无声破碎岩石膨胀剂是指一种以氧化钙为基本成分,反应时体积膨胀,使岩石涨裂的技术。它是20纪80年代初研究成功的非爆炸型、无公害的破碎岩石技术。可用于不允许有震动和飞石的场所,和用来开采整体石料。静态膨胀剂的原理是以氧化钙为主要膨胀源,其含量约占81%。此外,还含有硅、铝、铁、镁的氧化物,并配以少量添加剂。在与适量水掺合后,发生水化反应。立方晶系的CaO转变成六方晶系的Ca(OH)2,体积增大50.2%,同时释放出,66.6kJ/mol的热量,从而具有膨胀作功的能力。有机添加剂用来延缓水化反应的速度,无机添加剂则用来控制硬结时间,并达到一定的强度。无声岩石膨胀剂装入炮孔中的静态膨胀剂,由于自身的膨胀作用,在孔壁的约束下,沿径向方向对炮孔壁产生较大的膨胀压力(30-50MPa)。孔壁径向受压,切向受拉,当孔径为4cm,孔距为40-60crn时,软岩或混凝土产生径向破裂所需的膨胀压力为10-20MPa,中硬岩或硬岩为15-30MPa。当炮孔内的膨胀压力增加到一定值后,介质就会产生径向裂缝而破裂 。
无声破碎岩石膨胀剂的效果随环境温度的提高而明显地增加。但温度过高,水化速度加快,易产生喷孔现象。为了适应环境温度的变化,控制水化速度及裂缝开裂时间,要根据环境温度采用不同配方。静态膨胀剂的吸水量,以满足化学反应(26%)或便子装灌为度,过多的水分将降低其膨胀力。静态膨胀剂操作简便,携带和运输安全,切割和破碎岩石时可做到无飞石、无震动、无冲击波、无噪声、无粉尘、无毒气排放等危害,因此可用于城市建筑物拆除、岩石基槽开挖,大块岩石的二次破碎和石料开采等工程。无声破碎岩石膨胀剂与炸药爆破相比,其缺点是作用时间长、成本较高。研究新的添加剂。缩短反应时间,提高膨胀力,降低成本为其改进方向。
岩石液压破裂机主要应用于不能爆破作业并要求产量高、工期紧等技术难度大的土石方工程,开山破石就像劈豆腐,挖机吊装放入岩石孔中,两分钟左右产生约1万吨的裂石力可胀裂开石头50立方左右,一天轻松破碎坚石一千立方以上,比传统使用炮锤+切割机或膨胀破碎剂的方式快十倍以上,并且成本更低。 技术上实现了大直径、大流量、大强力,液压动力站超高压、超快速,分裂岩石效果大裂缝、大间距、大产量。在不能爆破的工地,岩石液压破裂机比用切割机的优势是一台能顶它十台的效率,机械化作业,工人不会因天气热或雨而影响作业时间,降低水电费十倍,噪音和污染改善,工期提前了各成本降低;比起用膨胀剂/破碎剂的优势是钻孔直径大、间隔大,裂缝更大、效果更好、更易于破碎解小,立即见效不用等待、不间断重复作业,不受雨水和温度影响,无喷浆和强碱性危害,无震动安全环保可夜间施工、产量高达上千立方。颠覆传统静态爆破施工方式,新技术新工艺淘汰并替代膨胀剂﹑破碎剂。