П,Титарева, Л.Г.Калашник и П.П.Гальченко (53) 622,284.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 509691, кл, Е 02 D 3/14, 1974.
Мамонтов Н.В. и Веселов Ю. Исследование механической прочности и водонепроницаемости отвержденной карбамидной смолы. — Закрепление грунтов в строительстве. — Материалы Vill Всесоюзного совещания, Киев: Будивельник, 1974. (54) ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР (57) Изобретение предназначено для тампонажа водоносных горных пород с низкой проницаемостью при проходке горных выИзобретение предназначено для тампонажа водоносных горных пород с низкой проницаемостью при проходке горных выработок, Целью изобретения является стабилизация раствора, повышение прочностных и и ротивофильтрацион н ых свойств.
Тампонажный раствор на основе карбамидной смолы, мочевины, воды и щавелевой кислоты в качестве стабилизатора содержит сульфированный продукт совместной поликонденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида (пластификатор С-3) при. Ы., 1681006 А1 работок. Цель — стабилизация раствора, ." овышение прочностных и противофильтр ционных свойств. Для этого раствор на основе карбамидной смолы, мочевины и щавелевой кис.лоты в качестве стабилизатора содержит сульфированный продукт совместной поликонденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида (пластификатор
С-З), Соотношение компоненгов в растворе следующее, мас.ч.; карбамидно-формальдеГидная смола, модифицированная фурфуро лом 100, пластификатор С-3 10-25, мочевина 5 — 8, щавелевая кислота 0,2 — 0,4, вода 60 †2. Введение пластификатора в разбавленные растворы карбамидной смолы в соотношении смола: вода от 1;0,6 до i:2 придает стабильность и однородность раствору, В отвержденном состоянии тампонажный камень обладает повышенной прочностью. более низким коэффициентом фильтрации воды через образец и низкой усадкой. 2 табл, следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:
Ка рба мидно-фо рмал ьдегидная смола, модифицированная фурфуролом 100
Ппастификатор С-3 10 — 25
Мочевина 5 — 8
Щавелевая кислота 0,2-0,4
Вода 60-200
Таким образом, введение пластификатора в пределах 10 — 25 мас,ч. в разбавленные растворы карбамидной смолы в
В } IP I I I HI 1 É Г I I t>, f ln с! Í а,) лоты и (!)OpMBB} дег идз 1 у 6 111-625-80. который ширс>ко применяется как cylr1 перпласi ификатор ц-".МР}!тны> и бетони ы х C M F . с р. è . (1à B ичие в неM аt< Tè нных высОкоliолярных:ynьфо-рупп (,пособствует устойчи.вости воднь х дисt1ерсии олигомеров карбамиднои смолы., .ул ьфог руппы блокируют ак(ивнhlе Llå!4Tðû смолы, увели чивают (идрофильность ее водных
РаетВОРОВ. с3 ВМЕСТЕ IIOBblLIJBIOI КОГЕЗИОН ную проч}40Гть полиMppного камHя и Гни70 жа ют ег о усад ку. В дан но)4 случае проиг.ходи! активная пластификация смолы Выс;окомолекулярнь!м соедине ниpM ч(0 yf,учIUàåò теку (еcòü смnлbl
ПОВЫ Ш;3Е r ЗпаСтИч!!ОСт Ь И ПЛОтНОС}Ь
Г тру ктуры; ампонаж tt(II о камня
6с}-70
37-38
1180
7-9 (е Х } 4 0 Jl 0 г Vi Я ll 0 Л у - I „" И Я (J, И t.,!, I,(В а (; М 01 0 I а м пона>кнОГО рас) Bop<:: 3;3i<1 !О Ip3 с;ч I!,; Iес1ук).
}Ци)< Операl(èЯх ка(збам(J(14<)R смо>1<3 сMI? шивзетс;я с плас "иф ка:() pofvI С:-,3. Mо !Вви на растворяется в Ro,ie: l (авелевая t.!1000 <3
< растгоряегся до плоп- ссги }023 0 м 30
CMPCb СМОЛ< I,, It J>B(i !tip VI Ди!}Яегся с fBBL: ВоР,:м I40 Сс)n Tl tnt! Ie}4 VI(n Г 4<40 л <1. I>r>fi ..i 01 г 6 Lr) 1 2 ! () jL:3p1 с l вбил ьнОГ. 1 ь и с)д<4, )Cl i! !F>,", I ь Оа(".! В(3 у а В OTBPP>} Уассоваг! Доля сухого (.та! Ка,%, }!е ttt?}IF .F» Вязкость по Р"-отес:ту-с),МГ1,3 с ()с }а ГСО<)ВЯ ДОЛ Я СЕ!0!".. Ос1а /» Концентраци!я Водород,!Ых ионов,pl ГMеlllив<3(»мость см )л ы .: Рс!)Еои В !(и =lс (:00 1140 ! ше-(иях 2:1 "Время >кепатиниза.;ии с .. 3% (0% 4!!)10 ра ,твОра Ll(eilcлевой I(!Исilnrь 4,не более Т сзк(ПО }1 а >кн ы Й I MIèäH0 ф0 >мальдегиднс!й смолhl модифици р о в а н и о и ф у р ф у () о л и 14 и м е е T 11 л о т н у к> водостс) Йк
ПРОЧ НОС ГН Ь}МИ СЕ)с)! It.. T <114 II и ()F) )le(» It!! BI<0!1 усадкои. Ввиду то(о} что эга с l(JI!<3 содержи! 6oFIee Высокую к >}i Uei if р;3 i(и10 свобод<}!О! О фОРМВПЬДЕ ИДа, В «(РВСт}<ос)Ы ВВОДИТСЯ ДО (10Л HViT(? )I!»НО МО 4РЕ!и 4 tt к 1 орзя, F:ВЯЗЬ! BBЯ СВ()бод}(ыи формзл ьдеr 1 >1 cttII>t<ае(> î! сис(нОГ.гt iамп014а>, У B e JI vl «e? H t»3 е; с 1 (.) Г1 (.1 4 и е е (3 а 3 б 3 В л с. Н И Я В Ы 3 Ь! В а Р T i< 0 B l J Jl Я Ц! И Р с> С 1 R O P B (lлзстификзтос "..,! П()<:.„U(.(BR!I!tel собой сул ьфи р 0 Ба 14 н ы Й 11 i .; 5 >J < t с 0 (3 !<л В с I !! 0 и пол икоt;/Leнсаци л и -lф )ëè14с:ульфÎкис! В H F . U l t I !4! t В и д l (.:Одс!р>к<3}4(с!Р « 3 t В-(ЫХ R(l li(-,C I В,) с (.. 0 ДГ с» к 3 } I è e?-. 3 с) и I,I 1< t! бе . c t,, ", f1!!03 Hoc1} 3!)% вс)д}«)>n -:i: r t Оол. t;, 14 f<О НЦС .Н) рзЦия I!off(t(. OJI,I l,li< <" (! !(! В . 5),,-, ВОД ног О раста ) )« }< !. ((- 1!ид} > формальде идная смол;1 (кс>рб}3ми 144эя) марки M(DF(1А (у 6 14 с18 80, м()дифицирова!(ная фурфуролом. имеет ряд пр?и 4$!tlpc R пп с:равнению с; друт ИМИ МаркаМИ СМОЛ (f<(f> (ЕГ} Krf> (), к р РII!4!Btl t, ()) !, OJLttnpF)J3HaJ3 BBзкая ><идко(-.3 01 бе.лого Дп Г В Р 1 (! 0 V (? 0 И 14 P. B 0 1 0 I I R !. Г, 3 155 71, 85 О, Е}tОРОД}i<3Я жиДко ;ть тРI4!IО кО()и 4tteвoГn1 !!Вета Г ОС(ВВ П Р< .Дла! Rtef4II>: > а}Л;>С>на КНЫ ° ()лс(e!OpoВ гlре)дстсlвлeH В гас)л 1 с. B c> I l (. T fi ° 3 3 1 1! < р а с т В 0 () () в c B p ä Ð н ь! в 1,!Г)п, ра(- r Bop h с различной степе}4ыю ()азбаВ}ения смолы 11.0 6: 1.1 1:2 1 3! ! и roRL! 3v4cL. Одновр!?Менно с подбором >ас> ификатора С-3 так. чтобы минимальное ! о кол"(чесTBO с>бес ечивало стабильнос)ь I1I);Ät4(3r > pBriRi)uB cмо!bi и(а основании rloB, е} ttl„ f . .3уп};та ОВ,, !абл. 1) видно что с 1681006 1 ) -) )) н а I Кол)п)ество компонентов в Состав компонентов раствора растворе ло прими рач, саг ! Г ° t ! Карбамилная смола 1)с!>Р ;I 100 100 100 100 10! )ОО )оо 1 (.с! 1i)n I n;i 1 0 15О 60 (о f oc. n ЗОО Воз) 3 о 10 IО IО 15 ?О Ола .ти1>икатс р С-", lO!« I)I;IIË >!.) с!:« на,) >>тс "ч Я 8 О, 3 и, 3 0,4 О>3 о,", с) 2 I! к зат>:ль Свойстпl раотнс ров по пр ...I!Ðë>l! Iлотность,кг/м Вязкость,мl!а с Время гелсобразования, ч-мии 115/ 1095! О92 108 f158 )О;О - > 3 1160 1119 1062 1))л ! 25,8 >! 6,6 30,4 ?4,8 12,6 2,5 О-28 1-5О 0-35 0-45 U-35 0-50 0 — 55 Усалка на / сут, 7. 9,6 21,2 l9,4 18,8 15,2 6,5 6,6 )оксичность на / сзт, (а CII 0) о с6 г,! 0,89 1,5!!редел прочности )г»и саатии ))a 28 суг, Mla 9,10,48 /,80 4 56 3,56 3, .5 (.,91 0,96 0,39 0 33 Козскс)>ицие нт фильтранин на ?8 сут> м/ч 8,5 !О 1 9 1) 4,>-10 1,8.10 6, /.10 ;,3 1(l 1,5 1" :.,3 1(1,6 10 2, 9 10 увеличением степени разбавления смолы количество пластификатора растет. Выбор предельных соотношений компонентов раствора производится по анализу полученных свойств отвержденных 5 образцов. Нижнему запредельному составу раствора соответствует соотношение смола: вода — 1:0,5, при котором вязкость растворов достигает 50 м Па с. Так ка к вязкость этого раствора высокая и не соответствует 10 необходимым требованиям высокопроникающего раствора, он не входит в пределы данного состава. Верхний запредельный пример состава соответствует соотношению смола: вода — 15 1:2,5; 1:3. При таких разбавлениях смолы прочность образцов снизилась и одновременно повысилась фильтрация воды через образец. Составы растворов по примерам 9, 10 выходят за пределы рекомендуемых 20 растворов, Таким образом, растворы с вязкостью (30,4-4,6) мПа с, пределом прочности при сжатии 9,1 -0,98 МПа и коэффициентами фильтрации 8,5 10 2,3 10 л1/ч соn»)е сгffуeò необходимым т р е б о в а н и я л1 T 8 M f l () f f R )f. I f f f )(растворов, и р и м е н я е м ь1 х /(/f ff (и д р о и 3 о л я ц и и горных пород в сло?(снь!х идрогеологических условиях. Формула изобретения Тампонажный раствор включающий карбамидно-формальдегидную смолу, модифицированную фурфуролом, мочевину, воду и щавелевую кислоту, о тл и ч а ю щийсятем,что.сцелью стабилизации раствора и повышения прочностных и противофильтрационных свойств, он дополнительно содержит стабилизатор, в качестве которого использован пластификатор С-3 при следующих соотношениях компонентов. мас.ч.: Карбамидно-формальдегидная смола, модифицированная фурфуролом l 00 Пластификатор С-3 10 — 25 Мочевина 5--8 Щавелевая кислота 0,2--0,4 Вода 60-200
