周忠華?編澤

眾所周之，靜態(tài)裂石屬一種無(wú)噪音振動(dòng)的安全裂石法，是通過(guò)在被裂石體如巖石或砼上鉆孔，灌注裂石劑即水化膨脹性物質(zhì)，利用其產(chǎn)生的膨脹力進(jìn)行裂石。常用的裂石劑是以生石灰為主要成分，加人少量鋁硅酸鈣或鐵鋁酸鹽配成，使用時(shí)加人水拌成料漿，灌入被裂石體的鉆孔中。為使料漿具有良好的流動(dòng)性，便于灌漿，理論水化用水量為生石灰的32%，相當(dāng)于常用靜態(tài)裂石劑的約30%。但用這樣的料漿灌漿時(shí)，由于水化反應(yīng)急劇，快速發(fā)熱，形成大量水蒸氣，往往引起噴漿。噴漿不僅意味著裂石失敗，而且由于其溫度高、堿性強(qiáng)，有損傷操作人員的危險(xiǎn)。延遲料漿的水化速度雖對(duì)防止噴漿有效，但裂石時(shí)間長(zhǎng)，從灌漿到裂石一般需要1624小時(shí)。靜態(tài)裂石還有一種方法是將裂石粉劑制成藥片狀取代料漿，直接填入鉆孔中，注水，這雖可防止水蒸氣散失，但水蒸氣易殘留在空隙中，吸收水化膨脹力，使高裂石力減弱。因此針對(duì)這些問(wèn)題，國(guó)外一公司提供了一種不噴漿，30分鐘內(nèi)快速裂石的高效靜態(tài)裂石劑及其裂石法。

一、高效靜態(tài)裂石劑及其裂石法

1.裂石劑主要由10－20%(最佳16%)高鋁水泥2%－6%(最佳4%)Ca(OH)2和80%CaO組成的水化膨脹性粉構(gòu)成。為調(diào)節(jié)CaO反應(yīng)速度和有充分的操作時(shí)間，還需添加0.5%－3%反應(yīng)調(diào)節(jié)劑即Ca++封閉劑。CaO以使用過(guò)燒CaO為佳(粗粒滴定法4N-HC1消耗量為80－150cc/10分)。高鋁水泥最好含有較多12CaO、7Al2O3。

2.使用前，將裂石劑的混合粉料壓成塊料，再粗碎成粒徑為1－l0mm的粒料。裝入透水性材質(zhì)尼龍或聚丙烯袋中，包裝成柱狀的料袋，供裂石使用。

3.裂石方法是將料袋預(yù)先用水處理，使其含有生石灰水化量40%－70%的水，填入鉆孔中，進(jìn)行部分水化，待被裂石體快開(kāi)裂時(shí)，再注入剩余部分的水，進(jìn)行二次水化，直到裂石操作結(jié)束。其裂石流程圖如下所示。

使用表明，彩和上述流程的裂石法，在鉆孔中先供人裂石劑中生石灰理論水化量40%－70%的水，生石灰快速進(jìn)行部分水化。雖然其它成分也開(kāi)始水化，但其水化速度較生石灰慢，因此至少在水化初期發(fā)揮膨脹力的主要是通過(guò)CaO－Ca(OH)2的變化。由于注水量受到限定，不存在過(guò)量的水分，即使快速發(fā)熱產(chǎn)生水蒸氣，也不會(huì)出現(xiàn)噴漿現(xiàn)象。由此可知，裂石水化的需水量不一次性全部供入，分二次水化，先供入一部分水，進(jìn)行部分水化，再間隔一定時(shí)間供入剩余部分的水，可防止噴漿，充分發(fā)揮水化膨脹力。從圖1中可看出這種效果。圖中表示，采用原灌漿裂石法，由于水化速度慢，膨脹力只能緩慢增大。為使巖石或鹼開(kāi)裂，必須達(dá)到3000t/m2的膨脹壓力，要達(dá)到這一壓力，需要1624小時(shí)，而采用二次水化膨脹裂石法，膨脹壓力隨快速水化而急劇增大，30分鐘時(shí)出現(xiàn)裂縫，而且通過(guò)二次注水，可有效發(fā)揮二次水化裂石的作用。?

使用由CaO、高鋁水泥和Ca(OH)２水化膨脹性粉料組成的裂石劑時(shí)，在浸漬→脫水→填孔→搗實(shí)的過(guò)程中，高鋁水泥與Ca(OH)2先反應(yīng)，出現(xiàn)急凝和硬化。這時(shí)雖對(duì)防止噴漿有效，但膨脹壓力尚還不夠，不過(guò)隨后隨著先受到反應(yīng)調(diào)節(jié)劑抑制的CaO的反應(yīng)，膨脹壓力隨之增大，大幅提高裂石力。?

二、裂石試驗(yàn)

取含有少量Ca++封閉劑的過(guò)燒生石灰80%與16%高鋁水泥和4%Ca(OH)2配成混合粉料，經(jīng)壓力為25t的壓力機(jī)壓制成塊料，粗碎，篩分，取用粒度為1－l0mm的粒料裝入尼龍袋中，作成外徑55mm、長(zhǎng)200mm的濾袋，放入筐內(nèi)，在溫度約為20℃水中浸漬60秒鐘，取出，放置60秒鐘，脫水，使其吸水量為裂石劑中生石、灰理論水化量的50%。

在石灰?guī)r(長(zhǎng)1.5m、寬1.6m、高1.0m)上鉆6個(gè)孔(直徑65mm、深700mm)。填入吸水量經(jīng)調(diào)整的上述濾袋，用搗實(shí)棒搗實(shí)填密(每個(gè)孔密實(shí)填充8個(gè)濾袋)，在孔上用板覆蓋養(yǎng)護(hù)約15分鐘，經(jīng)觀察雖有水蒸氣形成，但未出現(xiàn)噴漿，25分鐘后孔之間連結(jié)產(chǎn)生寬度為10mm的裂縫，然后在各孔周邊注水，再養(yǎng)護(hù)30分鐘，裂縫寬度已達(dá)30mm以上，達(dá)到預(yù)期的裂石效果。

三、結(jié)束語(yǔ)

與原靜態(tài)裂石法相比，二次水化膨脹裂石法的裂石時(shí)間顯著縮短，大幅提高裂石效率，降低裂石費(fèi)用，而且不噴漿，操作安全。

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