静态破碎剂的组成对其性能的影响研究

论文摘要

静态破碎剂是一种高膨胀性的胶凝材料,与水拌合成浆体后,填入被破碎物的破碎孔中,在水化作用下产生体积膨胀将脆性被破碎物胀裂,从而达到切割破碎效果。静态破碎剂在使用过程中有慢加载,产生公害少,危险性小,成本低,不属于危险品,运输方便,不受管制等一系列的优点,应用越来越广泛,成为传统炸药的一种重要补充。本文通过对钙-硅、钙-铁、钙-铝二相体系以及钙-硅-铁-铝四相体系静态破碎剂样品的凝结时间、膨胀压和水化温升等性能研究发现:以硅相、铁相和混合相为辅助相时,随着辅助相含量的增加,凝结时间增加,膨胀压减小;以铝相为辅助相时随着辅助相含量的增加,凝结时间增大,膨胀压减小。熟料煅烧温度在1400～1500℃的温度范围内时,煅烧温度升高对二相体系静态破碎剂的凝结时间和膨胀压的增长都有好处,适宜煅烧温度为1450～1500℃;随着煅烧温度的升高,四相体系静态破碎剂的凝结时间延长,但膨胀压也减小,适宜煅烧温度为1400～1450℃。在游离氧化钙含量和煅烧温度一定时,静态破碎剂的膨胀压随着铝相的增加和铁相的减少或者硅相的增加和铁相的减少而增大。通过对不同种类不同掺量的外加剂对破碎剂性能影响的研究发现,加入石膏后会显著的影响静态破碎剂的凝结时间和膨胀压,适宜掺量为2～3%;三聚磷酸钠对静态破碎剂有很好的缓凝效果,其掺量不宜超过0.6%;柠檬酸对静态破碎剂的缓凝效果较三聚磷酸钠差一些,其掺量也不宜超过0.6%;糖钙缓凝效果稍次于柠檬酸,掺量可达1%。对于静态破碎剂来说,聚羧酸高效减水剂的减水效果最好,掺量宜在0.4%以下;SM减水效果次于聚羧酸,掺量不宜超过0.8%;FDN减水效果稍差,掺量宜在0.8%以下;木钠的减水效果较差。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 静态破碎剂的概述
• 1.2 静态破碎剂的性能指标
• 1.3 静态破碎剂研究的历史及现状
• 1.4 静态破碎剂存在的问题和发展方向
• 1.5 本课题的研究目的意义以及主要研究内容
• 第二章 静态破碎剂的原理
• 2.1 静态破碎剂的膨胀机理
• 2.1.1 静态破碎剂的膨胀源
• 2.1.2 静态破碎剂的膨胀机理
• 2.2 脆性材料的破碎机理
• 2.3 静态破碎剂膨胀压的影响因素
• 2.3.1 膨胀压与游离氧化钙的关系
• 2.3.2 膨胀压与温度的关系
• 2.3.3 膨胀压与水灰比的关系
• 2.3.4 膨胀压与孔径的关系
• 2.3.5 填充密实度与膨胀压的关系
• 第三章 原材料及实验方法
• 3.1 原材料
• 3.2 实验设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 配料计算
• 3.3.2 熟料样品的制备
• 3.3.3 性能试验
• 3.3.4 微观测试
• 第四章 熟料的组成对静态破碎剂性能的影响
• 4.1 二相体系静态破碎剂组成对性能的影响
• 4.1.1 C-S 体系静态破碎剂组成对性能的影响
• 4.1.2 C-A 体系静态破碎剂的组成对性能的影响
• 4.1.3 C-F 体系静态破碎剂组成对性能的影响
• 4.2 四相体系静态破碎剂的组成对性能的影响
• 4.2.1 混合相含量对静态破碎剂性能的影响
• 4.2.2 不同体系静态破碎剂性能的比较
• 4.2.3 硅相、铁相和铝相对静态破碎剂性能的交叉影响
• 4.3 结果的讨论与分析
• 4.3.1 对辅助相的含量变化对性能影响的讨论与分析
• 4.3.2 辅助相中二组分变化对性能影响的讨论与分析
• 4.3.3 熟料煅烧温度对性能影响的讨论与分析
• 4.3.4 水化样品的分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 外加剂对静态破碎剂性能的影响
• 5.1 缓凝剂对静态破碎剂性能的影响
• 5.1.1 石膏的影响
• 5.1.2 化学缓凝剂对静态破碎剂凝结时间的影响
• 5.2 减水剂对静态破碎剂性能的影响
• 5.3 小结
• 结论
• 结论
• 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 攻读硕士研究生阶段发表的论文
• 致谢