JPH0633710B2 - 脆性物体の水中破砕用材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、岩石・コンクリート等の脆性物体を破壊する
場合に、粉じん・騒音・飛石などを伴わず静的に破砕す
る材料に関するものである。詳しくは、脆性物体に穿孔
した孔中に水が満たされているか、あるいは、脆性物体
が水中に存在しており穿孔した孔中に必然的に水が充満
されている状態で、この孔中に注入する破砕材料に関す
るものである。

（従来の技術） 一般に、水中にある脆性物体を破砕しようとする場合、
計画的に穿孔された孔に、例えば、特開昭５５−１３６
３０８号公報「水中又は海水中の脆性物体を破壊する方
法」に示されるように、あらかじめビニールチユーブ等
の不透水性の細長袋を挿入して後に膨張材スラリーを注
入するか、又は、例えば、特開昭５７−７４４７４号公
報「水和膨張性破砕カートリッジ」に示されるように、
透水性の容器に破砕剤を収納した破砕カートリツジを挿
入する方法が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の方法では、例えば、特開昭５５−１３６３０８号
公報によると各穿孔部それぞれにビニールチユーブを挿
入する繁雑さの外に、チユーブが孔への挿入時にねじれ
たり折れ曲つたりすると、その位置より下の部分に注入
するのが不可能であるという欠点があつた。又、特開昭
５７−７４４７４号公報によるとカートリツジ化したも
のを挿入するために２〜３ｍの水深での充填はほとんど
潜水夫が潜りつきりで穿孔された孔中へ挿入する必要が
あり、更には孔中へ挿入したものを突き固めて個々のカ
ートリツジの空隙を充填しなければ破砕効果を発揮し得
ないという欠点があつた。

本発明は、以上のような従来の材料がもつ問題点を解消
させ、陸上で穿孔された穿孔に充填すると変らぬ操作と
方法で、水中に存在する脆性物体に膨張材を注入出来る
材料を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、生石灰又は生石灰の無機化合物を主成分とす
る膨張性材料に体し、スラリーの比重を高め材料の沈降
を速くする重量骨材と、水中での材料の分離を少なくす
るための分離低減剤を併用することにより、水中に存在
する脆性物体の孔中へ破砕剤スラリーを簡便に注入出来
るようにしたものである。

つまり、水の満たされた孔中へ、材料の稀釈や分離を起
させずに破砕剤スラリーを充填出来ると共に、従来の破
砕剤と変らぬ破砕効果を有する材料を完成したものであ
る。

即ち、本発明は、膨張性材料と比重３．０以上の重量骨
材と分離低減剤とを含有してなることを特徴とする岩石
・コンクリート等脆性物体の水中破砕用材料である。

さらに説明すると、膨張性材料により、脆性物体に膨張
圧力を作用させ破砕に至らしめる。又、重量骨材によ
り、スラリーの沈降を促進させ併せて隙間なく充填する
作用をさせ破砕に至らしめる。さらに分離低減剤によ
り、破砕剤スラリーが孔中の水による材料の稀釈や分離
を防止し、完全な充填を可能とする。

（発明の作用と効果） 本発明に使用する膨張性材料としては、生石灰もしくは
生石灰の無機化合物を主成分とするもので、小野田セメ
ント社の「ブライスター」、住友セメント社の「エスマ
イト」、日本油脂，日油技研・日本セメント社の「カー
ムマイト」、吉沢石灰社の「スプリツター」などをはじ
め、現在市販されている静的破砕剤は適用可能である
が、破砕時間を短縮するためには、結晶径１０μ未満の
生石灰３０〜９０重量部と急硬性水硬物質１０〜７０重
量部との割合からなるもの（例えば商品名「デンカケミ
アツクス」）が好ましい。

これに対し、本発明に使用する重量骨材としては、鉄
粉、鋼繊維、及び砂鉄（比重７〜８）、磁鉄鉱、褐鉄
鉱、及びリン鉄鉱（比重４．５〜５．２）、赤鉄鉱（比
重４．０〜５．３）、バライト（重晶石、比重４．０〜
４．７）、並びに、転炉風砕スラグ（比重３．２〜３．
６）などが適用可能であるが、膨張性材料をスラリー化
する場合の流動性、並びに、膨張性材料と骨材の比重差
のバランス、さらには骨材としての材料単価の点から、
鉄粉・磁鉄鉱・バライトおよび転炉風砕スラグが良く、
転炉風砕スラグが最も好ましい。

重量骨材の添加量は、膨張性材料６０〜９０重量部に対
し、１０〜４０重量部が好ましい。重量骨材が１０％未
満では膨張性破砕剤スラリーの比重が軽くなり水中孔へ
の充填が短時間で実施出来にくい。これに対し、重量骨
剤が４０％以上では膨張成分が稀薄となるため水中での
破砕時間が長くなり目的とする効果が得られにくい。

一方、本発明に使用する分離低減剤としては、エチルヒ
ドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシメチルセ
ルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロー
ス、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロー
ス、メチルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロー
スエーテル類とさらには、ポリエチレンオキサイド、ポ
リアクリルアミドなどが挙げられるが、本発明の目的と
する水中での分離低減効果を見ると、水溶性セルロース
エーテルが好ましい。

分離低減剤の添加量は、膨張性材料と重量骨材からなる
主材１００重量部に対し、０．５〜３重量部が好まし
い。添加量が０．５重量部以下では水中へ注入する場合
の材料分離が大きく、破砕剤スラリーの水による稀釈が
起り破砕時間が大幅に延びてしまう。これに対し、添加
量が３重量部以上では、練り上りスラリーの流動性が損
なわれ充填に必要な時間が長くなつてしまう。本発明に
おける分離低減剤の最も好ましい添加量は１．０〜２．
０重量部である。

（実施例） 実施例によりさらに詳しく本発明の効果を説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。尚、以下の実
施例又は比較例に示す％、部は特に記載しない限りそれ
ぞれ重量％及び重量部を表わすものである。

実施例１ 膨張性材料として市販の「デンカケミアツクス＃１５」
（電気化学工業（株）を、重量骨材として転炉風砕スラ
グ（以下スラグという）（日本鋼管福山工場製、比重
３．６５）を用い、水溶性セルロースエーテルとしてメ
チルヒドロキシエチルセルロース（第一工業薬品）を表
−１に示した混合比で混合した破砕材料を使用し、水材
料比（Ｗ／Ａ）＝３０％で練り混ぜてスラリーを調合し
た。

このスラリーを２０℃の室内で練り上げ、外径１５０m
m、内径３８mm、高さ３００mmのモルタル供試体に注入
し、その充填性と破砕時間を測定した。

結果を表−１に併記する。

比較例１ スラグを使用しなかつたこと以外は、実施例１と同様に
行つた。結果を表−１に併記する。

実施例２ 実験No.４の原料配合をベースとし、分離低減剤（以下
低減剤という）の量を表−２に示すように変化させ、実
施例１で示したものと同様に実験を行つた。結果を表−
２に併記する。

比較例２ 低減剤を使用しなかつたこと以外は実施例２と同様に行
つた。結果を表−２に併記する。

実施例３ 原石採堀現場において火薬発破で破砕された約１．５ｍ
角の石灰岩転石に直径４２mm、深さ1200mmの孔を２本穿
孔し、実施例２の実験No.９に示される本発明の材料を
用いたスラリーを充填した。外気温１５〜２０℃の条件
下で放置したところ、１１時間で破砕した。尚、充填孔
へはあらかじめ水を満しておきこの水孔へ上記スラリー
を直接注入した。

比較例として、ほゞ同寸法の石灰岩転石に同様の穿孔を
し水を満たした孔としこの孔にケミアツクス＃１５のみ
をスラリー化して受填した。結果は破砕に２２時間を要
した。

実施例４ 膨張性材料として石灰の無機化合物（商品名「ブライス
ター１５０」小野田セメント社製）を、重量骨材として
鉄粉（商品名「電解鉄粉Ｍ＃200」山石金属社製）を、
又分離低減剤としてメチルセルロース（商品名「メトロ
ーズ」信越化学社製）をさらに使用し、実施例１に示す
と同様の試験を行つた。原料配合と結果を表−３に示
す。

実施例５ 骨材として、新日本製鉄（株）製高炉スラグブレーン4,
400cm²/gを使用して、重量骨材である転炉スラグを使用
した場合と比較したこと以外は実施例１と同様に行っ
た。

その結果、転炉スラグを使用した場合の充填性は良好
で、破砕時間は８時間15分であったが、高炉スラグを使
用した場合の充填性は分離ありで、破砕時間は32時間か
かった。

（発明の効果） 本発明に係る脆性物体の水中破砕用材料は、膨張性材料
と重量骨材とさらに分離低減剤とを組み合わせることに
より、穿孔中にある水との置換が容易になると共に材料
の水による稀釈が低減され、水の無い穿孔中に充填した
と同じ時間で破砕が可能となる。

さらには、水による稀釈が低減されるので、ビニールチ
ユーブ等を孔中に挿入する操作が不要となり、施工のた
めの補助材料と手間の双方の費用が軽減される。

従つて、従来技術によるものに比較して、本願発明品
は、水によるスラリーの分離低減、破砕に要する時間の
短縮及び作業能率の向上の効果を有している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】膨張性材料と比重3.0以上の重量骨材と分
   離低減剤とを含有してなることを特徴とする岩石・コン
   クリート等脆性物体の水中破砕用材料。