JPS5879072A - 破砕剤 - 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】 本発明は、岩石やコンクリートなどの脆性物体に設けた
穿孔に充てんし、その膨張圧を利用してそれを破砕する
際に使用する破砕剤に関し、−冷油での破砕工事を可能
とすることを目的とする。

従来、この種の破砕剤としては、例えば特開昭５６−６
７０５９号公報に記載されているように生石灰を含有す
るものが提案されている。しかし、この破砕剤では、５
℃以下の寒冷地においては破砕に長時間必要としたり、
さらにはその水利速度が非常に速く、水と練りまぜると
急漱に発熱してスラリーが注入口から噴出し、効率的な
破砕はで伊ないか又は全く破砕することができないとい
う欠点があった。

本発明者は、このような生石灰を主材とする破砕材の欠
点を解決する目的で種々検討した結果、非晶質カルシウ
ムカルシウムアルミネートと無機硫酸塩を主成分とする
混合物とセメントからなるものを主材として使用すれば
、５℃以下の寒冷地においても十分に砕砕できることを
見い出し、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、非晶質カルシウムアルミネート、
無機硫酸塩及びセメントを含有してなる主材１００部に
対し、減水剤３部以下と凝結遅延剤５部以下を含有させ
てなる破砕剤である。

以下、詳しく本発明を説明する。

非晶質カルシウムアルミネートは、１２０ａＯ・７４１
ｇ０３．５０ａＯ＊Ａ］４０３、ＯａＯ＠Ａｌ２Ｏ３，
１１０ａＯ・７　Ａ１２０３ｓＯａＦ□、５０ａＯ’！
Ｉ　Ａ１２０３ｓＯａ？２などの組成割合を有するもの
であり、無機硫酸塩の存在下ですみやか忙水和反応を起
してカルシウムサルホアルミネート水和物（エトリンガ
イト）を生成し、それによって脆性物体に膨張圧を付与
するために必要な成分である。このような非晶質カルシ
ウムアルミネートは石灰分とアルミナ分を前記組成とな
るようにほぼ量論的に混合し、それを加熱溶融して急冷
することによって得られる。

無機硫酸塩は非晶質カルシウムアルミネートと同様に１
エトリンガイトを生成させる一成分として必要な本ので
あり、無水石膏、２水石膏、半水石膏、硫酸ソーダなど
が使用される。非晶質カルシウムアルミネートと無機硫
酸塩の配合割合は、重量で前者１に対し後者０．５〜３
、特に１．５〜２とした本のが好ましい。非晶質カルシ
ウムアルミネートと無機硫酸塩は混合物（以下、急硬材
という）として使用するのが便利であり、これの市販品
がある。急硬材の粒度は２．５ｍ以下でブレーン比表面
積は１０００〜７０００　ｃｍ２／　Ｊｉｌが好ましく
、これよりも細かすぎると流動性が低下し水利反応が速
すぎ、また粗すぎると流動性に問題はないが材料分離を
起し、その結果、膨張圧を小さくするので好ましくない
。

セメントとしては、普通、早強、超早強などのポルトラ
ンドセメントやシリカ、高炉スラグ、フライアッシュな
どを配合した混合セメント、さらにはアルミナセメント
などの１種以上が使用される。その種類によっては効果
はあまり変わらないので通常は普通ポルトランドセメン
トを使用する。

主材の急硬材とセメントの割合は、前者を３０〜９５憾
特に５０〜８０憾であり、後者を７０〜５嚢特に５０〜
１２０係とするのが好ましい。その理由は、急硬材３０
％未満、又はセメント７０係を超える主材では、５℃以
下の低温において、水るか又はセメント５憾未満の主材
では、水利発熱は急激だが膨張圧が小〜さく、その結果
、熱膨張による亀裂は発生するが、亀裂の拡大がないた
め好ましくない。

以上のような本発明に係る主材は、スラリーの噴出はな
く、寒冷地に適し、その温度が低いほどその破砕効果は
大きくなるものである。すなわち、破砕剤の水利熱によ
って脆性物体は熱膨張を起し、その表面温度が低い程穿
孔壁付近との温度差が大きくなるので、それだけ大きな
破砕作用を示し、併わせて破砕剤自体の膨張圧が加算さ
れるので、寒冷地における破砕工事を効率よく行なうこ
とができる亀のである。

本発明の破砕剤は、主材にさらに減水剤と凝結遅延剤を
存在させる。減水剤としては高性能のものが好ましく、
例えば、リグニンスルホン酸塩系、水溶性メラミン樹脂
系、高級多価アルコールのスルホン酸塩系、β−ナフタ
リンスルホン酸ホルマリン縮合物系などがあげられ、こ
れを１種以上使用する。これを主材１００部に対し多く
ても３部を添加すれば、流動性を大幅に改良し水比を減
少させることができ、膨張圧が増大し一層強力にするこ
とができる。減水剤の添加効果は２部まで顕著であるが
、それ以上の添加は大幅な効果を示さないため３部以下
と限定した。凝結遅延剤としては公知の屯メが用いられ
、炭酸カリウム、炭酸ソーダ、重炭酸カリウム、重炭酸
ソーダなどの無機炭酸塩類、クエン酸、酒石酸、クエン
酸ソーダ、グルコン酸ソーダ等の有機ヒドロキシカルボ
ン酸またはその塩類から選ばれた１種以上を主材１００
部に対し多くても５部を添加する。この凝結遅延剤は、
本発明の主材の水和反応を抑制するために使用される。

この添加率は急硬材の品質や芳−ン比表面積によって若
干の差はあるが、５部を超える添加量は可使時間が長く
なりすぎ、その結果、膨張圧を小さくするため好ましく
ない。　　　゛以上の本発明の破砕剤を使用すれば、流
動性に優れ、かつ低温においても高い膨張圧を示すスラ
リーを調合できるので、寒冷地での脆性物体を短時間に
破砕できるという効果を発現する。

以下、実施例をあげてさらに詳しく説明する。

なお、本明細書に記載の憾及び部はいずれも重量基準で
示した。

実施例１ １２０ａ０・７　Ａｌ２Ｏ＊の組成を有する非晶質カル
シウムアルミネー）ＩＫ対し■型無水石膏１．５の重量
割合としたブレーン比表面積１５００　ｔｙｎ２／　ｉ
の急硬材６０優とブレーン比表面積５２００ＣＩＬ２／
ｊｉの普通ポルトランドセメント４０％の割合からなる
主材１００部に対し、リグニンスルポン酸カルシウムな
主成分とする市販の減水剤（商品名「ウルトラシン」）
２部と凝結遅延剤（炭酸カリウム７０係、グルコン酸ソ
ーダ１６優、クエン酸１７係の混合物）１〜５部を配合
して破砕剤とした。このもの１００部に２５部の水を混
合してスラリーとし、その性能試験を行なった。その結
果を第１表に示す。試験に用いた脆性物体は、直径１５
ｃＩＬ高さ５０ｃｍのモルタル硬化体（圧縮強度５２６
　Ｋ９ｆ／ｃＩＬ２、引張強度５２ψ眉２）であり、そ
の中央部に直径２８ｍの孔を貫通し、そこへスラリーを
注入し０℃室温に放置したものである。

第１表 実施例２ 実施例１の急硬材をブレーン比表面積５０００ｃｎｔＶ
Ｉとしたものと普通ポルトランドセメントとの割合を種
々変化させた主材１００部に、減水剤２部と凝結遅延剤
２部を配合し、この破砕剤１００部に３０部の水を混合
してスラリーとした。そのスラリー〇室温５℃における
１２時間の膨張圧を第２表に示す。膨張圧は、内径３６
１ｍ高さ６００１１１の配管用炭素鋼鋼管の底部に鋼板
を熔接し、その表面の高さ中央部にゲージ長１０朋のペ
ーパーストレインゲージな円周方向と軸方向に貼付した
鋼管内にスラリーを注入し、放置したときの鋼管の歪み
から算出したものである。

以下余白 （ ζ と 蟲 第２表に示した通り、本発明の破砕剤は、主材り急硬材
割合が３０〜９５憾、特に５０〜８０係ｏ４１のにおい
て、低温で大きな膨張圧を発現する二とがわかる。

趣施例３ 実施例１の凝結遅延剤の配合量を２部とした破卆剤スラ
リーを、約１．５　ｍ”　（１ｘ　１．５　ｘ　１７１
１　）Ｄ岩石中央部に施した一直径３６龍深さ８０ｃＩ
Ｌの孔（注入し、０〜３℃の雰囲気に放置したところ、
ｖ′Ｊ１時間５０分で亀裂が発生し、さらに１０分後Ｃ
は２個の小塊に破壊した。

比較のため、生石灰を主成分とする市販の破砕剤を用い
て同様な低温破砕工事を行なったところ、１週間経過し
ても破砕しなかった。

特許出願人　　電気化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非晶質カルシウムアルミネート、無機硫酸塩及びセメン
   トを含有してなる主材１００重量部に対し、減水剤３重
   量部以下と凝結遅延剤５重量部以下を含有させてなる破
   砕剤。