JPH0448501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低温において、安全かつ確実に岩石
やコンクリート体などを破砕するためのタンピン
グ材を封入した低温タンピング用カプセルに関す
る。

タンピング材とは、岩石やコンクリート体など
の被破砕物の破砕効果を向上させるために、穿孔
に、ダイナマイト等の爆薬や水和によつて膨張を
示すようないわゆる静的破砕剤といわれている物
質を充填したのち、その上部開口部を填塞するた
めの込め物である。

従来、タンピング材としては、砂、水、粘土、
岩石粉、及び水硬性物質等種々のものが提案され
ているが、次に示す理由から十分な破砕効果等は
得られないという課題があつた（例えば、特開昭
58−95200号公報）。

１ 低温、特に０℃以下の温度では硬化しない。

２ 強度の立上がりが十分でなく、所要強度を発
現するまでに、常温では１時間以上、10℃以下
の低温では１〜３日程度、待つ必要があり、作
業能率が悪い。

３ タンピング材と被破砕物との接着強度が小さ
いので、その分タンピング長を長くとる必要が
ある。

４ また、そのように長くとれない被破砕物の場
合には大きな課題となる。

本発明者は、これらの課題を解決するには、従
来の水硬性物質を結合剤として使用する代わり
に、リン酸類を用い、特定のカプセルを使用すれ
ばよいとの知見を得て、本発明を完全するに至つ
た。

即ち、本発明は、リン酸類と、MgO又は無定
形カルシウムアルミネートからなる該リン酸類の
硬化開始剤を含有し、易破壊性かつ通水性の容器
からなる低温タンピング用カプセルである。

以下、さらに詳しく本発明を説明する。

本発明に係るリン酸類とは、その硬化開始剤と
混合し、水と接触させた場合、自硬性を示すもの
であればいずれも使用可能である。

なかでも、リン酸アンモニウムは、粉末である
ので硬化開始剤とあらかじめ混合しておくことが
でき、また、硬化性状も良好であるので、本発明
では最適なものの１つである。

リン酸のように液体の場合は、骨材に吸着させ
るとかあるいはそれ自体ガラス管等でカプセル化
して使用することが好ましい。

リン酸類の硬化開始剤としては、低温における
反応活性が大きい、MgO又は無定形カルシウム
アルミネートが挙げられる。

ここで、無定形カルシウムアルミネートとして
は、CaO・Al₂O₃、12CaO・7Al₂O₃、3CaO・
Al₂O₃、CaO・2Al₂O₃、11CaO・7Al₂O₃・CaX₂、
3CaO・3Al₂O₃・CaX₂（Ｘはハロゲン元素）、
3CaO・3Al₂O₃・CaSO₄、及び4CaO・Al₂O₃・
Fe₂O₃等が挙げられる。

硬化開始剤の使用量は、リン酸類100重量部に
対して、１〜1000重量部が好ましく、50〜500重
量部がより好ましく、100〜300重量部が特に好ま
しい。

以上のリン酸類とその硬化開始剤とを含有して
なる本発明のタンピング材を使用するにあたつて
は、タンピング作業時の衝撃によつて容易に破壊
するような易破壊性かつ通水性の容器、例えば、
紙や有孔プラスチツクなどの容器に収納すること
が必要である。

本発明の低温タンピング用カプセルは、使用時
に、端部から加水するか、水に浸漬して吸水させ
てから使用することが有効である。

その際の水量は、少なくする程高強度が得られ
るが、作業性を考慮して、リン酸類とその硬化開
始剤との合計100重量部に対して、３〜30重量部
が好ましく、穿孔内に水がある場合はそれを考慮
して水量を決めるのが望ましい。

以上の使用態様のいずれにおても、骨材の適切
量を必要に応じて配合する。

骨材の粒径としては、５〜0.1mm程度のものが
使用される。

また、骨材の配合量は、接着強度、耐久性、及
び作業性の面から、硬化開始剤の重量に対して、
10倍以下が好ましく、0.5〜３倍がより好ましい。

本発明では、硬化開始剤との反応を防止するた
めに付着水分をなくしたものが使用される。

以上、本発明の低温タンピング用カプセルによ
れば、次の優れた効果を発揮する。

１ ０℃以下の極低温においても顕著なタンピン
グ効果が得られ、かつ、強度の立上りが極めて
よいので工事の短縮が図られる。

２ タンピング長を極めて短かくすることができ
る。

３ 爆薬量又は静的破砕剤量軽を減することがで
きるので、経済的かつ発破による被破砕物の飛
散が少なくなる。

４ 低爆発力の破砕器を使用することによつて安
全かつ確実に破砕することができる。

５ カプセル化することにより、孔の開口方向に
関係なく確実にタンピングすることができる。

６ 孔径が40mmφ以上の太径の破砕工事を静的破
砕剤を用いて行つても吹出しがない。

７ 低温用の静的破砕剤が高温においても使用で
きる。

８ 静的破砕剤の鉄砲現象を阻止するために添加
されていた遅延成分や硬化成分を少量とするこ
とができるので、経済性が向上しかつ膨張力も
大きくなる。

以下、実施例をあげてさらに具体的に説明す
る。

実施例 １ リン酸アンモニウム粉末40重量部、MgO粉末
（ブレーン値6800cm²／ｇ）60重量部、５号硅砂150
重量部からなる混合物を、外径16.5mmφ×長さ
110mmの和紙袋に入れ、カプセルをつくつた。

直径約２ｍの石灰石転石の中央部に、直径40mm
φ×長さ１ｍの穴を穿孔し、その最深部に日本化
薬社製破砕器「Ｐ−６」をセツトした後、カプセ
ルを約10秒間、10℃の水に浸し吸水させすばやく
タンピングした。

タンピング長を10、20、及び30cmと10cmごとに
変化させた。

タンピング材は約７分で完全に硬化した。吸水
より15分後に点火し爆破した。気温は−10℃であ
る。

比較のため、砂によりタンピングした場合の試
験も同様に行つた。

その結果、本発明のカプセルによるタンピング
では音も小さく、10cmのタンピング長でも破砕す
ることができたが、比較例の砂では60cm以上のタ
ンピングを必要とし、音も大きくタンピング材の
吹出しが認められた。

なお、本発明のカプセルは、10℃において、吸
水後２分で硬化し、10、30、及び60分の強度はそ
れぞれ50、110、及び215Kgｆ／cm²であつた。

実施例 ２ オルトリン酸45重量部、ブレーン値4500cm²／ｇ
の12CaO・7Al₂O₃無定形物55重量部、５号硅砂
200重量部、及び水30重量部を混合してスラリー
化してタンピング材をつくつた。

圧縮強度450Kgｆ／cm²の１×１×１ｍのコンク
リートブロツクに、それぞれ、直径34、42、及び
60mmφの孔を中心部に65cmの深さで穿設した。

生石灰を主成分とする常温用の市販の静的破砕
剤５Kgと水２を混合して得られたスラリーを、
それぞれのブロツクの孔の底部より40cmの高さま
で充填したところ、約10分で表面が固まつた。そ
の後、さらに、前記タンピング材スラリーを注入
した。気温は５℃であつた。

その結果、34mmφのものは８時間で、42mmφで
は６時間で、また、60mmφでは３時間でそれぞれ
亀裂が発生した。

さらに、34mmφのものについて、実施例１でつ
くつたカプセルを10秒間吸水させてからタンピン
グした。その結果、９時間でひびわれが発生し
た。

比較のため、タンピングなしで行つたところ、
34mmφのものは24時間で亀裂が発生したが、42mm
φでは２時間で、60mmφでは45分でスラリーが吹
出し、亀裂は発生しなかつた。

比較例 MgOの代わりに、ブレーン値6600cm²／ｇの
CaO粉末を使用したこと以外は実施例１と同様に
行つた。

その結果、吸水後20分で硬化したが、タンピン
グ長を30cmにする必要があつた。

硬化後、10、30、及び60分後の強度は、それぞ
れ、10、60、及び95Kgｆ／cm²であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リン酸類と、MgO又は無定形カルシウムア
   ルミネートからなる該リン酸類の硬化開始剤を含
   有し、易破壊性かつ通水性の容器からなる低温タ
   ンピング用カプセル。