Руйнівний матеріал

Предлагаемое изобретение относится к специальным вяжущим, а именно к составам разрушающих невзрывных материалов и может быть использовано в строительстве, горнодобывающей промышленности для разрушения бетонных, каменных и других объектов, а также добыче строительного камня из горных пород. Известен состав для разрушения хрупких материалов, содержащий 30 90ч. порошкообразной слабообожженной негашеной извести с размером кристаллов меньше 10мкм, а также 10 70ч. быстродействующего гидравлического материала, содержащего аморфный алюминат кальция и сульфат кальция. Состав содержит также 0,5 - 15,0ч. замедлителя твердения и 0,1 - 5,0ч. пластификатора на 100ч. смеси негашеной извести и гидравлического материала (Патент США №4477284, кл. C04B7/32, опубл. 1984). Наиболее близким к предлагаемому изобретению, принятым за прототип, является разрушающий материал, включающий, мас.%: известьсодержащий клинкер 89,99 - 94,995, состава, мас.%: CaO с размерами кристаллов 80 200мкм 67,58 - 52,27; CaSO4 20,39 - 36,20; Ca2SiO4 6,91 - 2,49; MgSO 4 1,58 - 7,18; Ca4 F6SO 18 1,26 0,55; Ca4Al6SO 16 0,40 - 0,91; CaF 2 0,19 - 0,01; Ca3(PO4)2 остальное, ускоритель твердения 5 - 10 и пластификатор остальное (Авт. св. СССР №1209637 A, кл. C04B7/17, опубл. 1986). Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого изобретения, является наличие известьсодержащего клинкера, ускорителя твердения, мас.% 5 - 10 и пластификатора. Причинами, препятствующими достижению технического результата (повышение давления расширения) в прототипе, по мнению авторов, является малое содержание в составе известьсодержащего клинкера железистых соединений, сравнительно невысокая плотность зерен CaO и быстрое гашение извести, вызванное недостаточным количеством пластификатора. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования разрушающего материала, в котором путем изменения состава известьсодержащего клинкера и увеличения количества пластификатора обеспечивается технический результат (повышение давления расширения), при этом используются промышленные отходы производства серной кислоты. Поставленная задача решается тем, что в разрушающем материале, включающем ускоритель твердения, мас.% 5,00 - 10,00, пластификатор и известьсодержащий клинкер, согласно изобретению известьсодержащий клинкер представляет собой спек, содержащий, мас.%: известняк 95 - 97 и промышленные отходы производства серной кислоты пиритные огарки 3 5, состав которых, мас.%: Fe2O3 56,0 - 77,0; SiO2 9,0 - 22,0; Al2O 3 1,0 - 18,0; CaO 0,8 - 5,0; MgO 0,1 - 0,2; SO3 1,0 - 11,0; п.п.п. 0 - 5,5 при следующем соотношении остальных компонентов материала, мас.%: Известьсодержащий клинкер 88,50 - 94,55 Пластификатор 0,45 - 1,50 В качестве пластификатора используют, например, карбонат щелочного металла. В качестве ускорителя твердения используют, например, строительный гипс. Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом (повышение давления расширения) существуе т следующая причинно-следственная связь. Введение пиритных огарков, содержащих железистые примеси, в сырьевую смесь для получения известьсодержащего клинкера позволяет, во-первых, получать известьсодержащий клинкер с максимально плотной структурой зерен оксида кальция, обладающего меньшей водопотребностью и большей величиной давления расширения, а вовторых, применять промышленные отходы производства серной кислоты. Увеличение количества пластификатора позволяет, во-первых, снизить отношение В/Т разрушающего материала, а во-вторых, замедлять гидратацию извести, что способствует схва тыванию разрушающего материала и за счет гидратации извести возникновению внутренних напряжений в затвердевшем разрушающем материале, которые затем развиваются в значительное давление расширение. Для получения известьсодержащего клинкера готовят сырьевые смеси, смешивая известняк и пиритные огарки. Сырьевые смеси обжигают при 1200 - 1250°C. Для получения разрушающего материала известьсодержащий клинкер, пластификатор и ускоритель твердения размалывают в шаровой мельнице с металлическими шарами до удельной поверхности 1300 - 1800см 2/г. Для сравнения прототипа с предлагаемым разрушающим материалом проводили экспериментальные исследования. Были приготовлены опытные сырьевые смеси для получения известьсодержащего клинкера (табл.1): смеси, состав которых находится в пределах предлагаемого изобретения (смеси I, II, III) и смеси запредельных составов (смеси IV, V). Температура обжига 1200°C и длительность выдержки при максимальной температуре 1 час. Для измерения развиваемого давления расширения затворенный водой разрушающий материал заливают в стальную форму с поршнем и помещают под пресс с установленным между поршнем формы и нагружающей плитой пресса динамометром ДОСМ-3 - 10, Развиваемое давление фиксируют по движению стрелки индикатора динамометра ИЧ-10. Составы разрушающего материала и данные величины развиваемого материалом давления расширения внесены в табл.2. Примеры составов разрушающего материала. Пример 1. Разрушающий материал 1 (табл.2), включающий, мас.%: известьсодержащий клинкер 88,5, полученный из сырьевой смеси I (табл.1), состоящей из, мас.%: известняка 95 и пиритных огарков 5, ускоритель твердения (строительный гипс) 10,0 и пластификатор (карбонат кальция) 1,5, затворяли водой с отношением В/Т 0,28. Давление расширения разрушающе го материала в возрасте 8ч составляет 320кг/см 2, а через 24ч достигает 480кг/см 2. Пример 2. Разрушающий материал 4 (табл.2), включающий, мас.%: известьсодержащий клинкер 94,55, полученный из сырьевой смеси II (табл.1), состоящей из, мас.%: известняка 96 и пиритных огарков 4, ускоритель твердения (строительный гипс) 5,0 и пластификатор (карбонат кальция) 0,45, затворяли водой с отношением В/Т 0,30. Давление расширения разрушающего материала в возрасте 8ч составляет 346кг/см 2, а в возрасте 24ч достигает 526кг/см 2. Пример 3. Разрушающий материал 6 (табл.2) включающий, мас.%: известьсодержащий клинкер 94,55, полученный из сырьевой смеси III (табл.1) состоящей из, мас.%: известняка 97 и пиритных огарков 3, ускоритель твердения (строительный гипс) 5,0 и пластификатор (карбонат кальция) 0,45, затворенный водой с отношением В/Т 0,3, развивает давление расширения в возрасте 8 и 24ч 321 и 498кг/см 2 соответственно. Пример 4. Разрушающий материал 8 (табл.2) включающий, мас.%: известьсодержащий клинкер 91,50, полученный из сырьевой смеси II (табл.1), состоящей из, мас.%: известняка 96 и пиритных огарков 4, ускоритель твердения (строительный гипс) 7,5 и пластификатор (карбонат кальция) 1,00, затворяли водой с отношением В/Т 0,30. Давление расширения разрушающего материала, развиваемое через 8ч составляет 380кг/см 2, а к 24ч достигает 540кг/см 2. Пример 5. Разрушающий материал 10 (табл.2), включающий, мас.%: известьсодержащий клинкер 86,45, полученный из сырьевой смеси IV (табл.1), состоящей из, мас.%: известняка 94 и пиритных огарков 6, ускоритель твердения (строительный гипс) 12,00 и пластификатор (карбонат кальция) 1,55, затворенный водой с отношением В/Т 0,28, развивает давление расширения в течение 8ч 306кг/см 2, а за 24ч достигает 458кг/см 2. Пример 6. Разрушающий материал 13 (табл.2), включающий, мас.%: известьсодержащий клинкер 98,25, полученный из сырьевой смеси V (табл.1), состоящей из, мас.%: известняка 98 и пиритных огарков 2, ускоритель твердения (строительный гипс) 1,50 и пластификатор (карбонат кальция) 0,25, затворяли водой с отношением В/Т 0,42. Разрушающий материал в возрасте 8ч развивает давление расширения 315кг/см 2, а в возрасте 24ч достигает 460кг/см 2. Составы разрушающего материала 1 - 9 (табл.2), приготовленные в пределах границ, обозначенных предлагаемым изобретением, развивают большие давления расширения в сравнении с прототипом - 460кг/см 2 (табл.2). Наибольшая величина давления расширения 540кг/см 2 достигнута разрушающим материалом 8 (табл.2) при среднем расходе всех вводимых в разрушающий материал компонентов. Разрушающие материалы 10 - 13 (табл.2), составы которых включают в себя запредельные количества, составляющих материал компонентов, развивают невысокие давления расширения - 458 - 470кг/см 2. Повышение давления расширения, развиваемое разрушающим материалом, по мнению авторов предлагаемого изобретения, зависит от количества в известьсодержащем клинкере железистых соединений, которое регулируется количеством вводимых в сырьевую смесь для получения спека известьсодержащего клинкера пиритных огарков. Причем, оптимальное количество пиритных огарков, вводимых в сырьевую смесь для получения известьсодержащего клинкера, при котором достигается необходимый технический результат, лежит в пределах от 3 до 5%. Результаты исследований (давление расширения 540кг/см 2) свидетельствуют об усовершенствовании разрушающего материала и возможности применения данного материала для разрушения особо твердых горных пород.