靜態(tài)破碎劑無水可控高效化試驗研究.pdf

1、靜態(tài)破碎劑是一種通過水化反應(yīng)產(chǎn)生體積膨脹撐裂約束物的粉末狀物質(zhì)，其主要成分是氧化鈣。靜態(tài)破碎技術(shù)是指綜合鉆孔、裝藥、封孔等施工技術(shù)將靜態(tài)破碎劑應(yīng)用到脆性材料破碎的技術(shù)。由于靜態(tài)破碎技術(shù)具有安全無毒、運輸方便等特點，現(xiàn)階段已被廣泛地應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)以及軍事業(yè)中。
　　本文總結(jié)了國內(nèi)外靜態(tài)破碎技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，在分析破碎機理與影響因素的基礎(chǔ)上，分別對三種常見固態(tài)水合物——明礬、凝膠和高吸水樹脂（吸水彈）與破碎劑反應(yīng)進行配合比試驗、體積膨脹率試

2、驗和膨脹壓試驗，測試了其反應(yīng)速率、體積膨脹率和膨脹壓。水合物與破碎劑配合比在0.27~0.42范圍內(nèi)，破碎劑水化反應(yīng)達到最高溫度范圍為150℃~170℃，所需時間為10min~20min，且配合比越小反應(yīng)速度越快；反應(yīng)后體積達到反應(yīng)前體積3倍左右；膨脹壓試驗結(jié)果表明，膨脹應(yīng)力受固態(tài)水合物種類與配合比的影響較大，當(dāng)配合比固定且較小時，高吸水樹脂（吸水彈）與凝膠分別參與的水化反應(yīng)膨脹應(yīng)力比明礬的大，當(dāng)配合比固定且較大時，則反之；當(dāng)固態(tài)水合物

3、不變時，高吸水樹脂（吸水彈）與凝膠參與的水化反應(yīng)配合比越大則膨脹應(yīng)力越小，而明礬參與的水化反應(yīng)膨脹應(yīng)力隨著配合比的增大而增大。
　　靜態(tài)破碎劑控制試驗表明，加熱電阻棒加熱時間由300s、600s、900s到全程一直加熱，靜態(tài)破碎劑膨脹應(yīng)力達到最高值的用時分別為54min、41min、33min和30min，這說明加熱時間越長，靜態(tài)破碎劑膨脹應(yīng)力到達最高值的時間越短，開裂效率越高。
　　最后設(shè)計了三組開裂效果對比試驗，常規(guī)開裂

4、方法與本文研究的開裂方法對比試驗結(jié)果表明：常規(guī)開裂方法下混凝土試塊歷時9h后開始開裂，經(jīng)過24h開裂完成，本文研究的開裂方法下的混凝土試塊不通電加熱則始終不開裂；40mm孔徑與60mm孔徑混凝土試塊開裂對比試驗、50mm孔徑與60mm孔徑混凝土試塊開裂對比試驗表明：40mm孔徑、50mm孔徑和60mm孔徑的混凝土試塊在加熱條件下從水化反應(yīng)開始到裂縫出現(xiàn)用時分別為40min、30min和15min，從開始出現(xiàn)裂縫至裂縫擴展不再明顯耗時分別