JPS6081277A - 静的破砕方法および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
体を静的に破砕す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５６−６７０５９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、既に数梯のものが破砕剤として工業的に生産さ
れている。かかる破砕剤は主にわ）未払のものてあり、
その使用方法は粉末状の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／、：　ｌｕ、被破砕物に穿
孔された装填孔に充ｊ眞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。

１１柚抗力１仁−＋１／尤但「スし廿／−・ゼー十丙ム
小ルＥ灰と水和反応が起り、水性スラリーの流動性が低
下するｌ〔めすばやく装ｊ眞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注入が困難になる。

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、また適用ン晶度範囲以内で使用し
たとしても装填孔の径が５０ｍｎ１φ以上の場合に（よ
、充填された破砕剤が装填孔径外に２．ｆｆ発的に突出
しく突出現象とか鉄砲現象などと１１１１′ばれている
。以下突出現象という）、破砕効果が得られないばかり
でなく作業上非常に危険である、ざらに適用温度範囲内
てかつ装填孔の仔が５０　ｍ　ｍφ以内で使用した場合
でも、気温の変化の大きい時や太陽熱なとの影響などに
ｊこり被破砕物の湿度か高温になっていた時、あるいは
練り湿せ水が高温になっていた時などは突出現象がしば
しば発生する。

３）破砕効果が生ずるまでの時間は気温などの条件によ
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（膨張圧発現時間を早くするような膨張性物質
にすると突出現象が起りやすくなる）。

このため突出現象を防止する方法として、特開昭４８−
２５３３７号や特開昭４９−２１９２４月等に、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
ｉ〜し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〜等の静的破砕を有効かつ安
全、迅速に行なわける破砕方法と破砕剤を提供するもの
である。

リーなわら、本発明は、 （１）　膨張剤の水和反応に伴うｈＺ　ＩＩＩ圧を利用
してコンクリ−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Ｉ〜およびイ）酒石酸またはその金属塩
、口）グルコン酸またはその金属塩、の中から選ばれた
１種以上の化合物を混合し、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）酸化カルシウム、アル
ミナセメントおよびイ）酒石酸またはその金属塩、口）
グルコン酸またはその金属塩、の中から選ばれた１種以
上の化合物を混合し、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
の静的破砕用膨張性錠剤、 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１１スラリー化して装填孔へ充填する必要がなくなっ
ｌζ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ｒ＃脹正圧発現早い膨張
剤を使用することができ、従って破砕に要する時間を大
１１］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ｔＭ態様を図面に従って訂述１゛る。

第１図において、１はコンクリ−１〜等の被破砕物であ
り、これに一定の間隔をおいて、一定の長さで、一定の
孔径の装填孔２を穿孔し、３の装填孔２に膨張性錠剤を
３を光１眞した後、装填孔２の孔口４から水を注入して
膨張性錠剤を水和、膨張させて被破砕物１を破砕する。

図中５は孔底である。

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（光熱反応）に１゛１′つて発生する水蒸気
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
、芸填孔径を５０ｍｍφ以上としても充填されたｐｆＪ
３服性錠剤性錠剤に突出することがなく、膨張圧を有効
に利用できるとともに、突出現象による危険を防止でき
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、装填孔に充填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。

次に本弁明の膨張性錠剤について計速Ｊ−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
必要な膨張圧か得られにくい。焼成度どしては硬焼の方
が軟焼より水和反応速度を制御しやずく好ましい。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
成形のしやすさを考慮して決定されるが、ブレーン値で
１５００〜５００００ｍ２／ｇ程度が好ましい。

本発明でいうアルミナセメン１〜とはアルミン酸カルシ
ウムを主成分逅づるレメントをさす。

本発明のもう一つの成分は酒石酸、グルコン酸またはこ
れらの化合物の金属塩であり、金ＴＡｍとしては具体的
にはナトリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、カ
ルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩等
があげられる。これらの化合物は単独もしくは２種以上
混合して用いることち０１能て゛ある。

その作用賎構は明らかではないが、これらの化合物を酸
化カルシウムとアルミナセメン１〜に混合して立体形に
成形された膨脂１！１錠剤は、使用時に突出現象を起こ
しにくいという！Ｈｒ　ｉ１２を右づる。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、水を注入したあと比較的早く形がくずれやづく被
破砕物を破砕するのに必要な側壁方向への膨張圧が得ら
れにくいばかりが、突出現象か銃士しやＪ゛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張性
錠剤で１よ突出現象は発生ゼず、早１１ＪＪにＩｌｉ、
３服圧を発現させ被破砕物を破砕づ−ることができる。

３つの主要成分の混合割合については特に無機のフッ化
物の種類に性能が異なるため一概に限定Ｊることはでさ
ないか、酸化カルシウム／アルミナセメンｌ−の比とし
ては９／１〜５１５　（車（４比）ｌかクイましい。酸
化カルシウムがこの「む囲より大きくなると突出現象が
おこりやザくなり、二したこの範囲以下では発生づる膨
張圧が小さくなり、被破砕物を破砕づるのに必要な膨１
１１圧が１７られにくい。無（；父のフッ化物の量につ
いては無機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、１２　（７２の和
を１００重量部としたとさ、０．２〜２０市量部程度か
１」安である。無法フッ化物のけが少なすぎると突出税
象を起こしやずくなり、仙方多Ｊきると膨張圧発現に要
する時間が長くなりすき゛好ましくない。

酸化カルシウム、アルミナセメントおよび第３成分の酒
石酸、グルコン酸またはその金属塩は前もって均一に混
合しＩＣ後、打錠態やブリケラ１〜マシーン等を用いて
圧縮成形−り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、特に成形性を良くり−るために成形助
剤（Ｍ型剤）等の潤たく剤を前もってわ）未払の混合物
の中へ添加しておくことが好ましい。

膨１皿性錠剤の体積は装填孔へ充填−りる際の充填のし
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．
０５〜１００ｍ３の大ぎさが最も破砕効果が大きい。膨
ＩＩＩ性錠剤のイ４＼偵を０．０５ｃ＋ｎ３未渦にする
と突出現象は発生しないが破砕効果が減少−りることに
なり、さらに破砕に要する時間も長くなり好ましくない
。

膨張性錠剤の嵩比重は取扱い口、ｒに錠剤がこわれにく
い硬さで、かつＨ１ｉｌｔ孔に充填された後、水を注入
して水和、膨張反応か始まり、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、嵩比重
で２．０〜３．２が好ましい。嵩比重が２．０未満の場
合（よ取扱い時に形がこわれたり、膨張の際に膨Ｉ１１
圧が不充分で被破砕物が完全に破砕されにくい。伯方高
比重が３．２を越えるものは製造がむずかしく、また膨
１］［ｕ性錠剤の内部への浸透がＪ３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Ｊる水熱気を１０００服性錠
剤の間隙を通つ−（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か増大覆ることを防止し、）ム填
孔りｏｍ用ψ以上としても充填された膨張性錠剤か孔外
に突出することなく、膨１１１％性錠剤の膨張圧を有効
に利用でさ、また従来の膨張剤のようにあらかじめ膨１
皿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ｌ
ｌｉ　１ｌｌｌｉ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き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ができるため作業上
の安全性をより高めることができる。また破砕作業にお
いて装填孔径５０ｍｍφ以上の人ぎな孔径で膨張剤が使
用できるため、−礼当りの膨張剤の充屓俗をより多く使
用することができ、このため破砕ノｊが増大づるために
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続演的にするり１県
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３００ｍｍ　、高さ５００ｍｍの円柱状の無筋コン
クリートに孔径６０ｍｎ１　、深ざ４５０ｍｍの孔を中
央に１個所穿設したものを被破砕物とした。

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後、水を注入し、コンクリ−１−
の破砕状況をｉ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（Ｈ化カルシウム）とアルミナレメン１−の
みを膨張性錠Ａｌｌに成形し１こもの、ｄ３よび市販の
破砕剤（わ）末法）のものをあらかじめ容器内で水と混
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−し実施例と同じ条件で破砕実験を行った。

結果を表−１に示ず。

表−１の結果から明らかなように、本発明の膨張性錠剤
を用いた場合は突出現象は発生せず、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
ではいづ゛れも突出現象か発生し、コンクリ−１への破
砕はうまくいかなかった。

表−１ （表−１のつづき）　４゜ ゝ′　１力木の膨張剤を装填孔に直接充１ｆｉｉ　した
１臥水を注入したしの。

〆Ｘ　粉末の市販の破砕剤を水で混練〈水化０．４）　
Ｌ、スラリー状にしてから装填孔に注入したもの。

Ｘ××実験聞胎して２時間後の観察結果。

【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・・・コンクリート等の被破砕物 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　旭化成工業株式会社 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　宏

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　膨＋１［Ｈ剤の水和反応に伴う膨張圧を利用し
   てコンクリート等の脆性物体を静的に破砕するにあたり
   、膨脂性成分どして酸化カルシウムを用い、これにアル
   ミナゼメン１へおよびイ）酒石酸またはその金属塩、口
   ）グルコン酸またはその金属ｊｐ、の中から選ばれた１
   種以上の化合物を混合し、圧縮成形してなる立体形の膨
   張性錠剤を装填孔に充用した後、水を注入Ｊ゛ることを
   １４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イ〉酒
   石酸またはその金属塩、口〉グルコン酸またはその金属
   塩、の中から選ばれた１種Ｊス上の化合物を混合し、立
   体形に圧縮成形してなる静的破砕用膨張性錠剤。
3. （３）　膨張性錠パリの体積が０．０５〜１０ｃｍ・で
   、がっｍ　ｉｔ　ｆｊ　カ２−　Ｏ〜３２τおス枯ｖＬ
   姑士小々ｐｒｔｒｏ舖（２）項記載の静的破砕用膨張性
   錠剤。