JPH0340186B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は破壊工法に係り特に、膨張性破砕剤に
よる被破砕物の破砕終了後において、膨張性破砕
剤スラリー中のアルカリを中和させることが可能
な破壊工法に関する。 一般に、コンクリート構造物や岩石、地山等の
解体、破砕に酸化カルシウム（CaO）を主要の成
分とする膨張性破砕剤が広く用いられている。 即ち、上記膨張性破砕剤を用いて被破砕物を破
壊する場合には、被破砕物に穿設された穴に膨張
性破砕剤スラリー又は水と膨張性破砕剤を充填
し、膨張性破砕剤と水との反応により発生する水
和膨張圧を利用して被破砕物を破壊するものであ
る。 ところで、上記膨張性破砕剤はアルカリ性物質
であるため、破砕作業中若しくは破砕作業終了後
に降雨があつた場合には、被破砕物中の膨張性破
砕剤スラリー又は水和反応の進行、混練水の蒸発
等によつて粉状化した膨張性破砕剤が、発生した
亀裂や被破砕物に穿設された穴の開口部等から外
部へ滲出してしまい、周囲の土壌をアルカリ成分
により汚染してしまうという欠点があつた。 また、水中に存在する被破砕物（例えば橋脚
等）を破壊する場合には、被破砕物に発生する多
数の亀裂から多量のアルカリ成分が水中に溶出し
てしまい、水中の環境汚染を引起し水中または海
中の生態系に悪影響を及ぼすことになる、という
欠点をも有していた。 本発明はこのような従来の欠点に鑑み為された
ものであつて、その目的とするところは、膨張性
破砕剤による破砕作業により被破砕物に生じた亀
裂等から滲出する膨張性破砕剤のアルカリを中和
させ、被破砕物の周囲の環境を汚染することのな
い破壊工法を提供することにある。 係る目的達成のため本発明にあつては、水との
反応により発生する水和膨張圧を利用しコンクリ
ート構造物及び岩石等の脆性物体を破壊する破壊
工法において酸溶液を貯蔵した容器を被破砕物に
開設された穴内の膨張性破砕剤スラリー中に配置
し、破砕終了時に該容器を破壊することにより該
容器内の酸容液を排出させ、膨張性破砕剤スラリ
ー中のアルカリを中和させるように構成されてい
る。 以下、添付図面に示す実施例と共に本発明を詳
細に説明する。 まず、本発明に使用される容器は、内部に液体
を封入し得る形状及び構造に形成されていること
が必要であり、例えば、直径２cm、長さ20cm程度
に形成された細長袋状のものが用いられる。次
に、本発明に使用される容器の材質は、酸溶液を
内部に封入し得る素材により形成されていること
が必要であり、薄いプラスチツク、紙等が用いら
れる。この内プラスチツクとしては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ナイロ
ン、ポリスチレン等の各種の素材が適用され得
る。そして、これらの素材の選定に当つては、使
用されるプラスチツクの軟化点（融点）と膨張性
破砕剤スラリーの最高発熱温度とを勘案して決す
る必要があるが、上記各種のプラスチツクの軟化
点（融点）は表１に示す通りである。

【表】 また、膨張性破砕剤スラリーの発熱温度は主と
して使用する膨張性破砕剤の種類、被破砕物の物
理的特性（例えば熱伝導率、温度等）及び破砕作
業時の気象、気温、混水量等により定まるもので
あるから、予め予備実験として測定することが必
要である。 また、本発明の第２の実施態様においては酸溶
液を貯蔵した容器は該容器に装着された電熱線に
通電した場合に発生する熱により破壊されるよう
に構成されている。即ち、第１図に示すように、
本実施態様において使用される容器１は、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ナ
イロン、ポリスチレン等の薄いプラスチツク材若
しくは厚紙等により作製された長さ20cm、直径２
cm程度の有底の細長袋により形成されており、底
面及び、又は側面の周囲に電熱線ヒータ２を巻装
しまたは容器１を形成する樹脂内に電熱線ヒータ
２をこの電熱線ヒータ２を電源３に接続し埋設す
ると共に、該容器１に酸溶液を注入し、注入穴を
適宜手段により密封したものである。そして、こ
の容器は、フツク４を介してワイヤーロープ５に
より吊架され、穴内に配設される。本容器は以上
のように構成されているので該電熱線ヒータ２に
通電することにより発生する熱によつて所望の時
間内に該容器１を破壊せしめることが可能とな
る。尚、上記容器に使用されるプラスチツクの材
質の選定に当つては、使用プラスチツクの軟化点
（融点）と膨張性破砕剤スラリーの発熱温度とを
勘案して決すべきであり、使用されるプラスチツ
クの軟化点（融点）は水和膨張性破砕剤スラリー
の発熱温度よりも高いことが必要となる。何故な
ら、膨張性破砕剤スラリーが水和反応を起こす際
に発生する熱により酸溶液を貯蔵した容器が破壊
されてしまうので所望の時間に該電熱線ヒータ２
に通電することによつて該容器１を破壊せしめる
ことが不可能となるからである。このような電熱
線ヒータ２が埋設され若しくは周囲に巻装された
容器に酸溶液を貯蔵して、被破砕物に介設された
穴内に配設することにより該容器の電熱線ヒータ
２に破砕終了後の所望の時間に通電することによ
つて該容器１を破壊せしめ、膨張性破砕剤スラリ
ー中のアルカリを中和せしめることが可能とな
る。 更に、本発明の第３の実施態様においては、酸
溶液を貯蔵した容器は該容器に装着された穿刺体
を容器に貫通させて、該容器を破壊するように構
成されている。即ち本実施態様において使用され
る容器１は、第２図に示すように、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ナイロ
ン、ポリスチレン等の薄いプラスチツク材若しく
は厚紙により作製された長さ20cm、直径２cm程度
の有底の細長袋により形成されており、該容器１
中に酸溶液を注入すると共に牽引用の紐６を結び
付けた突刺体７を内装した後に、注入穴を適宜手
段により密封したものである。該容器１は以上の
ように構成されているので牽引用の紐６を破砕終
了後の所望の時間に牽引して突刺体７により容器
１を内側から破り該容器を破壊して貯蔵された酸
溶液を排出させることができる。尚、本実施態様
において使用される容器の素材であるプラスチツ
クの選定に当つては使用されるプラスチツクの軟
化点（融点）は膨張性破砕剤スラリーの発熱温度
よりも高いことが必要であること及び穴内への配
置の仕方は上記第２の実施態様の場合と同様であ
る。 このように突刺体７により容易に破壊される素
材により形成された容器１に酸溶液を貯蔵して穴
内に配設することにより、該容器１に突刺体７を
貫通させることにより破砕終了後の所望の時間に
破壊せしめて、膨張性破砕剤スラリー中のアルカ
リを中和せしめることが可能となる。尚、本実施
態様においては、突刺体７を容器１内部に装着し
た場合を例にとり説明したが、容器外部に突刺体
を装着したものであつても良い。 また、上記各実施態様においては、容器に酸溶
液を貯蔵した場合を例にとり説明したが該容器に
貯蔵するものは酸溶液に限定されない。即ち、上
記各容器水を予め貯蔵しておき、貯水した容器を
被破砕物に穿設された穴内に配置する。そして、
破砕作業開始後、水和反応から生ずる熱により、
膨張性破砕剤スラリー中の水分が蒸発し、この水
分の不足を原因とする、膨張圧の発現の一時的な
停止や、膨張圧の発現が緩慢となる、という現象
が現われた場合には該容器を適宜手段により破壊
し、貯水されていた水を排出させ、膨張性破砕剤
スラリー中に水分を補供し、所定の水和膨張圧を
維持させることが可能となる。また、穴外部より
作業者自らが注水するものではなく、膨張性破砕
剤スラリー中に配置された容器を破壊し、貯蔵さ
れていた水を排出するものであるため、安全かつ
円滑に破砕作業を行なうことができる。 更に貯水容器と酸溶液を貯蔵した容器を共に穴
内に配置し、水和反応が停止したり、緩慢となつ
た時点で、まず貯水容器を破壊し水を排出させて
水和反応を促進させ、被破砕物の破砕が終了した
時点で、酸溶液を貯蔵した容器を破壊し膨張性破
砕剤中に含まれているアルカリ成分を中和させる
ことが可能である。 以上のように構成された本発明を以下のとおり
実施した。尚、各実施例につき、夫々、従来方法
による場合との比較を行なつた。 なお、本実施例においては膨張性破砕剤として
Ｓ−マイト（住友セメント製商品名）を使用した
が、本発明ではこれに限定されるものではなく、
例えばブライスター（小野田セメント製商品名）、
カルシアクリンカー石灰系膨張剤、カルシウム、
サルフオアルミネート等も利用することができる
ことは勿論であり、又、容器の材質の選定にあた
つても何らプラスチツク、紙等に限る必要はまつ
たくなく、更に容器の破壊方法も他の適当な方法
であつてもよく、更に容器の設置方法、使用する
酸の種類、濃度も場合に応じて任意に選択するこ
とができる。 第１実施例 縦300cm、横200cm、高さ150cmに形成されたコ
ンクリート構造物８に、直径400mm、深さ130cmの
穴９を50cm間隔で穿設し、該穴内に水／破砕剤比
27％の膨張性破砕剤Ｓ−マイト（住友セメント製
商品名）のスラリー１０を充填した。次に、長さ
30cm、直径1.5cmであつて有底ポリエチレン製の
細長袋１ａと、この細長袋と同長、同径の有底の
ポリエチレン製の細長袋１ｂとを用意し、上記ポ
リプロピレン製の細長袋１ａには水を注入し、一
方上記ポリプロピレン製の細長袋１ｂには濃度10
％の塩酸溶液を注入し、注入穴を密封した後、こ
れらの水容器及び酸容器を第３図に示すように穴
上端部に配設した。その後水容器１ａ及び酸容器
１ｂが破壊されるまでの時間、水容器及び酸容器
が破壊された時点におけるスラリー温度、及び亀
裂が発生するまでの時間を測定し、更に、破砕開
始後17時間が経過した時点、及び24時間が経過し
た時点で、被破砕物８に生じた亀裂の巾を測定し
た。また、破砕終了時における膨張性破砕剤Ｓ−
マイト中に残存する未反応のCaO含有量をＸ線解
折法を利用して調査し、更に、破砕終了後に膨張
性破砕剤Ｓ−マイトの一部を採取してPHを測定し
た。尚、膨張性破砕剤Ｓ−マイトのPHの測定方法
は以下のとおりである。即ち膨張性破砕剤Ｓ−マ
イトの一部を採取して揮発性の有機溶媒、例えば
エタノール、アセトンで充分に洗浄することによ
り水和を停止させ、デシケータ中で乾燥させる。
その後水和反応が停止した膨張性破砕剤Ｓ−マイ
ト、1.0ｇを秤量し、蒸溜水100ｇ中で10分間撹拌
（60rpm）、溶解した後に紙５Ａで過した後に
液のPHをPHメーターで測定した。次に、同一条
件下において従来方法により破砕作業を実施し、
これら両者の比較を第２表に示す。

【表】 第２実施例 縦150cm、横150cm、高さ150cmに形成されたコ
ンクリート構造物８に直径60mm、深さ120cmの穴
９を40cm間隔で２本穿設し、該穴９内に水／破砕
剤比25％の膨張性破砕剤特殊Ｓ−マイト（スラリ
ー状態における発熱温度が100℃に達する時間が
35分に調整されたＳ−マイト）のスラリー１０を
充填し、長さ20cm、直径2.5cmであつて有底のポ
リスチレン製の細長袋により形成され、その側面
の樹脂層間に電熱線ヒータ２を埋込んだ細長袋１
ｃを２つ用意しこの細長袋の一方１ｃには水を、
他方１ｄには濃度15％の硫酸溶液を注入し、双方
の細長袋１ｃ，１ｄの注入穴を密封した後これら
水容器１ｃ及び酸容器１ｄを第４図に示すように
穴９上端部に配設した。また、該スラリー１０中
央部に直径５mmの塩化ビニール製パイプ１１を、
その下端が上記スラリー１０に埋没すると共に上
端が穴９より外部に突出するように挿入した。こ
の塩化ビニール製パイプ１１は水和熱を原因とす
る混練水の蒸発を排出させるものであり、噴出現
象の防止に寄与するものである。更にジエツトセ
メント（住友セメント製商品名）及び砂から成る
超速硬性モルタル１２により上記パイプ１１の周
囲に10cmの深さでタンピングした。その後膨張性
破砕剤である特殊Ｓ−マイトを充填した後25分が
経過した時点で水容器１ｃの電熱線ヒータ２に通
電し、発生する熱によつて該水容器１ｃを破壊せ
しめ、膨張性破砕剤を再反応、再消化させるため
の水を補給し、その後亀裂の発生状況等を観察
し、膨張性破砕剤である特殊Ｓ−マイト中に残存
する未反応のCaO含有量をＸ線解折方法を利用し
て調査した。 一方、膨張性破砕剤である特殊Ｓ−マイトを充
填した後８時間が経過した時点で酸容器１ｄの電
熱線ヒータ２に通電し、発生する熱により該容器
１ｄを破壊せしめて、破砕が終了した膨張性破砕
剤である特殊Ｓ−マイトのアルカリを中和させる
と共に中和された膨張性破砕剤である特殊Ｓ−マ
イトの一部を採取してそのPHを測定したものであ
る。次に、同時条件下において従来方法により破
砕作業を実施しこれら両者の比較を表３に示す。

【表】 第３実施例 輝緑凝灰岩８に直径150mm、深さ６ｍの穴９を
2.5ｍ間隔で穿設し該穴９内に水／破砕剤比25％
の膨張性破砕剤Ｓ−マイトのスラリー１０を充填
した。次に長さ10cm、直径３cmであつて有底のポ
リ塩化ビニール製の細長袋１ｅを30本用意し、こ
れらの袋に水を注入し一方、同長同径であつて有
底のポリスチレン製細長袋１ｆを用意しこれらの
袋１ｅ，１ｆに濃度20％の塩酸溶液を注入し、こ
れらの２つの細長袋１ｅ，１ｆの注入穴を密封し
た後、第５図に示すように穴９内に配置した。更
に、ジエツトセメント及び砂から成る超速硬性モ
ルタル１２により該穴９の上端部10cmの深さ範囲
をタンピングした。その後、亀裂の発生状況等を
観察すると共に膨張性破砕剤Ｓ−マイト中に残存
する未反応のCaO含有量をＸ線解折法に利用して
調査し、更に破砕作業終了後に膨張性破砕剤Ｓ−
マイトの一部を採取してPHを測定した。次に同一
条件下において従来方法により破砕作業を実施し
これら両者の比較を表４に示す。

【表】 第４実施例 縦300cm、横200cm、高さ200cmに形成されたコ
ンクリート構造物８に直径５cm、深さ170cmの穴
９を50cm間隔で穿設し、該穴９内に水／破砕剤比
27％の膨張性破砕剤Ｓ−マイトのスラリー１０を
充填し、長さ30cm、直径２cmであつて有底のポリ
スチレン製の細長袋を２つ用意し、これら２つの
容器の一方の容器１ｇには水をまた他方の容器１
ｈには濃度10％の塩酸溶液を注入すると共に牽引
用の紐６を結び付けた突刺体７を容器に内装させ
た後に、注入穴９を適宜手段により密封し、これ
らの容器１ｇ，１ｈを上記穴９内に配設した。以
後、膨張性破砕剤Ｓ−マイトスラリー１０を充填
した後、５時間経過した時点で水容器１ｇを突刺
体７に結び付けた牽引用の紐６を牽引することに
より突刺体７を水容器１ｇに貫通させて破壊せし
め、未反応の膨張性破砕剤を再反応、再消化させ
るための水を補給し、その後の亀裂の発生状況等
を観察し膨張性破砕剤Ｓ−マイト中に残存する未
反応のCaO含有量をＸ線解折法を利用して調査し
た。また、膨張性破砕剤充填後18時間が経過した
時点で酸容器１ｈを水容器１ｇ同様に突刺体７に
結び付けた牽引用の紐６を牽引することにより突
刺体７を酸容器１ｈに貫通させて破壊せしめ、貯
蔵していた酸容器液を排出させ破砕が終了した膨
張性破砕剤Ｓ−マイトのアルカリを中和させた
後、その一部を採取してPHを測定した。一方、同
一条件下において従来方法により破砕作業を実施
しこれら両者の比較を表５に示す。

【表】 以上表２から表５に示すように、本発明に係る
各実施例によれば、従来方法による破砕作業と比
較した場合、破砕開始後の膨張性破砕剤中に残存
する未反応のCaO含有量は著しく少なくなり、亀
裂巾も大きいことが判明した。このことは膨張性
破砕剤スラリー中からの混練水の蒸発により水和
膨張圧の発現が緩慢となつたり、または一時的に
停止した膨張性破砕剤に未反応の膨張性破砕剤の
再反応、再消化のための水を補給することによ
り、膨張性破砕剤が有する膨張圧を継続的且つ効
率的に発現させることが可能となることを示す。
更に、上記各実施例によれば、破砕終了時の膨張
性破砕剤のPH値は従来方法に比較して小さいこと
が判明した。このことは破砕作業が終了した膨張
性破砕剤に酸溶液を添加することにより、破砕が
終了した膨張性破砕剤のアルカリを所望の時間内
に中和することが可能であることを示すものであ
る。 本発明は以上のような構成を有するものである
ため、被破砕物の破砕作業中、若しくは破砕作業
終了後において、降雨等の原因により、膨張性破
砕剤スラリーが被破砕物に穿設された穴や破砕作
業により発生した亀裂から滲出した場合であつて
も、膨張性破砕剤スラリー中に含まれるアルカリ
を中和させることができ、被破砕物の周囲の土壌
のアルカリによる汚染を防止することが可能とな
る。 また、海中若しくは水中に存在する被破砕物を
破壊する場合であつても、膨張性破砕剤スラリー
中に含まれるアルカリを中和させることができる
ため、海中若しくは水中のアルカリによる汚染を
防止することができ海中乃至水中の生態系に全く
影響を与えることなく、海中等における破砕作業
を行なうことが可能となる、という効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は電熱線ヒータが埋設された水または酸
溶液を貯蔵する容器を示す平面図、第２図は突刺
体を内装した水または酸溶液を貯蔵する容器を示
す断面図、第３図乃至第６図は本発明に係る破砕
方法による被破砕物の破砕状況を示す断面図であ
る。 １……容器、１ａ，１ｃ，１ｅ，１ｇ……水容
器（細長袋）、１ｂ，１ｄ，１ｆ，１ｈ……酸容
器（細長袋）、２……電熱線（ヒータ）、７……突
刺体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水との反応より発生する水和膨張圧を利用し
   コンクリート構造物及び岩石等の脆性物体を破壊
   する破壊工法において、酸溶液を貯蔵した容器を
   被破砕物に開設された穴内の膨張性破砕剤スラリ
   ー中に配置し、破砕終了時に該容器を破壊するこ
   とにより、該容器内の酸溶液を排出させ、膨張性
   破砕剤スラリー中のアルカリを中和させることを
   特徴とする破壊工法。 ２ 上記容器は膨張性破砕剤スラリーの水和反応
   により発する熱によつて破壊されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の破壊工法。 ３ 上記容器には電熱線が装着されており、該電
   熱線に通電した場合に発生する熱により該容器を
   破壊することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の破壊工法。 ４ 上記容器には突刺体が装着されており、該突
   刺体を容器に貫通させて該容器を破壊することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の破壊工
   法。