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使用静态破碎剂的过程有哪些?

《水泥破碎剂使用方法》水泥地面破碎剂

静态破碎剂指凡经高温煅烧以氧化钙为主体的无机化合物,掺入适量外加剂共同粉磨制成的具有高膨胀性能的非爆破性破碎用粉状材料。

随着膨胀压力的增大, 岩石的破碎发展过程如下: 裂缝的发生、发展、张开幅度的增大, 这是与普通炸药破岩机理的区别。

假设在无限大的弹性体内有一孔, 该孔半径 , 内壁作用压力, 此时任意半径处的径向拉伸应力 、切向拉伸应力。

当拉伸应力超过被破碎体的抗拉强度时,被破碎体便产生裂纹进而导致破碎。

由于破碎剂的膨胀压力所产生的压应力和垂直方向的拉应力的作用, 不仅在孔的周边产生裂缝,而且破碎剂的膨胀压力在裂缝发生后一直持续下去。因此, 所发生的裂缝也继续发展下去, 这样依次不断地发生新的裂缝。通常, 在单一孔内产生的裂缝有2~4 条 。

岩石和混凝土都是脆性材料, 一般岩石的抗拉强度约为5~10MPa ; 混凝土的抗拉强度约为2~6MPa , 而静态破碎剂产生的压力为40MPa 以上。因此, 只要合理的选择钻孔参数, 就能较容易的破碎混凝土和各种岩石。

在实际工程中, 通常采用同一种孔径、同一药剂, 同时装药。也就是说, 在任何时刻, 两炮孔参数及作用效果是一致的。

为了取得较大的σ值, 以促进裂纹的发展, 应尽可能增大孔径并缩小孔眼间距。当有许多孔眼以等间距成排布置时, 被破碎体所受应力会得到加强, 在各孔眼之间就会呈现最大的压应力和拉应力。由于孔眼轴心面上的拉应力的叠加, 使轴心面上的孔壁处的拉应力值最大, 并最先达到被破碎体的抗拉强度, 于是就会在孔眼轴心面的孔壁面处,最先开始产生径向裂纹, 随着膨胀压力的增大, 裂纹逐渐加大加深。

无声破碎剂的使用规定

(1) 破碎剂不属于危险物品。

因而在购买、运输、保管、使用中,不受任何限

(2) 施工过程安全。

不存在炸药爆破时产生的震动、空气冲击波、飞石、噪音、有毒气体和粉尘的危害。

(3) 施工简单。

破碎剂用水拌合后灌入炮孔即可,无须堵塞;不需专业工种。

(4) 需破则破,需留则留。

按照要求,设计适当的参数,可达到有计划地分裂、切割岩石和混凝土的目的。

静态破碎法 ( 静态爆破技术 ),是近年来发展起来的一种破碎(或切割)岩石和混凝土的新方法,亦称静力迫裂和静力破碎技术。

1、作用原理

将一种含有钼、镁、钙、钛等元素的无机盐粉末状静态破碎剂,用适量水调成流动状浆体,直接灌入钻孔中,经水化反应,使晶体变形,随时间的增长产生巨大膨胀压力(径向压应力和环向拉应力),缓慢地、静静地施加给孔壁,经过一段时间后达到最大值,将混凝土或岩石胀裂、破碎。

因为一般被解体的岩石或混凝土均属脆性材料,脆性材料的抗压强度大,抗拉强度小,其抗拉强度远小于抗压强度。岩石的抗拉强度为 4 -10Mpa ,混凝土的抗拉强度约 1.5 - 3.0Mpa ,约相当于其抗压强度的 1/10 - 1/20 。而通常静态破碎剂的膨胀压力可达 30 - 50Mpa 。所以,合理的破碎设计(装药量、孔径、孔深和孔间距的确定)是能够使孔眼周围的介质受到充分破坏的。只要约束继续存在,破碎剂就有持续产生或残留一定程度的膨胀压力的性质,因而能继续增大或产生新的裂缝。

经测定,在温度为 20 ℃、水与破碎剂之比为0.3:1 时,其体积将自由膨胀四倍。

2、适用范围

(1)混凝土和砖石结构物的破碎拆除;

(2)各种岩石的破碎或切割。

或作二次破碎。但不适用于多孔体和高耸结构。

3、优点:(安全、方便)

(1) 破碎剂不属于危险物品。

因而在购买、运输、保管、使用中,不受任何限制。

(2) 施工过程安全。

不存在炸药爆破时产生的震动、空气冲击波、飞石、噪音、有毒气体和粉尘的危害。

(3) 施工简单。

破碎剂用水拌合后灌入炮孔即可,无须堵塞;不需专业工种。

(4) 需破则破,需留则留。

按照要求,设计适当的参数,可达到有计划地分裂、切割岩石和混凝土的目的。

但是,静态破碎剂使用范围有一定的局限性。与炸药相比,能量不如炸药大,钻孔多,破碎效果受气温及施工人员经验影响较大。在不允许使用爆破方法的环境中,才显露出它的优越性。

4、静态破碎剂的历史

1968年日本大成建设技术研究所的田中秀男,以《混凝土结构物的破碎工法》为题申请专利,其成果的主要内容是:将 CaO 或 MgO 与水拌合后充填到炮孔中,利用浆体水化反应导致体积膨胀产生压力,使建筑物破坏。这是最早出现的静态破碎剂。以后日本的小野、住友等株式会社也作了大量的试验研究并获得成功。目前,日本市场上公开出售的静态破碎剂量最少有五种,其适用的温度在-5℃到35℃之间。

国内80年代初以来,也先后研制成功。但由于市场、原材料、技术、体制等原因,静态破碎剂这种产品没有得到进一步的开发。近两年来,随着炸药使用的限制及环保的要求,静态破碎剂越来越受到人们的青睐。

5、膨胀压力与温度的关系

破碎剂水化反应的速度与温度有密切的关系。以前我厂没有实行“订单式”生产以前,春秋型静态破碎剂适用温度在 10 ℃ ---25 ℃之间,即使在这一范围内,若分别在温度 13 ℃和 20 ℃使用时,在同一时间产生的膨胀压力也相差一倍。以致一天之中的旱、中、晚灌浆对破碎效果都有很大影响。

我厂为方便施工和提高破碎效果,实行“订单式”生产,即根据各地不同的施工环境温度和被破碎材质硬度,生产出适合各地客户的产品。

6、裂缝分布与孔位的关系

静态破碎剂引起的裂缝类型与炮孔的布置情况密切相关,详情请看《第二代“神力”牌静态破碎剂使用经验与技巧》。

南阳市神力静态破碎剂厂 编

---摘自中国力学学会工程爆破专业委员会相关文章---

用什么化工原料破坏混凝土最快

腐蚀混凝土,主要是腐蚀胶凝材料——硬化水泥浆体。硬化水泥浆体主要由水泥水化反应产物硅酸钙凝胶、氢氧化钙、硫铝酸钙等构成。

对于低强度、没有掺矿物掺合料(矿粉、粉煤灰、硅灰)的混凝土,水泥水化产物中氢氧化钙含量高,并且渗透性高,使用低浓度酸和硫酸盐可以有效腐蚀氢氧化钙。

对于高强和掺矿物掺合料混凝土,则使用氢氟酸来腐蚀才比较快。氢氟酸能够有效分解硅酸钙凝胶。

静态破碎剂有哪些优点?

安全,易管理。静态膨胀剂为非bao炸危险品,施工时不需要雷管炸药,无需班里常规炸药膨胀所需要的各种许可.证。操作时不需要膨胀等特殊工种。破碎剂与其它普通货物一样可以购买、运输、使用。环保材料。使用中无声、无振动、无飞石、无毒气、无粉尘,是国际流行的无公害环保产品。施工简单,易操作。用水搅拌后灌入钻孔中即可。使用方便。按破碎要求,设计适当的孔径、孔距、角度,能够达到“外科手.术式”的分裂、切割岩石和混凝土。针对开采岩石可提高石材成材率3-4倍。 在不适于炸药膨胀环境条件下,更显其超众的优越性。最.新卷型破碎剂,适用环境温度范围更广(-5℃到40℃),使用更方便,效力更大。静态破碎剂操作简便,携带和运输安全,切割和破碎岩石时可做到无飞石、无震动、无冲击波、无噪声、无粉尘、无毒气排放等危害,因此可用于城市建筑物拆除、岩石基槽开挖、大块岩石的二次破碎和石料开采等工程。

静态破碎剂是一种以生石灰和硅酸盐为主的白色粉末状物质,用水调制成浆体,装入炮孔中,将土石方破碎。它的膨胀压力一般为30~50MPa,开裂时间为1〜50h不等。高能燃烧剂主要用于近人爆破中,按组成不同分为高能燃烧剂和髙能复合燃烧剂两种。前者主要由金属氧化物(二氧化锰、氧化铜)和金属还原剂(铝粉)组成;后者是在高能燃烧剂的基础上掺入适量硝酸铵炸药,形成一种以静态为主,又具有某种动态爆破特点(反应速度快、高能、高效、应用范围广等)的高能复合燃烧爆破剂。

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