JPS59219377A - 脆性物体の破砕剤 - Google Patents

脆性物体の破砕剤

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JPS59219377A
JPS59219377A JP9247083A JP9247083A JPS59219377A JP S59219377 A JPS59219377 A JP S59219377A JP 9247083 A JP9247083 A JP 9247083A JP 9247083 A JP9247083 A JP 9247083A JP S59219377 A JPS59219377 A JP S59219377A
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JP
Japan
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crushing
parts
expansion pressure
weight
crushing agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP9247083A
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English (en)
Inventor
Takao Hirota
広田 孝雄
Shunji Matsuo
松尾 俊次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd, Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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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、コンクリート、岩石、煉瓦などの脆性物体の
破砕に使われる静的破砕剤(緩制破砕剤。
膨張性破砕剤、非爆発性破砕剤、ケミカル破砕剤などの
呼称もあるが、ここでは静的破砕剤、あるいは単に破壊
剤と呼ぶ)にかがゎ殴、さらに詳しくは短時間で効力を
発揮する静的破砕剤に関するものである。・ 従来、コンクリート、岩石、煉瓦などの脆性物体の破砕
剤として、火薬、膨張ガス、膨張性物質などが種々提案
されている。このうち火薬は単位時間当シの破砕効果が
大きいので好ましい破砕剤であるが、火薬は爆発時に騒
音、飛石、振動、粉塵などによる公害をおこしたり、作
業中に危険を伴う欠点がある。この欠点を除去する方法
の一つとして、脆性物体に孔を穿設し、この中に膨張性
物質のスラIJ−全充填し、その膨張力により脆性物質
を破壊する方法が提案されている。このような方法を使
用すれば、穿孔のための騒音以外は。
無騒音、無振動であり、かつ危険性が少ない利点がある
かかる膨張性物質として、大きな膨張力を有する生石灰
を用いることがこれまで検討されてきた。
生石灰の膨張力は生石灰の水和反応 CaO+ H20→Ca(OH)2 に伴って発生するものであるが、生石灰単独で水と混ぜ
スンリー状にすると生石灰の水和反応が速すぎ、混線と
同時に発熱して軟度が急激に低下して被破砕物に穿設し
た孔への注入が困難になるといった欠点があ)、生石灰
のみで静的破砕剤として用いることは不可能であった。
生石灰の急激な水和反応を抑えるべくケイフッ化物やグ
ツ℃リン、カセイソータ゛等を添加する方法も検討され
たが、生石灰の自硬性が小さい念め水和生成物は粉末状
にな漫やすく、脆性物体を破砕する友めに必要な孔の側
壁方向への大きな膨張圧は得られなかった。
また、外気温や練り混ぜ温度が上ると生石灰の反応が急
激になり、被破砕物に穿設した孔の開口部から内容物が
噴出する(鉄砲現象と言われている)という問題点があ
った。
生石灰のかかる欠点を克服し、 CaOを膨張性成分と
する静的破砕剤を発明した例として、特開昭55−14
2894号公報に開示された方法がある。この発明の特
徴は、膨張性成分であるCaO結晶を3 Cab−8i
n2結晶に内包させた点にあり、その結果としてCaO
の水利反応速度が抑えられ、12〜24時間で膨張圧3
00〜400 K9/−f発生する静的破砕剤が得られ
ている。
この方法によればコンクリートや岩石等を破砕するのに
充分な膨張圧が得られるが、しかし、膨張圧発現までに
は12〜24時間と長時間を必要とする。従って実際に
使用する場合、被破砕物に穿設した孔に破砕剤全充填す
ると被破砕剤が小塊に破壊されるのは翌日になり、2日
がかりの作業にならざるを得なかった。
膨張圧の発現が早くなれば1日の作業で被破砕材への穿
孔から被破砕剤の充填、さらに破砕された被破砕物の後
かたすけまでできることから膨張圧発現の早い破砕剤が
強く要望されていた。
本願発明者らはかかる要望に答えるべく膨張圧発現の早
い破砕剤を求めて種々検削を重ねた結果。
膨張性成分として酸化カルシウム音用い、これにアルミ
ナセメントおよびホウ酸のアルカリ金属塩かアルカリ土
類金属塩もしくはクエン酸のアルカリ金属塩かアルカリ
土類金属塩を組合せた組成物が上記の目的を達成するこ
と見出し本発明に到達するに至った。
本願発明の破砕剤を用いれば約3時間程度で300Kf
/cJ程度の膨張圧を発現させることができ、さらに破
砕時に被破砕物に穿設(7た孔の開口部から破砕剤が噴
出するいわゆる鉄砲現象を防止できるという特徴金有し
ている。
本願発明をさらに詳しく説明すると、本願発明で言うア
ルミナセメントとはアルミン酸カルシウムを主成分とす
るセメントのことで、通常アルミナセメントとして市販
されているものが使用できる。
膨張性成分である酸化カルシウムとしては生石灰の他、
XFt焼ドロマイトが使用できる。焼成度は。
硬焼のほうがポットライフの面から好ましい。
生石灰の粒度については使用するときの温度や他の2成
分との配合の割合によって最適な粒度は異なり、 BE
T法による比表面積で通常0.5〜3.0M?程度が好
ましい。粒径が大きすぎると膨張圧の発現が遅くなり、
他方、粒径が小さすぎると生石灰の水和が早すぎて膨張
圧が孔の開口部に逃げやすくなり適当でない。
アルミナ上1メントと酸化カルシウムの混合割合は。
アルミナセメント10〜70重量部に対し酸化カルシウ
ム30〜90重量部が好ましい。アルミナセメントに対
する酸化カルシウムの比が大きくなるにつれて得られる
膨張圧は大きくなるが、酸化カルシウムがなくなると酸
化カルシウム単独のみの場合のように水和石灰生成物が
粉状化しやすく、孔の開口部の方向に膨張圧が逃げ、被
破砕物を破壊する有効な膨張圧は得られない。他方、酸
化カルシウムの量が小さいと大きな膨張圧が得られない
本願発明を構成するもう一つの成分はホウ酸のアルカリ
金属またはアルカリ土類金属塩、もしくはクエン酸のア
ルカリ金属あるいはアルカリ土類金属塩である。アルカ
リ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム等が、
またアルカリ土類金属トシてはカルシウム、マグネシウ
ム等が用いられる。かかる金属塩を添加せずにアルミナ
セメントと酸化カルシウムのみではアルミナセメントが
固まる才えに酸化カルシウムが反応してしまい粉末状に
な9被破砕物を破砕するに必要な孔の側壁方向への大き
な膨張圧は得られない。また金属塩の中でも本願発明の
金属塩以外の金属塩の添加ではアルミナセメントが瞬結
してしまうか、゛またはアルミナセメントが硬化する前
に酸化カルシウムの反応が終了してしまい有効な膨張圧
を得ることはできない。
本願発明に用いられる金属塩の添加量はアルミナセメン
トと酸化カルシウムの使用割合、また生石灰等の種類、
粒度等によって異なるが、ホウ酸のアルカリ金属塩もし
くはアルカリ土類金属塩の場合はおおよそアルミナセメ
ントと酸化カルシウムの合計100重量部に対して5〜
30重量部程度である。他方、クエン酸のアルカリ金属
塩あるいはアルカリ土類金属塩の場合は、アルミナセメ
ントと酸化カルシウムの合計100重量部に対して1〜
5重量部程度である。寿お、破砕剤に水を加えてペース
ト状にする際にセメント減水剤を用いれば水の使用量が
少なくても流動性の良いものが得られ、かつ膨張圧も大
きいものが得られるから好捷しい。セメント減水剤とし
て種々のものが市販されているが、これらの中から1種
または2種以上全適宜選んで使用することができる。液
状で市販されているセメント減水剤の場合は混線シ時に
加えることになるが、粉末状で得られる減水剤の場合に
は前もって本願発明の破砕剤と粉末状で混合しておくこ
とも可能である。
本発明の破砕剤をペースト状にし念もの全脆性物体に穿
設した孔中に注入すると、早期(注入後1〜3時間後)
に大きな膨張圧を発現させることができる。膨張圧の大
きさは破砕剤の組成、孔径等によって異なるが、径が約
36mの場合、3時間で300Kq/ctA程度の膨張
圧を発現させることができる。
次に本発明の破砕剤により発現される膨張圧の測定結果
を示す。
この測定試験に使用した装置は第1図に示すごときもの
である。底部を鋼板1で溶接密閉した外径42.7 m
s、内厚3.5 m、長さ1000mの配管用炭素鋼鋼
管2にストレーンゲージ3を貼布した装置である。この
鋼管の内部に破砕剤を孔口4かも注入し、鋼管に生じた
歪を測定し、膨張圧を厚肉円筒管の式よシ算出した。
実施例 アルミナセメント40重量部、硬焼生石灰(I3ET法
比表面積0.7 d/? ) 60重量部および第1表
記載の金属塩およびマイティ150(花王石けん…)l
!!i!の高強度減水剤)2.0重量部、水40重量部
からなる本発明破砕剤をよく混練りした後に得られたペ
ーストを第1図に示した鋼管内に充填し、外気温20°
Cの条件下で水和反応をさせ、時間ごとに膨張圧の大き
さを求めた。第2図および第3図にその結果を示す1、 第  1  表 なお、これら金属塩を用ずに、アルミナセメントおよび
硬焼生石灰および減水剤マイティー150と水のみでペ
ーストを作った場合は、1〜2分後に発熱し粉末化して
しまい、管に注入することができなかった。
比較例1 市販の破砕剤(CaOおよび3 CaO# sio□を
主要成分とする)を用い、水/固形分=0.3 として
ペーストをつくり、以下実験例1と同様にして膨張圧を
測定した。結果を第2図の比−1に示す。市販の破砕剤
の場合、20時間後、膨張圧s o o k/crt1
であった。
以上の試験から、本発明の破砕剤は、早期に犬なる膨張
圧が発現することが分る。
最後に本発明の破砕剤をもちいて岩石、コンクリートを
破砕した実施例を説明する。
実施例1 1.3 X 1.4 X 1.0@角の砂岩に削岩機を
用いて直径38闘、深さ80cmの孔を6か所掘削し、
この中にアルミナセメント30重量部、硬焼生石灰(B
ET法化表面積1.3J/?)70重量部、ホウ酸リチ
ウム20重量部、減水剤(花王石けんマイティー150
 ) 2.0重量部、水40i量部よりなる本発明の破
砕剤ペーストを注入し外気温23℃で放置したところ、
4時間後にひびわれが生じ小塊に破壊した。
なお、鉄砲現象は全く起こらず、安全にきわめて短い時
間に破砕作業を終了することができた。
実施例2 1、OX 1.2 X 1.6m角の無筋コンクリート
に直径38羽、深さ140 cmの孔を4か所掘削し、
この中にアルミナセメント40型造部、硬焼生石灰(B
ET法比法面表面積1 n1//? ) 60 重ff
i部、クエン酸す) IJウム3重量部、減水剤(物本
油脂、ボールファイン510 N ) 1.5重量部、
水35重量部からなる本発明の破砕剤ペーストを注入し
、外気温22℃で放置したところ、3時間後にひびわれ
が発生し小塊に破壊した。やはシ鉄砲現象は全く起こら
なかった。
実施例3 1、OX 1.0 X 1.2m角の無筋コンクリート
に、直径38關、深さ100 crnの孔を4か所掘削
し、この中にアルミナセメント15M量部、硬焼ドロマ
イト85重量部、ホウ酸ナトリウム5重量部、減水剤(
花王石けん、マイティー150 ) 1.5 M骨部、
水3si量部からなる本発明の破砕剤ペーストを注入し
、外気温25℃で放置したところ、3時間後にひびわれ
が発生し破壊した。
【図面の簡単な説明】
第1図は破砕剤の膨張圧を測定する装置の斜視図である
。 第1図中、1は鋼板、2は配管用炭素鋼鋼管、3はスト
レーンゲージ貼布位置、4は孔口である。 第2図および第3図は第1図の装置を用いて測定した破
砕剤の膨張圧発現曲線図である01−1はホウ酸リチウ
ム、 1−2はホウ酸ナトリウム、 1−3はホウ酸カ
リウム、 1−4はホウ酸カルシウム、 ニー5はクエ
ン酸リチウム、1−6はクエン酸ナトリウム、 1−7
はクエン酸マグネシウムの各場合を示し、比−1は市販
破砕剤を用いた場合のそれぞれの経過時間対膨張圧曲線
を示す。 特許出願人 旭化成工条株式会社 第1図 1 泥がミ3 Cカ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)膨張性成分として酸化カルシウムを用い、コレに
    アルミナセメントおよびホウ酸のアルカリ金属塩かアル
    カリ土類金属塩もしくはクエン酸のアルカリ金属塩かア
    ルカリ土類金属塩を組合わせたことを特徴とする脆性物
    体の破砕剤
JP9247083A 1983-05-27 1983-05-27 脆性物体の破砕剤 Pending JPS59219377A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5072886A (en) * 1988-09-09 1991-12-17 Simon Fraser University Method of preparing a new ultra-fine particle transition alumina

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5667059A (en) * 1979-11-01 1981-06-05 Onoda Cement Co Ltd Destroying agent for brittle matter
JPS57130559A (en) * 1981-02-06 1982-08-13 Chichibu Cement Kk Crushing material of concrete structure, etc.
JPS57136954A (en) * 1981-02-19 1982-08-24 Asahi Denka Kogyo Kk Crushing agent
JPS57190657A (en) * 1981-05-19 1982-11-24 Ube Industries Crushing material
JPS58101178A (ja) * 1981-12-12 1983-06-16 Denki Kagaku Kogyo Kk 岩石またはコンクリ−トの静的破砕剤

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