[发明专利]锚杆粘结剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于矿山支护的粘结剂，具体涉及一种锚杆粘结剂。

背景技术

锚杆支护是巷道支护的一种形式，在国内外得到广泛应用。将锚杆插入预先在巷道或硐室周围岩体钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板（亦可不用），或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的，具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。采用锚杆支护时，需使用锚杆粘结剂将锚杆与周围的矿岩胶结在一起，否则松散矿岩受风化后逐渐削落，使锚杆起不到锚固作用。专利申请《锚固剂用树脂胶泥及锚固剂》（申请号200910131555.9，公开号CN101508540，公开日2009.08.19）公开了一种能提高抗压强度，实现高粘接力的锚固剂，但该锚固剂的凝固时间较长、早期强度低，且价格较高。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种锚杆粘结剂，具有较短的凝固时间和较高的早期强度，且安装使用简便、经济。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种锚杆粘结剂，按重量百分比，由65%～75%的水泥、18%～25%的膨胀水泥、1%～3%的减水剂和5%～7%的石膏组成，各组分总量为100%。

锚杆粘结剂按重量百分比，由65%～75%的水泥、18%～25%的膨胀水泥、1%～3%的减水剂和5%～7%的石膏组成，各组分总量为100%；各组分搅拌均匀，装入包装袋中缝合成筒形。

包装袋采用长纤维滤水纸制成。

包装袋的尺寸为Φ30mm×230mm～Φ32mm×230mm。

减水剂采用聚羧酸系高性能减水剂。

本发明锚杆粘结剂与现有技术相比，具有凝固时间短、早期强度高、贯入阻力小、适度良好的膨胀性，而且投资小、见效快、原料来源广泛、市场前景广阔等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明锚杆粘结剂，按重量百分比，由65～75%的水泥、18～25%的膨胀水泥、1～3%的减水剂和5～7%的石膏组成，各组分总量为100%。

将上述各组分搅拌均匀，装入长纤维滤水纸制成的包装袋内，然后，用线将该包装袋缝合成筒形，制成粘结剂卷体，并封存该粘结剂卷体。

本锚杆粘结剂卷体尺寸可根据使用的具体要求进行确定，常规尺寸为Φ30mm×230mm～Φ32mm×230mm，重200～210g。为了防潮，每五个粘结剂卷体装入一个塑料薄膜袋中，封口成袋，每14袋装一纸箱。

水泥采用普通硅酸盐水泥，优选625#普通硅酸盐水泥。减水剂采用聚羧酸系高性能减水剂。膨胀水泥为膨胀硫铝酸盐水泥。

本锚杆粘结剂配套的锚杆杆体材质和结构参数的选择：综合矿山工程地质情况及巷道的支护要求，配套锚杆体一般采用直径为Φ18mm的螺纹钢筋，锚固力不小于65kN。该螺纹钢筋的长度可根据实际情况确定，并在确定长度的螺纹钢筋的一端加工螺纹。

将本发明锚杆粘结剂用于锚杆支护时，首先在需要锚固的岩体上钻凿Φ32～Φ40mm的炮孔，将制成的粘结剂卷体浸入清水中60～90s，然后将浸泡后的粘结剂卷体用炮棍送入锚杆孔中，一般1.8m长的锚杆装入5～7卷粘结剂卷体即可，若岩体破碎，要求加大锚固长度，则可适当增加粘结剂卷体的数量；之后插入锚杆，1小时后戴上垫板，并拧紧螺帽。

本发明锚杆粘结剂的化学反应实质就是研究和分析3CaO·SiO₂-2CaO·SiO₂-3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄ -CaSO₄ -H₂O五元系统中所发生的化学变化，即锚杆粘结剂的水化过程；该水化过程中，粘结剂中的硅酸三钙主要发生如下水化反应： 

3CaO·SiO₂+nH₂O→xCaO-SiO₂·yH₂O)+(3-x) Ca(OH) ₂

材料中的硅酸二钙的水化过程和硅酸三钙极为相似，也有诱导期、加速期等，但水化速率比硅酸三钙慢得多，约为硅酸三钙水化速率的1/20，硅酸二钙的水化反应可采用下式表示：