一種水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無聲破碎技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法，含有重量配比為過燒氧化鈣80?95％，硅酸鹽水泥2.7?14.7％，氯化鈣0.5?2％，UWB?Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝劑2?3％，聚羧酸減水劑0.3％的組分；制備方法為以細(xì)度為35?30μ的過燒氧化鈣為主要成分，以硅酸鹽水泥為凝結(jié)硬化劑，以氯化鈣為早強(qiáng)劑，以UWB?Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝劑為絮凝劑，以聚羧酸減水劑為減水劑，將上述成分按照重量百分比干拌分散均勻后即配制成水下靜態(tài)破碎劑；使用方法為將糊狀漿體灌入注射器內(nèi)或直筒結(jié)構(gòu)的塑料袋中，再由潛水員帶至水下使用；該破碎劑及制備方法安全性好，施工周期小，施工成本低，環(huán)境友好。
【專利說明】
一種水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001 ]本發(fā)明屬于無聲破碎技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法，將 靜態(tài)破碎技術(shù)引入至水下作業(yè)中，實(shí)現(xiàn)水下工程的靜態(tài)破碎。
【背景技術(shù)】：
[0002] 靜態(tài)破碎技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新的破碎巖石和混凝土的方法，是將靜態(tài) 破碎劑加上適量的水配合后注入炮孔中，通過破碎劑自身發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生體積膨脹，從 而緩慢的、靜靜地將膨脹壓力施加給孔壁，將介質(zhì)破碎;所使用的靜態(tài)破碎劑又名無聲破碎 劑，其在中華人名共和國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《無聲破碎劑》(標(biāo)準(zhǔn)號JC506-2008)中定義為"凡經(jīng) 高溫煅燒以氧化鈣為主體的無機(jī)化合物，摻入適量外加劑共同粉磨制成的具有高膨脹性能 的非爆破性破碎用粉狀材料"，由于其不產(chǎn)生公害，能在炸藥爆破受限制的場所安全可靠的 實(shí)施爆破，而在城鎮(zhèn)、廠房、機(jī)器、設(shè)備等各種場合得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中的靜態(tài)破碎 劑多采用氧化鈣、石蠟、過燒石灰等為主要成分，例如中國專利ZL201310368514.8公開的一 種可配合潛孔鉆使用的靜態(tài)破碎劑，中國專利ZL201410039857.4公開的一種靜態(tài)破碎劑， 中國專利ZL201110348685.5公開的一種靜態(tài)破碎劑的組合物，中國專利ZL200910090695.6 公開一種靜態(tài)破碎劑等等，均無法實(shí)現(xiàn)在水中灌注而不分散以產(chǎn)生強(qiáng)大的膨脹力，而中國 專利ZL99116548.9公開的一種靜態(tài)破碎劑及其制造方法，雖然對成分做了改進(jìn)，在生石灰 中加了FeCU[3]和水泥，但是還是難以達(dá)到預(yù)期效果;而目前實(shí)踐中，水下混凝土破碎采用 的方法大多還是是爆破、液壓鉆、風(fēng)鎬、切割等傳統(tǒng)動力方法，因此為了將靜態(tài)破碎技術(shù)引 入水下工程項(xiàng)目中，本申請?jiān)O(shè)計(jì)了一種新型的水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法，通過不同成 分的配比組合實(shí)現(xiàn)靜態(tài)破碎劑在水下對巖石及混凝土進(jìn)行破碎。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種水下靜態(tài)破碎劑 及其制備方法，解決了目前靜態(tài)破碎劑不能水中直接靜態(tài)破碎混凝土工程的技術(shù)難題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的水下靜態(tài)破碎劑含有以下重量配比的組分:過 燒氧化鈣80-95%，硅酸鹽水泥2.7-14.7%，氯化鈣0.5-2%，UWB-n型水下不分散混凝土絮 凝劑（以下均簡稱UWB-Π 絮凝劑)2-3%，聚羧酸減水劑0.3% ;所述過燒氧化鈣是指石灰石 煅燒過度后形成的致密生石灰。
[0005] 本發(fā)明涉及的水下靜態(tài)破碎劑的制備方法為：以細(xì)度為35-30μ的過燒氧化鈣為主 要成分，以硅酸鹽水泥為凝結(jié)硬化劑，以氯化鈣為早強(qiáng)劑，以UWB-Π 型水下不分散混凝土絮 凝劑為絮凝劑，以聚羧酸減水劑為減水劑，將上述成分按照重量百分比為80-95%:2.7_ 14.7% :0.5-2% :2-3% :0.3%干拌分散均勻后即配制成水下靜態(tài)破碎劑，用于對混凝土類 堅(jiān)固體的鉆孔式破碎或脹烈。
[0006] 本發(fā)明涉及的水下靜態(tài)破碎劑第一種使用方法為:按照水占水下靜態(tài)破碎劑重量 百分比的28%-32%稱取水和水下靜態(tài)破碎劑，將稱量好的水下靜態(tài)破碎劑倒入水中，邊倒 邊攪拌直到攪拌成糊狀漿體，然后將糊狀漿體灌入注射容器內(nèi)，由潛水員帶至水下并將注 射容器內(nèi)的糊狀漿體注入到帶水炮孔中，使得炮孔中的水被擠出，再用石塊或磚塊壓住灌 滿的炮孔，24小時以后由潛水員進(jìn)行破碎情況的檢查。
[0007] 本發(fā)明涉及的水下靜態(tài)破碎劑第二種使用方法為:按照水占水下靜態(tài)破碎劑重量 百分比為28-32%的比例稱取水和水下靜態(tài)破碎劑，將水下靜態(tài)破碎劑倒入水中，邊倒邊攪 拌直到攪拌成糊狀漿體，然后將糊狀漿體灌入直筒結(jié)構(gòu)的塑料袋中并用繩索纏繞封口，再 由潛水員將封口后的直筒塑料袋裝入炮孔中，24小時以后由潛水員對破碎情況進(jìn)行檢查； 所述直筒結(jié)構(gòu)的塑料袋的直徑與小于等于炮孔的直徑，長度大于炮孔的深度。
[0008] 本發(fā)明中采用過燒氧化鈣作為主要成分，其加水后發(fā)生水化反應(yīng)致使體積膨脹， 從而緩慢的、靜靜地將膨脹壓力施加給孔壁進(jìn)而將混凝土破碎;加入的凝結(jié)硬化劑一一硅 酸鹽水泥增加了固化強(qiáng)度；加入的絮凝劑一一UWB-Π 絮凝劑是一種多糖類的高分子化合 物，一方面，UWB-Π 絮凝劑與水拌合后能夠改變拌合物分散體系中顆粒表面電位，顯著增大 顆粒間吸引的勢能，使拌合物粘稠不分散;另一方面，UWB-Π 絮凝劑中含有長鏈高分子化合 物，長鏈高分子化合物與氧化鈣顆粒吸附，通過在氧化鈣顆粒間縱橫交錯的架橋聯(lián)系形成 穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而在宏觀上表現(xiàn)為凝聚作用，使得拌合物變得粘稠且在水中灌注時不離 析、不分散;加入的減水劑一一聚羧酸減水劑，能夠保證水下靜態(tài)破碎劑與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 時適當(dāng)?shù)乃冶群蜐仓鲃有?具體原理為:本申請中含有的UWB-Π 絮凝劑成分，使得水下 靜態(tài)破碎劑與水的拌合物具有粘聚性，加之水下灌注過程中其表面接觸到水會增加水灰比 致使破碎劑的膨脹壓力減少而影響破碎效果，因此加入聚羧酸減水劑，該減水劑是一種陰 離子表面活性劑，能夠通過其定向吸附力使得破碎劑表面帶有相同符號的電荷，從而在同 性相斥的作用下使破碎劑一水體系處于相對穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，同時能夠使結(jié)構(gòu)內(nèi)的水釋放 出來以達(dá)到減水目的；如果僅將上述成分一種或幾種作為靜態(tài)破碎劑加水拌合時，則會在 水中發(fā)生分散流失而不能直接注入水下的混凝土炮孔中。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，選料新穎，制備工藝簡單，配比科學(xué)，成品膨脹力大、爆破 力強(qiáng)、爆破效果好，開裂時間短且安全系數(shù)高，無公害、無污染;安全性好，施工周期小，施工 成本低，環(huán)境友好。
【具體實(shí)施方式】：
[0010] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做出進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施方 式。
[0011] 實(shí)施例1:
[0012] 本實(shí)施例中按照重量比配制水下靜態(tài)破碎劑的過程為：將8.3Kg過燒氧化鈣、 1.25Kg普通硅酸鹽水泥、0.15Kg氯化鈣、0.27Kg的UWB-n絮凝劑和0.03Kg的聚羧酸減水劑 混合，拌制分散均勻后制成水下靜態(tài)破碎劑；用開口容器稱取3Kg水，將上述水下靜態(tài)破碎 劑倒入盛水容器中，邊倒邊攪拌直到呈均勻的糊狀漿液;將糊狀漿液灌入注射容器內(nèi)，注射 容器前端帶設(shè)有2cm粗的塑料管，塑料管長度大于炮孔深度，然后由潛水員在水下將注射容 器內(nèi)的糊狀漿液注入到炮孔中，注滿后用磚塊壓住炮孔;所制備的水下靜態(tài)破碎劑能夠靜 態(tài)爆破的水下混凝土塊面積大于1.0平方米，混凝土塊厚大于40cm;破碎前設(shè)計(jì)鉆孔9個，孔 徑45mm，鉆孔深度37cm;注入水下靜態(tài)破碎劑24小時后，潛水員下水檢查發(fā)現(xiàn)混凝土塊產(chǎn)生 裂紋，說明混凝土水下靜態(tài)破碎成功。
[0013] 實(shí)施例2:
[0014] 本實(shí)施例中按照以下重量百分比配制水下靜態(tài)破碎劑： 過燒氧化鈣 94. 0% 硅酸鹽水泥 2. 7%
[0015] 氯化鈣 〇. 5% UWB-Π 絮凝劑 2. 5% 聚羧酸減水劑 〇. 3%
[0016] 所述水下靜態(tài)破碎劑配制過程為：將14. lKg靜態(tài)破碎劑、0.405Kg普通硅酸鹽水 泥、0.075Kg氯化鈣、0.375Kg的UWB- Π 絮凝劑和0.045Kg的聚羧酸減水劑混合，拌制分散均 勻后制成水下靜態(tài)破碎劑;用開口容器稱取4.2Kg水，將上述水下靜態(tài)破碎劑倒入盛水容器 中，邊倒邊攪拌直到呈均勻的糊狀漿液;將糊狀漿液裝入與炮孔直徑相當(dāng)?shù)闹蓖菜芰洗?并用繩鎖纏繞封口，再由潛水員將封口后的直筒塑料袋裝入炮孔中并用磚塊壓實(shí)炮孔。
[0017] 本實(shí)施例中水下靜態(tài)破碎劑靜態(tài)爆破的是水下混凝土塊帶鋼筋網(wǎng)，面積大于1.0 平方米，混凝土塊厚度大于40cm;破碎前設(shè)計(jì)鉆孔13個，孔徑45cm，鉆孔深度37cm;注入水下 靜態(tài)破碎劑24小時后，潛水員下水檢查發(fā)現(xiàn)混凝土塊產(chǎn)生裂紋，說明鋼筋混凝土水下靜態(tài) 破碎成功。
[0018] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為 限，但凡本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所述內(nèi)容所作的等效變化，皆應(yīng)納入本發(fā)明的保護(hù)范 圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法，其特征在于含有以下重量配比的組分:過燒氧 化鈣80-95%，硅酸鹽水泥2.7-14.7%，氯化鈣0.5-2%，UWB-n型水下不分散混凝土絮凝劑 2-3 %，聚羧酸減水劑0.3 % ;所述過燒氧化鈣是指石灰石煅燒過度后形成的致密生石灰。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法，其特征在于制備方法為：以細(xì) 度為35-30μ的過燒氧化鈣為主要成分，以硅酸鹽水泥為凝結(jié)硬化劑，以氯化鈣為早強(qiáng)劑，以 UWB-Π 型水下不分散混凝土絮凝劑為絮凝劑，以聚羧酸減水劑為減水劑，將上述成分按照 重量百分比為80-95% :2.7-14.7% :0.5-2% :2-3% :0.3%干拌分散均勻后即配制成水下 靜態(tài)破碎劑，用于對混凝土類堅(jiān)固體的鉆孔式破碎或脹烈。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法，其特征在于水下靜態(tài)破碎劑 的使用方法為:按照水占水下靜態(tài)破碎劑重量百分比的28 % -32 %稱取水和水下靜態(tài)破碎 劑，將稱量好的水下靜態(tài)破碎劑倒入水中，邊倒邊攪拌直到攪拌成糊狀漿體，然后將糊狀漿 體灌入注射容器內(nèi)，由潛水員帶至水下并將注射容器內(nèi)的糊狀漿體注入到帶水炮孔中，使 得炮孔中的水被擠出，再用石塊或磚塊壓住灌滿的炮孔，24小時以后由潛水員進(jìn)行破碎情 況的檢查。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下靜態(tài)破碎劑及其制備方法，其特征在于水下靜態(tài)破碎劑 的使用方法為:按照水占水下靜態(tài)破碎劑重量百分比為2 8 -3 2 %的比例稱取水和水下靜態(tài) 破碎劑，將水下靜態(tài)破碎劑倒入水中，邊倒邊攪拌直到攪拌成糊狀漿體，然后將糊狀漿體灌 入直筒結(jié)構(gòu)的塑料袋中并用繩索纏繞封口，再由潛水員將封口后的直筒塑料袋裝入炮孔 中，24小時以后由潛水員對破碎情況進(jìn)行檢查;所述直筒結(jié)構(gòu)的塑料袋的直徑與小于等于 炮孔的直徑，長度大于炮孔的深度。
【文檔編號】C04B28/04GK105837107SQ201610145091
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】單宇翥, 陳洋, 王國鵬, 陳吉素, 張勇
【申請人】青島太平洋海洋工程有限公司