[发明专利]一种静态破碎剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静态破碎剂及其制备方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

静态破碎剂又称胀裂剂、膨胀破碎剂、无声破碎剂等，是为破碎岩石、混凝土等介质等材料而研制的一种新型的粉状材料。静态破碎剂的成分以氧化钙（CaO）为主，并包含少量的无机盐化合物和有机复合添加剂。无机盐化合物和有机复合添加剂在整个静态破碎剂中以缓凝剂，减水剂和水硬性物质等形式存在。

静态破碎剂是一种以氧化钙为主要成分的化学制剂，是一种具有高膨胀性能的非爆炸性破碎材料，属于非燃、非爆、无毒物品。静态破碎剂与水混合后，自由状态下，静态破碎剂的体积将会发生膨胀。若将静态破碎剂与水混合后调成的浆体灌入岩石或混凝土钻孔中，经过水化反应后的静态破碎剂将对钻孔孔壁施加较大的膨胀压，进而达到破碎的目的。由于整个破碎过程是在无声音、无振动、无飞石情况下进行的，故称为静态破碎。静态破碎过程当中，需要在被破碎物体上钻孔，孔径尺寸较小，孔径尺寸一般在30-50mm，更大的孔径尺寸将可能导致静态破碎剂发生喷孔。基于这种情况，近年来针对静态破碎剂的研究，主要是静态破碎剂在小孔径中进行，目前对大孔径下静态破碎剂的膨胀力学行为认识仍有不足，而且大孔径下静态破碎剂的使用用途较少。

发生喷孔现象很可能对人身安全造成伤害，由于静态破碎剂浆体中含有大量的氢氧化钙，而氢氧化钙属于强碱物质，如果喷到皮肤上，很可能会发生烫伤。如果喷射到眼睛当中，甚至有失明的危险，所以填充完静态破碎剂浆体后，不可直视灌孔。因此，急需改善静态破碎剂的喷孔现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对高温喷孔现象对人身安全造成伤害的问题，提供了一种静态破碎剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种静态破碎剂，组成及各组分的重量份配比如下：

60~80份过烧石灰熟料，8~12份凝结硬化剂，10~15份凝结增强剂，2~4份增力剂，3~5份延缓剂，1~2份减水剂，1~2份导热剂。

所述过烧石灰熟料由工业重钙粉与氧化铁在1400~1450℃下煅烧制得，所述氧化铁的用量为工业重钙粉与氧化铁总质量的5~10%。

所述凝结硬化剂为硅酸盐水泥。

所述凝结增强剂为硫铝酸盐早强水泥。

所述增力剂为膨润土。

所述延缓剂为酒石酸、柠檬酸、碳酸钾、白糖、柠檬酸、葡萄糖酸钠、乙二醇、石膏中的多种。

所述减水剂为木质磺酸钙、聚羧酸高效减水剂中的一种。

所述导热剂为膨胀石墨。

所述的一种静态破碎剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

（1）按配比准备好各组分；

（2）取工业重钙粉与氧化铁混合均匀后加水拌合并模压成型，干燥后在1400~1450℃下煅烧，粉碎过筛得过烧石灰熟料；

（3）将过烧石灰熟料、凝结硬化剂、凝结增强剂、增力剂装入球磨机中球磨至比表面积为180~240m²/kg；

（4）再加入延缓剂、减水剂、导热剂，球磨至过60目筛，封装得静态破碎剂。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明通过高温烧结调控过烧石灰的晶体尺寸，并在烧结过程中向过烧石灰中掺杂氧化铁，在高温条件下与氧化钙形成凝胶相生成C₂F，C₂F是一种水化活性较低的矿物与水反应较慢，且在高温下形成的液相将成型的氧化钙晶体包裹住，降低破碎剂水化速度，延长凝结时间，膨胀压增长变缓，同时通过添加的导热剂释放水化产生的大量热量，改善高温喷孔现象；

（2）本发明通过凝结硬化剂和凝结增强剂增强与过烧石灰之间的胶结程度，保证硬结速度与膨胀增压速度一致，膨胀力强、安全、适应各种气候条件，可适当调节破坏物开裂时间、成本低。

具体实施方式