一种低温高效无声破碎剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种无声破碎剂，具体是一种低温高效无声破碎剂，属于建筑材料领域。本发明还涉及所述低温高效无声破碎剂的制备方法。


背景技术：

2.无声破碎剂，又称静态破碎是不产生噪声、震动和粉尘等公害，能平静而安全地破碎、解体岩石或混凝土构筑物的特殊破碎材料。它主要是利用装在介质钻孔中的无声破碎剂加水后发生的水化反应，使无声破碎剂发生晶体变形，产生体积膨胀，从而将膨胀压力施加给孔壁，当超过一定膨胀压力后孔壁便会产生开裂。它可广泛的用于混凝土构筑物的无声破碎、地下煤矿的开采、岩石的开采、大坝的拆除等工程，解决了爆破工程施工中遇到不允许使用炸药而又必须将混凝土或岩石进行破碎的难题。由于施工安全、易于管理、无污染、危险性小等优点，无声爆破在城区改造、市政水利、铁路、隧道、港口、码头、桥梁等拆除和改造项目中大量广泛的使用。目前市场上无声破碎剂品种繁多，但一般破碎剂在常温使用效果较好，但在低温和零下温度使用膨胀效果差，反应时间长。
3.相关专利文献：cn1038801a公开了一种低温型速效无声破碎剂，此产品适用于冬季低温条件下对混凝土构筑物拆除破碎及矿石的开采和切割。低温型速效无声破碎剂的主要技术特征是，制造一种低温速效破碎剂熟料，掺入一定量的激发物和减水缓凝剂，共同粉磨成一定颗粒的粉状物料。cn101544883 a公开了一种适用于多种温度的无声破碎剂及其制备方法，该无声破碎剂主要是由氧化钙、硅酸盐水泥、减水剂、相变材料和激发剂制备而成，其中，相变材料的相变温度为70℃～100℃。
4.以上这些技术对于如何使无声破碎剂能够在低温甚至负温度下仍能达到良好的破碎效果，并未给出具体的指导方案。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种低温高效无声破碎剂，它能够在低温甚至负温度下仍能达到良好的破碎效果。
6.为此，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述低温高效无声破碎剂的制备方法。
7.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
8.一种低温高效无声破碎剂，其技术方案在于它是由下述组分及质量份数的原料制成的：粉料a 60～90份，高效减水剂0～1份，高铝水泥5～20份，硬石膏2～10份，无碱速凝剂粉剂0～5份，磷渣0～10份。
9.上述粉料a是由下述组分及质量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉和三级土两种原料其中之一5～10份，石灰石80～90份，钢渣3～10份；上述粉料a的制备方法包括如下工艺步骤：
①
将制备上述粉料a的各原料(各组分)烘干并配料(按组分混合)，然后置于球磨机中粉磨，粉磨后的粉料细度为325～350目，筛余≤10％；
②
将上述粉料装入模具在压力机上
加压制饼，压力为20～25兆帕，保压10～15min，制成厚度为3～3.2cm、直径为6～6.5cm的圆饼；
③
将制成的上述圆饼置于高温炉中煅烧，升温至1400～1410℃，并在该温度下保温1～1.5h，然后将圆饼快速冷却至室温；
④
将冷却至室温后的上述圆饼破碎并置于球磨机中粉磨(研磨)，粉磨后得到粉料细度为325～350目、筛余≤10％的粉料a。
10.上述低温高效无声破碎剂的制备方法(生产工艺)是，将粉料a 60～90份、高效减水剂0～1份、高铝水泥5～20份、硬石膏2～10份、粉剂无碱速凝剂0～5份、磷渣0～10份加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得低温高效无声破碎剂。
11.上述技术方案中，优选的技术方案可以是：所述的硅藻土尾矿粉为硅藻土筛选后余下的尾矿粉；所述的硅藻土尾矿粉的主要成分以及重量百分比为：sio2:70.45,al2o3:14.26,fe2o3:2.69,mgo:0.65,cao:0.59,na2o:0.57,k2o:1.23,tio2:0.38,p2o5:0.0023,mno:0.0084。loss:6.22，所述的硅藻土尾矿为长白山地区硅藻土尾矿。上述的高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。上述的高铝水泥为纯铝酸钙水泥ca
‑
70，可以采用62.5水泥。上述的磷渣的主要成分以及重量百分比为：cao:51.23，al2o3:3.78,sio2:37.65，k2o：0.35，f:2.40，p2o5：1.35，mgo：1.05，tio2：0.13mno：0.02。所述磷渣为贵阳磷渣。上述粉料a中，所述的钢渣的主要成分以及重量百分比为：sio2:11.15,al2o3:2.33,fe2o3:12.92,mgo:5.65,cao:66.25。步骤
③
中的煅烧工艺为：圆饼的当前温度～300℃为升温8℃/分钟，300℃保温20min，300～900℃为升温5℃/分钟，在900℃保温30min，然后在90～100分钟内继续快速升温至1400～1410℃，并在该温度下保温1～1.5h，然后将圆饼在30～45分钟内快速冷却至室温(在30～45分钟内降温至25℃)。
12.上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的低温高效无声破碎剂，其特征在于它是由下述组分及重量份数的原料制成的：粉料a 70份，高效减水剂即聚羧酸减水剂粉剂0.2份，高铝水泥18份，硬石膏8份，无碱速凝剂粉剂0.5份，磷渣3.3份。上述粉料a是由下述组分及质量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉7份，石灰石90份，钢渣3份；上述粉料a的制备方法包括如下工艺步骤：
①
将制备上述粉料a的各原料烘干并配料，然后置于球磨机中粉磨(粉磨3.5h)，粉磨后的粉料细度为325目，筛余为8.3％；
②
将上述粉料装入模具在压力机上加压制饼，压力为20兆帕，保压10min，制成厚度为3cm、直径为6cm的圆饼；
③
将制成的上述圆饼置于高温炉中煅烧，煅烧工艺为：圆饼的当前温度～300℃为升温8℃/分钟，300℃保温20min，300～900℃为升温5℃/分钟，在900℃保温30min，然后在90分钟内继续快速升温至1400℃，并在该温度下保温1h，然后将圆饼在30分钟内快速冷却至室温；
④
将冷却至室温后的上述圆饼破碎并置于球磨机中粉磨，粉磨后得到粉料细度为325目、筛余≤10％的粉料a。上述低温高效无声破碎剂的制备方法是，将粉料a 70份、高效减水剂即聚羧酸减水剂粉剂0.3份、高铝水泥18份、硬石膏8份、无碱速凝剂粉剂0.5份、磷渣3.3份加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得低温高效无声破碎剂。
13.上述技术方案中，优选的技术方案还可以是下面的实施例2。
14.本发明提供了一种低温高效无声破碎剂，是一种非爆破性无声破碎剂材料，它能够在低温甚至负温度下仍能达到良好的破碎效果。参见本说明书后面的低温高效无声破碎剂检测结果表(表1和表2)。本发明在低温和零下温度(
‑
10℃～3℃)使用膨胀效果好，反应时间短。本发明的凝结时间为18～25分钟，4小时的膨胀压为25～30mpa，膨胀压大。适用于冬季低温条件下对混凝土构筑物拆除破碎及矿石的开采和切割。在
‑
10℃～3℃条件下，其
与水以一定的比例(1:0.22～1:0.35)在高速搅拌(700
‑
1200r/min)下搅拌5min调成浆体灌入岩石和混凝土钻孔中，一般在30～60分钟开裂。
具体实施方式
15.为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.实施例1：本发明所述的低温高效无声破碎剂是由下述组分及重量份数的原料制成的：粉料a70份，高效减水剂即聚羧酸减水剂粉剂0.2份，高铝水泥18份，硬石膏8份，无碱速凝剂粉剂0.5份，磷渣3.3份。
17.上述粉料a是由下述组分及质量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉7份，石灰石90份，钢渣3份；上述粉料a的制备方法包括如下工艺步骤：
①
将制备上述粉料a的各原料烘干并配料，然后置于球磨机中粉磨(粉磨3.5h)，粉磨后的粉料细度为325目，筛余为8.3％；
②
将上述粉料装入模具在压力机上加压制饼，压力为20兆帕，保压10min，制成厚度为3cm、直径为6cm的圆饼；
③
将制成的上述圆饼置于高温炉中煅烧，煅烧工艺为：圆饼的当前温度～300℃为升温8℃/分钟，300℃保温20min，300～900℃为升温5℃/分钟，在900℃保温30min，然后在90分钟内继续快速升温至1400℃，并在该温度下保温1h，然后将圆饼在30分钟内快速冷却至室温；
④
将冷却至室温后的上述圆饼破碎并置于球磨机中粉磨，粉磨后得到粉料细度为325目、筛余≤10％的粉料a。
18.上述低温高效无声破碎剂的制备方法是，将粉料a 70份、高效减水剂即聚羧酸减水剂粉剂0.3份、高铝水泥18份、硬石膏8份、无碱速凝剂粉剂0.5份、磷渣3.3份加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得低温高效无声破碎剂。凝结时间按gbt 1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》检测，膨胀压按jc 506《无声破碎剂》sac
‑ⅲ
检测，其检测结果见表1。
19.表1实例1制备的低温高效无声破碎剂检测结果表
[0020][0021]
实施例2：本发明所述的低温高效无声破碎剂是由下述组分及重量份数的原料制成的：粉料a85份，高效减水剂即聚羧酸减水剂粉剂0.5份，高铝水泥10份，硬石膏6份，无碱速凝剂粉剂3份，磷渣8份。
[0022]
上述粉料a是由下述组分及质量份数的原料制成的：硅藻土尾矿粉7份，石灰石85
份，钢渣8份；上述粉料a的制备方法包括如下工艺步骤：
①
将制备上述粉料a的各原料烘干并配料，然后置于球磨机中粉磨(粉磨3.5h)，粉磨后的粉料细度为325目，筛余为7.1％；
②
将上述粉料装入模具在压力机上加压制饼，压力为20兆帕，保压10min，制成厚度为3cm、直径为6cm的圆饼；
③
将制成的上述圆饼置于高温炉中煅烧，煅烧工艺为：圆饼的当前温度～300℃为升温8℃/分钟，300℃保温20min，300～900℃为升温5℃/分钟，在900℃保温30min，然后在100分钟内继续快速升温至1400℃，并在该温度下保温1h，然后将圆饼在45分钟内快速冷却至室温；
④
将冷却至室温后的上述圆饼破碎并置于球磨机中粉磨，粉磨后得到粉料细度为325目、筛余≤10％的粉料a。
[0023]
上述低温高效无声破碎剂的制备方法是，将粉料a 85份、高效减水剂即聚羧酸减水剂粉剂0.3份、高铝水泥10份、硬石膏6份、无碱速凝剂粉剂3份、磷渣8份加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得低温高效无声破碎剂。凝结时间按gbt 1346《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》检测，膨胀压按jc 506《无声破碎剂》sac
‑ⅲ
检测，其检测结果如下：
[0024]
表2实施例2制备的低温高效无声破碎剂检测结果表
[0025][0026]
上述各实施例中，所述的硅藻土尾矿粉为硅藻土筛选后余下的尾矿粉；所述的硅藻土尾矿粉的主要成分以及重量百分比为：sio2:70.45,al2o3:14.26,fe2o3:2.69,mgo:0.65,cao:0.59,na2o:0.57,k2o:1.23,tio2:0.38,p2o5:0.0023,mno:0.0084。loss:6.22。所述的硅藻土尾矿为长白山地区硅藻土尾矿。上述的高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。上述的高铝水泥为纯铝酸钙水泥ca
‑
70，可以采用62.5水泥。上述的磷渣的主要成分以及重量百分比为：cao:51.23，al2o3:3.78,sio2:37.65，k2o：0.35，f:2.40，p2o5：1.35，mgo：1.05，tio2：0.13mno：0.02。所述磷渣为贵阳磷渣。上述粉料a中，所述的钢渣的主要成分以及重量百分比为：sio2:11.15,al2o3:2.33,fe2o3:12.92,mgo:5.65,cao:66.25。
[0027]
本发明提供了一种低温高效无声破碎剂，是一种非爆破性无声破碎剂材料，它能够在低温甚至负温度下仍能达到良好的破碎效果。参见表1和表2，本发明在低温和零下温度(
‑
10℃～3℃)使用膨胀效果好，反应时间短。本发明的凝结时间为18～25分钟，4小时的膨胀压为25～30mpa，膨胀压大。适用于冬季低温条件下对混凝土构筑物拆除破碎及矿石的开采和切割。在
‑
10℃～3℃条件下，其与水调成浆体灌入岩石和混凝土钻孔中，一般在30～60分钟开裂。
[0028]
综上所述，本发明的低温高效无声破碎剂，能够在低温甚至负温度下仍能达到良好的破碎效果。