本发明涉及一种静态破碎剂的制备方法，属于破碎剂制备技术领域。
背景技术：
近年来，随着工业，交通和城市建设的飞速发展，拆除工程量急剧增加，迫切
需要发展一种破碎效率高，施工安全，没有环境污染的破碎方法及其所用的破碎剂，这种新的破碎技术己经引起人们的关注和重视，许多国家都在积极开展静态破碎剂理论及应用方面的研究和开发。静态破碎剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅等元素的物质，用适量水调成流动浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁。将混凝土构筑物或岩石悄悄地破碎。静态破碎剂的主要成分是氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙是静态破碎剂产生膨胀压力的来源。氧化钙价格便宜，材料来源丰富。所以合理地使用静态破碎剂，可以获得非常显著的技术经济效益。
静态破碎剂一般是由氧化钙，氧化镁等为主要原料，氧化钙来源丰富，易得，价格低廉，现在一般采用氧化钙。氧化钙可从石灰石锻烧制成的生石灰获得，也可从锻烧白云石获得。它与水反应生成氢氧化钙固体后，放出热量，同时发生体积膨胀，产生膨胀压力。当处于被破碎物体的封闭的装料孔中时，固体牢固地挤压在孔料中，对孔壁作功，使物体破碎。从热力学分析，氧化钙和水很易反应完全，反应速度很快。实际使用中易出现问题，在浆体施工时，在破碎剂与水搅拌混合过程中，就有一部分氧化钙与水反应，这样就损失掉了一些膨胀作功的能量，降低了破碎效果，膨胀压力较低，钻孔数量多，开裂时间长，对钢筋混凝土破碎效果欠佳，同时在使用时由于反应迅速，积聚大量热能。温度可上升到100℃以上，使尚未反应的水大量气化，物料容易喷射出来，伤害施工者的眼睛和头部。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统的静态破碎剂膨胀压力较低，开裂时间长，破碎效果差，且使用时还容易产生喷出现象，存在安全隐患的问题，提供了一种利用吸水后膨胀的物质产生的压力和与水反应后放出大量的热的物质相互结合制备得到静态破碎剂的方法，本发明首先将蓖麻纤维用碱进行改性，得改性蓖麻纤维粉末，将其与丙烯酸、丙烯酰胺及高岭土进行交联反应，反应结束后干燥至恒重，制备得到吸水膨胀的干燥物粉末，再将石灰石完全煅烧，煅烧后粉碎，得生石灰粉末，最后将生石灰粉末、干燥物粉末、硅酸盐水泥、减水剂等物质混合，即可得到静态破碎剂，本发明制备的静态破碎剂在使用时会释放出较大的膨胀压力，缩短了开裂时间，提高了破碎效果，同时物料不易喷射出来，降低了安全隐患，具有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取40～60g蓖麻纤维，按质量比1:10与质量分数10%氢氧化钠溶液混合，混合后加热至110～120℃，保温搅拌20～30min后，冷却至室温并抽滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣4～6次后放入烘箱中，在100～105℃下干燥6～8h，干燥后粉碎，过100～120目筛，得改性蓖麻纤维粉末；
（2）称取20～22g上述改性蓖麻纤维粉末加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入100～150mL去离子水，放入水浴锅中，加热至70～75℃，保温搅拌25～35min，搅拌后加入30～35g丙烯酸，随后滴加10～12mL质量分数15%氢氧化钠溶液，控制5～10min滴完，滴完后依次加入40～50g丙烯酰胺、15～20g高岭土、2～4gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺和1～3g过硫酸铵，在70～80℃条件下搅拌反应4～6h，反应结束后冷却至室温，出料后过滤得反应物，并分别用去离子水和无水乙醇洗涤反应物2～4次，洗涤后放入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得干燥物，粉碎后过200～220目筛，得干燥物粉末，备用；
（3）称取3～5kg石灰石，加入到冲击式破碎机中，破碎30～40min后过40～50目筛，得石灰石颗粒，将石灰石颗粒加入马弗炉中，以15～20℃/min速率升温至1000～1100℃，保温煅烧1～2h，煅烧同时利用鼓风机向马弗炉中通入空气，通入量为1～3m3/min，煅烧后停止通入空气并冷却至室温，出料得生石灰，将生石灰放入气流粉碎机中粉碎，过300～320目筛，得生石灰粉末； （4）按重量份数计，分别选取40～50份上述生石灰粉末、20～30份步骤（2）备用的干燥物粉末、15～20份硅酸盐水泥、15～20份木质素磺酸钠、1～3份氧化钠、6～10份葡萄糖酸钠和2～4份甘油，搅拌混合均匀后即可得到静态破碎剂。
本发明的应用方法：选择需破碎物体钢筋混凝土，对其进行打孔，孔径为35～50mm，孔距为15～20mm，孔深为80～105%H，抵抗线为15～25cm，待打孔结束后，将孔清理干净，不得留有水和杂物，按20～25kg/m3用量，将本发明制备的静态破碎剂与静态破碎剂质量28～35%的水进行搅拌混合均匀后的浆料，利用灌入法灌入至孔内，捣实，直至堵塞孔口，即可。经检测，本发明制备的静态破碎剂膨胀压力可达110～130MPa，且灌浆后2～10h，可将钢筋混凝土需破碎物体破碎。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的静态破碎剂释放的膨胀压力大，膨胀压力可达110～130MPa，提高了破碎效果；
（2）本发明制备的静态破碎剂减少了其开裂时间，在使用后2～10h，可将需破碎物体破碎；
（3）本发明制备的静态破碎剂不易喷射出来，降低了安全隐患，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
首先称取40～60g蓖麻纤维，按质量比1:10与质量分数10%氢氧化钠溶液混合，混合后加热至110～120℃，保温搅拌20～30min后，冷却至室温并抽滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣4～6次后放入烘箱中，在100～105℃下干燥6～8h，干燥后粉碎，过100～120目筛，得改性蓖麻纤维粉末；称取20～22g上述改性蓖麻纤维粉末加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入100～150mL去离子水，放入水浴锅中，加热至70～75℃，保温搅拌25～35min，搅拌后加入30～35g丙烯酸，随后滴加10～12mL质量分数15%氢氧化钠溶液，控制5～10min滴完，滴完后依次加入40～50g丙烯酰胺、15～20g高岭土、2～4gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺和1～3g过硫酸铵，在70～80℃条件下搅拌反应4～6h，反应结束后冷却至室温，出料后过滤得反应物，并分别用去离子水和无水乙醇洗涤反应物2～4次，洗涤后放入烘箱中，在105～110℃下干燥至恒重，得干燥物，粉碎后过200～220目筛，得干燥物粉末，备用；再称取3～5kg石灰石，加入到冲击式破碎机中，破碎30～40min后过40～50目筛，得石灰石颗粒，将石灰石颗粒加入马弗炉中，以15～20℃/min速率升温至1000～1100℃，保温煅烧1～2h，煅烧同时利用鼓风机向马弗炉中通入空气，通入量为1～3m3/min，煅烧后停止通入空气并冷却至室温，出料得生石灰，将生石灰放入气流粉碎机中粉碎，过300～320目筛，得生石灰粉末；最后按重量份数计，分别选取40～50份上述生石灰粉末、20～30份备用的干燥物粉末、15～20份硅酸盐水泥、15～20份木质素磺酸钠、1～3份氧化钠、6～10份葡萄糖酸钠和2～4份甘油，搅拌混合均匀后即可得到静态破碎剂。
实例1
首先称取60g蓖麻纤维，按质量比1:10与质量分数10%氢氧化钠溶液混合，混合后加热至120℃，保温搅拌30min后，冷却至室温并抽滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣6次后放入烘箱中，在105℃下干燥8h，干燥后粉碎，过120目筛，得改性蓖麻纤维粉末；称取22g上述改性蓖麻纤维粉末加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入150mL去离子水，放入水浴锅中，加热至75℃，保温搅拌35min，搅拌后加入35g丙烯酸，随后滴加12mL质量分数15%氢氧化钠溶液，控制10min滴完，滴完后依次加入50g丙烯酰胺、20g高岭土、4gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺和3g过硫酸铵，在80℃条件下搅拌反应6h，反应结束后冷却至室温，出料后过滤得反应物，并分别用去离子水和无水乙醇洗涤反应物4次，洗涤后放入烘箱中，在110℃下干燥至恒重，得干燥物，粉碎后过220目筛，得干燥物粉末，备用；再称取5kg石灰石，加入到冲击式破碎机中，破碎40min后过50目筛，得石灰石颗粒，将石灰石颗粒加入马弗炉中，以20℃/min速率升温至1100℃，保温煅烧2h，煅烧同时利用鼓风机向马弗炉中通入空气，通入量为3m3/min，煅烧后停止通入空气并冷却至室温，出料得生石灰，将生石灰放入气流粉碎机中粉碎，过320目筛，得生石灰粉末；最后按重量份数计，分别选取50份上述生石灰粉末、30份备用的干燥物粉末、20份硅酸盐水泥、20份木质素磺酸钠、3份氧化钠、10份葡萄糖酸钠和4份甘油，搅拌混合均匀后即可得到静态破碎剂。
选择需破碎物体钢筋混凝土，对其进行打孔，孔径为50mm，孔距为20mm，孔深为105%H，抵抗线为25cm，待打孔结束后，将孔清理干净，不得留有水和杂物，按20kg/m3用量，将本发明制备的静态破碎剂与静态破碎剂质量35%的水进行搅拌混合均匀后，得浆料，随后利用灌入法将浆料灌入至孔内，捣实，直至堵塞孔口，即可完成破碎剂的使用。经检测，本发明制备的静态破碎剂膨胀压力可达130MPa，且灌浆后4h，可将钢筋混凝土需破碎物体破碎。
实例2
首先称取40g蓖麻纤维，按质量比1:10与质量分数10%氢氧化钠溶液混合，混合后加热至110℃，保温搅拌20min后，冷却至室温并抽滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣4次后放入烘箱中，在100℃下干燥6h，干燥后粉碎，过100目筛，得改性蓖麻纤维粉末；称取20g上述改性蓖麻纤维粉末加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入100mL去离子水，放入水浴锅中，加热至70℃，保温搅拌25min，搅拌后加入30g丙烯酸，随后滴加10mL质量分数15%氢氧化钠溶液，控制5min滴完，滴完后依次加入40g丙烯酰胺、15g高岭土、2gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺和1g过硫酸铵，在70℃条件下搅拌反应4h，反应结束后冷却至室温，出料后过滤得反应物，并分别用去离子水和无水乙醇洗涤反应物2次，洗涤后放入烘箱中，在105℃下干燥至恒重，得干燥物，粉碎后过200目筛，得干燥物粉末，备用；再称取3kg石灰石，加入到冲击式破碎机中，破碎30min后过40目筛，得石灰石颗粒，将石灰石颗粒加入马弗炉中，以15℃/min速率升温至1000℃，保温煅烧1h，煅烧同时利用鼓风机向马弗炉中通入空气，通入量为1m3/min，煅烧后停止通入空气并冷却至室温，出料得生石灰，将生石灰放入气流粉碎机中粉碎，过300目筛，得生石灰粉末；最后按重量份数计，分别选取40份上述生石灰粉末、20份备用的干燥物粉末、15份硅酸盐水泥、15份木质素磺酸钠、1份氧化钠、6份葡萄糖酸钠和2份甘油，搅拌混合均匀后即可得到静态破碎剂。
选择需破碎物体钢筋混凝土，对其进行打孔，孔径为35mm，孔距为15mm，孔深为80%H，抵抗线为15cm，待打孔结束后，将孔清理干净，不得留有水和杂物，按23kg/m3用量，将本发明制备的静态破碎剂与静态破碎剂质量28%的水进行搅拌混合均匀后，得浆料，随后利用灌入法将浆料灌入至孔内，捣实，直至堵塞孔口，即可完成破碎剂的使用。经检测，本发明制备的静态破碎剂膨胀压力可达110MPa，且灌浆后10h，可将钢筋混凝土需破碎物体破碎。
实例3
首先称取45g蓖麻纤维，按质量比1:10与质量分数10%氢氧化钠溶液混合，混合后加热至115℃，保温搅拌25min后，冷却至室温并抽滤，得滤渣，用去离子水洗涤滤渣5次后放入烘箱中，在102℃下干燥7h，干燥后粉碎，过110目筛，得改性蓖麻纤维粉末；称取21g上述改性蓖麻纤维粉末加入三口烧瓶中，并向三口烧瓶中加入110mL去离子水，放入水浴锅中，加热至72℃，保温搅拌30min，搅拌后加入32g丙烯酸，随后滴加11mL质量分数15%氢氧化钠溶液，控制7min滴完，滴完后依次加入45g丙烯酰胺、17g高岭土、3gN,N'-亚甲基双丙烯酰胺和2g过硫酸铵，在75℃条件下搅拌反应5h，反应结束后冷却至室温，出料后过滤得反应物，并分别用去离子水和无水乙醇洗涤反应物3次，洗涤后放入烘箱中，在107℃下干燥至恒重，得干燥物，粉碎后过210目筛，得干燥物粉末，备用；再称取4kg石灰石，加入到冲击式破碎机中，破碎35min后过45目筛，得石灰石颗粒，将石灰石颗粒加入马弗炉中，以17℃/min速率升温至1050℃，保温煅烧1h，煅烧同时利用鼓风机向马弗炉中通入空气，通入量为2m3/min，煅烧后停止通入空气并冷却至室温，出料得生石灰，将生石灰放入气流粉碎机中粉碎，过310目筛，得生石灰粉末；最后按重量份数计，分别选取45份上述生石灰粉末、25份备用的干燥物粉末、17份硅酸盐水泥、17份木质素磺酸钠、2份氧化钠、8份葡萄糖酸钠和3份甘油，搅拌混合均匀后即可得到静态破碎剂。
选择需破碎物体钢筋混凝土，对其进行打孔，孔径为40mm，孔距为18mm，孔深为100%H，抵抗线为20cm，待打孔结束后，将孔清理干净，不得留有水和杂物，按25kg/m3用量，将本发明制备的静态破碎剂与静态破碎剂质量30%的水进行搅拌混合均匀后，得浆料，随后利用灌入法将浆料灌入至孔内，捣实，直至堵塞孔口，即可完成破碎剂的使用。经检测，本发明制备的静态破碎剂膨胀压力可达120MPa，且灌浆后8h，可将钢筋混凝土需破碎物体破碎。