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本地化静态破碎剂的研制及破岩机理初探

李鹏  
【摘要】:静态破碎剂是一种利用物质在变化过程中的膨胀达到破碎、切割、破坏脆性介质的材料,广泛应用于各种珍贵石材和各种贵重矿物的开采与切割。其与炸药爆破法相比,具有无冲击波、无飞石、无有毒有害气体,无震动、无噪音等优点,而且在脆性材料切割中,不会产生隐性裂纹,是一种高效无公害的安全破碎材料,应用十分广泛。 本文主要研究混配型静态破碎剂。对主剂氧化钙进行了体积膨胀率测试,测试结果表明,直接由重质碳酸钙煅烧而成的氧化钙配制的破碎剂效果较好,具有体积膨胀率高,性能稳定,不易喷孔等优点。 以恩施本地材料为主料,配以相关辅料研制静态破碎剂。通过单因素实验表明:静态破碎剂的膨胀压在一定的范围内会随着氧化钙和膨润土含量的增加而增大,随着水泥含量的增加膨胀压是先增大后减小,随着石膏含量的增加,破碎剂的膨胀压的变化不明显。本文通过4因素3水平的正交实验优化配方,并成功研制生石灰在900℃和1100℃两个温度下静态破碎剂的最佳配方,在温度为26℃,初始填料密度分别为1.59g/cm3和1.91g/cm3情况下,其在10h和12h后分别达到44.5MPa和49.3MPa。重复性实验证明,在温度恒定的情况下,静态破碎剂的膨胀压是比较稳定的。 900℃条件下煅烧获得的主剂研制的静态破碎剂的性能测试结果表明:静态破碎剂膨胀压在一定的温度范围内会随着温度的上升而增大,随着水灰比的增大而减小,随着初始填充密度的增大而增大。 本文静态破碎剂作用于水泥块,取得了良好的效果,并对破碎机理进行了初步分析,得到了比较理想的分析结果,为以后的继续深入研究打下了坚实的基础。


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