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无声膨胀剂作用原理

日期:2017/8/20 15:53 点击数:765 

1、无声膨胀剂进行破碎的机理与炸药破碎机理不同,它主要是靠膨胀剂在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高、体积膨胀,以致逐渐增大对孔壁的静膨胀压力作用,使介质产生龟裂而解体,静态膨胀破碎法也称静力破裂和静态破碎技术。

2、岩石或混泥土等脆性介质的抗拉强度远小于其抗压强度,岩石的抗拉强度约为5~10Mpa,混泥土的抗拉强度约为20~60Mpa,通常无声膨胀剂的膨胀压力可达30~50Mpa,当炮孔中的无声膨胀剂发挥作用时,炮孔周围介质产生周向拉应力,当拉应力值超过介质的抗拉强度时,炮孔之间便产生裂隙,随着膨胀压力的增加,裂隙逐步扩展成裂缝,继而导致介质破坏。

3、无声膨胀剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料,配合其他有机、无机添加剂而制成的粉状物质,典型的化学反应式为:

CaO+H2OCaOH2+6.5×10^4 J

式中 CaO-——————氧化钙

H2O——————水

CaOH2———氢氧化钙

J——————焦(热量单位)

当氧化钙变成氢氧化钙时,其晶体由立方晶体转变为复三方偏三角面体,这种晶体的转化,会引起晶体体积的膨胀。根据测定,在自由膨胀的前提下,反应后的体积可增长3~4倍,其表面积也增大近100倍,同时每mol还释放出6.5×10^4 J的热量。如果将它注入炮孔内,这种膨胀受到孔壁的约束,压力可上升到50Mpa,介质在这种压力作用下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。