PT2651855T - Sistema de despedaçamento (demolição - fracturação - fragmentação) de rochas e de betão - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "SISTEMA DE DESPEDAÇAMENTO (DEMOLIÇÃO-FRACTURAÇÃO-FRAGMENTAÇÃO) DE ROCHAS E DE BETÃO"

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

Esta invenção diz respeito a um produto químico de expansão controlada (CEC) [CEC é o acrónimo do inglês "Controlled Expanding Chemical"] e ao seu sistema de activação. Nesta invenção, a mistura de produtos químicos é activada por um sistema totalmente electrónico/eléctrico para despedaçar (fracturar - demolir - fragmentar) rochas e betão e formações duras, sem criar quaisquer ondas de choque, projecções de pedaços de rocha, vibrações e sem produzir gases perigosos e não provocando danos nem constituindo perigo para os seres humanos e outros seres vivos. A presente invenção pode ser usada no âmbito da construção, mineração, escavação, etc., e de todos os outros onde houver necessidade de despedaçar rocha ou betão ou em resumo todas as formações/estruturas duras. A invenção é projectada e desenvolvida para ser usada nos seguintes campos de actividade: construção de estradas escavação em zonas habitacionais demolição e renovação de pontes escavação maciça de rochas pedreiras de rochas ornamentais despedaçamento de grandes blocos de pedra abertura de valas em materiais rochosos e duros tunelamento e abertura de poços escavação subaquática de rocha e betão despedaçamento e demolição de betão e de betão armado limpeza de silos bloqueados e obstruídos e abertura de furos de perfuração demolição interior de rocha e de betão despedaçamento, demolição e escavação de todos os tipos de formações e estruturas duras escavação de todos os tipos de terrenos e solos e de estruturas de terra.

ESTADO DA ARTE - TÉCNICA ANTERIOR

No estado da arte existem várias técnicas para despedaçar (fracturar - demolir - fragmentar) rochas ou estruturas de betão ou formações duras. Isso irá ser explicado a seguir. 1. Argamassas Expansíveis:

As argamassas expansíveis são misturas de certos compostos químicos usadas para partir rocha ou betão sem provocar quaisquer ondas de choque ou vibrações. Estes produtos são usados com água adicionada em certas proporções e misturados de maneira a obter-se uma substância semelhante a uma argamassa, que é depois vertida para dentro dos furos abertos com brocas.

Estas argamassas são basicamente misturas de óxidos tais como cálcio, silício, alumínio, etc. e são a composição de compostos orgânicos e inorgânicos. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser apresentadas como se indica a seguir: • A pressão de despedaçamento acha-se a um nível de 600-1000 kg/cm2, que é muito baixo quando comparado com o nosso que é no mínimo de 4000-5000 kg/cm2. • A acçâo de despedaçamento ocorre depois de ter passado um tempo considerável (cerca de 10-20 horas), uma vez que a reacção de expansão é muito lenta. • A proporção de água na mistura é importante para evitar qualquer tipo de falha do produto. • As distâncias entre os furos devem ser muito pequenas (entre 15-60 cm) para se obter melhores resultados. Portanto, a aplicação requer muitos furos com comprimentos de furo limitado. • Não é um produto económico quando é considerada a quantidade por furo. Um padrão eficaz de despedaçamento de rocha requer quantidades extremamente elevadas de argamassa de expansão, o que faz aumentar muito o custo para despedaçar rocha ou betão. • Não é prático utilizar um tal produto de uma série de aplicações para despedaçar enorme quantidade de rocha. 2. Produtos Pirotécnicos de Despedaçamento de Rochas:

Os produtos pirotécnicos de despedaçamento de rochas são os que são constituídos por misturas químicas de alguns compostos (produtos químicos à base de nitrato e/ou peróxidos) colocados num cartucho, usando nitrocelulose como agente propulsor ou fusíveis ou detonadores de ignição para activar o sistema. Estes produtos são geralmente definidos pelas normas UN No. 0432 (artigos pirotécnicos para fins técnicos) e 1.4S (classe de artigos perigosos/munições para armas de pequenas dimensões).

Estes produtos requerem geralmente certificação e autorização especial para importação, transporte, utilização e armazenagem em muitos países e voltam a requerer a permissão das autoridades locais para a sua utilização. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser apresentadas como se indica a seguir: • Mesmo que sejam concebidos para serem considerados fora dos regulamentos de explosivos, devido aos seus conteúdos e métodos de ignição, em muitos países eles ainda são tratados, de acordo com os regulamentos de explosivos, com as definições de artigos pirotécnicos durante todas as fases de operações. • O seu uso é limitado pelas dimensões do cartucho, em termos de profundidade e diâmetro do furo. • Os compostos à base de nitrato utilizados nas misturas são perigosos quando esses artigos (como fertilizantes) são usados para terrorismo. • As unidades a serem usadas de cada vez são limitadas pelos dispositivos de ignição, dimensões de cartuchos, etc., utilizados. 3. Metais Expansivos Rápidos:

Estes produtos são cartuchos de despedaçamento de rocha nos quais são colocados alguns metais (tais como Ai, CuO, . . .) , convertido num plasma recebido a partir de uma fonte de tensão muito elevada e/ou detonadores concebidos de forma especial, terminando com uma pressão para despedaçar rocha e betão. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser dadas como se indica a seguir: • Devido à utilização em muitos paises de alguns metais que podem ser considerados como as matérias-primas de explosivos e à utilização de detonadores nos quais há produtos pirotécnicos, estes produtos requerem permissão especial para todas as fases da utilização por parte das autoridades locais. • Estes produtos são geralmente caros, portanto fazem aumentar os custos de escavação de rochas. • As capacidades de despedaçamento são relativamente muito baixas em comparação com o nosso sistema (1:5) • A sua utilização 0 uso é limitada pelas dimensões do cartucho, em termos de profundidade e diâmetro do furo. • As unidades a serem usadas de cada vez são limitadas pelos seus sistemas de ignição (isto é, 12 - 15 por sistema de ignição/explosão). 4. Quebradores de Rocha:

Os quebradores de rochas são utensílios de fragmentação de rochas não explosivos que fazem uso da tecnologia da força motriz. Um dispositivo cheio com um cartucho de um meio motriz gera um impulso de pressão no dispositivo. 0 impulso de pressão é transmitido por meio de um trajecto para dentro de uma coluna de fluido incom-pressível (água ou gel) situada num furo previamente aberto na rocha. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser dadas como se indica a seguir: • Inicialmente deve chamar-se a atenção para o facto de que o cartucho usado é um cartucho semelhante ao que é utilizado em espingardas. Portanto, requer per-missão/certificação para poder ser importado e usado. Em muitos países é necessária licença e autorização especial para realizar todas estas operações. • 0 produto é limitado a ser usado apenas para pedras de grandes dimensões ou blocos de betão seccionais. • 0 utensílio usado para despedaçar rocha limita os volumes a serem despedaçados. Portanto, ele tem uma capacidade muito baixa. • É um sistema muito caro para realizar o despedaçamento . • Ele requer um meio secundário para transferir a sua pressão, basicamente água que enche os furos. Se houver uma rachadura, por muito pequena que seja, a água escapa-se para fora do sistema e este não pode funcionar. • Não é possível activar vários furos de cada vez devido aos seus princípios de aplicação. 5. Fragmentadores de Rocha Hidráulicos:

Estes são sistemas mecânicos destinados a despedaçar rocha e betão com a força de pressão hidráulica. Basicamente, o sistema funciona com a força de impulsão de elementos de aço (êmbolos ou cunhas) colocados dentro dos furos abertos, força essa que é gerada pela energia hidráulica. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser dadas como se indica a seguir: • Sendo um sistema mecânico, eles não podem ser comparados directamente com a nossa tecnologia. • Há sempre um risco de falha mecânica ou de esmagamento de êmbolos/cunhas contra a rocha, o que irá dar origem à paragem da operação de despedaçamento. • Requer muitos furos por unidade de volume, portanto não é eficiente. • É usado de preferência para despedaçamento secundário (pedras de grandes dimensões, betão fracturado, etc.). • Muitos acessórios e equipamentos de transportar e deslocar de um lugar para outro. • Relativamente dispendiosa em termos de custo por unidade de volume, em comparação com o nosso sistema. 6. Despedaçadores de Rocha Hidráulicos:

Estes são utensílios mecânicos utilizados basicamente em cooperação com escavadoras, ligados à extremidade dos braços. A energia hidráulica criada é transformada numa força de impacto mecânica e a pressão de despedaçamento obtida pode despedaçar rocha e betão. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser dadas como se indica a seguir: • Sendo sistemas mecânicos, criam uma deterioração permanente do sistema e da máquina aos quais se acham ligados. • É um método caro de despedaçar pedra e betão (custos indirectos decorrentes de especialização do operador, custos de avaria da escavadora, deterioração e troca das pontas de despedaçamento, etc.)· • A capacidade de despedaçamento é baixa em comparação com todas as outras tecnologias químicas. • Criar elevado e contínuo ruído durante a despedaçar; Assim, geralmente irritante no interior das cidades. 7. Despedaçadores de Rocha Operados Manualmente:

Estes são pequenas ferramentas; ar, combustível ou eléctrico operado. Basicamente são para pequenos trabalhos para despedaçar pedra e betão. Cada um requer um operador. Sendo equipamentos mecânicos, eles falham e se quebram com frequência. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser dadas como se indica a seguir: • Sendo sistemas mecânicos, criam uma deterioração com-tínua no sistema e na máquina aos quais se acham ligados. • É um método caro de despedaçar pedra e betão (custos indirectos decorrentes de habilidade do operador, os custos de degradação, a troca prejudicial e de dicas de quebra, etc.). • A capacidade de despedaçamento é muito baixa em comparação com todas as outras tecnologias químicas. 8. Explosivos:

Um material explosivo, também chamado um explosivo, é uma substância que contém uma grande quantidade de energia armazenada que pode produzir uma explosão, uma súbita expansão do material após a iniciação, normalmente acompanhada pela produção de luz, calor, som, e pressão. Uma carga explosiva é uma quantidade medida de material explosivo.

Uma explosão é um tipo de reacção química espontânea que (uma vez iniciada) é desencadeada tanto por uma alteração de entalpia altamente negativa (é libertada uma grandes quantidade de calor) como por uma alteração de entropia altamente positiva (são libertadas grandes quantidades de gases) na passagem de reagentes para produtos, indo desse modo constituir um processo termodinamicamente muito favorável além de ser cineticamente muito rápido.

As instalações de produção são construídas com o maior cuidado para evitar qualquer tipo de acidente e perigo. Além disso, essas instalações têm de estar bastante longe de zonas habitacionais, etc. As diferenças e fraquezas básicas em comparação com o nosso sistema podem ser dadas como se indica a seguir: • Os explosivos estão sob as definições mais criticas para o transporte, a armazenagem, a utilização, etc., dadas pela ONU, IATA, e outras organizações internacionais semelhantes. • Quase todos os explosivos não estão autorizados a ser transportados por via aérea. Todos os outros meios de transporte requerem precauções e permissões especiais. • Os explosivos são geralmente sensíveis ao calor, ao atrito, ao impacto, à pressão, podendo cada um destes por si só ou uma combinação destes facilmente provocar uma explosão. • A maior parte deles são muito tóxicos e até mesmo produzir gases tóxicos após a sua utilização. • Alguns exemplos de explosivos são nitroglicerina, TNT, compostos à base de nitratos, Anfo (nitrato de amónio & combustível para motores diesel), nitrocelulose, RDX, etc. • Os explosivos são iniciados usando detonadores, que têm certa quantidade de materiais explosivos nas suas composições. • A velocidade de detonação (VOD) e a pressão de impacto dos explosivos são muito elevadas e facilmente se tornam muito perigosos para os seres humanos e para o ambiente (VOD 1500-9000 m/s; Pressões de centenas de atm.s). • É quase impossível usar explosivos dentro de cidades e de zonas suburbanas. • No mundo de hoje, os explosivos são uma dor de cabeça (em termos de armazenagem, transporte, etc.) quando se tem em consideração o terrorismo mundial.

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER E OBJECTIVOS DA INVENÇÃO 0 principal objectivo desta invenção consiste em desenvolver um "sistema de despedaçamento (demolição - fracturação - fragmentação) de rochas e de betão" sem criar ondas de choque, projecções de pedaços de rocha, vibrações e sem produzir gases perigosos e não provocando danos nem constituindo perigo para os seres humanos e outros seres vivos.

As propriedades básicas do "sistema de despedaçamento (demolição - fracturação - fragmentação) de rochas e de betão" desenvolvido por esta invenção são as que se indicam a seguir: • Com a presente invenção é alcançado o resultado de se ter um sistema e tecnologia totais. • A tecnologia (sistema desenvolvido por esta invenção) é totalmente livre de qualquer requlamentação ou restrição durante a produção - transporte - utilização, restrições/regulamentações essas especialmente válidas para todos os tipos de explosivos, produtos pirotécnicos, fogos-de-artificio, etc... e até mesmo de fertilizantes. • Nenhum dos componentes, partes, composições enfrenta qualquer regulamentação ou restrição sob o pretexto de serem mercadorias perigosas tais como explosivos, produtos pirotécnicos, fogos-de-artificio, etc... • 0 despedaçamento de rochas e de betão torna-se muito seguro e fácil. • Todos os componentes, partes, equipamentos, acessórios, etc., que fazem parte do sistema desenvolvido pela presente invenção estão isentos de qualquer tipo de regulamentação ou limitação rigorosa. • Todos os componentes e partes do sistema desenvolvido pela presente invenção estão isentos de qualquer regulamentação, o nosso produto não requer qualquer permissão ou licença para ser utilizado, transportado e armazenado. • 0 sistema desenvolvido pela presente invenção é tão simples e fácil de aprender e de utilizar que uma pessoa sem instrução pode ser treinada num par de horas para ficar a conhecer a saber como usar o nosso produto. • Não há ondas de choque nem projecções de pedaços de rocha, sendo o nível de vibração desprezável. • Não há perigo para o ambiente durante o transporte, a armazenagem e a utilização. • Os resultados são atingidos rapidamente, num período de tempo de alguns milissegundos, terminando numa rocha ou betão quebrado e demolido. • Não há qualquer perigo - sob pressão........ o material compacta-se - sob impacto........ o material espalha-se - sob fogo........... o material queima-se e apa ga-se - sob tensão......... o material não apresenta qualquer reacção, quer dizer, não é condutor - em contacto com água decompõe-se e perde todas as suas características - em contacto com óleo decompõe-se e perde todas as suas características - em contacto com petróleo decompõe-se e queima-se e apaga-se • É um sistema muito económico para quase todos os tipos de trabalhos de demolição de rochas e de betão. A economia resulta não só do produto, mas também indirectamente devido ao facto de "ser muito simples, prático e flexível. • É um produto feito à medida, dependendo dos parâmetros de aplicação, a mistura necessária para ser utilizada no sistema pode ser produzida em muitas dimensões, tanto em diâmetro como em comprimento e basicamente em forma de granel, pronto a ser despejado nos furos preparados. • Dependendo das necessidades, pode-se colocar uma quantidade suficiente de mistura do sistema em cada furo para aumentar a capacidade. • 0 produto pode até ser preparado no local da obra, considerando os requisitos. • 0 sistema de activação que uma parte da presente invenção é capaz de controlar o número muito elevado de pontos (digamos, 3000) para activar os furos ao mesmo tempo. Portanto, o volume de produção é relativamente elevado (aproximadamente 8000-10000 m3) num dia. • O sistema de activação é único em si próprio, podendo ser definido como um "sistema de controlo automático no local da obra", pelo que é fácil de programar, definir e ajustar todos os furos de acordo com o programa de escavação. • Os níveis sonoros são mantidos no nível de 60-75 dB (decibéis) no máximo. Entretanto, o argumento importante acerca do nível de som é o de que qualquer que seja o nível de som (máx. 80 dba), a duração máxima do pico de som é de 50 ms. Portanto, não tem efeito contínuo sobre os ouvidos humanos. • O sistema desenvolvido pela presente invenção pode ser definido como "uma tecnologia de despedaçamento de rochas que você pode carregar na sua bagagem". • É impossível utilizar o sistema desenvolvido por esta invenção para outros efeitos sem ser as suas principais funções, sob restrições definidas, que são: dimensões correctas de furos (em diâmetro e comprimento) , suficiente calçamento com um material adequado (argila, barro, cal, solo, cimento, etc.), e energia suficiente e correcta e/ou energia para iniciar a queima para activar a mistura escolhida. Em todos os outros casos diferentes destes parâmetros e inclusive para os que impliquem a insuficiente preparação de um destes parâmetros, o sistema não pode funcionar. Em ligação com o que aqui foi anteriormente dito, podemos declarar e confirmar que o nosso produto não pode ser usado para qualquer tipo de actividade terrorista. • Logo que a activação estiver concluída, não permanece qualquer risco por parte do produto uma vez que toda a mistura se torna "inactiva", mesmo que não se tenha podido obter nenhuma rocha quebrada em resultado dessas acções.

DEFINIÇÃO DAS FIGURAS A fim de explicar a presente invenção, foram preparadas e ligadas à descrição várias figuras. A lista e a definição das figuras são dadas a seguir.

Figura 1 - Conjunto geral do sistema

Figura 2 - Conjunto geral da unidade móvel, mistura quí mica e componentes de activação Figura 3 - Vista da unidade principal e da unidade móvel na condição de montadas

Figura 4 - Vista lateral da unidade principal, mostrando o painel de controlo

Figura 5 - Vista por detrás da unidade principal com uni dade móvel a ela ligada

Figura 6 - Vista do interior da unidade principal Figura 7 - Vista da unidade móvel

DEFINIÇÃO E CARACTERÍSTICAS REPRESENTADAS NAS FIGURAS A fim de explicar a presente invenção, as carac-terísticas representadas nas figuras foram numeradas e a definição ou os números são apresentados a seguir. 1- Painel de Controlo da Unidade Principal 2- Unidade Móvel 3- Conectores para Componentes de Activação 4- Tomada de Ligação da Unidade Móvel 5- Conector à Linha de Fornecimento de Energia 6- Tomada de Ligação à Unidade Principal 7- Painel de Controlo da Unidade Móvel 8- Cabo de Ligação da Unidade Principal às Unidades Móveis 9- Caixa de Serviço (Fusíveis, Controladores de Potência) 10- Painel Solar 11- Ecrã do Painel de Controlo da Unidade Principal 12- Botões de Navegação

13- Tomada USB 14- Tomada Ethernet 15- Botão de Emergência 16- Teclado 17- Botões de Activação 18- Locais para Ganchos de Transporte 19- Roda de Estacionamento 20- Engate de Reboque 21- Computador 22- Fonte de Fornecimento de Energia Externa 23- Unidade de Carga 24- Unidade de Telecomunicação 25- Disjuntores 26- Baterias 27- Unidade de Controlo Principal 28- Botões de Controlo da Unidade Móvel 29- Minipainel de Controlo e Ecrã 30- Fios dos Componentes de Activação 31- Calçamento 32- Rocha 33- Componente de Activação 34- Mistura Química 35- Unidade principal 36- Porta do Armário da Unidade Móvel 37- Porta do Armário do Painel de Controlo 38- Solo 39- Sistema de Activação

BREVE EXPLICAÇÃO DA INVENÇÃO O sistema de despedaçamento (demolição-frac-turação-fragmentação) de rochas e de betão desenvolvido pela presente invenção pode ser descrito/explicado em 3 partes: • Parte (A) - Mistura química (34) • Parte (B) - Componente de activação (33) para ser colocado no seio da e/ou directa ou indirectamente em contacto com a mistura química (34) • Parte (C) - Sistema de activação (39) (unidades móveis (2), unidade principal (35)) com todo o hardware, software e respectivos pormenores.

Parte (A) - Mistura quimica (34) A mistura química (34) é a secção nuclear da invenção. A mistura química (34) pode ser utilizada em várias formas, tais como: a granel, para ser despejada directamente dentro dos furos, a granel, comprimida [sob qualquer tipo de prensa, sob a forma de uma mistura seca e/ou misturada com quaisquer outros produtos químicos não explosivos (líquidos ou sólidos) e/ou misturada com água (sob a forma de líquido ou de vapor) e/ou misturada com alguns adesivos/cola e/ou ligantes] e posta numa forma cilíndrica de diferentes diâmetros e comprimentos (ou outras formas semelhantes tais como cubo, esfera, prisma, forma irregular, etc.). Além disso, pode ser protegida com vários materiais (tais como silício, borracha, material plástico, etc.) para manter a mistura comprimida com a sua forma, sob a forma de um cartucho, em que a mistura química (34) pode ser colocada dentro de um cartucho (de qualquer tipo de material plástico, PVC, madeira, nylon ou metal, etc.). sob a forma de uma pastilha em diferentes formas e dimensões e tamanhos.

Por exemplo através dos documentos WO 2007/092435 e GB 2041917 são conhecidas misturas químicas adequadas para despedaçar rochas.

Os produtos químicos básicos que constituem a mistura química (34) são definidos na reivindicação independente 1.

Além disso, a mistura química (34) pode ainda compreender qualquer um ou mais dos seguintes produtos: • boro e derivados de boro (tais como ácido bórico, pen-ta-hidrato de bórax, bórax anidro, colemanite, ulexite, tincal, etc.) • ferrossilício (FeSÍ2) • produtos químicos à base de sílica (tais como silicato amorfo - S1-O2) .

As relações de mistura em peso (Formulação) para a preparação da mistura química (34) do sistema de despedaçamento (demolição-fracturação-fragmentação) de rochas e de betão da presente invenção são definidas na reivindicação independente 1 e a seguir: • derivados de boro e bórax (tais como, ácido bórico, penta-hidrato de bórax, borato de sódio anidro, colemanite, ulexite, tincal, etc.) (0-25% em peso da mistura) • ferrossilício (0-20% em peso da mistura) • produtos químicos à base de sílica (tal como o silicato amorfo) (0-5% em peso da mistura)

Existem alguns produtos químicos básicos preferidos que constituem a mistura. Esses produtos químicos são: • clorato de potássio (KCIO3) • oxalato de amónio ( (COONH4) 2 · H2O) • açúcar ou lactose (em qualquer dimensão de partículas) , (C12H22O11/C12H22O11. H20) • óxido de boro (boróxido) (B2O3) • deca-hidrato de bórax (Na2B407.10H2O)

Além disso, produtos químicos adicionais são também válidas para estas misturas que são; • ferrossilício (FeSi2) • produtos químicos à base de sílica (tais como silicato amorfo - Si02)

As relações de mistura em peso (Formulação) para a preparação do sistema de despedaçamento (demolição-fracturação-fragmentação) de rochas e de betão da presente invenção são as que se indicam a seguir: • clorato de potássio: (30-70% em peso da mistura) • oxalato de amónio: 15-35% em peso da mistura) • açúcar ou lactose: 15-20% em peso da mistura) • óxido de boro: 5-10% em peso da mistura) • deca-hidrato de bórax: 3-5% em peso da mistura) • ferrossilicio: (0 - 20% em peso da mistura)

Além disso, produtos quimicos à base de silica (tais como silicato amorfo) (1 - 5% em peso da mistura) são adicionados à mistura para a manter seca e ao abrigo da humidade.

Na mistura, as relações preferidas dos componentes são as que se indicam a seguir: • clorato de potássio: 55-70% em peso da mistura • oxalato de amónio: 15-25% em peso da mistura • açúcar ou lactose: 15-20% em peso da mistura) • óxido de boro: 5-10% em peso da mistura) • deca-hidrato de bórax: 3-5% em peso da mistura) • ferrossilicio: (0-5% em peso da mistura) • produtos quimicos à base de sílica (tais como silicato amorfo) 1-3% em peso da mistura para a manter seca e ao abrigo da humidade. Se a mistura tiver que esperar durante um longo período de tempo, são adicionados à mistura produtos químicos à base de sílica (tais como silicato amorfo). A mistura química (34) s da presente invenção pode ser activada por quaisquer elementos de activação (ignição) convencionais tais como detonadores eléctricos/electrónicos ou detonadores não eléctricos, dispositivos de ignição inflamáveis.

Existem várias combinações de produtos químicos aqui anteriormente referidos, a partir das quais podemos obter diferentes níveis de energia, o que faz com que o produto possa despedaçar diferentes qualidades de rochas e de betão.

Algumas dessas combinações podem ser dadas como se indica a seguir. As percentagens são em peso (a relação entre o peso de cada componente e o peso total).

A produção de energia para cada amostra indicada a seguir foi medida pelo instituto independente SAGE (Instituto de Investigação e Desenvolvimento para as Indústrias de Defesa) . 0 SAGE foi criado em 1972, e está activo em três locais - METU Laboratório de Controlo de

Orientação, Túnel de Vento Subsónico de Ancara e Lalahan que se acha a 30 km de distância do centro da cidade de Ancara, Turquia. O Instituto faz parte da TÚBÍTAK (Conselho Cientifico e Tecnológico de Investigação da Turquia) e é especializado no campo da indústria de defesa. A principal função do SAGE é a realização de actividades de investigação e desenvolvimento para sistemas de defesa, incluindo engenharia e produção de protótipos, a começar pela sua investigação fundamental e projecto conceptual. A maior parte dos projectos são realizados em coordenação com instituições de defesa a que eles dizem respeito. O SAGE acredita que a cooperação internacional é tão importante quanto as parcerias nacionais e deseja trocar conhecimentos com vários parceiros de paises aliados. A gama de actividades que a TÚBÍTAK - SAGE realiza pode ser listada como se indica a seguir: • sistemas/subsistemas de munições guiados e não guiados, • executar projectos de desenvolvimento, • realizar estudos de desenvolvimento de tecnologia, • acumular know-how, formar infra-estrutura e força de trabalho especializada, • produzir sistemas e subsistemas estratégicos, • realizar actividades de desenvolvimento de software em áreas de especialização (comando e controle de incêndios, simulações de voo, etc.)/ • oferecer serviços de inspecção e de medição, • Oferecer serviços de consultoria.

Os produtos químicos aqui anteriormente mencionados que formam a mistura não são explosivos. A fim de determinar e mostrar esta característica, a mistura foi testado sob pressão, impacto, tensão, fogo e água pelo Departamento de Química na Universidade Técnica do Médio Oriente sob o número de projecto 08-01-03-515 datado de 24 de Julho de 2008 . O relatório teve como resultado que a mistura não tem características explosivas sob pressão, impacto, tensão, fogo e água.

Além disso, a mistura também foi testada por peritos para determinar o grau de tendência para explosão sob atrito. 0 relatório teve como resultado que a mistura não mostrou quaisquer caracteristicas explosivas sob atrito.

As amostras testadas são as indicadas a seguir. Todas as percentagens das amostras são em peso da mistura.

Amostra-1) para referência • clorato de potássio: 70% • oxalato de amónio: 9% • açúcar ou lactose: 8% • óxido de boro: 3% • deca-hidrato de bórax: 2% • ferrossilício: 8% TOTAL: 100% PRODUÇÃO DE ENERGIA: média: 478 cal/g.

Amostra-2) • clorato de potássio: 30% • oxalato de amónio: 20% • açúcar ou lactose: 20% • óxido de boro: 10% • deca-hidrato de bórax: 5% • ferrossilício: 15% TOTAL: 100% PRODUÇÃO DE ENERGIA: média: 363 cal/g.

Amostra-3) • clorato de potássio: 40% • oxalato de amónio: 15% • açúcar ou lactose: 15% • óxido de boro: 10% • deca-hidrato de bórax: 5% • ferrossilicio: 15% TOTAL: 100% PRODUÇÃO DE ENERGIA: média: 493 cal/g. Amostra-4) para referência • clorato de potássio: 60% • oxalato de amónio: 10% • açúcar ou lactose: 10% • óxido de boro: 3% • deca-hidrato de bórax: 2% • ferrossilicio: 15% TOTAL: 100% PRODUÇÃO DE ENERGIA: média: 522 cal/g.

Amostra-5) • clorato de potássio: 60% • oxalato de amónio: 16% • açúcar ou lactose: 16% • óxido de boro: 5% • deca-hidrato de bórax: 3% TOTAL: 100% PRODUÇÃO DE ENERGIA: média: 731 cal/g. Amostra-6) para referência • clorato de potássio: 60% • açúcar ou lactose: 13,5% • óxido de boro: 4% • deca-hidrato de bórax: 2,5% • ferrossilicio: 20% TOTAL: 100% PRODUÇÃO DE ENERGIA: média: 515 cal/g. Amostra-7) para referência • clorato de potássio: 65% • açúcar ou lactose: 20% • óxido de boro: 10% • deca-hidrato de bórax: 5% TOTAL: 100% PRODUÇÃO DE ENERGIA: média: 674 cal/g. E algumas amostras sem qualquer resultado de teste de saída de energia pode ser dada também como;

Amostra-8) para referência • clorato de potássio: 62,5% • açúcar ou lactose: 22,5% • óxido de boro: 15% TOTAL: 100%

Amostra-9) para referência • clorato de potássio: 60% • açúcar ou lactose: 20% • oxalato de amónio: 5% • óxido de boro: 15% TOTAL: 100% NOTA: produtos químicos à base de sílica (tais como silicato amorfo) são adicionados a estes para manter a mistura seca e ao abrigo da humidade.

Parte (B) - Componente de activação (33) a ser colocado dentro da mistura quimica (34) O componente de activação (33) é outra caracteristica necessária do sistema a ser utilizada para activar a mistura a fim de que esta se vá queimar e expandir rapidamente. Os tipos de componente de activação (33) são os seguintes: a) componentes de activação à base de óxido metálico b) componentes de activação à base de silicio e/ou germânio c) componentes de activação à base de diodo e/ou diodo

Zener d) componentes de activação à base de resistências e) componentes de activação à base de fio de Cu, Al, Ag, Au e/ou Pt. f) componentes de activação à base de capacitores (condensadores). g) composto de papel, materiais de madeira com combinação de arame h) tipos alternativos de componentes de activação a) 0 conteúdo preferido de componente de activação (33) contém óxidos metálicos como substância principal. É possível adicionar os elementos indicados a seguir, os compostos que incluem esses elementos e/ou soluções desses compostos no seio do composto de óxido metálico. Estes elementos são óxidos de Bi, Ni, Co, Mn, Sb, Ag, B, Si, Al, In, Ga, Sn, Pt, Cr, Pd, Ti, La, Nd, Pr, Ce, Rh, Ba sozinhos ou em combinação e em pelo menos 90% em peso do componente de activação (33). • A mistura que forma o componente de activação (33) compreende no mínimo 90% (em peso) de óxido metálico. Outras substâncias que vão participar no seio do componente de activação (33) devem ser no máximo 10% (em peso). • Como componente de activação (33) pode ser usado apenas óxido metálico. • O componente de activação de óxido metálico (33) pode ser mistura de metal-óxido com carbono. • Se o componente de activação (33) for utilizado como uma mistura, podem ser adicionadas substâncias suplementares entre 0%-20% (em peso). • Na invenção, como componente de activação (33) são utilizados componentes electrónicos que contêm óxido metálico, tais como varístores (MOVs). o A tensão de curto-circuito da mistura à base de óxido metálico pode ser na gama de 0,1 Volts - 100 Volts em CA ou CC. o É possível adicionar pinos e/ou escudos metálicos que serão usados como superfície de soldagem nos componentes de activação (33) à base de óxido metálico. • Os componentes de activação produzidos da maneira aqui anteriormente mencionada podem ser utilizados na gama de 0,1 V - 100 V de tensão e de 100 pmA - 50000 pmA de corrente em CA ou CC. b) Se como componente de activação (33) não for utilizado óxido metálico, em alternativa podem ser usados componentes constituídos por silício e/ou germânio. • 0 silício e/ou o germânio podem ser utilizados através da adição de elementos e/ou compostos adicionais. • Eles podem ser misturados com ruténio, pó de vidro e materiais do tipo celulose. • Como componente de activação (33) podem ser utilizados componentes electrónicos que contêm germânio e/ou silício, tais como "díodos". c) Como componente de activação (33) pode ser usado díodo e/ou díodo Zener. • Quando como componente de activação (33) é utilizado diodo e/ou díodo Zener, a tensão de despedaçamento deverá ser entre 0,1 Volts e 100 Volts. d) Como componente de activação podem ser usadas resis tências . • A resistência a ser usada pode ser usada como componente de activação (33) misturando resina com carbono e/ou qualquer composto contendo carbono. • A resistência compreende Ni-Cr, Ni-Ag, Cu e/ou qualquer tipo de composto ou elemento. • Quando como componente de activação (33) for utilizada uma resistência, o valor da resistência é entre 0 ohm e 1 kohm. • A potência da resistência é entre 0 Watt e 100 Watts. e) Como componente de activação (33) pode ser utilizado sozinho fio de Cu, Al, Ag, Au, e/ou Pt. • A secção transversal do fio pode ser entre 0,1 mm e 5 0 mm2. • Componentes de 1 a 1000 podem ser ligados em série e/ou em paralelo ao mesmo tempo. f) Como componente activador podem ser usados capacitores (condensadores). • A tensão do capacitor pode ser entre 0,1 Volts e 500 Volts. • A capacidade do capacitor pode ser gama de 1 nFarad a 1 Farad. g) Composto de papel, materiais de madeira e gualguer combinação de fio. • Os fios podem ser em forma de placa. • O papel pode ser comprimido entre os dois fios. • Espessura de papel ou de materiais de madeira pode ser entre 0,1 mm e 2 mm. h) Tipos alternativos de componentes de activação. • O componente de activação (33) pode ser feito através da mistura de Ni-C, metal-pó de vidro com carbono, bem como carbono. • 0 componente de activação (33) pode ser de 100% carbono.

Propriedades adicionais do componente de activação (33) • Os componentes de activação podem ser usado em mais do que uma única linha, em série e/ou em paralelo. • A(s) liga(s) preparada(s) pode(m) ser coberta(s) com cerâmica, material plástico e/ou silício. • O componente de activação (33) pode ter polaridade eléctrica. • Os componentes de activação aqui anteriormente especificados podem ser mais do que um e com diferentes características numa mistura. • O componente de activação (33) pode ter um escudo tal como uma camada de película, composta por cerâmica, material plástico e/ou ligas de vidro para impedir que o composto/mistura químico incorporado no seu seio se possa decompor e difundir. 0 componente de activação (33) desenvolvida na presente invenção pode activar quaisquer produtos químicos explosivos ou não explosivos ou sistemas semelhantes.

Parte (C) - Sistema de activação (39) (unidades móveis (2), unidade principal (35)) com todo o hardware, software e respectivos pormenores

No sistema de activação (39) que é constituído por unidades móveis (2), a unidade principal (35) é a parte do sistema que activa o componente de activação (33) . 0 sistema de activação (39) compreende: • Painel de Controlo da Unidade Principal (1), • Unidade Móvel (2), • Conectores para Componentes de Activação (3), • Tomada de Ligação da Unidade Móvel (4), • Conector à Linha de Fornecimento de Energia (5) • Tomada de Ligação à Unidade Principal (6) • Painel de Controlo da Unidade Móvel (7) • Cabo de Ligação da Unidade Principal às Unidades Móveis (8) • Caixa de Serviço (Fusíveis, Controladores de Potência) (9) • Painel Solar (10) • Ecrã do Painel de Controlo da Unidade Principal (11) • Botões de Navegação (12) • Tomada USB (13) • Tomada Ethernet (14) • Botão de Emergência (15) • Teclado (16) • Botões de Activação (17) • Locais para Ganchos de Transporte (18) • Roda de Estacionamento (19) • Engate de Reboque (20) • Computador (21) • Fonte de Fornecimento de Energia Externa (22) • Unidade de Carga (23) • Unidade de Telecomunicação (24) • Disjuntores (25) • Baterias (26) • Unidade de Controlo Principal (27) • Botões de Controlo da Unidade Móvel (28) • Minipainel de Controlo e Ecrã (29) • Fios dos Componentes de Activação (30) • Unidade principal (Sistema de Activação) (35) • Porta do Armário da Unidade Móvel (36) • Porta do Armário do Painel de Controlo (37) • Software • Unidade de Telecomunicação (GPS, Módulos de GPRS) • Distribuidores O sistema de despedaçamento (demolição-fractu-ração-f ragmentação) de rochas e de betão tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações e caracte-rizado nesse sistema de activação (39) (unidade móvel, unidade principal) compreende pelo menos: • Baterias (26) e/ou painel solar (10) e/ou gerador e/ou tensão de rede (110 ~ 380 Volts, CA ou CC) (fonte de fornecimento de energia), • Cabos/fios (8, 30), • Unidade de controlo (processador) ou computador (21). 0 sistema de activação (39) pode ser de dois tipos diferentes: • Unidade única, • Unidade principal (35) e unidades móveis (2) separadas, pelo menos uma unidade principal (35) e uma ou mais unidades móveis (2) comunicando com a unidade principal (35).

Sistema de Activação de uma Única Unidade (39) • 0 equipamento do sistema e as suas funções podem ser integrados numa única unidade. • 0 sistema está directamente ligado a fios de componentes de activação (30). • Todo o equipamento e todos os componentes de potência e controle são colocados nesta unidade. • Esta única unidade pode ser concebida para realizar predeterminadas funções de unidade principal bem como pode ter todas as funções de unidade principal (35). • Esta única unidade pode ser produzida sob a forma de unidade principal (35). • Esta unidade pode ser fabricada com menores dimensões para poder ser transportada à mão e/ou sob a forma de um utensílio manual.

Sistema de Unidade Principal (35) e Unidades Móveis (2)

Separadas • Existe pelo menos uma unidade principal 35) e pelo menos uma unidade móvel (2) ligada a e em comunicação com a unidade principal (35). • A activação pode ser realizada pela unidade principal (35), e a unidade móvel (2) pode ser usada como ponto de ligação intermédio. • A activação pode ser realizada pela unidade móvel (2). • Durante a ligação de uma unidade móvel (2) a componentes de activação, a unidade principal (35) pode realizar activação de forma independente com uma outra unidade móvel (2) num ponto diferente. • Deste modo, o sistema faz com que seja possível realizar activações num determinado ponto enquanto continua a realizar preparativos de activação noutro ponto. O sistema de activação (39) pode conter caracteristicas indicadas a seguir, no entanto não se limitando a estas caracteristicas • A unidade Móvel (2) isoladamente ou a unidade principal (35) e as unidades móveis (2) juntas (em forma combinada) podem apresentar-se em diferentes dimensões de largura, altura e profundidade.

Fonte de Alimentação • Para o fornecimento de energia são usadas, (baterias (26) ou quaisquer fontes de alimentação externas (22)) em CA ou CC numa gama de correntes de 100 mA a 15000 A e de tensões de 1 V a 60000 V. • Podem ser usados todos os tipos de baterias (26), tais como de pilha seca e de chumbo. • Podem ser usadas baterias (26) com Ni, Ag e Pb. • As baterias (26) são colocadas na unidade principal. • Como fonte de fornecimento de energia podem ser usados transformadores com uma gama de entrada de 110 Volts monofásica a 220 ~ 380 Volts trifásica. • Como fonte de fornecimento de energia podem ser usados transformadores com uma gama de saída de 0,1 Volts a 60000 Volts. • Como fonte de fornecimento de energia podem ser usados geradores com uma gama de saída de 0,1 Volts a 60000 Volts.

Cabos (8) e fios (30) • A secção transversal de cabos/fios (8, 30) pode ser entre 0,1 mm2 e 50 mm2. • Os cabos/fios (8, 30) podem ser isolados com diferentes materiais sobre os fios de cobre. • Os cabos/fios (8, 30) podem ser sem material de isolamento . • A superfície metálica dos cabos/fios (8, 30) pode ser tingido com qualquer tipo de tinta. O sistema de activação (39) compreende um software especial para receber os dados de entrada e controla os componentes de activação (33) para activar o sistema.

APLICAÇÃO INDUSTRIAL DA INVENÇÃO A presente invenção pode ser aplicado em várias áreas em que existe um requisito para despedaçar e divisão de rocha e betão, tal como: • construção de estradas • escavação em zonas habitacionais • demolição e renovação de pontes • escavação maciça de rochas • pedreiras de rochas ornamentais • despedaçamento de grandes blocos de pedra • abertura de valas em materiais rochosos e duros • tunelamento e abertura de poços • escavação subaquática de rocha e betão • despedaçamento e demolição de betão e de betão armado • limpeza de silos bloqueados e obstruídos e abertura de furos de perfuração • demolição interior de rocha e de betão • despedaçamento, demolição e escavação de todos os tipos de formações e estruturas duras • escavação de todos os tipos de terrenos e solos e de estruturas de terra.

COMO FUNCIONA O SISTEMA 0 método de utilização do "sistema de despedaçamento (demolição-fracturação-fragmentação) de rochas e de betão" desenvolvido por esta invenção é explicado a seguir de uma maneira geral. 1. Abrir os furos na rocha (32) considerando os requisitos de despedaçamento. 0 diâmetro dos furos deve ser coerente com o comprimento do furo, as dimensões da rocha, a quantidade e as dimensões a despedaçar, a profundidade da rocha, a mistura química (34) necessária por furo. 2. Colocar a mistura química (34) no fundo do furo. De preferência é aconselhável verter cerca de metade da mistura química (34) que deve ser colocada no interior do furo. 3. Em seguida, colocar o componente de activação (33), tendo cuidado com os pares de fios (30) para que as suas extremidades vão ficar colocadas sobre o solo (38) . 4. Verter o resto da mistura química (34) no interior do furo. 5. Iniciar o calçamento (31) por cima da mistura química (34) usando materiais nativos e argila, solo, cal, etc... Tentar usar materiais finos em vez de tipo muito grosso e evitar a queda de pequenas pedras para dentro do furo. 6. Durante o calçamento (31), a fim de fazer com que a mistura química (34) se vá manter sob pressão suficiente, carregar os materiais de carregamento a determinados intervalos por meio de um taco adequado. 7. Fazer o mesmo para cada furo evitando cuidadosamente qualquer dano nos fios (30) e componentes de activação (33) . 8. Ligar os pares de fios (30) entre os componentes de activação (33) e os conectores (3) situados na unidade móvel (2). 9. Verificar o sistema e as ligações entre os botões de controlo (28) e o minipainel de controlo e ecrã (29) situados na unidade móvel (2). 10. Quando esta parte da preparação estiver concluída, ligar a unidade móvel (2) à unidade principal (35) inserindo o cabo de ligação (8) da unidade principal (35) na tomada de ligação (4) da unidade móvel (2). 11. Pôr todas as regulações do sistema de acordo com os padrões de despedaçamento do painel de controlo da unidade principal (1) . Todas essas regulações, com-trolos, ajustes, agendamento de activações, etc. são feitas através do painel da unidade de controlo principal (1) e dos botões existentes no painel, botões de navegação (12), teclado (16). 12. Antes de se iniciar a etapa de demolição e despedaçamento, verificar a zona de escavação para evitar qualquer tipo de acidente ou erro. Avisar a população para se manter afastada uma distância razoável da zona de escavação para evitar qualquer acidente ou lesão. 13. Quando todas essas etapas tiverem sido concluídas, pressionar os botões de activação (17) para iniciar a duração de activação. 14. Quando o botão de activação é pressionado, dependendo dos ajustamentos (início, atraso, sequencialidade, etc.), a corrente proveniente da unidade principal (35) é libertada e é transferida através da unidade móvel (2) e dos fios (30) para os componentes de activação (33) . Esta energia permite que os componentes de activação (33) sejam activados e pelo efeito do fornecimento de energia (corrente/tensão), eles inflamam-se e começam a queimar muito rapidamente. 15. A inflamação súbita do componente de activação (33) queima a mistura química (34) num período de tempo muito curto. 16. Esta reacção muito súbita permite que a mistura química (34) possa mudar de fase passando da forma sólida para a forma gasosa. 17. Esta mudança de fase muito repentina cria uma elevada pressão no interior da rocha (32) e os gases resultantes tenta escapar através das pequenas rachaduras dentro da rocha (32), levando assim à fracturação da rocha (32) . 18. A seguir a estas operações, verificar todos os resultados e dados após a activação através do ecrã do painel de controlo (11). Remover todos os instrumentos e equipamentos da zona de escavação. Verificar a rocha despedaçada (32) e dar início à etapa seguinte.

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÃO
2. 1. Sistema de despedaçamento (demolição-fractu-ração-fragmentação) de rochas e de betão, caracterizado por: a) uma mistura química (34) compreendendo • clorato de potássio com uma relação de 30-70% em peso da mistura, • oxalato de amónio, com uma relação de 15-35% em peso da mistura, • açúcar ou lactose ou amido ou qualquer combinação dos mesmos com uma relação de 15-20% em peso da mistura, • óxido de boro (boróxido) (B2O3) com uma relação de 5-10% em peso da mistura, • deca-hidrato de bórax (Na2B407 .IOH2O) com uma relação de 3-5% em peso da mistura, b) um varistor (MOVs) como um componente de activação (33) para ser colocado no seio da e/ou em contacto directo ou indirecto com a mistura química (34), c) um sistema de activação (39) compreendendo unidades móveis (2) e uma unidade principal com o hardware e software e compreendendo unidades móveis (2) e uma unidade principal (35) para activar o varistor usado como um componente de activação (33) , e por o componente de activação (33) ser utilizado na gama de tensões de 0,1 V - 100 V e de correntes de 100 pmA - 50000 A em CA ou CC.