JPS6145090A - 膨張性破砕剤及び破砕工法 - Google Patents
膨張性破砕剤及び破砕工法Info
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- JPS6145090A JPS6145090A JP16600284A JP16600284A JPS6145090A JP S6145090 A JPS6145090 A JP S6145090A JP 16600284 A JP16600284 A JP 16600284A JP 16600284 A JP16600284 A JP 16600284A JP S6145090 A JPS6145090 A JP S6145090A
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Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、水和反応を利用して、岩石やコンクリート等
を破砕するために用いる膨張性破砕剤及びその破砕工法
に関する。
を破砕するために用いる膨張性破砕剤及びその破砕工法
に関する。
〈従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〉膨張
性破砕剤は、それが水との水和反応により発生する膨張
圧を利用し、岩石やコンクリート等の被破砕物を騒音や
振動の問題を生ずることなく、静かに破砕できる点に特
徴がある。しかしながら、常温下では膨張圧の増加速度
が非常に小さく、通常、被破砕物に亀裂が発生するまで
には、膨張性破砕剤を被破砕物に設けた破砕孔に充填後
、およそ１０〜２４時間という長時間を要し、破砕待時
間等の作業効率の面で爆薬や機械を使用する破砕方法に
劣っている。
性破砕剤は、それが水との水和反応により発生する膨張
圧を利用し、岩石やコンクリート等の被破砕物を騒音や
振動の問題を生ずることなく、静かに破砕できる点に特
徴がある。しかしながら、常温下では膨張圧の増加速度
が非常に小さく、通常、被破砕物に亀裂が発生するまで
には、膨張性破砕剤を被破砕物に設けた破砕孔に充填後
、およそ１０〜２４時間という長時間を要し、破砕待時
間等の作業効率の面で爆薬や機械を使用する破砕方法に
劣っている。
この欠点の解消策として、特公昭４９−４３４１６号公
報及び特公昭５４−３８４１２号公報に記載の方法があ
る。前者は、電熱器を熱源としてケーシングパイプを介
して膨張性破砕剤を加熱し、その水和反応を促進する方
法であるが、野外における電力源の確保が困難であると
ともに、場合によっては、膨張性破砕剤が破砕孔から激
しく噴出するという不具合があった。
報及び特公昭５４−３８４１２号公報に記載の方法があ
る。前者は、電熱器を熱源としてケーシングパイプを介
して膨張性破砕剤を加熱し、その水和反応を促進する方
法であるが、野外における電力源の確保が困難であると
ともに、場合によっては、膨張性破砕剤が破砕孔から激
しく噴出するという不具合があった。
また、後者は、電熱器の代わりに燃焼剤を用いて膨張性
破砕剤を加熱する方法であるが、燃焼剤の容器材質とし
て熱可溶性もしくは可燃性のポリエチレン等を用い、容
器の燃焼時に発生するガスによる膨圧力をも破砕に利用
するため、急硬性モルタル等の封塞剤を破砕孔の口元部
に使用し、これが完全に硬化した後に燃焼剤を燃焼させ
るのでなければ破砕効果が悪いとか、また、前述のよう
な膨張性破砕剤の破砕孔からの噴出現象を生ずる等の問
題点があった。
破砕剤を加熱する方法であるが、燃焼剤の容器材質とし
て熱可溶性もしくは可燃性のポリエチレン等を用い、容
器の燃焼時に発生するガスによる膨圧力をも破砕に利用
するため、急硬性モルタル等の封塞剤を破砕孔の口元部
に使用し、これが完全に硬化した後に燃焼剤を燃焼させ
るのでなければ破砕効果が悪いとか、また、前述のよう
な膨張性破砕剤の破砕孔からの噴出現象を生ずる等の問
題点があった。
したがって、これらの方法も、従来の問題点の根本的な
解決策とはならず、さらにその対策として、まず、膨張
性破砕剤を充填した破砕孔の口元部を加熱装置により加
熱して、急激な水和反応を起こさせ、膨張性破砕剤の膨
張による強固ないわゆる蓋を形成せしめ、膨張性破砕剤
の噴出現象を防止するとともに、水利反応により発生す
る熱によって、膨張性破砕剤の未反応部を順次加熱して
行くといった連鎖反応を引き起こし、短時間で被破砕物
に亀裂を発生させる方法が考案された。
解決策とはならず、さらにその対策として、まず、膨張
性破砕剤を充填した破砕孔の口元部を加熱装置により加
熱して、急激な水和反応を起こさせ、膨張性破砕剤の膨
張による強固ないわゆる蓋を形成せしめ、膨張性破砕剤
の噴出現象を防止するとともに、水利反応により発生す
る熱によって、膨張性破砕剤の未反応部を順次加熱して
行くといった連鎖反応を引き起こし、短時間で被破砕物
に亀裂を発生させる方法が考案された。
しかしながら、この方法も、膨張性破砕剤の発熱量より
被破砕物への熱伝導による熱損失の方が大きくなった場
合、破砕孔底部へ向かっての連鎖反ｉ也、の速度が徐々
に低下して行くといった問題点を有している。この低下
の度合は、破砕孔の孔径か細くなる程大きく、ある孔径
以下では途中で連鎖反応が停止するといった限界孔径が
存在する。
被破砕物への熱伝導による熱損失の方が大きくなった場
合、破砕孔底部へ向かっての連鎖反ｉ也、の速度が徐々
に低下して行くといった問題点を有している。この低下
の度合は、破砕孔の孔径か細くなる程大きく、ある孔径
以下では途中で連鎖反応が停止するといった限界孔径が
存在する。
く問題点を解決するための手段〉
本発明者らは、上記の膨張性破砕剤の反応促進法の持つ
利点を維持しつつ、その欠点を解消することを目的とし
て研究した結果、以下に示す膨張性破砕剤を用い、以下
に示す破砕工法を採用することにより、その目的を達し
得ることを知り本発明を完成するに至った。
利点を維持しつつ、その欠点を解消することを目的とし
て研究した結果、以下に示す膨張性破砕剤を用い、以下
に示す破砕工法を採用することにより、その目的を達し
得ることを知り本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の膨張性破砕剤は、表面が熱可塑性物
質で被覆された生石灰（以下被覆生石灰という）を含有
してなるものであり、また、本発明の破砕工法は、この
膨張性破砕剤と水とを被破砕物の破砕孔に充填した後、
破砕孔の口元部から加熱することを特徴とする工法であ
る。
質で被覆された生石灰（以下被覆生石灰という）を含有
してなるものであり、また、本発明の破砕工法は、この
膨張性破砕剤と水とを被破砕物の破砕孔に充填した後、
破砕孔の口元部から加熱することを特徴とする工法であ
る。
本発明の被覆生石灰の被覆に用いる熱可塑性物質は、熱
可塑性を有し、かつ、破砕孔の口元部からの加熱によっ
て生ずる高温、高圧の水蒸気により、容易に被覆機能を
失うものである必要があり、・アーのためワックス、パ
ラフィン等の高温で流動化する物質が使用される。
可塑性を有し、かつ、破砕孔の口元部からの加熱によっ
て生ずる高温、高圧の水蒸気により、容易に被覆機能を
失うものである必要があり、・アーのためワックス、パ
ラフィン等の高温で流動化する物質が使用される。
被覆生石灰の粒径は４ｍｍ以下が好ましく、４ｍｍを超
えると単位重量当たりの表面積が減少するので、その水
和反応の際の発熱速度が小さくなり好ましくない。
えると単位重量当たりの表面積が減少するので、その水
和反応の際の発熱速度が小さくなり好ましくない。
さらに、被覆生石灰の膨張性破砕剤に対する配置’ｉ
’ｆＸは、１〜１０重量％が好ましく、１重量％未満で
は本発明の効果は期待できず、また、１０重曜′Ａを超
えると、膨張性破砕剤を破砕孔に充填しＣから加熱開始
までの時間が長い場合に、膨張性破砕剤の噴出現象が発
生することがあり、安全面から、この加熱開始までの時
間に制約を生ずることになり好ましくない。
’ｆＸは、１〜１０重量％が好ましく、１重量％未満で
は本発明の効果は期待できず、また、１０重曜′Ａを超
えると、膨張性破砕剤を破砕孔に充填しＣから加熱開始
までの時間が長い場合に、膨張性破砕剤の噴出現象が発
生することがあり、安全面から、この加熱開始までの時
間に制約を生ずることになり好ましくない。
本発明における加熱方法としては、鉛丹、酸化第二鉄、
過酸化バリウム、過マンガン酸カリウム等の金属酸化剤
と、ケイ素、タングステン、鉄、？ルミニウム等の金属
可燃剤とからなる燃焼組成１＋ｊｑ 灸用いた加熱装置
を、破砕孔の口元部の膨張性破砕剤中に埋設するか、あ
るいは、破砕孔中に、まず、膨張性破砕剤と水とを充填
し、さらにその上に、加熱剤としての生石灰と水とを充
填して、その消和による発熱を利用してもよい。
過酸化バリウム、過マンガン酸カリウム等の金属酸化剤
と、ケイ素、タングステン、鉄、？ルミニウム等の金属
可燃剤とからなる燃焼組成１＋ｊｑ 灸用いた加熱装置
を、破砕孔の口元部の膨張性破砕剤中に埋設するか、あ
るいは、破砕孔中に、まず、膨張性破砕剤と水とを充填
し、さらにその上に、加熱剤としての生石灰と水とを充
填して、その消和による発熱を利用してもよい。
〈発明の効果〉
本発明において用いられる被覆生石灰は、破砕孔内にお
いて高温にさらされたとき、膨張性破砕剤よりも短時間
で水和反応を起こし発熱する。つまり、膨張性破砕剤よ
り発熱速度が大きいので、膨張性破砕剤の被破砕物への
熱伝導による熱損失を十分に補い、膨張性破砕剤の高温
状態を維持することができ、連鎖反応が途中で停止する
こともなく、前記の限界孔径の数値を減少せしめること
ができる。
いて高温にさらされたとき、膨張性破砕剤よりも短時間
で水和反応を起こし発熱する。つまり、膨張性破砕剤よ
り発熱速度が大きいので、膨張性破砕剤の被破砕物への
熱伝導による熱損失を十分に補い、膨張性破砕剤の高温
状態を維持することができ、連鎖反応が途中で停止する
こともなく、前記の限界孔径の数値を減少せしめること
ができる。
〈実施例及び比較例〉
次に、実施例及び比較例によって本発明の効果を具体的
に明らかにする。なお、実験に用いた被破砕物のコンク
リートブロック、膨張性破砕剤及び実験条件は、すべて
共通で下記のとおりである。
に明らかにする。なお、実験に用いた被破砕物のコンク
リートブロック、膨張性破砕剤及び実験条件は、すべて
共通で下記のとおりである。
また、結果は、第１表にまとめた。
○コンクリートブロック
大きさ：縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、高さ１ｍ破砕孔の形
状：直径３５ｍｍφ、深さ８０ｃＩｎ（縦孔） 破砕孔内の温度ニー５〜Ｏ℃ ○膨張性破砕剤 一５〜５℃の周囲温度で破砕待時間が１２〜２４時間と
なるようなもの（商品名二カームマイトカプセルＬ型、
日油技研工業（株）製）Ｏ膨張性破砕剤に含浸させた水
の温度 １〜２°Ｃ ○気温 一５〜０℃ 実施例１ 目の大きさが４＋＋＋＋ｎのふるいを通過した、パラフ
ィンで被覆された生石灰を５重量％配合した膨張性破砕
剤を水に浸漬した後２つに分け、各々コンクリートブロ
ックの２本の破砕孔の口元まで充填した。１方は、その
まま放置して噴出現象の有無及びその発生までの時間を
測定し、他方は、破砕孔の口元部に下記のようにして得
られる加熱装置（総発熱量３８００ｃａｌ）を埋設して
発熱させ、コンクリートブロックに亀裂が発生するまで
の破砕待時間を測定した。
状：直径３５ｍｍφ、深さ８０ｃＩｎ（縦孔） 破砕孔内の温度ニー５〜Ｏ℃ ○膨張性破砕剤 一５〜５℃の周囲温度で破砕待時間が１２〜２４時間と
なるようなもの（商品名二カームマイトカプセルＬ型、
日油技研工業（株）製）Ｏ膨張性破砕剤に含浸させた水
の温度 １〜２°Ｃ ○気温 一５〜０℃ 実施例１ 目の大きさが４＋＋＋＋ｎのふるいを通過した、パラフ
ィンで被覆された生石灰を５重量％配合した膨張性破砕
剤を水に浸漬した後２つに分け、各々コンクリートブロ
ックの２本の破砕孔の口元まで充填した。１方は、その
まま放置して噴出現象の有無及びその発生までの時間を
測定し、他方は、破砕孔の口元部に下記のようにして得
られる加熱装置（総発熱量３８００ｃａｌ）を埋設して
発熱させ、コンクリートブロックに亀裂が発生するまで
の破砕待時間を測定した。
加熱装置の製法
（１）内径１３ｍｍφ、厚さ０．３５ｍｍの一端を閉じ
他端を開放した長さ１２０ｍｍの銅製容器に、鉛丹８０
重量％、ケイ素２０重量％からなる燃焼組成物１２ｇを
圧填する。
他端を開放した長さ１２０ｍｍの銅製容器に、鉛丹８０
重量％、ケイ素２０重量％からなる燃焼組成物１２ｇを
圧填する。
（２）別に、発熱抵抗線として太さ３０μｍの白金線を
用い、その両端に一対の電気導線を接続し、白金線の周
囲にトリジネート９９．６重量％、バインダーとしての
酢酸セルロース０．４重量％からなる点火薬約８■を塗
布する。次しこ、その白金線の両端の一対の電気導線を
、外径１２．５ｍｍφの円柱状ゴム体からなる塞栓に貫
通せしめて点火具とする。
用い、その両端に一対の電気導線を接続し、白金線の周
囲にトリジネート９９．６重量％、バインダーとしての
酢酸セルロース０．４重量％からなる点火薬約８■を塗
布する。次しこ、その白金線の両端の一対の電気導線を
、外径１２．５ｍｍφの円柱状ゴム体からなる塞栓に貫
通せしめて点火具とする。
（３）その点火具を先の銅製容器の開放部に挿入し、点
火具の塞栓の位置する銀製容器の外周部を締めつけるこ
とにより加熱装置を得る。
火具の塞栓の位置する銀製容器の外周部を締めつけるこ
とにより加熱装置を得る。
実施例２
実施例」−において、パラフィンで被覆された生石灰を
１重量％配合した膨張性破砕剤を用い、２本の破砕孔の
うち１本は、実施例１と同様に口元まで膨張性破砕剤を
充填し、そのまま放置して噴出現象の有無及びその発生
までの時間を測定し、他の１本は、口元から６ＣＴ１１
を残して膨張性破砕剤を充填し、その上に全粒径が５ｍ
ｍ以下で、しかも粒径１〜５ｍｍのものを８０重量％含
有する生石灰１８０ｇを充填した後、生石灰に対してそ
の３０重量％の水を添加して発熱させ、コンクリートブ
ロックに亀裂が発生するまでの破砕待時間を測定した。
１重量％配合した膨張性破砕剤を用い、２本の破砕孔の
うち１本は、実施例１と同様に口元まで膨張性破砕剤を
充填し、そのまま放置して噴出現象の有無及びその発生
までの時間を測定し、他の１本は、口元から６ＣＴ１１
を残して膨張性破砕剤を充填し、その上に全粒径が５ｍ
ｍ以下で、しかも粒径１〜５ｍｍのものを８０重量％含
有する生石灰１８０ｇを充填した後、生石灰に対してそ
の３０重量％の水を添加して発熱させ、コンクリートブ
ロックに亀裂が発生するまでの破砕待時間を測定した。
実施例３及び比較例１．２
実施例１において、パラフィンで被覆された生石灰の配
合量を第１表に示されるように変更した以外は、実施例
１に準じて行なった。
合量を第１表に示されるように変更した以外は、実施例
１に準じて行なった。
比較例３
実施例１において、被覆しない生石灰を１重量％配合し
た膨張性破砕剤を用いた以外は、実施例１に準じて行な
った。
た膨張性破砕剤を用いた以外は、実施例１に準じて行な
った。
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礎 カ 戟
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櫨 慝 観 観 察
準耳 ユ 州 ユ ユ
ユ ユ トノＲ勾 （へ） 会 刊 表 一〕 階 截＠ 州 １″
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２ 。４ 。、 Ｖ 型
側 ″′ 記
Claims (2)
- （１）表面が熱可塑性物質で被覆された生石灰を含有し
てなる膨張性破砕剤 - （２）被破砕物の破砕孔に、表面が熱可塑性物質で被覆
された生石灰を含有してなる膨張性破砕剤と水とを充填
した後、破砕孔の口元部から加熱することを特徴とする
破砕工法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16600284A JPS6145090A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 膨張性破砕剤及び破砕工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16600284A JPS6145090A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 膨張性破砕剤及び破砕工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6145090A true JPS6145090A (ja) | 1986-03-04 |
Family
ID=15823054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16600284A Pending JPS6145090A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 膨張性破砕剤及び破砕工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6145090A (ja) |
-
1984
- 1984-08-08 JP JP16600284A patent/JPS6145090A/ja active Pending
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