[其他]高效无声破碎剂及其制造方法

说明书

本发明涉及一种构筑物拆除和矿石开采用的安 全破碎剂，尤其是高效力的无声破碎剂。

以往拆除混凝土构筑物和开采矿石都采取火药 爆破的方法，不但作业危险而且烟尘弥漫，造成环境 污染，尤其在人口密集的大城市更无法进行。六十年 代后期国外开始改用无声爆破作业，早期所用无声破 碎剂是由生石灰加入缓凝剂或者生石灰加入 10％以内的普通水泥或早强水泥和少量的减水剂， 缓凝剂和早强剂制成的。目前我国几个制造无声破 碎剂的单位，仍沿用此法。1980年初，日本小野田水 泥公司研制成功Bristar破碎剂在日本“石膏と石灰” NO176(1982)有报导，其配方硅率为2.43，铁率 2.18，石灰饱和系数3.1，在1500℃烧成，矿物组成 净Ca051.86％硅酸三钙C₃S32.3％，铁铝酸四钙 C₄AF3.24％，无水硫铝酸钙C₄A₃S3.38％，游离硫酸 钙6.91％，粉磨比表面积为2000cm²/g，与水制成 浆体可产生300～400kg/cm²的膨胀压。使用时把 浆体灌入岩石和混凝土钻孔中，一般在12～24小时 开裂。1983年建材研究院制成SCA无声破碎剂， 与Bristar破碎剂性能接近，已在全国29省市使用。 用户反映，目前所用无声破碎剂膨胀压力较低，钻孔 数量多，开裂时间长，对钢筋混凝土破碎效果欠佳。 现有的破碎剂其生料含有较多数量的石膏，因此容易 结圈，烧成工艺较难掌握。由生石灰外加剂制成的破 碎剂膨胀压力低，使用时还容易产生喷出现象。

本发明的任务是，针对现有无声破碎剂的缺点， 制造出一种安全高效的无声破碎剂。

本发明的原理是利用CaO的膨胀作用，硅酸三 钙C₃S的强度作用，铁相包裹CaO延缓水化的作用， 以及水固比降低，产品密度高的特点。这三种组分的 合理配合，相互协调，从而使产品的膨胀压提高一倍 以上，破碎效率提高。

本发明是以石灰质原料和铁质原料按硅率为 0.1～1.5，铁率为0.1～1.0，石灰饱和系数为 4～9.5的配比配料，在1400～1600℃煅烧熟料， 熟料立升重为1300～1800克/升，熟料的矿物组 成(重量)为净CaO65～90％(净CaO系原料中全 CaO与酸性氧化物充分化合后剩余的CaO)，硅酸 三钙C₃S15～25％，铁相8～20％，其中净CaO为铁相 所包裹，其包裹率为50～80％。CaO的结晶尺寸 为30～65u。根据上述矿物含量计算的熟料化学成 份为SiO₂4～6％，Al₂O₃0.5～2.5％，Fe₂O₃3～6％， CaO84～94％，MgO0.5～2％。

上述破碎剂中外加剂的加入量为0.5～4％的 二水石膏和0.05～0.4％的木钙(木质素磺酸钙) 和0.05～0.4％的UNF4(聚甲基荼磺酸钠)减水剂 共同粉磨至比表面积2100±600cm²/g为夏季用 (25°～40℃)高效无声破碎剂；粉磨至比表面积 2500±600cm²/g为春秋季(10～25℃)用高效无声 破碎剂。

按上述方法制取的无声破碎剂春秋季使用，膨胀 压为600～800kg/cm²；夏季使用膨胀压为 800～1000kg/cm²左右(见实施例)。和日本的 Bristar及我国目前用的SCA无声破碎剂相比，膨胀 压要高出一倍以上，开裂时间由原来的12～24小 时，缩短到2～6小时，最终裂缝宽度增大；作业时钻 孔量减少，提高了工效。用于大理石的开采，还可消 除内伤，提高石材质量和成材率，保护国家资源。另 外本发明的生料不含石膏，因此避免了回转窑结圈。 改善了烧成工艺。

实施本发明取得的良好效果，可参见下面实例。

例：用石灰石和铁粉配制生料，硅率0.8、铁率 0.32，石灰饱和系数6.0，在1480℃煅烧，熟料立升 重1600克/升，净CaO结晶含量为70％，为铁相 所包裹的包裹率为62％，CaO晶体尺寸30～60μ， 熟料的矿物组成见表1。

表1

将此熟料按表2的比例加入外加剂，共同粉磨成 粉末。然后加水调成浆体，测定其膨胀压力，试验结 果见表2。