【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程爆破材料，尤其涉及一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料及制备方法。
技术介绍
1、随着铁路隧道施工的环境不断变化，施工地形和施工条件愈发严峻和复杂，特别是对于山脉较多的地区，隧道施工的难度越来越大，施工的要求也越来越高。炮孔堵塞作为改善爆破效果的一项重要手段，被广泛运用于爆破领域，炮孔堵塞物的作用是限制炮孔内的爆生气体过早外泄，延长爆生气体在炮孔内的作用时间，从而使炮孔压力和岩体中应力的时间增加，增大岩石的破碎范围。在隧道钻孔爆破施工过程中，不仅需要达到岩石破裂与破碎的基本施工要求，同时也需要尽可能减少炸药使用量，提高炸药能量利用率，减少有害效应，降低施工成本，从而实现精细爆破的目标。
2、在传统的隧道爆破施工过程中，由于施工进度要求以及环境条件限制，炮孔通常选择不封堵或直接用废纸壳直接封堵，由于堵塞效果不够理想，导致爆破过程中大量能量被浪费，爆生气体的作用未得到充分发挥，并且增加了工作区间内飞石、粉尘等有害效应，浪费炸药的同时对环境造成了不良的影响。因此，要取得良好的爆破质量，对炮孔进行合理的堵塞发挥着不可小觑的作用。
3、因此，如何提供一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，使其能够达到在堵塞炮孔的过程中最大程度的发挥爆生气体的作用，达到有效爆破的技术效果，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，使其能够达到在堵塞炮孔的过程
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料的制备方法，所述隧道炮孔堵塞材料的制备方法包括：s1、将砂、膨胀水泥、膨胀剂和速凝剂加入到搅拌机中，然后在搅拌机中搅拌，得到混合料：s2、在s1得到的混合料中加入水和减水剂，然后在搅拌机中搅拌，在搅拌过程中加入高分子吸水树脂，待高分子吸水树脂完全加入后，继续在搅拌机中搅拌，得到砂浆料；s3、将s2得到的砂浆料填入炮孔内，静置，得到炮孔堵塞材料。
3、在第一方面中，所述s1中砂、膨胀水泥、膨胀剂和速凝剂的质量比为(0.5～1.5):(0.5～1.5):(0.035～0.105):(0.025～0.075)
4、在第一方面中，所述s2中水、减水剂和高分子吸水树脂的质量比为(0.25～0.75):(0.025～0.075):(0.003～0.105)；所述s1中的膨胀水泥与所述s2中的水的质量比为(0.5～1.5):(0.25～0.75)。
5、在第一方面中，所述s1中在搅拌机中搅拌的条件为：所述搅拌的时间为1～2分钟；所述搅拌机的混合器旋转速度为57～67转/分钟；所述搅拌机的搅拌叶旋转速度为135～145转/分钟；所述搅拌机的混合器与所述搅拌机的搅拌叶的旋转方向相反。
6、在第一方面中，所述s2中然后在搅拌机中搅拌的条件为：所述搅拌机的混合器旋转速度为115～135转/分钟，所述搅拌机的搅拌叶旋转速度为275～295转/分钟，所述搅拌机的混合器与所述搅拌机的搅拌叶的旋转方向相反；所述s2中继续在搅拌机中搅拌的条件为：所述搅拌的时间为1～2分钟，所述搅拌机的混合器旋转速度为115～135转/分钟，所述搅拌机的搅拌叶旋转速度为275～295转/分钟，所述搅拌机的混合器与所述搅拌机的搅拌叶的旋转方向相反。
7、在第一方面中，所述s2中高分子吸水树脂的加入速度为0.5g/min～3g/min。
8、在第一方面中，所述静置的时间为45～90分钟；所述静置的温度为20℃～30℃。
9、在第一方面中，所述砂为普通河砂；所述膨胀水泥为r·sac42.5早强微膨胀水泥；所述膨胀剂为uea—h抗裂膨胀剂：所述速凝剂为clz型速凝剂；所述减水剂为液状聚羧酸高效减水剂。
10、在第一方面中，所述高分子吸水树脂为以丙烯酸和氢氧化钠为原料制备得到的高分子吸水树脂。
11、本专利技术还提供了一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，所述所述大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料通过上述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料的制备方法制备得到。
12、有益效果：
13、本专利技术通过将砂、膨胀水泥、膨胀剂和速凝剂进行混合，使砂、膨胀水泥、膨胀剂和速凝剂之间接触完全，得到混合料；然后在混合料中加入水和减水剂进行搅拌，在搅拌的过程中缓慢加入高分子吸水树脂，减水剂的加入减少了砂浆料的用水量，同时提高了砂浆料的流动性，使后续使用过程中填充炮孔更加方便有效；由于高分子吸水树脂膨胀倍率很高，一起加入的话不能保证完全分散开，容易形成一小块一小块的，不能充分与水结合，因此将高分子吸水树脂在搅拌的过程中加入，边加边搅拌，使高分子吸水树脂在砂浆料中被混合均匀，加入的高分子吸水树脂的吸水性强，吸水后短时间内体积会发生高倍膨胀，当砂浆料被填入炮孔中后，高分子吸水树脂大幅度膨胀促使砂浆材料也随之膨胀，从而改善砂浆料的堵塞效果，以及减少其余材料的用量，同时，在爆破作业时，由于砂浆料凝结后的炮孔堵塞材料与炮孔壁间形成的相互摩擦力明显大于传统堵塞物产生的摩檫力，堵塞物与孔壁之间牢牢贴合，使爆生气体冲出炮孔的难度增加，延长了爆生气体的作用时间，使炸药在炮孔内充分反应，从而得到更充分的爆炸能量作用于孔壁形成裂隙，进而产生气楔作用，提高了破岩效果，改善了作业环境；将砂浆料填入炮孔后，需要静置一段时间，使砂浆料凝结，凝结的这段等待时间可为起爆网路的连接到爆前准备工作的时间，充分利用了做爆破的前的准备工作的时间。在本专利技术中，速凝剂在砂浆料中，可使砂浆料快速凝结，因此，将砂浆料填入炮孔中，由于砂浆料可在炮孔内快速凝结，而且速凝剂能使前期的砂浆力学强度有所增强，砂浆料具备一定的重量，避免了因砂浆力学强度的强度弱或质量轻而减弱砂浆料对炮孔的堵塞效果；同时，速凝剂使前期的砂浆力学强度有所增强，在隧道爆破时能增加爆生气体在炮孔内的持续时间，从而使炸药在炮孔内充分反应，从而得到更充分的爆炸能量作用于孔壁形成裂隙，进而产生气楔作用，提高破岩效果，除此之外，砂浆材料凝结速度快，可避免因静置时间过长而延长起爆网路连接及爆前准备工作平行作业时间；除此之外，在砂浆料中加入的膨胀剂和膨胀水泥，由于膨胀剂和膨胀水泥具有补偿材料硬化过程中材料的收缩与开裂，并能使材料发生轻微膨胀，在加入膨胀水泥的砂浆中加入膨胀剂作为堵塞材料填入炮孔后，膨胀剂与膨胀水泥开始发挥作用补偿材料的收缩和干裂，发生的轻微膨胀使堵塞材料与炮孔壁贴合，增大了堵塞物与炮孔孔壁的摩檫力，使之在爆破时不易发生冲孔现象，延长爆生气体在炮孔内的时间，提高破岩效果；同时，砂浆料中加入的减水剂可提高砂浆料的流变性、可塑性，以及减少砂浆料在凝结后的收缩率，提高将砂浆料填入炮孔中时的可操作性和便携性，在砂浆料填入炮孔时可实现自动化注浆堵塞作业；本专利技术的炮孔堵塞材料制作简单便捷，原材料成本低，便于采购、储存条件宽；通过本专利技术的炮孔堵塞材料可改善爆破本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料的制备方法，其特征在于，所述隧道炮孔堵塞材料的制备方法包括：
2.如权利要求1所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述S1中砂、膨胀水泥、膨胀剂和速凝剂的质量比为(0.5～1.5):(0.5～1.5):(0.035～0.105):(0.025～0.075)。
3.如权利要求2所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述S2中水、减水剂和高分子吸水树脂的质量比为(0.25～0.75):(0.025～0.075):(0.003～0.105)；所述S1中的膨胀水泥与所述S2中的水的质量比为(0.5～1.5):(0.25～0.75)。
4.如权利要求3所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于，所述S1中在搅拌机中搅拌的条件为：所述搅拌的时间为1～2分钟；所述搅拌机的混合器旋转速度为57～67转/分钟；所述搅拌机的搅拌叶旋转速度为135～145转/分钟；所述搅拌机的混合器与所述搅拌机的搅拌叶的旋转方向相反。
5.如权利要求4所述的一种大流动微膨胀快凝隧道
6.如权利要求5所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述S2中高分子吸水树脂的加入速度为0.5g/min～3g/min。
7.如权利要求6所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述静置的时间为45～90分钟；所述静置的温度为20℃～30℃。
8.如权利要求7所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述砂为普通河砂；所述膨胀水泥为R·SAC42.5早强微膨胀水泥；所述膨胀剂为UEA—H抗裂膨胀剂：所述速凝剂为CLZ型速凝剂；所述减水剂为液状聚羧酸高效减水剂。
9.如权利要求8所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述高分子吸水树脂为以丙烯酸和氢氧化钠为原料制备得到的高分子吸水树脂。
10.一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料通过任一项如权利要求1～9所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料的制备方法，其特征在于，所述隧道炮孔堵塞材料的制备方法包括：
2.如权利要求1所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述s1中砂、膨胀水泥、膨胀剂和速凝剂的质量比为(0.5～1.5):(0.5～1.5):(0.035～0.105):(0.025～0.075)。
3.如权利要求2所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于：所述s2中水、减水剂和高分子吸水树脂的质量比为(0.25～0.75):(0.025～0.075):(0.003～0.105)；所述s1中的膨胀水泥与所述s2中的水的质量比为(0.5～1.5):(0.25～0.75)。
4.如权利要求3所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于，所述s1中在搅拌机中搅拌的条件为：所述搅拌的时间为1～2分钟；所述搅拌机的混合器旋转速度为57～67转/分钟；所述搅拌机的搅拌叶旋转速度为135～145转/分钟；所述搅拌机的混合器与所述搅拌机的搅拌叶的旋转方向相反。
5.如权利要求4所述的一种大流动微膨胀快凝隧道炮孔堵塞材料，其特征在于，所述s2中然后在搅拌机中搅拌的条件为：所述搅拌机的混合器旋转速度为115～135转/分钟，所述搅拌机的搅拌叶旋转速度为275～295转/分钟，所述搅拌机...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚颖康，朱丹，胡玲玲，贾永胜，孙金山，聂森林，谢全民，董千，张震，杜宇翔，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：
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