JPH0376982B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 本発明は膨張性破砕剤と水とを混練させること
により発生する膨張圧により被破砕物を破壊する
破壊工法に係り、特に、膨張性破砕剤の反応促進
剤を用いることにより安全、容易にかつ短時間で
被破砕物を破砕することが可能な破壊工法に関す
る。

(2) 技術の背景 一般に、コンクリート構造物や岩石、地山の解
体、破砕に酸化カルシウム（CaO）又は酸化マグ
ネシウム（MgO）を主要な成分とする膨張性破
砕剤が広く用いられている。このような膨張性破
砕剤は、被破砕物に開設した穴や溝の中に水と混
合したスラリー状態又は湿潤ケーク状態で充填
し、その水和膨張によつて被破砕物を破砕するも
のであり、従来使用されてきた火薬、爆薬とは異
なり、爆音、振動、飛石、飛塵の発生がなく、作
業上の安定性を著しく向上させることができるも
のである。そして、斯かる破砕工法においては、
膨張性破砕剤のスラリーや湿潤ケークの温度が高
いほど水和反応も促進され、膨張圧の発現速度も
速くなり、破砕時間も短縮することができる。し
かし、膨張性破砕剤の水和反応が急速に進み、ス
ラリー湿度が急激に上昇した場合には水和反応に
より生ずる水蒸気により被破砕体に開設した穴や
溝からスラリー又は湿潤ケークが一気に噴出する
所謂噴出現象（又は鉄砲現象）が生ずるという危
険性がある。

(3) 従来技術 このような噴出現象を抑制し安全性を確保する
ため、従来においては、膨張性破砕剤の水和反応
を緩やかに進行させる方法が採られることもあつ
たが、この方法によると被破砕物を破砕するまで
に通常一日もの長時間を要するという問題があつ
た。また、破砕時間を短縮する方法としては、例
えば、予め充填穴内にセツトされたケーシングパ
イプ保護棒状電熱器により膨張性破砕剤スラリー
又は湿潤ケークを加熱する技術（特願昭45−
29163号参照）、及び噴出現象を抑えるために超速
硬セメント等を穴の上部に用いて充填穴を閉塞す
る技術が開発されていた。しかし、これらの方法
は作業等が繁雑になるという問題があつた。

また、反応性の高い軽焼生石灰等の加熱剤の水
和発熱を利用して開口部を加熱する場合は、加熱
剤の保管に対する配慮が必要であるし、また加熱
剤の装填方法、注水方法によつて熱の伝播が異な
ることから、被破砕物温度、充填穴の大きさ等に
応じて加熱剤の装填方法、注水方法について工夫
が必要となり、確実に短時間破砕を行うための作
業が煩雑であるという欠点があつた。

(4) 発明の目的 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、安全、容易にかつ短時間で被破砕物を破砕す
ることができる破砕工法を提供することを目的と
する。

(5) 発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために、水との
反応により発生する水和膨張圧によりコンクリー
ト構造物、岩石等を破壊する膨張性破砕剤を水と
混合し、スラリー状態又は湿潤ケーク状態で被破
砕物に開設された穴に充填し、膨張圧により被破
砕物を破砕する破壊工法において、膨張性破砕剤
スラリー又は湿潤ケークを被破砕物に穿設された
充填穴内に充填し、該充填穴の開口部付近の膨張
性破砕剤スラリー又は湿潤ケークに破砕剤の反応
促進剤を混入し、充填穴の開口部付近の膨張性破
砕剤スラリー又は湿潤ケークの反応を局所的に促
進させるように構成されている。

尚、上記膨張性破砕剤は、酸化カルシウム
（CaO）や酸化マグネシウム（MgO）等の水和膨
張性を利用したものや公知の膨張性破砕剤を使用
する。また、上記反応促進剤は、使用する膨張性
破砕剤に応じて、その反応を促進する物質を用い
ることができるが、特に塩化カルシウムは効果が
顕著であり、また経済的である。しかし、塩化カ
ルシウムと同程度の反応促進効果がある限り、塩
化カルシウムに限らず、他の反応促進剤を用いる
ことができるのは勿論である。

(6) 発明の作用 本発明に係る破壊工法は、以上のように、充填
穴の開口部付近の膨張性破砕剤スラリー又は湿潤
ケーク（以下、単に破砕剤スラリーという）の反
応を局所的に促進させるものであるが、反応促進
剤を用いて反応が促進される部分の破砕剤スラリ
ーは、反応熱を生じさせるから、その反応熱によ
つてより深部の破砕剤スラリーの反応が促進され
ることとなり、また、そこで生ずる反応熱がより
深部の反応を促進させ、こうして連続的に充填穴
の奥部へ反応促進が伝播されてゆく。

他方、破砕剤スラリーは、水和反応により体積
膨張を生ずるものであり、これが充填穴という膨
張を制限する拘速物内で反応すると、第１図に示
すように、被破砕体の充填穴の壁１へ作用する膨
張圧力２（図中において示した矢印）となる。そ
して、この膨張圧力２は充填穴の壁１と破砕剤水
和体との界面で押し抜き応力に対する抵抗力とな
り、水和反応した破砕剤はより深部の破砕剤の噴
出に抗する栓の役割りを果たすこととなる。

以上のように、充填穴内の破砕剤スラリーは、
充填穴の開口部付近の反応促進により生じる反応
熱により、連続的に深部へ向つて反応してゆき、
その結果、水和反応による充填穴内の水蒸気の圧
力も高まるが、反応した破砕剤それ自体が噴出に
抗する栓の層を連続的に厚く形成してゆくから、
充填穴内の水蒸気は充分抑えられ、噴出現象は生
じない。

(7) 実施例 以下、本発明の実施例を説明する。

実施例 １ 第２図に示すように被破砕体として一辺が600
mmに形成された無筋コンクリート供試体４用い、
その中央部に直径40mm、深さ550mmの充填穴３を
穿設し、20℃の恒温室において破砕実験を行つ
た。尚、コンクリート供試体４は材令１ケ月のも
ので、圧縮強度は400Kgｆ／cm²のものである。

次に、以上の条件下で、第３図に示すように、
充填穴３に水／破砕剤比27％で混錬された破砕剤
スラリー５（住友セメント株式会社製Ｓ−マイト
Ａ型）を540mmの深さになるように充填し、その
上に無水塩化カルシウム粒状品からなる反応促進
剤６を充填穴３の開口部まで達するように10mm分
充填し、更に破砕剤スラリーと反応促進剤とを充
填穴３の開口部から100mmの深さの範囲で混合し
た。その結果、破砕剤スラリー５の温度は300℃
に達したが噴出はなく、破砕剤スラリー充填後60
分でコンクリート供試体に亀裂が生じ、80分後に
は破砕できた。

実施例 ２ 上記実施例１と同様のコンクリート供試体４を
用い、破砕剤５として住友セメント株式会社製膨
張性破砕剤Ｓ−マイトＢ型を水／破砕剤比27％
を、反応促進剤６として塩化カルシウム６水塩の
粉末品を用いて破砕実験を行つた。

先ず、充填穴３内に破砕剤スラリー５を深さ
500mm充填し、次に、破砕剤スラリーに対して５
重量％の塩化カルシウム６水塩の粉末品からなる
反応促進剤を混合して反応が促進される破砕剤ス
ラリーを調整し、この破砕剤スラリーを50mm分充
填した。その結果、破砕剤スラリーの温度は250
℃に達したが噴出はなく、破砕剤スラリー充填後
80分でコンクリート供試体に亀裂が生じ、120分
後には破砕できた。

尚、上記各実施例にあつては、主として塩化カ
ルシウムを反応促進剤に使用するとして説明した
が、これに限らず、膨張性破砕剤の水和反応を促
進させるものであればよい。

また、上記各実施例においては、充填穴３の開
口部の付近だけに反応促進剤６を混入するものと
して説明したが、これに限らず、第４図に示すよ
うに、充填穴３の開口部から、充填穴３の奥部に
なるにつれて、序々に反応促進剤６の量を減少さ
せて、充填穴３の奥部にまで反応促進剤６を混入
させてもよい。また、これとは逆に、第５図に示
すように、充填穴３の奥部に反応促進剤６を多量
に混入させ、開口部側には少量の反応促進剤６を
混入するようにしてもよい。以上の場合、前者は
冬期のように被破砕体４が冷えており水和反応が
遅れるような場合の、反応を促進する手段として
効果があり、後者の場合は夏期のように充填穴３
の開口部付近の温度が高く、充填穴３の奥部が冷
えているような場合に、奥部における反応促進を
早める手段として効果がある。

(8) 効 果 本発明は以上のように、反応促進剤を用いて、
被破砕物に穿設された充填穴の開口部付近の破砕
剤スラリーの水和反応を局所的に反応させるもの
であるから、充填穴の開口部付近から次々と充填
穴の奥部に水和反応が伝播されてゆく。従つて、
破砕剤スラリーは水和反応による膨張によつて、
連続的に噴出に抗する栓の層を厚く形成するため
破砕剤スラリー内の水蒸気の圧力が高まつても噴
出現生は生ずることがなく、極めて安全に被破砕
物の破砕作業を行うことができる。

また、水和反応により膨張した破砕剤スラリー
自体が、噴出に抗する栓となるから、従来のよう
に急速硬セメント等を用いて充填穴を閉塞する必
要がなくなり、作業が簡易なものとなる。

また、充填穴の開口部で反応が促進されると、
その反応熱により、次々と深部の破砕剤スラリー
の水和反応も促進されてゆくから、従来のよう
に、加熱器具や加熱剤等の加熱手段を用いて加熱
するまでもなく、短時間で破砕を行うことができ
ると共に、加熱手段を予め用意する煩雑さがなく
なるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、被破砕物に開設された充填穴の穴壁
面に作用する膨張性破砕剤の膨張圧力を示す説明
図、第２図は本発明に係る実施例に使用されるコ
ンクリート供試体を示す斜視図、第３図は被破砕
物に穿設された穴内に膨張性破砕剤と水との混合
体を充填した状態を示す断面図、第４図及び第５
図は本発明に係る他の実施例を示す断面図であ
る。 ３……充填穴、４……被破砕物（コンクリート
供試体）、５……膨張性破砕剤スラリー、６……
反応促進剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水との反応により発生する水和膨張圧により
   コンクリート構造物、岩石等を破壊する膨張性破
   砕剤を水と混合し、スラリー状態又は湿潤ケーク
   状態で被破砕物に開設された穴に充填し、膨張圧
   により被破砕物を破砕する破壊工法において、膨
   張性破砕剤スラリー又は湿潤ケークを被破砕物に
   穿設された充填穴内に充填し、該充填穴開口部付
   近の膨張性破砕剤スラリー又は湿潤ケークに破砕
   剤の反応促進剤を混入し、充填穴開口部付近の膨
   張性破砕剤スラリー又は湿潤ケークの反応を局所
   的に促進させることを特徴とする反応促進剤を利
   用した破壊工法。 ２ 上記反応促進剤は、塩化カルシウムであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の反応
   促進剤を利用した破壊工法。