JPS6332833B2 - - Google Patents
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- JPS6332833B2 JPS6332833B2 JP58100266A JP10026683A JPS6332833B2 JP S6332833 B2 JPS6332833 B2 JP S6332833B2 JP 58100266 A JP58100266 A JP 58100266A JP 10026683 A JP10026683 A JP 10026683A JP S6332833 B2 JPS6332833 B2 JP S6332833B2
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- Japan
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- crushing
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- powder
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Landscapes
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Description
本発明は、岩石、コンクリートなどを静的に破
砕する静的破砕剤に関する。 岩石やコンクリートの破砕方法としては、火薬
類を用いる方法あるいは重錘の衝撃による機械的
方法が一般に用いられてきたが、騒音あるいは被
破砕物の飛散という公害面での問題、作業安定性
の問題、作業能率の問題等々の欠点を有する。そ
のため最近では酸化カルシウムの水和膨脹を利用
した静的破砕剤が多く使用されるようになつてき
ている。しかしながら、現在市販されている静的
破砕剤もまた多くの欠点を有する。 まず第１の問題点は破砕性能のばらつきであ
る。すなわち、静的破砕剤は生石灰の水和膨脹に
よつて破砕を行なうものであるが、その水和反応
時間が周囲の環境（被破砕物の温度、熱伝導度、
熱容量、気温、水温等）によつて左右されるた
め、破砕時間が一定せず作業計画がたて難い、と
きとして破砕が起こらないことがある、また鉄砲
現象と称する突沸現象を起こす可能性があり危険
である、などの問題を生じる。 第２の問題点は作業の繁雑さである。現在市販
されている静的破砕剤は、破砕剤粉に一定の割合
で水を加えて混練し、そのスラリーをあらかじめ
穿孔した孔に注入するという方法で使用されるも
のがほとんどである。混練作業を手で行なうこと
は非常に困難であり、使用量が多い場合には混練
機を必要とする。 第３には作用時間が長すぎるという問題点があ
る。静的破砕剤は破砕に12時間以上を要するのが
普通であり、短時間の破砕を目的とすると前述の
鉄砲現象を引き起こしやすくなる。 上記問題点を解決するために酸化カルシウム粉
体、または、その成形体を水と共に破砕孔に充填
する時、加熱装置を一緒に充填して破砕剤を加熱
して水和反応を促進する方法（特公昭49−43416）
が知られているが、加熱装置を必要とすることは
一つの欠点である。 さらに、酸化カルシウム成形体を用いる場合で
もその形状が円筒状であるため充填は容易になる
が上記問題点を十分解決できなかつた。 また、生石灰を体積0.05cm3以上、かつ、嵩比重
2.3以上に成形したものを使う方法も提案された
が（特開昭58−180245）なお改良の余地があつ
た。 本発明は上記の欠点を改善するものであり、主
成分組成がCa Ｏからなるブレーン比表面積2000
〜5000cm2／ｇの粉体を成形してなる体積0.05〜10
cm3、嵩密度が1.5〜3.0ｇ／cm3の静的破砕剤であ
る。 第１の問題点として挙げた破砕性能のばらつき
と鉄砲現象の問題及び第３の作用時間が長すぎる
という問題点は次のようにして解決された。作用
時間のばらつきは、Ca Ｏ、2Ca Ｏ・Fe2O3、
3CaO・SiO2等の水和反応時間が先に述べたよう
に周囲の環境の影響を受けやすいためであるが、
本発明の如く高密度化することによつて作用時間
が一定化される。第１図に後述の実施例に示す４
種の組成について、破砕剤粉をスラリーとして使
用した場合と、成形体として使用した場合とで水
和反応時間を比較した結果を示す。スラリー化す
る際は破砕剤粉に対して重量で30％の水を加えて
混練した。成形体の場合は、あらかじめ成形体を
孔に充填したのち、重量で30％の水を注いで放置
した。結果からわかるように、破砕剤粉は周囲の
温度の影響を受けて反応時間に差が大きいのに対
し、成形体では組成変動による差が小さいうえに
反応時間が非常に短かくなつている。これは、成
形によつて破砕剤粉が高密度化されて水和反応が
加速されたこと、及び水和反応が加速されること
によつて、反応の律速段階が水和反応自体から水
の成形体への浸透に変つたためと考えられる。つ
まり、破砕剤粉を成形することによつて作用時間
が短縮され、さらに一定の破砕時間をもつ破砕剤
が得られるものと推定される。これらの効果は、
冶具（例えば特開昭48−25337）によつて破砕剤
を囲つて使用することによつてさらに促進され、
より作用時間の短かい、より作用時間の一定した
破砕剤が得られる。成形体を用いた場合、水和反
応時間が非常に短かくなるのにもかかわらず鉄砲
現象が生じない。静的破砕剤を使用する際に起こ
る鉄砲現象は、水和反応が急激に進行して孔内の
空隙中で水蒸気爆発が起こるためであると考えら
れるが、成形体を用いた場合は、発生した水蒸気
が成形体の間隙を抜け出て孔内にたまることがな
いので鉄砲現象が生じないものとみられる。上述
のように鉄砲現象を防ぐことができるため、大口
径の破砕孔を使用して破砕ができる。例えば、従
来は口径が３cm程度以下でないと鉄砲現象が生じ
たが、本発明の成形体では口径６cm程度の孔が使
用可能である。 また、成形体を用いる際は、あらかじめ穿孔し
た破砕孔に成形体を充填した後所定量の水を注入
するだけでよい。従つて、破砕剤粉を使用する場
合のスラリー化混練作業がなく、作業性が極めて
向上される。 成形体の嵩密度として1.5〜3.0ｇ／cm3で用いら
れる。1.5ｇ／cm3未満では活性が高すぎるため反
応時間が著しく速くなり制御し難い。3.0ｇ／cm3
を越えると逆に活性が低すぎるため破砕に長時間
を要し実用に適さない。特に好ましい範囲は2.0
〜2.8ｇ／cm3である。 成形する方法としては加圧成形法などがとられ
る。加圧成形する際は、原料をボールミルなどの
破砕機でブレーン比表面積2000〜5000cm2／ｇまで
破砕し、この粉体を成形圧１〜10ton／cm2で成形
するのが好ましい。 また、圧縮成形後、更に成形体の体積、形状を
調整して用いてもよい。 ブレーン比表面積が2000cm2／ｇ未満では冬期に
おいて反応時間が長くなり過ぎ、また、5000cm2／
ｇを越えると夏期に反応時間が短かくなつて反応
が急激となり、いずれも適切でない。成形圧は使
用する成形機によつて異なるが、1ton／cm2以下で
は成形体が得られず、たとえ得られたとしても強
度が弱く嵩密度が低いため実用に適さない。成形
体の嵩密度は孔中での破砕剤主成分の絶対量に影
響し、嵩密度が低い場合満足な破砕強度が得られ
ない。成形圧が10ton／cm2を越える場合成形効率
が極端に低下するため、やはり実用に適さない。
加圧成形体の嵩密度、形状、大きさは成形機の種
類によつて選ぶことができるが、破砕孔に入れた
ときの充填性を考慮すると、その体積は0.05〜10
cm3が望ましい。 0.05cm3未満では、充填孔内部から水蒸気が発生
した場合の通気が困難で、鉄砲現象を起す可能性
があり、10cm3を越えると充填密度が不充分にな
る。充分な破砕強度を得るには破砕剤の孔中での
充填密度は1.0ｇ／cm3以上であることが好ましく、
上記の体積範囲をはずれると充填密度が下がり破
砕強度が著しく低下する。 主成分組成のうち、酸化カルシウムの含有量は
40重量％以上であることが好ましい。酸化カルシ
ウムの含有量がこの値より少ない場合には破砕力
が極端に低下する。特に短時間で一定時間の破砕
を目的とする場合は、酸化カルシウムの含有量は
特に80重量％以上であることが望ましい。 水和膨脹を破砕に有効に用いるため、硬化成分
として2CaO・Fe2O3、3CaO・Al2O3、4CaO・
Al2O3・Fe2O3，3CaO・SiO2，CaSO4のうち１つ
以上を加えることが好ましい。 静的破砕剤の破砕時間は温度により比較的影響
を受けやすいが、セメント減水剤を添加すること
により破砕時間を遅延調整して一定にできる。そ
の添加量は0.2〜1.0％である。0.2％未満ではその
効果がほとんどみられず、1.0％を越えるとでは
破砕時間が長すぎる。 以下、実施例により説明する。この実施例で使
用する破砕剤は表１の化学組成、鉱物組成を有す
る。成形体の形状、体積、嵩密度及び破砕試験結
果を表２に示す。成形体の形状は、第２図イ，
ロ，ハ，ニに示すアーモンド形、円柱形、球体、
円盤体とした。
砕する静的破砕剤に関する。 岩石やコンクリートの破砕方法としては、火薬
類を用いる方法あるいは重錘の衝撃による機械的
方法が一般に用いられてきたが、騒音あるいは被
破砕物の飛散という公害面での問題、作業安定性
の問題、作業能率の問題等々の欠点を有する。そ
のため最近では酸化カルシウムの水和膨脹を利用
した静的破砕剤が多く使用されるようになつてき
ている。しかしながら、現在市販されている静的
破砕剤もまた多くの欠点を有する。 まず第１の問題点は破砕性能のばらつきであ
る。すなわち、静的破砕剤は生石灰の水和膨脹に
よつて破砕を行なうものであるが、その水和反応
時間が周囲の環境（被破砕物の温度、熱伝導度、
熱容量、気温、水温等）によつて左右されるた
め、破砕時間が一定せず作業計画がたて難い、と
きとして破砕が起こらないことがある、また鉄砲
現象と称する突沸現象を起こす可能性があり危険
である、などの問題を生じる。 第２の問題点は作業の繁雑さである。現在市販
されている静的破砕剤は、破砕剤粉に一定の割合
で水を加えて混練し、そのスラリーをあらかじめ
穿孔した孔に注入するという方法で使用されるも
のがほとんどである。混練作業を手で行なうこと
は非常に困難であり、使用量が多い場合には混練
機を必要とする。 第３には作用時間が長すぎるという問題点があ
る。静的破砕剤は破砕に12時間以上を要するのが
普通であり、短時間の破砕を目的とすると前述の
鉄砲現象を引き起こしやすくなる。 上記問題点を解決するために酸化カルシウム粉
体、または、その成形体を水と共に破砕孔に充填
する時、加熱装置を一緒に充填して破砕剤を加熱
して水和反応を促進する方法（特公昭49−43416）
が知られているが、加熱装置を必要とすることは
一つの欠点である。 さらに、酸化カルシウム成形体を用いる場合で
もその形状が円筒状であるため充填は容易になる
が上記問題点を十分解決できなかつた。 また、生石灰を体積0.05cm3以上、かつ、嵩比重
2.3以上に成形したものを使う方法も提案された
が（特開昭58−180245）なお改良の余地があつ
た。 本発明は上記の欠点を改善するものであり、主
成分組成がCa Ｏからなるブレーン比表面積2000
〜5000cm2／ｇの粉体を成形してなる体積0.05〜10
cm3、嵩密度が1.5〜3.0ｇ／cm3の静的破砕剤であ
る。 第１の問題点として挙げた破砕性能のばらつき
と鉄砲現象の問題及び第３の作用時間が長すぎる
という問題点は次のようにして解決された。作用
時間のばらつきは、Ca Ｏ、2Ca Ｏ・Fe2O3、
3CaO・SiO2等の水和反応時間が先に述べたよう
に周囲の環境の影響を受けやすいためであるが、
本発明の如く高密度化することによつて作用時間
が一定化される。第１図に後述の実施例に示す４
種の組成について、破砕剤粉をスラリーとして使
用した場合と、成形体として使用した場合とで水
和反応時間を比較した結果を示す。スラリー化す
る際は破砕剤粉に対して重量で30％の水を加えて
混練した。成形体の場合は、あらかじめ成形体を
孔に充填したのち、重量で30％の水を注いで放置
した。結果からわかるように、破砕剤粉は周囲の
温度の影響を受けて反応時間に差が大きいのに対
し、成形体では組成変動による差が小さいうえに
反応時間が非常に短かくなつている。これは、成
形によつて破砕剤粉が高密度化されて水和反応が
加速されたこと、及び水和反応が加速されること
によつて、反応の律速段階が水和反応自体から水
の成形体への浸透に変つたためと考えられる。つ
まり、破砕剤粉を成形することによつて作用時間
が短縮され、さらに一定の破砕時間をもつ破砕剤
が得られるものと推定される。これらの効果は、
冶具（例えば特開昭48−25337）によつて破砕剤
を囲つて使用することによつてさらに促進され、
より作用時間の短かい、より作用時間の一定した
破砕剤が得られる。成形体を用いた場合、水和反
応時間が非常に短かくなるのにもかかわらず鉄砲
現象が生じない。静的破砕剤を使用する際に起こ
る鉄砲現象は、水和反応が急激に進行して孔内の
空隙中で水蒸気爆発が起こるためであると考えら
れるが、成形体を用いた場合は、発生した水蒸気
が成形体の間隙を抜け出て孔内にたまることがな
いので鉄砲現象が生じないものとみられる。上述
のように鉄砲現象を防ぐことができるため、大口
径の破砕孔を使用して破砕ができる。例えば、従
来は口径が３cm程度以下でないと鉄砲現象が生じ
たが、本発明の成形体では口径６cm程度の孔が使
用可能である。 また、成形体を用いる際は、あらかじめ穿孔し
た破砕孔に成形体を充填した後所定量の水を注入
するだけでよい。従つて、破砕剤粉を使用する場
合のスラリー化混練作業がなく、作業性が極めて
向上される。 成形体の嵩密度として1.5〜3.0ｇ／cm3で用いら
れる。1.5ｇ／cm3未満では活性が高すぎるため反
応時間が著しく速くなり制御し難い。3.0ｇ／cm3
を越えると逆に活性が低すぎるため破砕に長時間
を要し実用に適さない。特に好ましい範囲は2.0
〜2.8ｇ／cm3である。 成形する方法としては加圧成形法などがとられ
る。加圧成形する際は、原料をボールミルなどの
破砕機でブレーン比表面積2000〜5000cm2／ｇまで
破砕し、この粉体を成形圧１〜10ton／cm2で成形
するのが好ましい。 また、圧縮成形後、更に成形体の体積、形状を
調整して用いてもよい。 ブレーン比表面積が2000cm2／ｇ未満では冬期に
おいて反応時間が長くなり過ぎ、また、5000cm2／
ｇを越えると夏期に反応時間が短かくなつて反応
が急激となり、いずれも適切でない。成形圧は使
用する成形機によつて異なるが、1ton／cm2以下で
は成形体が得られず、たとえ得られたとしても強
度が弱く嵩密度が低いため実用に適さない。成形
体の嵩密度は孔中での破砕剤主成分の絶対量に影
響し、嵩密度が低い場合満足な破砕強度が得られ
ない。成形圧が10ton／cm2を越える場合成形効率
が極端に低下するため、やはり実用に適さない。
加圧成形体の嵩密度、形状、大きさは成形機の種
類によつて選ぶことができるが、破砕孔に入れた
ときの充填性を考慮すると、その体積は0.05〜10
cm3が望ましい。 0.05cm3未満では、充填孔内部から水蒸気が発生
した場合の通気が困難で、鉄砲現象を起す可能性
があり、10cm3を越えると充填密度が不充分にな
る。充分な破砕強度を得るには破砕剤の孔中での
充填密度は1.0ｇ／cm3以上であることが好ましく、
上記の体積範囲をはずれると充填密度が下がり破
砕強度が著しく低下する。 主成分組成のうち、酸化カルシウムの含有量は
40重量％以上であることが好ましい。酸化カルシ
ウムの含有量がこの値より少ない場合には破砕力
が極端に低下する。特に短時間で一定時間の破砕
を目的とする場合は、酸化カルシウムの含有量は
特に80重量％以上であることが望ましい。 水和膨脹を破砕に有効に用いるため、硬化成分
として2CaO・Fe2O3、3CaO・Al2O3、4CaO・
Al2O3・Fe2O3，3CaO・SiO2，CaSO4のうち１つ
以上を加えることが好ましい。 静的破砕剤の破砕時間は温度により比較的影響
を受けやすいが、セメント減水剤を添加すること
により破砕時間を遅延調整して一定にできる。そ
の添加量は0.2〜1.0％である。0.2％未満ではその
効果がほとんどみられず、1.0％を越えるとでは
破砕時間が長すぎる。 以下、実施例により説明する。この実施例で使
用する破砕剤は表１の化学組成、鉱物組成を有す
る。成形体の形状、体積、嵩密度及び破砕試験結
果を表２に示す。成形体の形状は、第２図イ，
ロ，ハ，ニに示すアーモンド形、円柱形、球体、
円盤体とした。
【表】
【表】
【表】
破砕試験は、気温12℃、水温10℃、直射日光下
でコンクリート供試体を用いて行なつた。コンク
リート供試体は、円柱形30cmφ×60cmのコンクリ
ートに孔径6.5cmφ×孔長40cmの充填孔を設けた
もので、圧縮強度500Kg／cm2、引張強度60Kg／cm2
である。破砕試験結果としては、破砕時間、鉄砲
現象の有無、破砕状況を記した。尚、冶具（特開
昭48−25337）を使用した場合と使用しない場合
をアーモンド形（大）についてのみ比較試験し
た。 加圧成形体を用いた場合、その組成によつて破
砕時間に差が出てくるものの、どの組成、形状で
も鉄砲現像はみられない。それに比して粉末を用
いた場合は４組成のうち３種類までが鉄砲現象を
引き起こしている。同じ組成のものについて、粉
末の場合と加圧成形した場合を比べると、加圧成
形体は形状によらず粉末よりも破砕時間が短か
い。（粉末で鉄砲現象が起つている場合、鉄砲現
象の生じた時間と加圧成形体の破砕時間が比較し
うる。）つまり、加圧成形することによつて鉄砲
現象の起こらない破砕時間の短かい破砕剤が得ら
れたのである。 次に加圧成形体相互間の性状を比較すると、孔
中充填密度が上がるとともに破砕時間が短かくな
り、破砕状況が良好になつていることがわかる。
成形体の形状は成形機の種類を選ぶことによつて
さまざまの種類をとれるが、その嵩密度ひいては
孔中の充填密度は成形機の性質上必然的に決まつ
てくる。従つて、より破砕時間の短かい、より効
果的な破砕を行なうには、アーモンド形（大）あ
るいは球体等の使用が好ましいことが示された。 また、冶具を使用すると破砕時間が確実に短く
なつている。
でコンクリート供試体を用いて行なつた。コンク
リート供試体は、円柱形30cmφ×60cmのコンクリ
ートに孔径6.5cmφ×孔長40cmの充填孔を設けた
もので、圧縮強度500Kg／cm2、引張強度60Kg／cm2
である。破砕試験結果としては、破砕時間、鉄砲
現象の有無、破砕状況を記した。尚、冶具（特開
昭48−25337）を使用した場合と使用しない場合
をアーモンド形（大）についてのみ比較試験し
た。 加圧成形体を用いた場合、その組成によつて破
砕時間に差が出てくるものの、どの組成、形状で
も鉄砲現像はみられない。それに比して粉末を用
いた場合は４組成のうち３種類までが鉄砲現象を
引き起こしている。同じ組成のものについて、粉
末の場合と加圧成形した場合を比べると、加圧成
形体は形状によらず粉末よりも破砕時間が短か
い。（粉末で鉄砲現象が起つている場合、鉄砲現
象の生じた時間と加圧成形体の破砕時間が比較し
うる。）つまり、加圧成形することによつて鉄砲
現象の起こらない破砕時間の短かい破砕剤が得ら
れたのである。 次に加圧成形体相互間の性状を比較すると、孔
中充填密度が上がるとともに破砕時間が短かくな
り、破砕状況が良好になつていることがわかる。
成形体の形状は成形機の種類を選ぶことによつて
さまざまの種類をとれるが、その嵩密度ひいては
孔中の充填密度は成形機の性質上必然的に決まつ
てくる。従つて、より破砕時間の短かい、より効
果的な破砕を行なうには、アーモンド形（大）あ
るいは球体等の使用が好ましいことが示された。 また、冶具を使用すると破砕時間が確実に短く
なつている。
第１図は破砕剤の成形体と粉末体との水和反応
時間の比較を示すグラフ、第２図イ，ロ，ハ，ニ
は実施例における成形体の形状を示す。
時間の比較を示すグラフ、第２図イ，ロ，ハ，ニ
は実施例における成形体の形状を示す。
Claims (1)
- １ 主成分組成がCaOからなるブレーン比表面積
2000〜5000cm2／ｇの粉体を成形して体積0.05〜10
cm3、嵩密度1.5〜3.0ｇ／cm3にしてなることを特徴
とする静的破砕剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026683A JPS59226084A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 静的破砕剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026683A JPS59226084A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 静的破砕剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226084A JPS59226084A (ja) | 1984-12-19 |
| JPS6332833B2 true JPS6332833B2 (ja) | 1988-07-01 |
Family
ID=14269395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10026683A Granted JPS59226084A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 静的破砕剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59226084A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62195074A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Ube Ind Ltd | 静的破砕剤およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945379A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 破砕剤及びそれを用いた破砕工法 |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP10026683A patent/JPS59226084A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945379A (ja) * | 1982-09-07 | 1984-03-14 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 破砕剤及びそれを用いた破砕工法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59226084A (ja) | 1984-12-19 |
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