CN104692727B - 一种具备快凝早强微胀特性的爆破孔堵塞胶凝物料 - Google Patents

Abstract

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

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

目前，通常的爆破孔堵塞材料一般采用纸屑、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；纸屑堵塞封闭效果差，依然存在无堵塞爆破存在的缺点，仅在程度上略好一些，遇爆破孔残水纸屑还会软化，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

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。

本发明采取的技术方案为：

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。

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。

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；

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。

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：

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。

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。

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

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。

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。

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，有利于提高堵塞效果。铝酸钠速凝剂，能加速高铁硫铝酸盐水泥凝结，氯化钙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。

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。

表1：配比系列一(硫铝酸盐水泥质量比一定)

配比均为质量比，且处于配比变化幅度上下限以内。↑表示增加趋势，↓表示减少趋势

表2：配比系列二(速凝剂、早强剂质量比一定)

配比均为质量比，且处于配比变化幅度上下限以内。↑表示增加趋势，↓表示减少趋势

配比实施例：

实施例1：

高铁硫铝酸盐水泥：68g；

石英粉：20g；

明矾石：7.5g；

铝酸钠：2g；

氯化钙：1g；

木质素磺酸钙：1g；

碳酸锂0.5g。

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)。

实施例2：

高铁硫铝酸盐水泥：70g；

石英粉：18g；

明矾石：6g；

铝酸钠：2.5g；

氯化钙：1.5g；

木质素磺酸钙：1g；

碳酸锂：1g。

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)。

实施例3：

高铁硫铝酸盐水泥：75g；

石英粉：12g；

明矾石：5g；

铝酸钠：3g；

氯化钙：2g；

木质素磺酸钙：2g；

碳酸锂：1g。

本实施例，终凝时间9min，试块抗压强度21.0Mpa。(实施例数据可能会因原料产地不同而出现一定差异)。

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。

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。

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，

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。

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。

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。

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Φ32爆破孔堵塞长度不低于12cm，Φ50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。

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。

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。

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 (4)

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；

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，

所述填充剂为石英粉；

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。

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，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。

3.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，用于硬岩基础的爆破孔堵塞。

4.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，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。