CN101544883B - 适用于多种温度的相变型无声破碎剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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℃，不包含100℃，与现有技术相比，本发明的无声破碎剂的适用温度范围为5～30℃，其凝结时间和膨胀压均符合中华人民共和国建材行业关于《无声破碎剂》的标准。

Description

适用于多种温度的相变型无声破碎剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及破碎剂技术领域，特别是涉及一种适用于多种温度的相变型无声破碎剂及其制备方法。
背景技术
中国建筑材料科学研究总院水泥科学研究所在1981年开始对无声破碎剂进行研究，于1983年通过部级技术鉴定。在中华人民共和国建材行业标准《无声破碎剂》(标准号JC506-92)中将“无声破碎剂”定义为：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备高膨胀性能的非爆破性破碎用粉状材料，称为无声破碎剂，主要利用氧化钙(f-CaO)高温煅烧后水化形成氢氧化钙(Ca(OH)2)，其体积膨胀的原理。现在，利用该技术生产的无声破碎剂种类繁多。但由于氧化钙水化受环境温度影响较大，所以，每种型号的产品都有适用的环境温度的限制，SCA-I型号的使用温度为25～40℃、SCA-II型号的使用温度为10～30℃、SCA-III型号的使用温度为-5～15℃。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有无声破碎剂受环境温度影响较大的缺陷，提供一种适用于多种温度环境的相变型无声破碎剂，同时，提供该无声破碎剂的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
按照重量份计算，本发明适用于多种温度的相变型无声破碎剂主要是由氧化钙70～90份、硅酸盐水泥5.5～23.5份、减水剂0.15～0.6份、相变材料3.0～5.5份和激发剂0.1～1.0份制备而成，其中，相变材料的相变温度为70℃～100℃，不包含100℃，所述相变材料为五水硫代硫酸钠，所述激发剂为正火石灰、氯化钠和碳酸钠中的一种，制备方法为：首先取氧化钙进行煅烧，煅烧后加入其它原料混合均匀，粉磨至比表面积2400～2600cm2/g，即得。水的相变温度为100℃，当相变材料的相变温度高于100℃，水就会变成气体，在相同压力下体积膨胀数倍，导致破碎材料发生喷射现象，破碎不成功。当相变温度低于70℃，达不到能量储备的效果。可以根据实际需要配制相变温度在70～100℃的相变材料。
优选的，还可以在上述适用于多种温度的相变型无声破碎剂中加入石膏0.5～2份、元明粉1～4.5份和蔗糖0.4～1.2份。石膏、元明粉和蔗糖可以更好的调整破碎剂的膨胀时间和膨胀系数。
进一步的，前适用于多种温度的相变型无声破碎剂是由氧化钙74.4份、硅酸盐水泥16.5份、减水剂0.6份、相变材料4份、激发剂0.5份、石膏2份、元明粉1.5份和蔗糖1份制备而成。
不经过高温煅烧的氧化钙水化速度很快，且伴随水化过程放出大量的热，对于做爆破剂来说就不能实现固体体积膨胀的这个环节，只有通过高温煅烧，氧化钙才会聚集成团形结晶，晶体的尺寸将不断增加。并且高温煅烧的氧化钙致密，单位质量面积较小，因而水化反应进行的就慢得多，因此活性最小，这样就能保证爆破剂加水搅拌后，氧化钙水化反应在水泥熟料终凝后开始，这一反应的进行就伴随体积的膨胀，最终就达到了破碎剂的破碎功能。
将相变材料掺入无声破碎剂中，由于氧化钙的水化反应属放热反应，当达到材料相变所需温度时，相变材料发生晶形改变，相变过程为吸热过程，所以，相变材料可以在很大程度上控制体系的温度，减缓无声破碎剂的水化反应速度，从而达到“一型多用”的最终目的。
与现有技术相比，本发明在无声破碎剂中加入相变材料，使其适用温度范围扩大为-5℃～30℃，其凝结时间和膨胀压均符合中华人民共和国建材行业关于《无声破碎剂》的标准。
具体实施方式
实施例1：氧化钙74.4kg、硅酸盐水泥16.5kg、FDN减水剂0.6kg、相变材料(五水硫代硫酸钠)4kg、激发剂(正火石灰)0.5kg、石膏2kg、元明粉1.5kg、蔗糖1kg
取氧化钙，在1400℃煅烧2小时后加入硅酸盐水泥、FDN减水剂、五水硫代硫酸钠、激发剂、石膏、元明粉和蔗糖，在粉磨机上粉磨至比表面积2500cm2/g，即得相变型无声破碎剂。
使用温度：-5℃～30℃。
凝结时间：初凝时间20～55分钟，终凝时间小于150分钟。
使用：产品打开后尽量用完，使用时加水，所加水量占总重的30～40％。
将本专利相变型无声破碎剂与SCA-I、SCA-II、SCA-III型无声破碎剂进行比较，实验方法依据标准《无声破碎剂》JC506-1992，实验数据如下表：
Figure GDA0000023222640000031
实施例2：取氧化钙70kg，在1300℃煅烧，加入硅酸盐水泥23.5kg、FDN减水剂0.4kg、五水硫代硫酸钠3kg、激发剂(氯化钠)0.1kg、石膏1.5kg、元明粉4.5kg、蔗糖0.4kg，混合均匀，在粉磨机上粉磨至比表面积2400cm2/g，即得。
实施例3：取氧化钙90kg，在1500℃煅烧，加入水泥20kg、减水剂(密胺系高效减水剂)0.5kg、五水硫代硫酸钠5.5kg、激发剂(碳酸钠)1kg，混合均匀，在粉磨机上粉磨至比表面积2450cm2/g，即得。
实施例4：取氧化钙80kg，在1440℃煅烧，加入水泥5.5kg、FDN减水剂0.15kg、五水硫代硫酸钠5kg、激发剂(正火石灰)0.3kg，混合均匀，在粉磨机上粉磨至比表面积2600cm2/g，即得。

Claims (3)

1.一种适用于多种温度的相变型无声破碎剂，其特征在于：按照重量份计算，它主要是由氧化钙70～90份、硅酸盐水泥5.5～23.5份、减水剂0.15～0.6份、相变材料3.0～5.5份和激发剂0.1～1.0份制备而成，其中，相变材料的相变温度为70℃～100℃，不包含100℃，所述相变材料为五水硫代硫酸钠，所述激发剂为正火石灰、氯化钠和碳酸钠中的一种，制备方法为：首先取氧化钙进行煅烧，煅烧后加入其它原料混合均匀，粉磨至比表面积2400～2600cm2/g，即得。
2.按照权利要求1所述适用于多种温度的相变型无声破碎剂，其特征在于：在所述无声破碎剂中还含有石膏0.5～2份、元明粉1～4.5份和蔗糖0.4～1.2份。
3.按照权利要求2所述适用于多种温度的相变型无声破碎剂，其特征在于：按照重量份计算，它是由氧化钙74.4份、硅酸盐水泥16.5份、减水剂0.6份、相变材料4份、激发剂0.5份、石膏2份、元明粉1.5份和蔗糖1份制备而成。
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