CN113754399A - 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法 - Google Patents

一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113754399A
CN113754399A CN202111101650.1A CN202111101650A CN113754399A CN 113754399 A CN113754399 A CN 113754399A CN 202111101650 A CN202111101650 A CN 202111101650A CN 113754399 A CN113754399 A CN 113754399A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sulphoaluminate cement
lime
static blasting
blasting agent
based static
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111101650.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113754399B (zh
Inventor
王雨利
唐绘雨
熊祖强
张耀辉
王成
王春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Technology
Original Assignee
Henan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Technology filed Critical Henan University of Technology
Priority to CN202111101650.1A priority Critical patent/CN113754399B/zh
Publication of CN113754399A publication Critical patent/CN113754399A/zh
Priority to PCT/CN2022/100684 priority patent/WO2022237915A1/zh
Priority to SE2251562A priority patent/SE2251562A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN113754399B publication Critical patent/CN113754399B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00724—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in mining operations, e.g. for backfilling; in making tunnels or galleries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明属于矿山开采技术领域，具体涉及一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法。该静态爆破剂包括硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂；所述复合外加剂包括减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠；所述生石灰为正火煅烧得到的生石灰。该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂可显著缩短膨胀开始时间。

Description

一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法
技术领域
本发明属于矿山开采技术领域，具体涉及一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法。
背景技术
在矿山开采和建筑物拆除时，需要用到爆破技术，随着技术的发展，静态爆破是一种发展趋势。目前，静态爆破主要有两种施工方法，一种是机械化静态爆破施工技术，一种是静态爆破剂施工技术。其中机械化静态爆破技术作业时，具有无振动、无冲击、无噪声、无粉尘等优点，因此越来越受到欢迎。现有技术中通常采用硅酸盐水泥和生石灰来制备静态爆破剂，然而，该静态爆破剂在使用过程中可能造成喷孔现象。为了避免喷孔现象的出现，往往需要将石灰过烧，控制石灰的膨胀速度，以一定程度上避免喷孔现象的发生。但这就导致硅酸盐水泥和生石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间长，所以爆破周期较长，从而影响施工进程。
发明内容
为此，针对目前静态爆破剂存在的不足，发明人进行了进一步研究。发明人在研究中发现通过提高水泥的硬化速度，使水泥的硬化速度与生石灰的膨胀速度相一致，可有效避免喷孔现象的发生，进而可缩短膨胀开始的时间，解决上述技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，所述静态爆破剂包括硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂；所述复合外加剂包括减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠；所述生石灰为正火煅烧得到的生石灰。
优选地，所述硫铝酸盐水泥熟料、所述生石灰、所述石膏和所述复合外加剂的质量比为(20～30):(50～70):(5～10):(5～10)。
优选地，以重量份数计，所述复合外加剂包括：减水剂50～75份、硫酸铝10～30份和葡萄糖酸钠5～10份。
优选地，所述静态爆破剂还包括水，所述硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂的用量之和与水的质量比为100:(30～50)。
优选地，硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂的用量之和与水的质量比为100:40。
优选地，所述硫铝酸盐水泥熟料符合国家标准《硫铝酸盐水泥》GB20472-2006中附录A的技术要求，且比表面积不小于350m2/kg。
优选地，所述生石灰符合化工行业标准《工业氧化钙》HG/T 4205-2011中表1的技术要求，且比表面积为200m2/kg～300m2/kg。
优选地，所述石膏符合国家标准《建筑石膏》GB/T 9776-2008中的技术要求。
优选地，所述减水剂为市售萘系粉体减水剂，其减水率不小于20％。
优选地，所述硫酸铝为符合化工行业标准《工业硫酸铝》HG/T 2225-2010中I类或II类要求的硫酸铝固体粉末颗粒。
优选地，所述葡萄糖酸钠为市售粉体葡萄糖酸钠，其质量纯度在95％以上。
本发明还提供了如上所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的制备方法，所述制备方法采用下述技术方案：该静态爆破剂的制备方法包括以下步骤：第一步，将减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠按比例加入混料机中混合均匀，得复合外加剂；第二步，将硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂按比例加入混料机中混合均匀，得所述硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂。
优选地，所述制备方法还包括：第三步，向所述第二步制备得到的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂中按比例加入水，在搅拌机中搅拌至均匀。
有益效果：本发明的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂具有膨胀速度和轴向膨胀应力大的优点，且不产生有毒有害的气体(膨胀过程不产生气体)。此外，本发明的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂可有效避免喷孔现象的发生。
本发明的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的浆体流动性好，可实现自动填充。
本发明的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀时间在5～10min之间可调，轴向膨胀应力可达88MPa以上。
本发明的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，当硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂的用量之和与水的质量比为100:40时，轴向膨胀应力可达100MPa以上。
本发明的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂制备方法简单，对生产设备及人员要求低，生产周期短，生产成本低，全过程不产生三废，不影响环境。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例提供的复合外加剂的制备流程图；
图2为本发明实施例提供的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)的制备流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明针对目前静态爆破剂存在的膨胀开始时间长的问题，发明人进行了进一步研究。发明人在研究中发现通过提高水泥的硬化速度，使水泥的硬化速度与石灰的膨胀速度相一致，可有效避免喷孔现象的发生，进而可缩短膨胀开始的时间，解决上述技术问题。
具体地，本发明提供了一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，该静态爆破剂通过使硫铝酸盐水泥的硬化速度与生石灰的膨胀速度相一致，不仅可缩短膨胀开始的时间，还可有效避免喷孔现象的发生。该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂包括硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂；所述复合外加剂包括减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠；所述生石灰为正火煅烧得到的生石灰(上述静态爆破剂为粉料，便于保存和运输)。
本发明中，采用硫铝酸盐水泥来控制石灰的膨胀速度，硫铝酸盐水泥硬化速度快，从而可以与正火煅烧的石灰膨胀速度相一致，不仅可实现静态爆破剂的快速膨胀，还可有效避免喷孔现象的出现。其中，生石灰所起的作用主要为：静态爆破主要通过膨胀组分来实现，也就是生石灰通过与水反应产生的固体体积增加来实现体系的膨胀，生石灰的量越大，体系产生的膨胀率越大，也就是说其膨胀效果越好；石膏的主要作用是参与硫铝酸盐水泥水化，从而确保早期钙矾石的生成，辅助于硫铝酸盐水泥早期的水化，达到使其与生石灰膨胀相一致的目的，由于二水石膏、半水石膏和无水石膏均有助于促进钙矾石的生成，所以三种类型石膏均可；本发明中的硫铝酸盐水泥的硬化速度较快，可以与正火煅烧生石灰的膨胀速度相一致，从而将整个体系膨胀时间提前；本发明的复合外加剂中的减水剂可以减少加水量，水料比越小，其膨胀率越大，由此产生的轴向膨胀应力越大；硫酸铝可以与石灰生成钙矾石，从而进一步确保膨胀率；葡萄糖酸钠可以延缓硫铝酸盐水泥的硬化速度，避免硬化速度过快，影响灌孔施工，也就是说调节硫铝酸盐水泥的硬化速度，确保浆料的灌孔时间。
本发明优选实施例中，所述硫铝酸盐水泥熟料、所述生石灰、所述石膏和所述复合外加剂的质量比为(20～30):(50～70):(5～10):(5～10)。例如，硫铝酸盐水泥熟料、所述生石灰、所述石膏和所述复合外加剂的质量比为20:50:5:5、20:50:5:8、20:50:5:10、20:50:10:5、20:50:8:5、20:55:5:5、20:60:5:10、20:70:10:5、25:50:5:5、30:50:5:10、28:50:10:5、25:55:5:5、20:60:5:10、30:70:10:5等。
本发明优选实施例中，以重量份数计，所述复合外加剂包括：减水剂50～75份(例如50份、52份、54份、56份、58份、60份、62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、75份)、硫酸铝10～30份(例如，10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份)和葡萄糖酸钠5～10份(例如，5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份)。
本发明优选实施例中，所述静态爆破剂还包括水，所述硫铝酸盐水泥熟料、所述生石灰、所述石膏和所述复合外加剂的用量之和与水的质量比为100:(30～50)；例如，硫铝酸盐水泥熟料、所述生石灰、所述石膏和所述复合外加剂的用量之和与水的质量比为100:30、100:32、100:34、100:36、100:38、100:40、100:42、100:44、100:46、100:48、100:50。加入水后，静态爆破剂呈浆状，且流动度大，可实现自动填充(使用时即配即用)。
本发明优选实施例中，所述静态爆破剂的粉料与水的质量比为100:40，当静态爆破剂的粉料与水的质量比为100:40时，静态爆破剂的轴向膨胀应力更大，可达100MPa以上。
本发明优选实施例中，所述硫铝酸盐水泥熟料符合国家标准《硫铝酸盐水泥》GB20472-2006中附录A的技术要求，且比表面积不小于350m2/kg。
本发明优选实施例中，所述生石灰符合化工行业标准《工业氧化钙》HG/T4205-2011中表1的技术要求，且比表面积为200m2/kg～300m2/kg。
本发明优选实施例中，所述石膏符合国家标准《建筑石膏》GB/T9776-2008中的技术要求。
本发明优选实施例中，所述减水剂为市售萘系粉体减水剂，其减水率不小于20％。
本发明优选实施例中，所述硫酸铝为符合化工行业标准《工业硫酸铝》HG/T 2225-2010中I类或II类要求的硫酸铝固体粉末颗粒。
本发明优选实施例中，所述葡萄糖酸钠为市售粉体葡萄糖酸钠，其质量纯度在95％以上。
本发明还提出了一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的制备方法，如图1-2所示，本发明实施例的的制备方法包括以下步骤：第一步，将所述减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠按比例加入混料机中混合均匀，得复合外加剂；
第二步，将所述硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂按比例加入混料机中混合均匀，得所述硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)。
本发明优选实施例中，所述制备方法还包括：第三步，向所述第二步制备得到的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的粉料中按比例加入水，在搅拌机中搅拌至均匀。
本发明优选实施例中，所述第一步还包括参照国家标准GB 8076-2008《混凝土外加剂》中的减水率和凝结时间测试方法对所述复合外加剂进行检测，经检测合格后得复合外加剂的步骤。
本发明优选实施例中，所述第二步还包括对所述硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的粉料进行检测的步骤。具体地，参照《煤矿安全》中的文章《静态破碎剂膨胀力学性能试验研究》(2019,50(3):9-12)中的测试方法进行轴向膨胀应力的检测。
下面通过具体实施例对本发明的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法进行详细说明。
下面实施例中：
硫铝酸盐水泥熟料符合国家标准《硫铝酸盐水泥》GB20472-2006中附录A的技术要求(硫铝酸盐水泥熟料中三氧化二铝的质量分数不小于30.0％，二氧化硅的质量分数不大于10.5％，硫铝酸盐水泥熟料的3d抗压强度不低于55.0MPa)，且比表面积不小于350m2/kg；
生石灰符合化工行业标准《工业氧化钙》HG/T 4205-2011中表1的技术要求，且比表面积范围为200m2/kg～300m2/kg；
石膏为符合国家标准《建筑石膏》GB/T 9776-2008中的技术要求。
减水剂为市售萘系粉体减水剂，其减水率不小于20％；
硫酸铝为符合化工行业标准《工业硫酸铝》HG/T 2225-2010中I类或II类硫酸铝固体粉末颗粒，颗粒大小不小于200目；
葡萄糖酸钠为市售粉体葡萄糖酸钠，其质量纯度在95％以上。
实施例1
硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)包括：硫铝酸盐水泥熟料2500g、生石灰6000g、石膏750g和复合外加剂750g(从下述减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠的均匀混合物中取出750g)。其中，复合外加剂为按照减水剂7000g、硫酸铝2200g和葡萄糖酸钠800g的比例均匀混合的混合物。
硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(浆料)包括：硫铝酸盐水泥基静态爆破剂(粉料)10000g和水4000g。
本实施例的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将减水剂7000g，硫酸铝2200g，葡萄糖酸钠800g，加入混料机中混合均匀，参照国家标准GB 8076-2008《混凝土外加剂》中的减水率和凝结时间测试方法，经检测合格后得复合外加剂；
第二步，将硫铝酸盐水泥熟料2500g，生石灰6000g，石膏750g，复合外加剂750g，在混料机中混合均匀，参照《煤矿安全》中的文章《静态破碎剂膨胀力学性能试验研究》(2019,50(3):9-12)中的测试方法进行轴向膨胀应力的检测，得硫铝酸盐水泥基静态爆破剂粉料；
第三步，向第二步获得的硫铝酸盐水泥基静态爆破剂粉料10000g中，加入水4000g，在搅拌机中搅拌至均匀，经检测合格后得静态爆破剂浆料；
第四步，对第三步中获得静态爆破剂浆料，参照《煤矿安全》中的文章《静态破碎剂膨胀力学性能试验研究》(2019,50(3):9-12)中的测试方法分别进行膨胀开始时间和轴向膨胀应力的测试，其中开始有轴向膨胀应力的时间为膨胀开始时间，轴向膨胀应力达到的最大值为最终轴向膨胀应力值。经检测得，膨胀开始时间为8min，轴向膨胀应力达到103.5MPa。
实施例2
与实施例1的区别仅在于：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)包括：硫铝酸盐水泥熟料2500g、生石灰6000g、石膏750g和复合外加剂750g(从下述减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠的均匀混合物中取出750g)。其中，复合外加剂为按照减水剂6000g、硫酸铝2000g和葡萄糖酸钠800g的比例均匀混合的混合物。
硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂粉料(浆料)：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)10000g和水4000g。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为7.5min，轴向膨胀应力达到102.0MPa。
实施例3
与实施例1的区别仅在于：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)包括：硫铝酸盐水泥熟料3000g、生石灰5000g、石膏1000g和复合外加剂1000g(从下述减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠的均匀混合物中取出1000g)。其中，复合外加剂为按照减水剂6000g、硫酸铝2000g和葡萄糖酸钠800g的比例均匀混合的混合物。
硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂粉料(浆料)：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)10000g和水3000g。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为9.5min，轴向膨胀应力达到88.6MPa。
实施例4
与实施例1的区别仅在于：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)包括：硫铝酸盐水泥熟料2000g、生石灰7000g、石膏500g和复合外加剂500g(从下述减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠的均匀混合物中取出500g)。其中，复合外加剂为按照减水剂6000g、硫酸铝2000g和葡萄糖酸钠800g的比例均匀混合的混合物。
硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂粉料(浆料)：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)10000g和水5000g。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为4.6min，轴向膨胀应力达到98.3MPa。
实施例5
与实施例1的区别仅在于：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)包括：硫铝酸盐水泥熟料2500g、生石灰6000g、石膏750g和复合外加剂750g(从下述减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠的均匀混合物中取出750g)。其中，复合外加剂为按照减水剂5000g、硫酸铝1000g和葡萄糖酸钠500g的比例均匀混合的混合物。
硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂粉料(浆料)：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)10000g和水4000g。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为7.8min，轴向膨胀应力达到101.7MPa。
实施例6
与实施例1的区别仅在于：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)包括：硫铝酸盐水泥熟料2500g、生石灰6000g、石膏750g和复合外加剂750g(从下述减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠的均匀混合物中取出750g)。其中，复合外加剂为按照减水剂7500g、硫酸铝3000g和葡萄糖酸钠1000g的比例均匀混合的混合物。
硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂粉料(浆料)：硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)10000g和水4000g。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为8.6min，轴向膨胀应力达到104.3MPa。
对比例1
与实施例6的区别仅在于，用等量的CA50型铝酸盐水泥(其比表面积不小于350m2/kg)代替硫铝酸盐水泥；其余均与实施例6保持一致。
经检测得，该铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为15.5min，轴向膨胀应力达到83.2MPa。
对比例2
与实施例3的区别仅在于：(1)本实施例的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(粉料)中硫铝酸盐水泥熟料的用量为4000g，生石灰的用量为4000g；(2)本实施例的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂(浆料)中水的用量为3000g；其余均与实施例3保持一致。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为9.9min，轴向膨胀应力达到76.2MPa。
对比例3
与实施例4的区别仅在于，硫铝酸盐水泥熟料的用量为1000g，生石灰的用量为8000g；水的用量为3000g；其余均与实施例4保持一致。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为15.5min，轴向膨胀应力达到53.1MPa。
对比例4
与实施例2的区别仅在于：所采用的生石灰的比表面积为100m2/kg，其余均与实施例2保持一致。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为9.3min，轴向膨胀应力达到65.2MPa。
对比例5
与实施例2的区别仅在于：所采用的生石灰的比表面积为400m2/kg，其余均与实施例2保持一致。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为4.6min，轴向膨胀应力达到68.1MPa。
对比例6
与实施例2的区别仅在于：复合外加剂的用量为0(省略复合外加剂)，其余均与实施例2保持一致。
该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的料(加水后)较干，不能形成浆体(未测得膨胀开始时间和轴向膨胀应力)。
对比例7
与实施例2的区别仅在于：所采用的生石灰为过火生石灰，其余均与实施例2保持一致。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为20.9min，轴向膨胀应力达到78.1MPa。
对比例8
与实施例2的区别仅在于：所采用的生石灰为欠火生石灰，其余均与实施例2保持一致。
经检测得，该硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的膨胀开始时间为4.3min，轴向膨胀应力达到83.2MPa，容易出现喷孔现象。
下表1中所示为实施例1-6和对照例1-8制备的静态爆破剂的性能数据。
表1不同实施例和对照例的静态爆破剂的性能数据
编号 膨胀开始时间(min) 轴向膨胀应力(MPa) 是否喷孔
实施例1 8 103.5 否
实施例2 7.5 102.0 否
实施例3 9.5 88.6 否
实施例4 4.6 98.3 否
实施例5 7.8 101.7 否
实施例6 8.6 104.3 否
对比例1 15.5 83.2 否
对比例2 10.6 75.2 否
对比例3 15.5 53.1 否
对比例4 9.3 65.2 否
对比例5 4.6 68.1 否
对比例6 —— —— 否
对比例7 20.9 78.1 否
对比例8 4.3 83.2 有喷孔倾向
从表1可知：
一是生石灰的量对轴向膨胀应力有较大的影响，随着生石灰量的增加，轴向膨胀应力先增大后减小，其中在硫铝酸盐水泥熟料与生石灰的质量比为(20～30)：(50～70)之间时较好(参照实施例3与对比例2、实施例4与对比例3)；
二是生石灰的比表面积过大和过小均会对轴向膨胀应力产生影响，也就是说生石灰的比表面积过大和过小均会对轴向膨胀应力产生不利的影响(参照实施例2与对比例4-5)；
三是加水量在范围内变化时，虽然会对膨胀开始时间和轴向膨胀应力会产生影响，但其数值均较好(参照实施例2-4)；
四是当采用铝酸盐水泥代替硫铝酸盐水泥时，由于在该体系中铝酸盐水泥的硬化速度比硫铝酸盐水泥的硬化速度慢，所以与生石灰的膨胀节奏不一致，从而表现为膨胀开始时间长，轴向膨胀应力也相应的减小(参照实施例6与对比例1)。
此外，当不掺加复合外加剂时，混合料较干，不能形成较好的浆体(参照实施例2与对比例6)。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，所述静态爆破剂包括硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂；所述复合外加剂包括减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠；所述生石灰为正火煅烧得到的生石灰。
2.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥熟料、所述生石灰、所述石膏和所述复合外加剂的质量比为(20～30):(50～70):(5～10):(5～10)。
3.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，以重量份数计，所述复合外加剂包括：减水剂50～75份、硫酸铝10～30份和葡萄糖酸钠5～10份。
4.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，所述静态爆破剂还包括水，所述硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂的用量之和与水的质量比为100:(30～50)；
优选地，硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂的用量之和与水的质量比为100:40。
5.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥熟料符合国家标准《硫铝酸盐水泥》GB20472-2006中附录A的技术要求，且比表面积不小于350m2/kg。
6.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，所述生石灰符合化工行业标准《工业氧化钙》HG/T 4205-2011中表1的技术要求，且比表面积为200m2/kg～300m2/kg。
7.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，所述石膏符合国家标准《建筑石膏》GB/T 9776-2008中的技术要求。
8.如权利要求1所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂，其特征在于，所述减水剂为市售萘系粉体减水剂，其减水率不小于20％；
优选地，所述硫酸铝为符合化工行业标准《工业硫酸铝》HG/T 2225-2010中I类或II类要求的硫酸铝固体粉末颗粒；
再优选地，所述葡萄糖酸钠为市售粉体葡萄糖酸钠，其质量纯度在95％以上。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的制备方法，其特征在于，该静态爆破剂的制备方法包括以下步骤：
第一步，将减水剂、硫酸铝和葡萄糖酸钠按比例加入混料机中混合均匀，得复合外加剂；
第二步，将硫铝酸盐水泥熟料、生石灰、石膏和复合外加剂按比例加入混料机中混合均匀，得所述硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂。
10.如权利要求9所述的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
第三步，向所述第二步制备得到的硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂中按比例加入水，在搅拌机中搅拌至均匀。
CN202111101650.1A 2021-09-18 2021-09-18 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法 Active CN113754399B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111101650.1A CN113754399B (zh) 2021-09-18 2021-09-18 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法
PCT/CN2022/100684 WO2022237915A1 (zh) 2021-09-18 2022-06-23 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法
SE2251562A SE2251562A1 (en) 2021-09-18 2022-06-23 Static blasting agent based on sulphoaluminate cement and lime and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111101650.1A CN113754399B (zh) 2021-09-18 2021-09-18 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113754399A true CN113754399A (zh) 2021-12-07
CN113754399B CN113754399B (zh) 2022-11-01

Family

ID=78796462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111101650.1A Active CN113754399B (zh) 2021-09-18 2021-09-18 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN113754399B (zh)
SE (1) SE2251562A1 (zh)
WO (1) WO2022237915A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022237915A1 (zh) * 2021-09-18 2022-11-17 河南理工大学 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105130345A (zh) * 2015-08-13 2015-12-09 河南工程学院 一种静态破碎防冲孔材料及其制备与使用方法
CN110194646A (zh) * 2019-06-24 2019-09-03 河南力行科创矿山技术开发有限公司 一种矿用无机速凝灌注爆破封孔材料及其制备方法
CN110885222A (zh) * 2019-12-23 2020-03-17 嘉华特种水泥股份有限公司 一种高效无声破碎剂及其生产方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5126486B2 (ja) * 2007-06-28 2013-01-23 太平洋マテリアル株式会社 超大孔径用静的破砕剤
CN101333083A (zh) * 2008-08-05 2008-12-31 中国建筑材料科学研究总院 一种高性能膨胀性水泥熟料及其制备得到的系列膨胀剂
CN113754399B (zh) * 2021-09-18 2022-11-01 河南理工大学 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105130345A (zh) * 2015-08-13 2015-12-09 河南工程学院 一种静态破碎防冲孔材料及其制备与使用方法
CN110194646A (zh) * 2019-06-24 2019-09-03 河南力行科创矿山技术开发有限公司 一种矿用无机速凝灌注爆破封孔材料及其制备方法
CN110885222A (zh) * 2019-12-23 2020-03-17 嘉华特种水泥股份有限公司 一种高效无声破碎剂及其生产方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘家友 等: "《土木工程材料》", 31 January 2015, 西安交通大学出版社 *
陈友民 等: "石灰静态破碎剂的应用", 《工业建筑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022237915A1 (zh) * 2021-09-18 2022-11-17 河南理工大学 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022237915A1 (zh) 2022-11-17
SE2251562A1 (en) 2022-12-22
CN113754399B (zh) 2022-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108373315B (zh) 一种镁法脱硫生产硫酸镁发泡砖的装置及方法
IT8048830A1 (it) Procedimento per la produzione di un legante per impasto liquido, malta e calcestruzzo.
CN110194646B (zh) 一种矿用无机速凝灌注爆破封孔材料及其制备方法
CN103193449A (zh) 速凝微膨胀封孔材料
CN101337779B (zh) 复合硅酸盐水泥外加剂及其生产方法
CN106220216A (zh) 一种高强度矿用膨胀充填防灭火材料及其使用方法
CN113968714B (zh) 一种铝酸盐水泥基喷射砂浆及其制备方法
TW201228982A (en) Cement hydrate products for sprayed concrete
CN103664035A (zh) 无熟料矿渣粉煤灰复合水泥激发剂及其制备方法
CN113754399B (zh) 一种硫铝酸盐水泥和石灰基静态爆破剂及其制备方法
CN111116154B (zh) 一种利用预水化粉煤灰制备的早强型水泥基灌浆料及其制备方法
CN113735481B (zh) 一种复合早强型矿物掺合料及其制备方法和应用
CN107021653B (zh) 一种水泥
CN106565117A (zh) 一种高强度建筑水泥及其制备方法
CN105503108A (zh) 一种复合型超高水充填材料及其制备方法
CN105481303A (zh) 基于碱渣制作的免烧砖及其制备方法
CN104310812A (zh) 绿色生态水泥及其生产方法
CN101343161A (zh) 一种以脱硫石膏为激发剂的水泥-矿渣粉胶凝体系
CN113816701B (zh) 一种铝酸盐和硅酸盐水泥基双液注浆材料及其制备方法
CN110451829B (zh) 一种磷石膏改性剂及其制备方法
CN106316176A (zh) 一种粉煤灰水泥
CN113735517A (zh) 一种有效防止砂浆开裂的高性能砂浆及制备方法
CN103539421B (zh) 一种绿色环保粉煤灰保温砖及生产方法
CN112537914A (zh) 一种建筑用胶凝材料及其制备方法和应用、混凝土及其制备方法
CN112573853A (zh) 一种以钛石膏为主的全固废胶凝材料激发剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant