JPH01218648A - 破砕方法および破砕用加熱止栓剤カプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、静的破砕剤によってコンクリートや岩石を破
砕する方法およびそれに用いるための破砕用加熱止栓剤
カプセルに関する。

ｂ、　従来の技術 静的破砕剤は、被破砕物であるコンクリートや岩石に穿
孔された孔内に充填されたのち、化学的反応により体積
を増大して膨張圧を発生し、被破砕物を破砕する薬剤で
ある。一般にその主成分は酸化カルシウムであり、水と
混練、または紙袋に入れておき、これに吸水させてから
孔内に充填される。充填後の水和反応は、無振動、無騒
音で進行するので、無公害破砕工法として、住居地域や
重要施設周辺で多く用いられている。通常の静的破砕剤
の膨脂圧発生時間は、充填後１２時間から２４時間であ
る。

これに対して、最近破砕時間を短縮した迅速型の静的破
砕剤が用いられている。迅速型の静的破砕剤は、１時間
前後で破砕力を発生するが、孔内湯度が１００℃以上に
なるため、噴出現象を防止する方法が種々とられている
。噴出現象は、孔口部分が未反応で十分に拘束力がない
時期に、孔中心部が先きに反応し、孔内に多量の蒸気を
急激に発生し、それによって孔口部分の破砕剤を噴出す
る現象である。噴出が起こると非常に危険であるととも
に、破砕力をなくすことになるので好ましいことではな
い。

噴出を防止する方法には、破砕剤を顆粒状にして充填後
に間隙を残すようにして、この間隙より発生蒸気を逃が
す方法や、孔口に生石灰のような水和発熱性物質（加熱
止栓剤）を充填し、破砕剤の反応を孔口より起こさせ、
孔口より密栓して行く方法がとられている。一般に得ら
れる破砕力は、顆粒状の破砕剤を用いる方法よりも、孔
口に加熱止栓剤を使用する破砕方法の方が大きい。

また環境温度の影響を受けない迅速破砕工法として、穿
孔した孔の全長および底部にまで断熱材を配置して、破
砕剤を断熱し、保温し、その開口部に熱刺激を与える方
法が提案されている。

Ｃ１解決しようとする課題 加熱止栓剤を孔口に充填する方法は、使用温度すなわち
コンクリートや岩石の温度が低いと、加熱止栓剤の発生
熱がコンクリートや岩石で冷却されて十分な加熱効果を
破砕剤に与えることができず、噴出防止効果を発揮でき
ないことがある。

また断熱材を孔内全体に挿入して破砕剤を保温する場合
は、第１に破砕剤の水和によって発生する膨脹圧が断熱
材を介して被破砕物に及ぶようになるため、膨脹圧が断
熱材によって吸収されたり、断熱材の分だけ破砕剤の充
填量が減少するので、破砕力が低下するという欠点があ
り、第２に、破砕剤が保温されるので、開口部側より孔
中心部の方が蓄熱されやすくなるため、開口部からの加
熱が少なかったり、加熱止栓剤と破砕剤との間に水また
は空気が残り、伝熱が不良になった場合には、噴出現象
が発生し、非常に危険な状態となる。第３に、穿孔内は
必ずしも滑らかでないので、断熱材を孔底まで挿入する
ことは手間がかかり、挿入できないこともある。挿入を
容易にするために断熱材バイブ等を細くすると、孔壁と
断熱材との隙間が多くなり、破砕力が低下する欠点とな
る。

本発明の目的は、使用温度が下っても、十分な加熱効果
および噴出防止効果を発揮でき、しかも、穿孔した孔の
全長または底部にまで断熱材を使用することがなく、上
述の欠点をもたない破砕方法およびそれに用いる加熱止
栓剤カプセルを提供することにある。

ｄ、　課題を解決するための手段 本発明者は、加熱止栓剤の水和熱を蓄熱し、効果的な噴
出防止方法を見い出すため種々研究した結果、孔口部分
に断熱層を巻きつけてから加熱止栓剤を充填する方法お
よび、加熱止栓剤を予め断熱層付きの容器に入れてカプ
セル化したものを使用すると効果的であるとの知見を得
て本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は被破砕物の穿孔に静的破砕剤を
充填し、さらにその上に加熱止栓剤を充填して被破砕物
を破砕する方法において、加熱止栓剤と接する孔内壁の
みに断熱材シートを設けたことを特徴とする破砕方法、
および加熱止栓剤を側面に断熱材シートを有するシート
を容器に入れたことを特徴とする破砕用加熱止栓剤カプ
セルにある。

第１図は、本発明の破砕方法を図示したものであって、
図中１は被破砕物例えば岩石である。２は穿孔、３は静
的破砕剤である６４は、穿孔の孔口部の内壁に設けた断
熱材シート、５は加熱止栓剤である。図示のように、断
熱材シート４は加熱止栓剤が充填された領域内のみに設
けられている。

本発明で用いる静的破砕剤３は、市販されている迅速、
短時間型のもの、たとえばハイパワーカームマイト（日
本セメント株式会社製）、スーパープライスタ（小野田
セメント株式会社製）、スーパースプリッター（吉沢石
灰株式会社製）、アスクツクエース（旭化成工業株式会
社製）等が好適である。通常の緩慢の破砕剤を用いる場
合は低温度用（約１０°Ｃ以下）のものの方が好ましい
。

加熱止栓剤５は、化学反応によって発熱する薬剤であれ
ばいずれでも良いが、一般には発熱性。

経済性、取り扱い性から生石灰を主成分とするものが使
用されている。市販の加熱止栓剤の反応開始時間は、孔
に充填するまでの作業時間を確保できるように生石灰の
活性度、反応促進剤およびまた反応遅延剤の添加、生石
灰の顆粒成形、生石灰粒子の表面コーティング（樹脂塗
料などによる）等を適宜選択して処理することによって
調整される。

本発明の断熱材シート４には、発泡ポリエチレン、発泡
ポリスチレン、プラスチック、フェルト。

紙、コルク等のシート状のものが好ましい。その厚みは
断熱材の熱伝導率にもよるが、０．２〜３龍が好適であ
る。０．２未満では加熱止栓剤を充填したときに均等な
断熱層を結成するのが難しく、断熱効果が不十分になる
ので好まし７くない。３蓋１を越えると、加熱止栓剤と
孔壁との摩擦を少なくすることになり、本来の目的であ
る止栓効果が少なくなり、噴出を起こしやすくなったり
、また加熱止栓剤が充填後反応時に浮き上がり、破砕剤
との間に空間ができて、加熱止栓剤の反応熱を十分に破
砕剤に伝導できないため迅速な破砕効果を上げられない
などの欠点が生じるので好ましくない。

第２図は、第１図における断熱材シート４と加熱止栓剤
５の部分をカプセル化した加熱止栓剤カプセルの断面を
示す。

この加熱止栓剤カプセルは、まず、紙または布等の薄い
透水性シートで所定の形状の袋６を作製し、該袋の内側
面に断熱材シート７を内接させたのち、該断熱材シート
の内側に加熱止栓剤８を所定量つめ、入口を封印テープ
９で止めて作製する。

加熱止栓剤カプセルの直径りは、穿孔径より５〜１５ｆ
ｉ小さく、長さしは５０〜１５ＯＮのものが用い易い。

これより小さいと発熱量が不足し、熱刺激が不充分にな
り、またこれより大きいと密充填するのに支障をきたす
ので好ましくない。

断熱材シート７の巾ｌは、第２図に示すように袋の側面
の長さしより短くし、底部から１０〜２０＋ｎの高さの
部分１０には断熱材シートがないようにすると好適であ
る。断熱材シートが底部まで存在すると、加熱止栓剤カ
プセルを充填したとき、断熱材シートが破砕剤と加熱止
栓剤の境界面に入り込み熱伝導性を悪くすることがある
からである。断熱材シート７は袋６の外側面に取り付け
ても同等の効果が得られる。

ｅ、　作用 本発明を実施するにあたっては、岩石１に穿孔２を穿ち
、孔２の入口を一定の深さ残して静的破砕剤３を装填し
、次いで、断熱シート４を孔口の内壁の全面を覆うよう
にして巻きつけ、水を含ませた断熱止栓剤５を充填する
。

すると、まず加熱止栓剤５が水和反応を起して発熱し、
その熱は静的破砕剤３を加熱し、静的破砕剤３は順次じ
孔２の深部に向けて反応し、膨張する。そのさい、加熱
止栓剤５と被破砕物１の孔壁との間に断熱シール４によ
る断熱層を有するので、加熱止栓剤の水和熱は放熱され
にくく、また使用環境温度の影響、特に低温での外部か
らの冷却作用を受けにくい。

したがって、まず、加熱止栓剤５が強固に孔口を塞ぎ、
噴出現象を生じることがない。

また、第２図に示す加熱止栓剤カプセルは、第１図にお
いて、静的破砕剤３を孔２内に装填したのち、カプセル
に水を含ませてから、孔口に密接に装填する。

装填された加熱止栓剤カプセルは、孔壁の間に断熱シー
ル７による断熱層ができるので前もって断熱材シール４
を孔側壁面に設置したのと同様の作用が得られる。

ｆ、　実施例 〔実施例１〜５．比較例１〕 ロータリーキルン焼成の軟焼生石灰を粗砕し、粒径２〜
５Ｎを篩分け、これにグリセリンを０．５％噴霧して７
０℃で乾燥し、更に油性の塗料を３％噴霧して１００℃
で乾燥し、加熱止栓剤を調製した。

この加熱止栓剤を和紙袋（φ３Ｑｎ＋、長さ１０（ｉｎ
）に１００ｇ詰め、口を結んでカプセルとした。このカ
プセルを水に５秒間浸漬して吸水させて取り出し、２０
℃の気中に置いたところ約１３分で急激に反応し、水蒸
気を発生した。

同様のカプセルの側面を各種の巾８０ｎの断熱材シール
で巻き、０°Ｃのコンクリートに穿孔された孔（φ４０
Ｉｍ、深さ１５０　ｎ）に、各々を同じ方法で０℃の水
を吸水させてから突き棒で充填し、水蒸気の発生時間を
測定した。その結果を表−１に示す。

表−１０℃のコンクリート孔に充填された断熱材付き加
熱止栓剤のカプセルの水蒸気の発生時間 〔実施例６〜１０．比較例２〕 実施例１で用いた加熱止栓剤をバラのままで実施例１と
同様の０℃のコンクリート孔に充填し、水蒸気の発生時
間を測定した。但し、コンクリート孔中には予め０℃の
水を５０ｃｃ注入しておき、孔壁に所定の断熱材シート
を取り付けたのち、すばやく加熱止栓剤１００ｇを投入
し、突き棒で充填した。

その結果を表−２に示す。

表−２０°Ｃのコンクリート孔に充填された加熱止栓剤
の水蒸気の発生時間 〔実施例１１〜１５．比較例３〜５〕 ０℃のコンクリートブロック（６００ｘ　６００　　ｘ
　６００鶴）の中央に孔（φ４０ｍｍ×深さ５００ｍ）
を穿孔し、これに日本セメント■製の静的破砕剤「ハイ
カームマイトカプセル・３０Ｗ型」を３分間０℃の氷を
吸水させてから充填し、その上部１００ｆｌを残した。

その残された孔口部分に実施例１で使用したと同様の加
熱止栓剤をカプセルまたはバラで１００ｇ充填した。カ
プセルの場合は５秒間０℃の水に浸漬してから充填し、
バラの場合は充填後、孔口より０゜の水を５０ｃｃ注水
した。加熱止栓剤の充填する孔壁には予め断熱材シート
を設置するか、加熱止栓剤カプセル袋の側面に断熱材シ
ートを内装した。これら組み合せによるコンクリートブ
ロックの破砕結果を表−３に示す。

・Ｃ表−３コンクリートブロックの破砕結果ｇ、　本発
明の効果 本発明によれば、加熱止栓剤の加熱作用が使用環境温度
の変化によって大きく変化することなく得られ、特に低
温時に孔内に充填された加熱止栓剤が被破砕物の冷却作
用によって発熱不足になり、破砕剤の孔口側からの反応
促進ができなく、迅速破砕が不可能になるばかりでなく
、孔口の止栓が十分にできる前に孔の中心が反応し、噴
出するという現象を防止することができる。さらに、本
発明の加熱止栓剤カプセルによれば、加熱止栓剤と孔壁
との間に断熱材シートを容易に取付けることができるの
で、上述の効果が、簡便に、効果的に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の破砕方法を説明するための断面図、第
２図は本発明の加熱止栓剤カプセルの実施例を示す縦断
面図である。 １・・・被破砕物、　　　　　２・・・穿孔、３・・・
静的破砕剤、　　　　　４・・・断熱材シート、５・・
・加熱止栓剤、　　　　　６・・・袋、７・・・断熱材
シート、　　　　８・・・加熱止栓剤。 第１図　　　　第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被破砕物の穿孔に静的破砕剤を充填し、さらにその
   上に加熱止栓剤を充填して被破砕物を破砕する方法にお
   いて、加熱止栓剤と接する孔内壁のみに断熱材シートを
   設けたことを特徴とする破砕方法。 ２、加熱止栓剤を側面に断熱材シートを有する容器に入
   れたことを特徴とする破砕用加熱止栓剤カプセル。