JPS6081276A - 静的破砕用膨脹性錠剤 - 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】 本発明はコンクリートや岩石等の脆性物体に穿孔した装
填孔中に膨張剤を注入し、その膨張圧を利用して脆性物
体を静的に破砕づる方法およびそれに利用される膨張性
錠剤に関するものである。

従来、脆性物体を静的に破砕する破砕剤としては、例え
ば特開昭５６−（３７０５９号公報等に記載されている
ように、生石灰と水硬性物質を主剤とする膨張性物質が
提案され、既に数種のものが破砕剤として工業的に生産
されている。かかる的破砕剤は主に粉末状のものであり
、その使用方法は粉末状の静的破砕剤をあらかじめ容器
の中で水と混ぜ水性スラリーとした後、被破砕物に穿孔
された装填孔に充填する方法が実用化されている。

しかし、かかる破砕剤および破砕方法には次のような欠
点がある。

１）破砕剤と水を混ぜるとＪぐに主成分の生石灰と水和
反応が起り、水性スラリーの流動性が低下するためすば
やく装填孔への注入を行なわねばならず、気温や水温が
高い時には汗人が困難になる。

２）市販の破砕剤には適用温度範囲があり、その上限を
越えて使用した場合、また適用温度範囲以内で使用した
としても装填孔の径が５０ｍｍψ以−ヒの場合には、充
填された破砕剤が装填孔外に爆発的に突出しく突出現象
とか鉄砲現象などと呼ばれている。以下突出現象という
）、破砕効果が１ｑられないばかりでなく作業上非常に
危険である、さらに適用温度範囲内でかつ装填孔の径が
５０　ｍ　ｍφ以内で使用した場合でも、気温の変化の
大ぎい「４や太陽熱などの影響などににり被破砕物の温
度が高温になっていた時、あるいは紬りｉＩ２ぜ水か高
温になっていた時などは裟出現幻がしばしば発生ずる。

３）破砕効果が生ずるまでの時間は気温などの条（」−
によって異なるが、１２〜２４時間と非常に長くかかり
作業性が悪い（ＩＩω服圧発圧発現時間くするような膨
張性物質にすると突出現象が起りやずくなる）。

このため突出現象を防止りる方法とし−（、特開昭４８
−２５３３７号や特開昭４９−２１９２４号等に、装填
孔に破砕剤スラリーを充填した後、その上部にあたる部
分にモルタルまたは器具類によって密栓する方法が提案
されているが、これらの方法では作業性が悪く、またコ
ストも高くなる欠点がある。

本発明はこのような欠点を改良し、膨張剤の膨張力を利
用して岩石やコンクリ−１へ等の静的破砕を有効かつ安
全、迅速に行なわせる破砕方法と破砕剤を提供覆るもの
である。

すなわち、本発明は、 （１）膨張剤の水和反応に伴う＊　ＩＩＨ圧を利用し一
〇コンクート等の脆性物体を静的に破砕づるにあたり、
膨１展性成分として酸化カルシウムを用い、これにアル
ミナセメントおよび無機のフッ化物を混合し、圧縮成形
してなる立体形の膨張性錠剤を装填孔に充填した後、水
を８人することを特徴とする静的破砕方法、（２）　酸
化カルシウム、アルミナセメン１へおよび無）幾のフッ
化物を主要成分とする混合物を立体形に圧縮成形してな
る静的破砕用膨張性錠剤、 （３］　膨張性錠剤の体積が０．０５〜１００ｍ３で、
かつ高比重が２，０〜３．２である上記第（２１項記載
の静的破砕用１１彰１敗性錠剤、 である。

このような特定成分の膨張剤を錠剤に成形して使用する
ことにより、従来の粉末状の破砕剤のようにあらかじめ
水性スラリー化して装填孔へ充填する必要がなくなった
ため、水性スラリーの流動性が低下し装填孔に注入でき
なくなるという作業上の欠点がなくなり、さらに突出現
象の発生が抑えられるため膨１１艮圧発現の早い膨張剤
を使用することかでき、従って破砕に要する時間を大中
に短縮できるといった特徴を有している。

次に本発明の実施態様を図面に従って詳述する。

第１図において、１はコンクリート等の被破砕物であり
、これに一定の間隔をお（１で、一定の長さで、一定の
孔径の装填孔２を穿孔し、その装填孔２に膨張性錠剤を
３を充填した後、装填孔２の孔口４から水を注入して膨
張性錠剤を水和、瞳賑させて被破砕物１を破砕づ゛る。

図中５ｔま孔底である。

本発明の方法によれば被破砕物に充填された膨張性錠剤
が水和反応（発熱反応）に伴って発生づる水蒸気を膨張
性錠剤の間隙を通・〕て人気中に放出することにより、
膨張性錠剤内部の水蒸気圧が増大することを防止し、装
填孔径を５０ｍｍφ以上としても、充填されたｌ１１１
３■ｕ性錠剤が孔外に突出することがなく、１５１１［
ｉ圧を有効に利用できるとともに、突出現象による危険
を防止でさるため作業の安全性をより高めることができ
る。また従来の粉末状の破砕剤のように、あらかじめ破
砕剤と水を容器内で混合し、これを速やかに充填孔に充
填する作業がなくなり、装」眞孔に充」眞された膨張剤
に水のみを注入すればよいので作業が簡単になる。

次に本発明の膨ｌＩ性錠剤について詳）ホする。

本発明の膨張性成分である酸化カルシウムとしては具体
的には生石灰の外に仮焼ドロマイ１〜が使用でき、Ｃａ
Ｏが３０％以上のものが好ましい。

ＣａＯ分が３０％以下になると被破砕物を破砕するのに
必要な膨張圧が得られにくい。焼成度としくは硬焼の方
が軟焼より水和反応速度を制御しやり゛く好ましい。粒
度については、他の２成分との混合比率および立体形へ
の成形のしやずさを考慮して決定されるが、ブレーン値
で１５００〜５０００ＣＩｎ２／ｇ程度が好ましい。

本発明でいうアルミナセメントとはアルミン酸カルシウ
ムを主成分とづるセメントをざす。

本発明のもう一つの成分である無１幾のフッ化物とは、
フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カルシウム
等の金属元素のフッ素化物や、ケイフッ化リチウム、ケ
イフッ化ナトリウム、ケイフッ化マグネシウム等のケイ
フッ化物が具体例としてあげることができる。

これらの無１ｍのフッ化物は立体形に成形された膨張性
錠剤の突出現象を抑制する効果を有する。例えば硬焼生
石灰とアルミナセメン１〜のみを立体形した膨張性錠剤
では、水を１１人したあと比較的早く形がくずれやすく
被破砕物を破砕するのに必要な側壁方向への膨張圧が１
１られにくいばかりか、突出現象か発生しやすい。他方
、本発明のように無機のフッ化物を加えて得られる膨１
１１性錠剤では突出現象は発生せず、早期に膨張圧を発
現させ被破砕物を破砕することができる。

３つの主要成分の混合割合につい（はＱ４ｊに無（幾の
フッ化物の種類に性能が異なるため一概に限定Ｊること
はできないが、酸化カルシウム／アルミナレメントの比
としては９／１〜５１５（重量比）が好ましい。酸化カ
ルシウムがこの範囲より大きくなるど突出現象がおこり
やすくなり、またこの範囲以下では発生ずるｖＪ服圧が
小さくなり、被破砕物を破砕するのに必要な膨張圧が得
られにくい。無機のフッ化物のｍについては無１１（の
フッ化物の種類によってかなり異なるが、酸化カルシウ
ムとアルミナセメンの重量の和を１００重量部としたと
き、０．２〜２０重量部程度が目安である。無（浅フフ
化物の四が少なＪぎると突出現象を起こしやすくなり、
他方多すきると膨張圧発現に要りる時間が長くなりＪき
好ましくない。

酸化カルシウム、アルミナセメントａ３よひ′無償のフ
ッ化物は前もって均一に混合した後、打錠（幾ヤブリケ
ッ１〜マシーン等を用いて圧縮成形することによって膨
張性錠剤をつくることができる。その際、特に成形性を
良くするために成形助剤（離型剤）等の潤たく剤を１）
ｑもって粉末錠のｒ■ｉ合物の中へ添加しておくことが
好ましい。

１１ｕＪ服性錠剤の体積は装填孔へ充填づる際の充填の
しやすさ、および装填孔に充填された後の充填密度から
考えて、装填孔の孔径が３０〜１００ｍｍφの場合、０
．０５〜１０ＣＩｌ１３の大きさが最も破砕効果が大き
い。膨張性錠剤の体積を０．０５ｃｍ３以下にすると突
出現象は発生しないが破砕効果が減少することになり、
さらに破砕に要する時間も長くなり好ましくない。

膨張性錠剤の高比重は取扱い時に錠ｆｉ１１がこわれに
くい硬さで、かつ装填孔に充１ａｌされた後、水を注入
して水和、膨張反応が始まり、初期の反応で発生する水
蒸気を膨張性錠剤の間隙を通って大気中に放出されるま
で錠剤の形がこわれない硬さが必要であり、高比重で２
．０〜３．２が好ましい。嵩比重が２．０未渦の場合は
取扱い時に形がこわれたり、膨張の際に膨張圧が不充分
で被破砕物が完全に破砕されにくい。他方嵩比重が３．
２を越えるものは製造がむずかしく、また膨張性錠剤の
内部への浸透がおそくなりすぎ好ましくない。

本発明の方法によると被破砕物に充填された膨張性錠剤
が、水和反応に伴って発生する水蒸気を膨張性錠剤の間
隙を通って大気中に放出することにより、膨張性錠剤内
部の水蒸気圧が増大することを防止し、装填孔５０ｍｍ
φ以上としても充填された膨張性錠剤が孔外に突出する
ことなく、ｌｌｉｉｊ服性錠剤の膨張圧を有効に利用で
き、また従来の膨張剤のようにあらかじめ膨張剤と水を
容器内で混合し、これを速やかに装填孔に充填する作業
がなくなり、水のみを装填孔に充填された膨張性錠剤に
注入すれば良いので、作業の効率化および経済効果の大
ぎい破砕作業が可能となり、かつ突出による危険を防止
することかでさるため作業上の安全性をより高めること
かできる。また破砕作業にＪ３いて装填孔径５ｏ　ｍ　
ｍφ以上の大きな孔径で膨張剤が使用でさるため、一孔
当りの膨張剤の充填ｍをより多く使用することができ、
このため破砕力が増大するために孔の間隙を大きくとれ
るので破砕に必要な孔数の削減が可能であり、破砕作業
を効率的かつ経済的にする効果がある。また突出現象が
起こりにくいため、膨張圧発現の早い破砕剤が可能とな
った。

以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。

実施例 直径３００ｍ１ｌｌ　、高さ５００　ｍ　ｍの円柱状の
無筋コンクリートに孔径６０ｎ＋ｎ＋、深さ４５０　ｍ
　＋ｎの孔を中央に１個所穿設したものを被破砕物どし
た。

この装填孔に表−１に示す組成、形状、体積、嵩比重の
膨張性錠剤を充填した１糸、水を注入し、コンクリート
の破砕状況を観察した。

また、比較のために本発明の膨張性錠剤と同一成分の粉
末状のものを装填孔に直接充填した後、水を注入したも
の、生石灰（酸化カルシウム）とアルミナセメントのみ
を膨張性錠剤に成形したもの、Ｊ３よび市販の破砕剤（
粉末状）のものをあらかじめ容器内で水と況練し、水性
スラリーにしてから装填孔に注入したものについても実
施例と同じ条件で破砕実験を行った。

結果を表−１に示Ｊ。

表−１の結果から明らかなにうに、本発明の膨張性錠剤
を用いた場合は突出現象は発生ぜず、しかも短時間にコ
ンクリートの破砕が観察されたが、比較に行った実験例
ではいずれも突出現象が発生し、コンクリートの破砕は
うまくいかなかった。

表−１ く表−１のつづき）　４゜ ×　粉末のｌｌ彰）１シ剤８いこ直接光用した後、水を
７に人しノこしの。

Ｖ〆　鷺分末の市販の破ｔｉ’ｌ′ｆｆｉ’ｌを水で混
れ１１（水比０．４）　Ｌ、、スラ１ノー状にしてから
装填孔に注入したもの。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコンクリ−１−等の破砕方法の一
実施態様の断面図である。 １・・・コンクリ−１−等の被破砕物 ２・・・装填孔　３・・・膨張性錠剤 ４・・・穿孔２の孔口　５・・・穿孔２の孔底特許出願
人　旭化成Ｔ′￥、４・λ、式会ネ１代理人　弁理士　
小　松　秀　ＩＬ 代理人　弁理士　旭　宏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）膨張剤の水和反応に伴う膨張圧を利用してコンク
   −１〜等の脆性物体を静的に破砕するにあたり、膨張性
   成分として酸化カルシウムを用い、これにアルミナセメ
   ントおよび無機のフッ化物を混合し、圧縮成形してなる
   立体形の膨張性錠剤を装填孔に充填した後、水を注入す
   ることを特徴とする静的破砕方法。
2. （２）酸化カルシウム、アルミナセメントおよび無償の
   フッ化物を主要成分とする混合物を立体形に圧縮成形し
   てなる静的破砕用膨張性錠剤。 ［３１１ｍｊ　１１１１；性錠剤の体積が０．０５〜１
   ００ｍ３テ、かつ高比重が２．０〜３．２である特許請
   求範囲第（２）項記載の静的破砕用膨張性錠剤。