JPS5865895A - 岩石、コンクリ−ト等の破砕用補助具及びそれを用いた破砕剤と破砕方法 - 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（ハ、岩石、コンクリート等の脆性物体に設けた
穿孔に膨張材スラリーを充てんし、その膨張圧を利用し
て脆性物体を破砕する際に使用する補助具及びこれを用
いた破砕剤と破砕方法に関し、注口部からの膨張力逃避
を簡便に防止し、効率のよい破砕効果を得ることを目的
とする。　　　１従来、脆性物体の破砕剤としては、例
えば特開昭５６−６７（３５９号公報に記載があるよう
に生石灰を主成分とするものが提案さ几ている。しかし
、このような膨張材スラリーを注入する破砕法には次の
ような欠点がある。

（１）−注口部の大きさが４０朋程度以上になると膨張
材スラリーが発熱により自噴する。

（２）注口部から膨張圧が逃げるので効率的な破砕はで
きないか、又は全く破砕できない。

（３）膨張材スラリーの調合の間、又は注口部を４゛１
鎖しない間に反応して膨張圧が無駄となるような水和反
応速度の大きな膨張性物質は使用できない、。

（４）　水と混合してスラリーとし−で注入されるもの
であるから、上向き、横向きや水中では使用できない。

（５）　　スラリー注入後は急結セメント等で注口部を
封鎖する必要がある。

本発明者は、これらの欠点を解決する目的で種々検討し
た結果、２以上の拘束板を適度な間隔を設けて連結して
なる補助具を、膨張性物質と共に内蔵した容器を破砕剤
として使用するか、又は穿孔内に膨張材スラリーと共に
埋め込めば、注口部から膨張圧が逃散しないように補助
員が５作用するので脆性物体に大きな膨張圧が付与でき
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、本発明の第１の発明は、２以上の拘束板を適
度な間隔をあけて連結してなる岩石、コンクリート等の
破砕用補助具（以下、単に補助具という）、第２の発明
は、容器内部で発生した膨張圧を外部に伝達できるよう
な材料で構成してなる容器に、補助具と膨張性物質を充
てんしてなる破砕剤、第６の発明は、穿孔に膨張材スラ
リーを充てんした後に＋ｌｉ助けを埋め込むか、又は補
助具を入れた後膨張材スラリーを充てんすることを特徴
とする岩石、コンクリート等の破砕方法である。

まず、補助具は、脆性物体の穿孔注口部から膨張圧が逃
散しないようにするために、゛２以上の拘束板とそれを
適度な間隔をもって連結する連結棒又は連結板から構成
したものである。以下図面により説明する。図面（は本
発明の実施例を示すものであって、第１図、第２図、及
び第６図１は補助（↓の斜視図、符号１ａ、、ｌｂ、ｌ
ｃは拘束板、２は連（吉棒を表わす。

拘束板の材質は、膨張圧により変形しないか又：・ま変
形してもそれの小さいものであり、具体的にｔは、余弧
製又はプラスチックス製である。その形状は、孔に容易
に入るものであればよいが、その断面漬の大きいもの程
有利である。２以上の拘束板の取付は角度は、十分な拘
束効果がｍられるものであればその角度に制限はないが
、連哨棒又１は連結板に対して９０度程度が最も好まし
い。また、２以上の拘束板の取付は位ηについても孔の
深さ等により全く任意に設定することができる。しかし
、拘束板相互の距離は可及的に長いものが太きな効果が
得られる。拘束板の数は、第１図に示すように、少くと
も２枚は必要であるが、第６図のように、そ］Ｌ以上と
してもよい。また、補助具を孔に進入させる側の拘束板
は進入抵抗を小さくするために、形状や取付は角度等を
変えてもよく、また、’Ｉｃに示すように穴などの断面
欠損部を設けてもよい。

２以上の拘束板を結合する連４浩棒又は連請板の材質と
しては、膨張圧に対して十分な強度をもつものであり、
高張力鉄筋などの金属製やプラスチックス製が使用され
る。その径は、２以上の拘束板間の空間になるべく多く
の膨張性物質が充てんされるようにするため、膨張圧に
より著しい変形を生じさせない範囲で細いもの程好まし
い。

２以−ヒあ拘束板を連結することは、本発明の効用を得
るだめの不可欠な要件であるが、その結合方法としては
、前記のような連１吉棒又は連結板を用い、穿孔方向に
対して拘束され、孔の側部（破砕方向）に対して拘束さ
れにくいように・置台する。

例えば、第１図のように、拘束板の中上・部を結合する
か、又は、第６図のように、膨張圧が無駄に拘束されな
いように配慮して拘束板の側面で２以上の接点で結合す
る。

本発明の補助具を使用すれば何部効果があるかについて
説明すれば次の通りそある。すなわち、補助具と膨張材
スラリーが孔に充てんされ、２つの拘束板１ａ及び１ｂ
間の空間に膨張材スラリーが充満している状態において
、膨張材スラリーの水利反応が進んで膨張圧が生じると
、その方向はある特定方向ではなくてあらゆる方向に向
って均等に作用するから、上・下２枚の拘束板面にも均
等な膨張圧が加わる。従って、補助具は、注口部へ向っ
て上昇することはなく、−又、下降もしないので静止状
態を保つ。このように膨張圧が加わっても拘束板が移動
も変形もしない静止状便においては、作用・反作用の原
則により、拘束板に加わった膨張圧に応じた反力が２つ
の拘束板間に生じる。この反力は、脆性物体を破砕しよ
うとする孔の側面にも向うことになり、これが前記の膨
張圧に加算されて作用することになるから、それだけ大
きな力が得られることによるものである。

次に、本発明の破砕剤は、容器内部で発生した・膨、張
圧を外部に伝達できるような材料で構成してなる容器に
、前記補助具と膨張性物質を充てんしてなるものである
。これを、図面により説明すると、第４〜５図はその一
例であり、３は容器、４は膨張性物質、５は補助具であ
る。

容器の材質は、容器内部で発生した膨張用を外部に伝達
できるように、可撓又は破壊する性質のものが好ましく
、その具体例は、布、合成樹脂、紙、ガラスなどである
。その形状は、通常、袋状のものが使用されるが何らこ
れに限られるものではない。

容器内に充てんされる膨張性物質は、粉状であってもス
）リー状であ゛つてもよい。スラリー状のものを使用す
るときは充てん俊速やかに穿孔に入れる必要がある。粉
状のものを使用するときは、その容器を、布、紙等の通
水性のものにしておけ。

ば、使用時に水中に浸すか、又は穿孔に入れた抜水を加
えるだけで使用可能となるので便利である。

ては、穿孔とカプセルとの間の空隙が生じないように、
砂、水硬性物質スラリー等を充てんするのが好ましい〇 膨張性物質としては、生石灰を主体とするもの、カルシ
ウムカーバイドを主体とするもの、マグネシアを主体と
するもの、カルシウムサフオアルミネート系物質、ドロ
マイトなどの水利膨張を示すものなどの１種以上が使用
される。これらの中１であっても、従来使用できなかっ
た反応速度の早いものでも使用可能となり、これによっ
て極めて短時間に破砕が可、能とな名。更にこれらの１
彫張性物質に水硬性物質、減水剤、凝結遅猜剤、反応速
度調節剤などを加えることにより更に゛効果的な破砕を
可能とする。

水硬性物質としては、ポルトランド系セメント、スラグ
、アルミナセメント、水硬性カルシウムアル′ミネート
、速硬性セメント、半水石膏等が使用できる。これらの
中でも、膨張性物質の反応速度と水硬性物質の硬化速度
とができるだけ同じで、かつ速いｍ１合せのも４の程好
ましい。例えば、焼成温度の低い生石灰、マグネシア又
はカルシウムカーバイドなどの反応速度の速い膨張性物
質と速硬性セメント又は水硬性カルシウムアルミネート
との組合せが最も好ましい。

減水剤としては、リグニン系、高゛級多価アルコ５、−
２ルのスルホン酸塩系、アルキルアリルスルホン酸塩及
びその高縮合物系、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル系、オキシ有機酸系、ポリオール複合体系、水溶性メ
ラミン樹脂系、及びβ−ナフタリ゛ンスルホン酸ホルマ
リン縮合゛物系の１種又は２種以上の混合物が使用され
る。凝結遅延剤としては、グルコン酸、酒石酸、クエン
酸、リンが酸などの水溶性有機カルぜン酸又はその塩、
炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸水素カリウムなどの炭酸アルカリから選ばれた１種
以上が使用でき、とくに水溶性有機カルボン酸又はその
塩と炭酸アルカリとの併用が好ましいＱ 反応速度調節剤としては、苛性ソーダ、苛性カリ等の水
溶性強アルカリ塩、又は硅弗化物がよい。

以上、本発明のカプセル化した破砕剤は、水中破砕工事
、上向き横向きのスラリーが流出するような破砕工事に
使用することによって、とくにすぐれた効果を発揮する
。

次に、本発明の補助具を使用する破砕方法について説明
する。

この方法は、岩石、コンダリート等の脆性物体に設けた
穿孔に膨張材スラリーを充てんした後補助具を埋め込む
か、又は補助具を入れた後膨張材スラリーを充てんする
ものであり、これによって、前述したような補助具の作
用により、効率のよい破砕効果を得ることができる。孔
内における補助具の位置は、膨張材スラリー中に埋め込
まれればよく、補助具の長さに比較して穿孔の深さが大
きい場合には、注口部に近い部分に位置させるのが好ま
しい。膨張材スラリーを調合するだめの膨張性物質とし
ては前記したものが使用される。

以下、実施例をあげてさらに詳しく本発明を説明する。

実施例１ 直径３０ｍｍ、肉厚５皿の拘束板２枚の中上・部に６　
ｍｍの穴をあけ、直径５朋、長さ３００羽の鉄筋を１市
して溶接し、第１図に示す形状の補助具を作製した。

次に、ブレーン値１’　５００　ｃｍ”／　ｇの軟焼生
石灰７０市硅係、普通ポルトランドセメント１０重量係
、ブレーン値４５００　ｃｍ２／　、！ｉ’の非晶質力
ルンウムアルミネート１０重＠係、及びブレーン値６０
００ｃｒＩＬ／ｇの無水石膏１０重量％の混合物に対し
、減水剤として「マイティー」（花王石鹸で（采登録商
標）を有効成分として１重量係加え、更に凝結遅延剤と
してクエン酸と炭酸カリウムの等重１辻混合物を２重晴
チを混合して膨張性物質を調合した。

このものに水を重置で６５チ添加して膨張材−スラリー
とし、石灰石に設けたＩＵ径３：２ａｍ、長さ１ｍの穿
孔に注入した。その後、前記補助具をゆすりながらゆっ
くり埋め込み、両拘束板の空間部に充分に膨張材スラリ
ーが注入されたことを確認後、を確認したところ、上側
の拘束板は注口部より５ｍの下面にあった。約５分後に
硬化・膨張を開始し、約３０分で完全に破砕した。

比較のため、補助具を使用せずに同様の試験を行ったと
ころ、膨張材スラリーの１部が１０分後に吹き出し、１
日後にようやくひび割れが生じた。

次に、使用温度を４０℃、ろ０°Ｃ１１０°Ｃ，５°Ｃ
１１°Ｃの条件に全材料を保温して同様の試験を行つぞ
れ破砕できた。

実施例２ アセチレンがス発生量が７０１／ｋｌ？のカルシウムカ
ーバイドの３組下粉砕物１００部（重歌部以下同じ）に
、水硬性物質として普通ポルトランドセメント１０部、
プレーン値５０００．−ｍ／ｇの無定形１２　Ｃａ０Ｖ
Ａ１２０３１０部、ブレーン値６０００ｃｍ　Ａの無水
石膏１０部、減水剤として「マイティー」１．５部、グ
ルコン酸ソーダー０．２部、炭酸ソーダ−１部を混合し
て膨張性物質とした。このものに？ｊ　して水を４０　
、＠　晴％加えて膨張材スラリーとした以外は実施例１
と同様の石灰石破砕試験を行った。その結果、約５分で
完全に破砕できた。

実施例６ 直径６６朋、長さ４００闘の和紙袋に、実施例１又は実
施例２で調合した膨張性物質と補助具とをそれぞれ入れ
てカプセル状の破砕剤を製造した。

石灰石に直径３６朋、長さ４５０ｖｍの孔を掘り、前記
破砕剤を約６０秒間水につけて吸水させた後投入した。

その結果、膨張性物質として、実施例１のものを使用し
た場合は約６０分で、実施例２のものを使用した場合は
約５分で完全に破砕できた○ 次に、和紙袋のかわりにポリビニールアルコール又はポ
リエチレンに針であらかじめ数１０個の穴をあけた袋を
使用して同様の試験を行ったところ、前記と同罎の（吉
果であった。さらに、石灰石への穿孔を上向き又は横向
きとし、あるいは水中において同様の試験を行ったが同
様の好結采を得た０

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は、本発明の補助具の態様例を示す斜視図で
あり、第４〜５図は、本発明の破砕剤の態様例を示す断
面図である。 １ａ、　　１ｂ、　１ｃ・・・拘束板、２・・・連結棒
父は連結板、２３・・・容器、４・・・膨張性物質、５
・・補助ヱ（、特許出順人　電気化学工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２以上の拘束板を適度な間隔をあけて連結してな
   る岩石、コンクリート等の破砕用補助具。
2. （２）容器内部で発生した膨張圧を外部に伝達できるよ
   うな材料で構成してなる容器に、２以上の拘束板を適度
   な間隔をあけて連結してなる補助具と膨張性物質とを充
   てんしてなる岩石、コンクリート等の破砕剤。
3. （３）岩石、コンクリート等に設けた穿孔に、膨張材ス
   ラリーを充てんし、た後２以上の拘束板を適度なｉ隔を
   あけてなる補助具を埋め込むか、又は前記補助具を入れ
   た後前記膨張材スラリーを充てんすることを特徴とする
   岩石、コンクリート等の破砕方法。