JPS60232260A - 反応促進剤を利用した破壊工法 - 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】 （１）産業上の利用分野 本発明は膨張性破砕剤と水とを混練させる仁とによ多発
生する膨張圧によシ被破砕物を破壊する破壊工法に係り
、特に、膨張性破砕剤の反応促進剤を用いることによυ
安全、容易にかつ短時間でヤ破砕物を破砕することが可
能な破壊工法に関する。

（２）技術の背景 一般に、コンクリート構造物や岩石、地山の解体、破砕
に酸化カルシウム（Ｃａｂ）又は酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）を主要な成分とする膨張性破砕剤が広く用いられ
ている。このような膨張性破砕剤は、被破砕物に開設し
た穴や溝の中に水と混合したスラリー状態又は湿潤ケー
ク状態で充填し、その水和膨張によって被破砕物を破砕
するものでアシ、従来使用されてきた火薬、爆薬とは異
なり、爆音、振動、飛石、飛車の発生がなく、作業上の
安全性を著しく向上させることができるものである。そ
して、斯かる破砕工法においては、膨張性破砕剤のスラ
リーや湿潤ケークの温度が高いほど水利反応も促進され
、膨張圧の発現速度も速くなり、破砕時間も短縮するこ
とができる。しかし、膨張性破砕剤の水和反応が急速に
進み、スラリー湿度が急激に上昇した場合には水利反応
によ９生ずる水蒸気によシ被破砕体に開設した穴や溝か
らスラリー又は湿潤ケークが一気に噴出する所謂噴出現
象（又は鉄砲現象）が生ずるという危険性がある。

（３）従来技術 このような噴出現象を抑制し安全性を確保するため、従
来においては、膨張性破砕剤の水利反応を緩やかに進行
させる方法が採られることもあったが、この方法による
と被破砕物を破砕するまでに通常−日もの長時間を要す
るという問題があった。また、破砕時間を短縮する方法
としては、例えば、予め充填穴内にセントされたケーシ
ングパイプ保護棒状電熱器によシ膨張性破砕剤スラリー
又は湿潤ケークを加熱する技術（特願昭４５−２９１６
３号参照）、及び噴出現象を抑えるために超速硬セメン
ト等を穴の上部に用いて充填穴を閉塞する技術が開発さ
れていた。しかし、これらの方法は作業等が繁雑になる
という問題があった。

また、反応性の高い軽焼生石灰等の加熱剤の水和発熱を
利用して開口部を加熱する場合は、加熱剤の保管に対す
る配慮が必要であるし、また加熱剤の装填方法、注水方
法によって熱の伝播が異なることから、被破砕物温度、
充填穴の大きさ等に応じて加熱剤の装填方法、注水方法
について工夫が必要となシ、確実に短時間破砕を行うた
めの作業が煩雑であるという欠点があった。

（４）発明の目的 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、安全、
容易にかつ短時間で被破砕物を破砕することができる破
砕工法を提供することを目的とする。

（５）発明の構成 本発明は、上記目的を達成するために、水との反応によ
り発生する水和膨張圧によシコンクリート構造物、岩石
等を破壊する膨張性破砕剤を水と混合し、スラリー状態
又は湿潤ケーク状態で被破砕物に開設された穴に充填し
、膨張圧によシ被破砕物を破砕する破壊工法において、
膨張性破砕剤スラリー又は湿潤ケークを被破砕物に穿設
された充填穴内に充填し、該充填穴の開口部付近の膨張
性破砕剤スラリー又は湿潤ケークに破砕剤の反応促進剤
を混入し、充填穴の開口部付近の膨張性破砕剤スラリー
又は湿潤ケークの反応を局所的に促進させるように構成
されている。

尚、上記膨張性破砕剤は、酸化カルシウム（Ｃａ　Ｏ）
や酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の水利膨張性を利用し
たものや公知の膨張性破砕剤を使用する。

また、上記反応促進剤は、使用する膨張性破砕剤に応じ
て、その反応を促進する物質を用いることができるが、
特に塩化カルシウムは効果が顕著であシ、また経済的で
おる。しかし、塩化カルシウムと同程度の反応促進効果
がある限シ、塩化カルシウムに限らず、他の反応促進剤
を用いることができるのは勿論である。

（６）発明の作用 本発明に係る破壊工法は、以上のように、充填穴の開口
部付近の膨張性破砕剤スラリー又は湿潤ケーク（以下、
単に破砕剤スラリーという）の反応を局所的に促進させ
るものであるが、反応促進剤を用いて反応が促進される
部分の破砕剤スラリーは、反応熱を生じさせるから、そ
の反応熱によってよシ深部の破砕剤スラリーの反応が促
進されることとな如、また、そこで生ずる反応熱がよシ
深部の反応を促進させ、こうして連続的に充填穴の奥部
へ反応促進が伝播されてゆく。

他方、破砕剤スラリーは、水利反応によシ体積膨張を生
ずるものであり、これが充填穴という膨張を制限する拘
束物内で反応すると、第１図に示すように、被破砕体の
充填穴の壁１へ作用する膨張圧力２（図中において示し
た矢印）となる。そして、この膨張圧力２は充填穴の壁
１と破砕剤水利体との界面で押し抜き応力に対する抵抗
力となり、水和反応した破砕剤はより深部の破砕剤の噴
出に抗する栓の役！１！ｌシを果たすこととなる。

以上のように、充填穴内の破砕剤スラリーは、充填穴の
開口部付近の反応促進により生じる反応熱により、連続
的に深部へ向って反応してゆき、その結果、水和反応に
よる充填穴内の水蒸気の圧力も高まるが、反応した破砕
剤それ自体が噴出に抗する栓の層を連続的に厚く形成し
てゆくから、充填穴内の水蒸気は充分抑えられ、噴出現
象は生じない。

（７）実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

■　実施例１ 第２図に示すように被破砕体として一辺が６００ｍ１に
形成された無筋コンクリート供試体４用い、その中央部
に直経４０１１１Ｉ１１深さ５５０１！１１の充填穴３
を穿設し、２０Ｃの恒温室において破砕実験を行った。

尚、コンクリート供試体４は材令ｌケ月のもので、圧縮
強度は４００ｋｐｆ／Ｃ１！のものである。

次に、以上の条件下で、第３図に示すように、充填穴３
に水／破砕剛化２７係で混練された破砕剤スラリー５（
住友セメント株式会社製Ｓ−マイトＡ型）を５４０　ｔ
ｅｒａの深さになるように充填し、その上に無水塩化カ
ルシウム粒状品からなる反応促進剤６を充填穴３の開口
部まで達するようにｔＯＷ分充填し、更に破砕剤スラリ
ーと反応促進剤とを充填穴３の開口部から１００１ｍの
深さの範囲で混合した。その結果、破砕剤スラリー５の
温度は３００Ｃに達したが噴出はなく、破砕剤スラリー
充填後６０分でコンクリート供試体に亀裂が生じ、８０
分後には破砕できた。

■　実施例２ 上記実施例１と同様のコンクリート供試体４を用い、破
砕剤５として住友セメント株式会社製膨張性破砕剤Ｓ−
マイ）Ｂ型を水／破砕剛化２７チを、反応促進剤６とし
て塩化カルシウム６水塩の粉末品を用いて破砕実験を行
った。

先ず、充填穴３内に破砕剤スラリー５を深さ５００闘充
填し、次に、破砕剤スラリーに対して５重量係の塩化カ
ルシウム６水塩の粉末品からなる反応促進剤を混合して
反応が促進される破砕剤スラリーを調整し、この破砕剤
スラリーを５０■分充填した。その結果、破砕剤スラリ
ーの温度は２５０ＣＫ達したが噴出はなく、破砕剤スラ
リー充填後８０分でコンクリート供試体に亀裂が生じ、
１２０分後には破砕でき′ｆｃ。

尚、上記各実施例にあっては、主として塩化カルシウム
を反応促進剤に使用するとして説明したが、これに限ら
ず、膨張性破砕剤の水利反応を促進させるものであれば
よい。

また、上記各実施例においては、充填穴３の開口部の付
近だけに反応促進剤６を混入するものとして説明したが
、これに限らず、第４図に示すように、充填穴３の開口
部から、充填穴３の奥部になるにつれて、序々に反応促
進剤６の量を減少させて、充填穴３の奥部にまで反応促
進剤６を混入させてもよい。また、これとは逆に、第５
図に示すように、充填穴３の奥部に反応促進剤６を多量
に混入させ、開口部側には少量の反応促進剤６を混入す
るようにしてもよい。以上の場合、前者は冬期のように
被破砕体４が冷えてお９水和反応が遅れるような場合の
、反応を促進する手段として効果があり、後者の場合は
夏期のように充填穴３の開口部付近の温度が高く、充填
穴３の奥部が冷えているような場合に、奥部における反
応促進を早める手段として効果がある。

（８）効果 本発明は以上のように、反応促進剤を用いて、被破砕物
に穿設された充填穴の開口部付近の破砕剤スラリーの水
和反応を局所的に反応させるものであるから、充填穴の
開口部付近から次々と充填穴の奥部に水和反応が伝播さ
れてゆく。

従って、破砕剤スラリーは水和反応による膨張によって
、連続的に噴出に抗する栓の層を厚く形成するため破砕
剤スラリー内の水蒸気の圧力が高まっても噴出現生は生
ずることがなく、極めて安全に被破砕物の破壊作業を行
うことができる。

また、水和反応により膨張した破砕剤スラリー自体が、
噴出に抗する栓となるから、従来のように急速硬セメン
ト等を用いて充填穴を閉塞する必要がなくなり、作業が
簡易なものとなる。

また、充填穴の開口部で反応が促進されると、その反応
熱により、次々と深部の破砕剤スラリーの水利反応も促
進されてゆくから、従来のように、加熱器具や加熱剤等
の加熱手段を用いて加熱するまでもなく、短時間で破砕
を行うことができると共に、加熱手段を予め用意する煩
雑さがなくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、被破砕物に開設された充填穴の穴壁面に作用
する膨張性破砕剤の膨張圧力を示す説明図、第２図は本
発明に係る実施例に使用されるコンクリート供試体を示
す斜視図、第３図は被破砕物に穿設された穴内に膨張性
破砕剤と水との混合体を充填した状態を示す断面図、第
４図及び第５図は本発明に係る他の実施例を示す断面図
である。 ３・・・充填穴 ４・・・被破砕物（コンクリート供試体）５・・・膨張
性破砕剤スラリー ６・・・反応促進剤 特許出願人　住友セメント株式会社 第１図 第３図 第４ｒ！Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　水との反応により発生する水和膨張圧によりコ
   ンクリート構造物、岩石等を破壊する膨張性破砕剤を水
   と混合し、ス２り一状態又は湿潤ケーク状態で被破砕物
   に開設された穴に充填し、膨張圧により被破砕物を破砕
   する破壊工法において、膨張性破砕剤スラリー又は湿潤
   ケークを被破砕物に穿設された充填穴内に充填し、該充
   填穴開口部付近の膨張性破砕剤スラリー又は湿潤クーツ
   に破砕剤の反応促進剤を混入し、充填穴開口部付近の膨
   張性破砕剤スラリー又は湿潤ケークの反応を局所的に促
   進させることを特徴とする反応促進剤を利用した破壊工
   法。
2. （２）上記反応促進剤は、塩化カルシウムであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の反応促進剤を利
   用した破壊工法。