CN104692727A - 一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料 - Google Patents

一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料 Download PDF

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一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,包含以下原料组分:水硬性胶凝水泥基料、填充剂、膨胀剂、速凝剂、早强剂、分散剂、固化剂。所述水硬性胶凝水泥基料为高铁硫铝酸盐水泥;所述膨胀剂为明矾石;所述速凝剂为铝酸钠;所述早强剂为氯化钙;所述分散剂为木质素磺酸钙;所述固化剂为碳酸锂。本发明一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,适用于硬岩基础的爆破孔堵塞。凝固迅速,早期强度高,具有膨胀性、耐水性,堵塞长度短,加水调和即可使用,施工简便快捷。

Description

一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料
技术领域
[0001] 本发明一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料。涉及爆破施工领域, 适用于硬岩基础的爆破孔堵塞。
背景技术
[0002] 目前,通常的爆破孔堵塞材料一般采用纸肩、泥土、水泥沙浆等,在堵塞材料缺乏 的场所甚至不堵塞。这些爆破孔堵塞方式都存在不同的缺点,无堵塞爆破的爆破作功时间 短,压力消散快,造成爆破效果差,炸药用量大,爆破有害气体产生量大,消焰效果差;纸肩 堵塞封闭效果差,依然存在无堵塞爆破存在的缺点,仅在程度上略好一些,遇爆破孔残水纸 肩还会软化,完全失去效果;泥土堵塞需要在爆破孔中装填长段的泥土,多次夯实方能具有 堵塞效果,造成堵塞工作量大,爆破工效低;水泥沙浆堵塞需等待较长时间才能达到预定强 度,制约作业进度。
发明内容
[0003] 本发明提供一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,适用于硬岩基 础的爆破孔堵塞。凝固迅速,早期强度高,具有膨胀性、耐水性,堵塞长度短,加水调和即可 使用,施工简便快捷。
[0004] 本发明采取的技术方案为:
[0005] 一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,包含以下原料组分:水硬性 胶凝水泥基料、填充剂、膨胀剂、速凝剂、早强剂、分散剂、固化剂。
[0006] 所述水硬性胶凝水泥基料为高铁硫铝酸盐水泥;
[0007] 所述膨胀剂为明矾石;
[0008] 所述速凝剂为铝酸钠;
[0009] 所述早强剂为氯化钙;
[0010] 所述分散剂为木质素磺酸钙;
[0011] 所述固化剂为碳酸锂。
[0012] 所述物料原料的质量比为:
[0013] 高铁硫铝酸盐水泥:68~78 ;
[0014] 石英粉:12~20;
[0015] 明矾石:5~8;
[0016] 铝酸钠:2-3;
[0017] 氯化钙:1~2;
[0018] 木质素磺酸钙:1~2;
[0019] 碳酸锂:0.5~1。
[0020] 所述填充剂可为石英粉、滑石粉、硅灰石粉、钛白粉、立德粉、陶土或岩粉中的一种 或多种;
[0021] 所述物料加水调和,形成泥状湿料,湿料的稠度应保证其在爆破孔内能堆积成形。
[0022] 本发明一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,其优点是:
[0023] 1)、凝固迅速,初凝时间仅3分钟,终凝15~30分钟,可满足爆破孔封堵的时效要 求。
[0024] 2)、物料早强特性能在短时间内达到较高强度,微胀特性保证了堵塞密实度,提高 爆破孔封堵效果,减少炸药单耗和爆破有害气体,提高消焰效果。
[0025] 3)、有较好的耐水性,可封堵含水爆破孔;封堵长度短,仅封堵爆破孔口部位即可, 施工简便快捷;凝固时间可调节,在封堵时效要求不高时,可调整物料配比,能进一步降低 物料成本;加水调和即可使用,无毒、无味、不燃,环保安全。适用于硬岩基础的爆破孔堵塞。
具体实施方式
[0026] 一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,包含以下原料组分:水硬性 胶凝水泥基料、填充剂、膨胀剂、速凝剂、早强剂、分散剂、固化剂。
[0027] 所述填充剂可为石英粉、滑石粉、硅灰石粉、钛白粉、立德粉、陶土或岩粉中的一种 或多种。
[0028] 所述物料原料的质量比为:高铁硫铝酸盐水泥:68~78;石英粉:12~20 ;明矾 石:5~8;铝酸钠:2-3 ;氯化钙:1~2 ;木质素磺酸钙:1~2 ;碳酸锂0. 5~1。
[0029] 本物料原料配比中,高铁硫铝酸盐水泥是水硬性胶凝水泥基料,比普通硅酸盐水 泥具有更高的凝结强度。石英粉属于填充剂,可根据作业现场实际条件,填充剂灵活选用滑 石粉、硅灰石粉、钛白粉、立德粉、陶土等,或者钻制爆破孔产生的岩粉,但应控制好岩粉粒 径,粒径不能过粗。明矾石做为膨胀剂,使凝结状态的物料呈现微膨胀状态,与爆破孔内壁 粘结密实,有利于提尚堵塞效果。错酸纳速凝剂,能加速尚铁硫错酸盐水泥凝结,氣化妈能 提高胶凝基料早期强度,有促凝、防冻效果,铝酸钠、氯化钙使用方便,价格比其它速凝剂、 早强剂相对较低。木质素磺酸钙是分散剂,也有一定的消泡作用,碳酸锂是固化剂,都可以 改善物料特性。
[0030] 在上述配比范围内做适当调整时,凝结时间、强度会随之在一定范围内变化:增加 速凝剂、早强剂质量比,增加硫铝酸盐水泥质量比,凝结时间呈现缩短趋势、强度呈现增加 趋势,物料成本呈现上升趋势;增加填充剂或膨胀剂质量比,降低硫铝酸盐水泥质量比,凝 结时间呈现延长趋势、强度呈现降低趋势,物料成本呈现下降趋势。
[0031] 表1 :配比系列一(硫铝酸盐水泥质量比一定)
Figure CN104692727AD00041
[0033] 配比均为质量比,且处于配比变化幅度上下限以内。丨表示增加趋势,丨表示减少 趋势
[0034] 表2 :配比系列二(速凝剂、早强剂质量比一定)
Figure CN104692727AD00051
[0036] 配比均为质量比,且处于配比变化幅度上下限以内。丨表示增加趋势,丨表示减少 趋势
[0037] 配比实施例:
[0038] 实施例1 :
[0039] 高铁硫铝酸盐水泥:68g;
[0040] 石英粉:20g;
[0041] 明研^石:7. 5g;
[0042] 铝酸钠:2g;
[0043] 氯化钙:lg;
[0044] 木质素磺酸妈:lg;
[0045] 碳酸锂 0• 5g。
[0046] 本实施例,终凝时间27min,试块抗压强度18. 9Mpa。(实施例数据可能会因原料产 地不同而出现一定差异)。
[0047] 实施例2 :
[0048] 高铁硫铝酸盐水泥:70g;
[0049] 石英粉:18g;
[0050] 明矾石:6g;
[0051] 铝酸钠:2.5g;
[0052]氯化钙:1.5g;
[0053] 木质素磺酸钙:lg;
[0054] 碳酸锂:lg。
[0055] 本实施例,终凝时间21min,试块抗压强度19. 2Mpa。(实施例数据可能会因原料产 地不同而出现一定差异)。
[0056] 实施例3 :
[0057] 尚铁硫错酸盐水泥:75g;
[0058] 石英粉:12g;
[0059]明巩石:5g;
[0060] 铝酸钠:3g;
[0061] 氯化钙:2g;
[0062] 木质素磺酸钙:2g;
[0063]碳酸锂:lg。
[0064] 本实施例,终凝时间9min,试块抗压强度21.OMpa。(实施例数据可能会因原料产 地不同而出现一定差异)。
[0065] 由于铝酸钠、氯化钙的质量份价格高于高铁硫铝酸盐水泥质量份价格,因此,在配 比上,降低铝酸钠、氯化钙的质量份,提高高铁硫铝酸盐水泥质量份,可以降低物料成本。
[0066] 上述三种配比方案比较:配比1的物料凝结时间长、强度低,物料成本低;配比3 凝结时间短、强度大,物料成本高;配比2凝结时间中、强度中,物料成本中。
[0067] 依据爆破现场实际情况,测算装填炸药后封堵爆破孔至炸药起爆的时间间隔,即 为物料终凝所需时间,
[0068] 根据物料终凝凝结时间在本发明物料配比范围内选择物料配比方案,尽量降低铝 酸钠、氯化钙、木质素磺酸钙、碳酸锂等添加剂用量,见表1、表2,优先选择物料成本下降趋 势范围的配比方案,有利于在满足终凝时间的前提下使物料成本最低。
[0069] 将上述材料按选定的质量配比进行混合成干物料,用防潮包装装袋备用,因本物 料具有较强吸湿性,混合后的干料不宜长时间存放。
[0070] 全部爆破孔装填炸药完毕后,将干物料加水调和,形成泥状湿料,湿料的稠度应保 证其在爆破孔内能堆积成形。物料料、水比例,视爆破孔直径及环境干燥程度稍有不同,爆 破孔直径小则可相对降低湿料稠度,直径大则可相对增加湿料稠度;如爆破孔为含水孔,适 当增加湿料稠度。
[0071] 将湿料用木质泥刀抹入爆破孔,孔内湿料堵塞长度因孔径大小而不同,一般032 爆破孔堵塞长度不低于12cm,0 50爆破孔堵塞长度不低于18cm,孔径越大堵塞长度应越 长。并且确保充分填满,以保证堵塞的密实性和强度。
[0072] 堵塞作业动作应迅速,以防物料凝结;也可分次调和,边调边堵塞。本发明物料 碱性较强,加水调和时会散发热量,避免陡手接触物料,作业时应带上耐碱胶手套等劳保用 品。
[0073] 堵塞作业完成后,撤除设备、人员,完成爆破前警戒,达到本物料终凝时间,即可起 爆。
[0074] 本发明物料适用于硬岩基础的爆破孔堵塞,在软质基础上无明显优势。

Claims (8)

1. 一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,其特征在于,包含以下原料组 分:水硬性胶凝水泥基料、填充剂、膨胀剂、速凝剂、早强剂、分散剂、固化剂。
2. 根据权利要求1所述一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,其特征在 于,所述水硬性胶凝水泥基料为高铁硫铝酸盐水泥; 所述膨胀剂为明矾石; 所述速凝剂为铝酸钠; 所述早强剂为氯化钙; 所述分散剂为木质素磺酸钙; 所述固化剂为碳酸锂。
3.根据权利要求2所述一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,其特征在 于, 所述物料原料的质量比为: 尚铁硫错酸盐水泥:68~78 ; 石英粉:12~20 ; 明巩石:5~8 ; 铝酸钠:2-3 ; 氯化钙:1~2 ; 木质素横酸1¾ :1~2 ; 碳酸锂:〇. 5~1。
4.根据权利要求2所述一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料,其特征在 于, 所述填充剂可为石英粉、滑石粉、硅灰石粉、钛白粉、立德粉、陶土或岩粉中的一种或多 种。
5.根据权利要求1~4任意一项所述一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物 料,其特征在于,物料加水调和,形成泥状湿料,湿料的稠度应保证其在爆破孔内能堆积成 形。
6.根据权利要求1~4任意一项所述一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物 料,其特征在于,用于硬岩基础的爆破孔堵塞。
7.根据权利要求1~4任意一项所述一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物 料,其特征在于,凝结时间、强度在一定范围内变化。
8.根据权利要求1~4任意一项所述一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物 料,其特征在于,测算装填炸药后封堵爆破孔至炸药起爆的时间间隔,即为物料终凝所需时 间。
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