可配合潜孔钻使用的静态破碎剂的制作方法
【专利摘要】本发明属于一种新型静态破碎剂，可配合潜孔钻使用，孔径可在75mm—105mm。以过烧石灰(CAO)经过球磨或雷蒙磨磨细，直至比表面积2100cm2/G—2700cm2/G。做为激发剂(43％—70％)，与凝结硬化剂(30％—40％)、催固增强剂(2％—5％)、减水剂(0.05％—0.1％)，延缓剂(5％—14％)混合而成。本发明解决了以前静态破碎施工中只能使用人工小孔径凿岩机而产生的人工成本高，效率低的问题。产品具有破碎力量大、机械化程度高、施工效率高等优点。
【专利说明】可配合潜孔钻使用的静态破碎剂
【技术领域】
[0001]本发明属于静态破碎剂，可配合潜孔钻使用，孔径可在75MM---105MM。
[0002]静态破碎剂，也称无声破碎剂，是一种能使岩石混凝土破裂的非爆破性化工类建材产品。国家标准为JC506—92。
【背景技术】
[0003]较早的静态破碎剂，如日本专利申请特开昭55-142894，其主要成份为硅酸三钙3CA0.S102,晶粒占24 % 26 % (重量)，CA0晶粒占30 % 60 % (重量)，石膏CAS04占5% 17% (重量)。上述晶粒按一定重量比，经过破碎磨细混合造粒后，在1400°C 1600°C下锻烧、磨细，得出的硅酸三钙3CA0.S102中含有50%以上CA0晶粒的烧结块粉末。这种破碎剂虽然有一定的膨胀力，但被破裂物开裂速度缓慢，一般约需数小时或数日，不能最大程度满足工程速度的需要。
[0004]国内的“低负温速效破碎剂”，专利申请号91100786.5及目前市面上所售其它静态破碎剂虽然比上述破碎剂在速度上，膨胀力上有所改进，但还存在下述问题，(1)普通风钻的孔径一般在38MM-46MM，因装药量少，影响到破碎量也较少；(2)普通风钻的人工成本高，钻孔效率低；(3)气温高时或孔径超过50MM时，冲孔现象控制不住的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种新型静态破碎剂，它能够配合机械化程度高的潜孔钻，凿岩台车施工，孔径可在75MM105MM，常温下甚至在36°C气温下不冲孔。比应用普通风钻的石方静力爆破，所用人工更少，效率更高。且膨胀力更大。
【具体实施方式】
[0006]本发明是这样实现的，主要原料为石灰石(CAC03)，经过(1450±50) °C高温锻烧，保温在48小时以上的过烧石灰(CA0)做为激发剂(43%—-70%)，与凝结硬化剂(30 % 40% )、催固增强剂(2 % 5 % )、减水剂(0.05 % 0.1 % )，延缓剂(5% 14% )混合而成。
[0007]其中过烧石灰做为激发剂，是膨胀源。过烧石灰从石灰窑中拣取并经过球磨或雷蒙磨磨细，直至比表面积2100CM2/G2700CM2/G。众所周知，氧化钙与水作用后，生成氢氧化钙，CA0+H20 = = CA (OH) 2+64.9KJ。水化反应初期，生成的CAO (0H) 2呈微细的胶质状，随着时间的推移，逐渐形成各向异性的六角形晶体，并使体积增大。经测定，在温度为20°C、水与破碎剂之比为0.3: 1时，其体积将自由膨胀四倍。因此，在受约束状态下这种膨胀将转化为压力而使介质破裂和破碎。加水后反应，产生水化热，在钻孔内产生蒸汽压力。同时，混合物中的3CA0.S102等物质在硬化和膨胀作用受到约束而产生固结作用时，与孔壁产生良好的堵塞。此时，蒸汽压力达到一定数值上时就会发生冲炮现象。达不到破碎岩石，混凝土的目的。
[0008]为防止过多的冲炮现象，需加入凝结硬化剂、催固增强剂、减水剂、延续剂等有机复合添加剂物质，以控制水化反应速度。
[0009]凝结硬化剂可以是波特兰水泥、矿渣硅酸盐水泥、白水泥、油井水泥等。作用是控制药剂向上膨胀及提供破碎强度，并调节增强剂的时间。
[0010]催固增强剂可以用硫铝酸盐早强水泥、CAS04。
[0011]加入减水剂的目的可使水灰比减少，增强混合物的膨胀能力，也可使凝结时间延长，流动性和和易性增强。若水的比例增大，则膨胀力急剧减少，以至失去破碎能力。主要有UNF2、NF、木质磺酸钙等。
[0012]延缓剂用于延迟药剂的水化反应速度。延缓剂有单一型或复合型两种。一般使用S102-AL203、FE203等。S102与AL203为活性矿物掺合料，无胶凝特性。但在有水条件下与CA(OH) 2反应，生成胶凝水化物，并能在水中或空气中硬化。
[0013]有益的效果
[0014]本发明具有显而易见的效果。本发明用于大孔径(75MM—105MM)的潜孔钻、凿岩台车钻孔的静力破碎中，不冲孔，开裂力量大，裂缝大。克服了静力破碎领域中以前只能使用小孔径(38MM42MM)人工凿岩作业的技术瓶颈。并且在静力破碎施工作业中，提高了机械化程度，降低了工人劳动强度，减少了人工成本，效率大大提高。
[0015]现结合实施的实例，叙述本发明的使用效果。
[0016]实例1:浙江湖州安吉县某公路扩建，遇一座10000余立方的花岗石山岗，因附近有通讯干线和高压电线，不能采用炸药爆破，只能采用静态爆破技术施工。当时是早春季节，气温为712°C，钻孔直径为100MM，孔距为80MM，孔深2.5M，激发剂、凝结硬化剂、催固增强剂、减水剂、延缓剂的比例65%、25%、2%、0.1%、8%。于早上7点装填完毕，于下午17点开裂。
[0017]实例2:湖北十堰市丹江口水库库区某石料厂，在房屋附近的石灰石基础上使用本发明做静态爆破实验。气温15°C左右，孔径105MM，孔深3米，孔距80CM，早上8点半装填完毕，至下午16点开裂。
[0018]实例3:深圳宝安区内某繁华路段，准备建一 23层建筑。在开挖地下室基坑时，遇到岩石。周围有居民楼及机关单位建筑，只能采用静态爆破技术施工。在当时32°C气温下，将激发剂、凝结硬化剂、催固增强剂、减水剂、延缓剂按43 %、40 %、3 %、0.1 %、14 %的比例混合，以0.25的水灰比，加水搅拌。使用凿岩台车钻孔，布孔参数:孔径为90MM，孔深为3M，孔距为60—80CM，于晚上10点成排装填完毕，第二天早上6点完全开裂。临空面不好的地方需用挖掘机的破碎锤扩大裂缝后装运；临空面好的地方裂缝宽度可插入成人手指，用挖掘机铲斗直接装运。取得了良好的工程效果。
【权利要求】
1.几种起到缓凝且催固增强作用的物质与过烧石灰混合制成的，可使用潜孔钻钻孔的新型号静态破碎剂。其特征是:主要原料为石灰石(CAC03)，经过(1450±50)°C高温锻烧，保温在48小时以上的过烧石灰(CAO)做为激发剂(43%--70% )，与凝结硬化剂(30% 40% )、催固增强剂(2% 5% )、减水剂(0.05% 0.1 % )，延缓剂(5% —14% )混合而成(重量比)。
2.如权利要求1所说的新型号静态破碎剂，其特征是其中的激发剂在(1450±50)°C高温锻烧，保温在48小时以上，再将此磨细至比表面积2100CM2/G2700CM2/G。
【文档编号】C04B22/06GK104418544SQ201310368514
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】张建彪, 杨锐 申请人:张建彪, 杨锐