CN103951303A - 一种抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其特征在于：包含如下重量份数的组分：氟化钠5~20，氟硅酸镁60~100，二水石膏5~20。防喷机理是：在爆破孔中灌入无声破碎剂浆体后的8—20分是最容易发生喷孔事故的危险时段，将防喷剂加入无声破碎剂后，产生吸热反应，可有效降低初始水化热的温度，从而阻止早期水化的剧烈进行，延迟水化热温峰出现的时间，安全度过喷孔的危险时段，从而防止喷孔事故的发生；在灌孔后约1h，水化反应照常进行，不妨碍膨胀压的增长和破碎效果。使用该发明的产品，可以做到完全防喷。

Description

一种抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂

技术领域

本发明属于无声破碎剂技术领域，具体涉及一种抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂。 

背景技术

无声破碎剂，亦称静态爆破剂，是一种具有高膨胀性能的粉末状无机材料。是由经回转窑煅烧的高钙膨胀熟料加入辅助材料和适量外加剂共同粉磨制成。无声破碎剂以结晶态fCaO为主要成分，将其加水拌成浆、灌入爆破孔中，迅速进行水化反应产生热量、膨胀，有效成分越高、膨胀能越大，将被破碎物体胀裂。它是一种用于混凝土建筑物拆除工程、定向爆破工程，用于大理石、花岗岩等贵重石材矿山开采等方面的专用产品。破碎过程中，无噪声、无粉尘、不产生有害气体，开采率高、节约资源、环保安全，操作简便；避免了传统硝铵炸药爆破在安全、环保等方面的缺陷。

按我国产品标准规定，无声破碎剂产品分三个型号，Ⅰ型适用环境温度25℃～40℃，适于夏季使用；Ⅱ型适用温度15℃～30℃，适于春秋使用；Ⅲ型适用温度5℃～15℃，适于冬季使用。

我国两广、港澳地区及中东、西亚地区温度长期达40℃以上，有时高达50℃；而一个工厂同时期生产的同型号产品会同时用于不同的地区，实际温度与适用温度之间温差达10℃以上是经常发生的；在这种情况下，因超过标准规定的环境温度，无声破碎剂灌入爆破孔不久（约10—20分）就急速水化，热量聚集，尚未硬化的浆体受热气推动、喷出孔外，行业内称作喷孔。喷孔的直接损失是失去破碎功能，需要返工；间接危害是造成人身安全事故与供需纠纷。

因而，从产品本身做到防止喷孔是无声破碎剂行业的关键技术，也是无声破碎剂应用领域共同期盼解决的一项重要指标。防止喷孔涉及产品使用安全性，无论从何角度来看，都应该视为一项严格的产品指标，但目前尚未作为技术指标列入产品标准。尽管人们采取了如下多种措施，喷孔事故仍时有发生。

目前无声破碎剂厂家使用的防喷措施大体有以下几种：第一，增大细度，使产品粉末颗粒度增大，以降低水化速度；第二，在无声破碎剂颗粒表面用酯类化合物包裹，以延缓水分与产品颗粒的接触时间；第三，加大缓凝剂用量，尽力推迟水化反应；第四，降低产品??CaO有效含量，以牺牲能量的办法减小膨胀造成的喷出力量。但上述措施的缺陷是主要针对水化速度、而不是针对水化产生的热量，均不能保证产品完全防喷，有的还会加重设备及生产技术的复杂性。

因此，现有技术中缺少一种针对控制水化产生的热量，通过防喷剂的吸热反应，有效降低水化热，因而阻止了早期的水化反应，做到完全防喷的防喷剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用方便，在标准规定的使用温度下以及高于标准规定的40℃以上高温环境中，均能完全防喷的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其包含如下重量份数的组分：氟化钠5~20份，氟硅酸镁60~100份，二水石膏5~20份。

优选地，本发明所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其由如下重量份的组分组成：氟化钠7~14份、氟硅酸镁70~85份、二水石膏7~14份。

进一步优选地，本发明所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其由如下重量份的组分组成：氟化钠10份、氟硅酸镁80份、二水石膏10份。

进一步地，本发明所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其进一步包含快硬硫铝酸盐水泥和葡萄糖酸钠，其中，各成分重量份数比例为：氟化钠：氟硅酸镁：二水石膏：快硬硫铝酸盐水泥：葡萄糖酸钠为5~20：60~100：5~20：10~20：0~5。

优选地，本发明所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其由如下重量份的组分组成：氟化钠5~10份、氟硅酸镁65~75份、二水石膏7~14份、快硬硫铝酸盐水泥10~15份、葡萄糖酸钠2~3份。

进一步优选地，本发明所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其由如下重量份的组分组成：氟化钠5份、氟硅酸镁70份、二水石膏10份、快硬硫铝酸盐水泥13份、葡萄糖酸钠2份。

上述抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂中，一定比例的快硬硫铝酸盐水泥的加入，可以加速无声破碎剂浆体的早期硬化，增大浆体喷出的阻力。

本发明还保护上述抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂在抑制无声破碎剂喷孔中的应用，其中，所述抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂在无声破碎剂生产过程中内加入或在无声破碎剂应用时外加入。

进一步地，本发明所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂在抑制无声破碎剂喷孔中的应用，其中，抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂加入量为无声破碎剂重量的1.5~3%。

本发明提供的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂的防喷机理是：

无声破碎剂产品掺入本发明防喷剂后，增加了新的化学组分，产生吸热反应，能有效降低水化热能，大幅度降低无声破碎剂产品初始水化热的温度，阻止fCaO早期水化的剧烈进行，延迟水化热温峰出现的时间，在此阶段，浆体硬化、逐步密实、对热量的可容性增强，从而避免发生喷孔；灌孔后约1h，防喷剂开始释放此前吸收的热量，水化反应照常进行，不造成膨胀压的损失、并保证达到所要求的破碎效果。

本发明的优点和效益是明显的：

① 经试验表明，本发明经过多种成分和配比的优选得到的防喷剂，在标准规定的环境温度下以及高于标准规定的40℃以上条件下均可以实现100%防喷，扩大产品应用领域。本发明的防喷剂可用于标准规定的各型号产品，使Ⅱ型、Ⅲ型产品的使用温度区间扩展15℃，也即可以相应提高膨胀能能级，提高破碎效果。为用户提供最大的使用安全保证，也有利于用户购入的产品在季节变换时避免浪费。

② 本发明防喷剂可以用于制造40℃以上热带地区应用的超Ⅰ型产品；促进无声破碎剂生产技术的进步。 

③ 本发明防喷剂可使产品安全应用于Φ60mm～Φ100mm的大孔径工程，扩大无声破碎剂产品的应用领域。

④ 本发明防喷剂可以方便地应用于无声破碎剂的生产，而不增加工艺设备和技术的复杂性，低成本、高回报。

⑤ 本发明防喷剂可以形成独立产品，供给无声破碎剂厂家，促进行业发展。

附图说明

图1为实施例10防喷剂对无声破碎剂的降温曲线，

其中，1为空白，2为实施例10防喷剂。

具体实施方式

以下采用具体实施例对本发明进行说明。

实施例1~18

按照表1中的成分比例制备实施例1~18的防喷剂。

表1  实施例1~18防喷剂组分及配比

制备方法：

按照表1确定的防喷剂配比，将各种粉状原料分别计量，用拌合机搅拌均匀，包装，出厂检验，即得。

注：如果采用外加法，也可以在生产无声破碎剂时，将上述防喷剂原料按相应比例及掺量与无声破碎剂高钙膨胀熟料、化学外加剂共同粉磨，得到完全防喷的无声破碎剂产品。

效果例1  降温效果试验

用以下试验验证本发明实施例的防喷剂的降温效果：

1、试验原材料：

①无声破碎剂：兆华牌Ⅱ型高效无声破碎剂，石家庄市功能建材有限公司生产；

②防喷剂：实施例10和实施例18防喷剂。

2、试验方法：取等量的无声破碎剂产品，用同一水灰比、同时搅拌、同时灌入凝结时间试模，一份空白、不加防喷剂；一份加2%的实施例10的防喷剂；以每1min为时间单位，观察升温情况，结果列于表2，并绘制降温曲线图，见图1。

表2  实施例1防喷剂对无声破碎剂的降温效果

可以看出，未加防喷剂时，无声破碎剂在6min前缓慢升温，此后1min内温度陡升，在第10min达到最高温度178℃。显然，如此剧烈的升温是导致喷孔的直接原因；加入实施例10防喷剂的样品则完全改变了这一反应行为，从第4min开始至67min温度不升高而有所降低，67min后开始回升，直到181min才升至52℃，略高于未加样品6min的水化温度。但此后的几分钟内，温度陡升至最高温度171℃。两个样品的最高峰温一致。但此时，浆体已经硬化，失去了喷出的基本条件，不可能再发生喷孔。说明防喷剂所依据原理的科学性与可靠性，且不改变产品自身依靠温度剧升产生巨大爆破力的性能。

另外，使用相同掺量的实施例18的防喷剂可得到如表2、图1所示的同等效果，加入防喷剂18的升温曲线与不加防喷剂的曲线区别明显，降温效果显著。

本发明防喷剂应根据产品的成分、膨胀压大小要求选用。防喷剂的加入量一般为1.5—3.0% ，防喷剂加入量过大时，会造成一定的膨胀压损失。

效果例2 防喷试验

采用以下试验验证实施例防喷剂的防喷效果：

1、试验原材料：

①无声破碎剂：石家庄市功能建材有限公司生产的兆华牌Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、超Ⅰ型高效无声破碎剂；

②防喷剂：实施例1~18制得的防喷剂。

2、试验方法：防喷效果比较试验，采用外加防喷剂方法，表3列出了试验条件，试验温度高于标准规定最高适用温度5—10℃。

表3  防喷效果对比试验条件

表4  防喷效果对比试验结果

上述试验结果表明，加入本发明防喷剂时完全可以防喷。

Claims (8)

1.一种抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其特征在于：包含如下重量份数的组分：氟化钠5~20份，氟硅酸镁60~100份，二水石膏5~20份。

2.如权利要求1所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其特征在于：由如下重量份的组分组成：氟化钠7~14份、氟硅酸镁70~85份、二水石膏7~14份。

3.如权利要求2所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其特征在于：由如下重量份的组分组成：氟化钠10份、氟硅酸镁80份、二水石膏10份。

4.如权利要求1所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其特征在于：进一步包含快硬硫铝酸盐水泥和葡萄糖酸钠，其中，各成分重量份数比例为：氟化钠：氟硅酸镁：二水石膏：快硬硫铝酸盐水泥：葡萄糖酸钠为5~20：60~100：5~20：10~20：0~5。

5.如权利要求4所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其特征在于：由如下重量份的组分组成：氟化钠5~10份、氟硅酸镁65~75份、二水石膏7~14份、快硬硫铝酸盐水泥10~15份、葡萄糖酸钠2~3份。

6.如权利要求5所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂，其特征在于：由如下重量份的组分组成：氟化钠5份、氟硅酸镁70份、二水石膏10份、快硬硫铝酸盐水泥13份、葡萄糖酸钠2份。

7.如权利要求1~6所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂在抑制无声破碎剂喷孔中的应用，其特征在于：所述抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂在无声破碎剂生产过程中内加入或在无声破碎剂应用时外加入。

8.如权利要求7所述的抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂在抑制无声破碎剂喷孔中的应用，其特征在于：所述抑制无声破碎剂喷孔的防喷剂加入量为无声破碎剂重量的1.5~3%。