一種靜態破碎劑的製作方法
2023-05-01 21:23:41
專利名稱：一種靜態破碎劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種靜態破碎劑。
背景技術：
隨著現代建築工業的飛速發展，人們對石材的需求量越來越大，但目前開採石 材仍普遍使用爆破的方法。由於爆破破壞性不易控制，開採石材成材率低，而且一般都 伴隨著震動、飛石、噪音、大量的煙塵並產生瓦斯，對周圍環境及安全造成較大的破壞 和威脅。靜態爆破是利用靜態破碎劑對被破碎物進行緩慢的加載直至其開裂破碎的爆破 方法，爆破力較易控制，破碎過程中無震動、無飛石、無噪音、不產生瓦斯，並且對被 破碎物的其他部分不產生不利影響。當靜態破碎劑應用於石材的破碎和切割時，不需考 慮用藥量，引爆裝置，防爆措施，施工時間以及複雜的設計計算。因此，對高效靜態破 碎劑的開發研究具有重要的意義。除石材的開採之外，其他脆性材料的開採或切割上也需要用到靜態爆破。工程 上通常把延伸率<5%的材料稱為脆性材料，如鑄鐵、陶瓷、石材等。一些貴重脆性材料 需要十分精確地控制爆破破壞力，而相比傳統爆破手段，靜態破碎劑在這方面有著顯而 易見的優勢。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型的靜態破碎劑產品配方，具有更高的破碎效率及 更少的對環境的影響。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案—種靜態破碎劑，其組成及各組分的重量份配比如下水合膨脹性物質，60-90份；水硬性物質，4-10份；水合延緩劑，2-4份；減水劑，1-2份；膨脹增力劑，2-4份；膠結增強劑，1-31份。所述水合膨脹性物質為過燒石灰。所述水硬性物質為矽酸鹽水泥和石膏。所述水合延緩劑為酒石酸、檸檬酸和碳酸鉀中的至少一種。所述膨脹增力劑為鈉基膨潤土。述膠結增強劑為粉煤灰。所述靜態破碎劑的製備方法，按以下步驟進行1)按配比準備好各組分；
2)將各組分混合併攪拌均勻；3)將混合好的原料球磨，過40目篩；即得到靜態破碎劑產品。所述的靜態破碎劑在脆性材料的開採或切 割中的應用。所述的脆性材料為大理石或花崗巖或鐵礦。本發明的有益效果為靜態破碎劑的膨脹主要在於固體體積的增大以及孔隙體積的增大。石灰加水攪 拌後，立即發生兩類物質轉移過程一是水分子進入石灰粒子內部，並與之發生水化反 應，生成水化產物；二是水化反應物向原來充水空間轉移。如果水化速度大於水化產物 的轉移速度時，由於石灰粒子周圍的反應產物還沒有轉移，這些新的反應產物勢必衝破 原來的反應層。使粒子產生機械跳躍，從而產生動態膨脹。混凝土或巖石一類的脆性材 料，拉壓比僅為1/10 1/15，在混凝土或巖石鑽孔中受約束的條件下，破碎劑粒子將對 孔壁產生徑向和切向反應。當拉應力所產生的變形超過被破碎體的拉斷變形量時，物體 便產生裂縫從而被破壞。本發明的靜態破碎劑與水按一定水灰比混合填充於石材的鑽孔中，經過7小時 的水化反應出現明顯的體積膨脹使石材出現裂縫，可以快速高效的達到石材開採或切割 作業。本發明靜態破碎劑為灰黃色粉末，不燃、不爆、爆破效率高、成品率高、廢碎 材少、石質結構不受破壞，可廣泛應用於大理石及各種貴重脆性材料的切割和開採中。
具體實施例方式靜態破碎劑在使用時，先要進行施工設計。根據應用的對象與條件，按鑽孔參 數設計理論進行計算，得出所需的孔徑、孔距、排距、孔深、孔的方向及分布；其中孔 徑是決定破碎效率的重要因素。此外還需對靜態破碎劑的使用量進行概算。根據上述 施工設計在石材上鑽孔，再將所需的靜態破碎劑與水攪拌成漿體，並填充在孔中，一般 在常溫下即可使石材開裂。該開裂過程具有固體膨脹，低溫，慢加載的特點，無震動、 噪音、飛石或毒氣；且靜態破碎劑本身不是易燃品或易爆品，其生產、貯存、運輸、使 用均十分安全。另外，本發明改進了已有破碎劑的組分，工藝流程和工藝條件，獲得了 膨脹壓顯著增加的靜態破碎劑。由於膨脹壓的提高，可明顯減少巖孔的孔徑、孔深和數 目，也可適當增加孔距，詳見實施例。實施例1選取的水合膨脹性物質為分析純級氧化鈣經1000°C煅燒形成的過燒石灰；水 硬性物質為矽酸鹽水泥和石膏；水合延緩劑為碳酸鉀、酒石酸、檸檬酸；減水劑為 MNC-A1型早強減水劑；膨脹增力劑為鈉基膨潤土；膠結增強劑為粉煤灰。其重量配比 如下過燒石灰80份；矽酸鹽水泥6份；石膏3份；碳酸鉀2.1份；酒石酸0.45份； 檸檬酸0.45份；減水劑1份；鈉基膨潤土 4份；粉煤灰3份。將上述組分混合後攪拌均勻，使用球磨機球磨，並用40目篩網過篩，封裝在塑 料袋內。
使用本發明靜態破碎劑對材料進行處理大理石尺寸為IOOcmX IOOcmX 200cm。鑽孔直徑為4cm，根據鑽孔參數設計理 論可求得單位面積鑽孔的總長度為300.8cm，設孔深為90cm，則需要鑽3個孔，孔距為 30cm,邊孔距為20cm。本發明改進了組分，優選了各組分的配比，因此顯著提高了靜 態破碎劑的膨脹壓，使施工工作量和靜態破碎劑的用量大為減少，從而降低了工程的成 本。在破碎大理石的過程中，將靜態破碎劑與水按水灰比為0.3混合，並迅速攪拌， 在10分鐘內加入到孔中，並使用炮棍將其搗實，使孔內填充界面距離孔口 3cm。經過約 7小時的水化反應，靜態破碎劑出現明顯的體積膨脹使石材出現裂縫，完成大理石的靜態 爆破。實施例2選取的水合膨脹性物質為工業級生石灰經1000°C煅燒形成的過燒石灰；水硬性 物質為矽酸鹽水泥和石膏；水合延緩劑為碳酸鉀、酒石酸、檸檬酸；減水劑為MNC-A1 型早強減水劑；膨脹增力劑為鈉基膨潤土；膠結增強劑為粉煤灰。其重量配比如下工業級過燒生石灰80份；矽酸鹽水泥6份；石膏3份；碳酸鉀2.8份；酒石酸 0.6份；檸檬酸0.6份；減水劑1份；鈉基膨潤土 4份；粉煤灰2份。將上述組分混合後攪拌均勻，使用球磨機球磨，並用20目篩網過篩，封裝在塑 料袋內。使用靜態破碎劑對材料進行處理的過程同實施例1。實施例3選取的水合膨脹性物質為工業級生石灰經1000°C煅燒形成的過燒石灰；水硬性 物質為矽酸鹽水泥和石膏；水合延緩劑為碳酸鉀、酒石酸、檸檬酸；減水劑為MNC-A1 型早強減水劑；膨脹增力劑為鈉基膨潤土；膠結增強劑為粉煤灰。其重量配比如下工業級過燒生石灰60份；矽酸鹽水泥4份；石膏2份；碳酸鉀1.8份；酒石酸 0.3份；檸檬酸0.3份；減水劑1份；鈉基膨潤土 2份；粉煤灰20份。靜態破碎劑製備過程對材料進行處理的過程同實施例1。實施例4選取的水合膨脹性物質為工業級生石灰經1000°C煅燒形成的過燒石灰；水硬性 物質為矽酸鹽水泥和石膏；水合延緩劑為碳酸鉀、酒石酸、檸檬酸；減水劑為MNC-A1 型早強減水劑；膨脹增力劑為鈉基膨潤土；膠結增強劑為粉煤灰。其重量配比如下工業級過燒生石灰90份；矽酸鹽水泥6份；石膏3份；碳酸鉀2.5份；酒石酸 0.6份；檸檬酸0.6份；減水劑2份；鈉基膨潤土 4份；粉煤灰30份。靜態破碎劑製備過程對材料進行處理的過程同實施例2。
權利要求
1.一種靜態破碎劑，其特徵在於，其組成及各組分的重量份配比如下 水合膨脹性物質，60-90份；水硬性物質，4-10份； 水合延緩劑，2-4份； 減水劑，1-2份； 膨脹增力劑，2-4份； 膠結增強劑，1-31份。
2.如權利要求1所述的靜態破碎劑，其特徵在於，所述水合膨脹性物質為過燒石灰。
3.如權利要求1所述的靜態破碎劑，其特徵在於，所述水硬性物質為矽酸鹽水泥和石膏。
4.如權利要求1所述的靜態破碎劑，其特徵在於，所述水合延緩劑為酒石酸、檸檬酸 和碳酸鉀中的至少一種。
5.如權利要求1所述的靜態破碎劑，其特徵在於，所述膨脹增力劑為鈉基膨潤土。
6.如權利要求1所述的靜態破碎劑，其特徵在於，所述膠結增強劑為粉煤灰。
7.權利要求1所述靜態破碎劑的製備方法，其特徵在於，按以下步驟進行1)按配比準備好各組分；2)將各組分混合併攪拌均勻；3)將混合好的原料球磨，過20-40目篩； 即得到靜態破碎劑產品。
8.權利要求1所述的靜態破碎劑在脆性材料的開採或切割中的應用。
9.如權利要求8所述的靜態破碎劑在脆性材料的開採或切割中的應用，其特徵在於， 所述的脆性材料為大理石或花崗巖或鐵礦。
全文摘要
本發明涉及一種靜態破碎劑。其組成及各組分的重量份配比為水合膨脹性物質60-90份；水硬性物質4-10份；水合延緩劑2-4份；減水劑1-2份；膨脹增力劑2-4份和膠結增強劑1-31份。本發明靜態破碎劑的各組分經混合、攪拌均勻、球磨、過篩即可封裝為成品。本發明靜態破碎劑為灰黃色粉末，不燃、不爆、爆破效率高、成品率高、廢碎材少、石質結構不受破壞，可廣泛應用於大理石、花崗巖及各種貴重脆性材料的切割和開採中。
文檔編號C04B28/14GK102010169SQ20091009069
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月8日 優先權日2009年9月8日
發明者曾慶軒, 李一鳴, 胡秀峰, 郭傳傑 申請人:北京中捷京工科技發展有限公司