因?yàn)橐话惚唤怏w的巖石或混凝土均屬脆性材料,脆性材料的抗壓強(qiáng)度大,抗拉強(qiáng)度小,其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度。巖石的抗拉強(qiáng)度為 4 -10Mpa ,混凝土的抗拉強(qiáng)度約 1.5 - 3.0Mpa ,約相當(dāng)于其抗壓強(qiáng)度的 1/10 - 1/20 。而通常靜態(tài)破碎劑的膨脹壓力可達(dá) 30 - 50Mpa 。所以,合理的破碎設(shè)計(jì)(裝藥量、孔徑、孔深和孔間距的確定)是能夠使孔眼周圍的介質(zhì)受到充分破壞的。只要約束繼續(xù)存在,破碎劑就有持續(xù)產(chǎn)生或殘留一定程度的膨脹壓力的性質(zhì),因而能繼續(xù)增大或產(chǎn)生新的裂縫。
經(jīng)測(cè)定,在溫度為 20 ℃、水與破碎劑之比為0.3:1 時(shí),其體積將自由膨脹四倍。
2、適用范圍
.力王高效無(wú)聲破碎劑工藝要求:
① 作業(yè)面鉆孔
無(wú)聲破碎劑的破碎效果除了與破碎劑的性能、破碎對(duì)象的抗拉強(qiáng)度及現(xiàn)場(chǎng)破碎條件有關(guān)外,與鉆孔設(shè)計(jì)也有直接的關(guān)系,請(qǐng)按照設(shè)計(jì)參數(shù)表中的孔徑、孔距、孔深等參數(shù)范圍對(duì)應(yīng)進(jìn)行施工。(見(jiàn)表1)
Ⅰ.破碎對(duì)象在結(jié)構(gòu)上必須有2個(gè)或2個(gè)以上的自由面(臨空面)。自由面越多,破碎效果越好,因此盡可能多的創(chuàng)造自由面,選取其中的一面進(jìn)行鉆孔,盡可能選取立孔(垂直孔)面。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和具體要求也可采取立孔、斜向孔、水平孔等相結(jié)合的多面布孔方式。
Ⅱ.孔徑D是直接影響破碎效果的重要因素,在參數(shù)范圍內(nèi)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件(氣溫、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等)確定孔徑。鉆孔直徑不宜過(guò)大,孔徑大破碎效果好,但是:一.消耗藥劑量太多,二.容易造成“噴孔”現(xiàn)象,從而影響整體破碎效果。鉆孔直徑也不宜過(guò)小,孔徑過(guò)小則藥劑量不足,同樣影響破碎效果。一般開(kāi)挖施工建議使用3.6cm-4.0cm規(guī)格的鉆頭。
Ⅲ.孔距A越小,開(kāi)裂越容易,破碎所需要的時(shí)間也隨之縮短,但孔距過(guò)小,孔數(shù)增多,必然會(huì)增加鉆孔工作量和破碎劑的消耗量。因此,對(duì)于不同的破碎對(duì)象,必然制定出可行的最大孔距,以達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果??拙嗟拇笮≡趨?shù)范圍內(nèi)可結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的巖石硬度(混凝土強(qiáng)度)及具體的破碎要求進(jìn)行自行修訂,孔距與孔徑之比,稱破碎系數(shù)k,不同硬度的破碎對(duì)象其K值是不同的。其對(duì)應(yīng)關(guān)系式為:A=kD (見(jiàn)表2),可按照該表的換算關(guān)系并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定最終的孔距值。(一般情況下,孔距與孔徑之比為10倍左右,孔徑大,孔間距可增大;孔徑小,則孔距須減小)。周邊的鉆孔適當(dāng)密集,以確保周邊介質(zhì)先行破裂。
Ⅳ.鉆孔深度依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)計(jì)要求自行確定,孔深L一般在1—2米為好。不宜過(guò)淺。
Ⅴ.至于排距和最小抵抗線W,在一般性小面積破碎施工中(大理石、花崗石等經(jīng)濟(jì)石種的開(kāi)采、切割除外)無(wú)須作具體要求,可按照孔距值參數(shù)進(jìn)行施工,并結(jié)合具體施工要求和現(xiàn)場(chǎng)條件自行修訂。
下面為一般破碎設(shè)計(jì)參數(shù):(H—被破碎介質(zhì)的設(shè)計(jì)破碎高度值) (表1)
(1)混凝土和磚石結(jié)構(gòu)物的破碎拆除;
(2)各種巖石的破碎或切割。
或作二次破碎。但不適用于多孔體和高聳結(jié)構(gòu)。
3、優(yōu)點(diǎn):(安全、方便)
(1) 破碎劑不屬于危險(xiǎn)物品。
因而在購(gòu)買、運(yùn)輸、保管、使用中,不受任何限制。
(2) 施工過(guò)程安全。
不存在zhayao爆破時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)、空氣沖擊波、飛石、噪音、有毒qi體和粉塵的危害。
(3) 施工簡(jiǎn)單。
破碎劑用水拌合后灌入炮孔即可,無(wú)須堵塞;不需專業(yè)工種。
(4) 需破則破,需留則留。
按照要求,設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膮?shù),可達(dá)到有計(jì)劃地分裂、切割巖石和混凝土的目的。
但是,靜態(tài)破碎劑使用范圍有一定的局限性。與zhayao相比,能量不如zhayao大,鉆孔多,破碎效果受氣溫及施工人員經(jīng)驗(yàn)影響較大。在不允許使用爆破方法的環(huán)境中,才顯露出它的優(yōu)越性。
4、靜態(tài)破碎劑的歷史
1968年日本大成建設(shè)技術(shù)研究所的田中秀男,以《混凝土結(jié)構(gòu)物的破碎工法》為題申請(qǐng)專利,其成果的主要內(nèi)容是:將 CaO 或 MgO 與水拌合后充填到炮孔中,利用漿體水化反應(yīng)導(dǎo)致體積膨脹產(chǎn)生壓力,使建筑物破壞。這是最早出現(xiàn)的靜態(tài)破碎劑。以后日本的小野、住友等株式會(huì)社也作了大量的試驗(yàn)研究并獲得成功。目前,日本市場(chǎng)上公開(kāi)出售的靜態(tài)破碎劑量最少有五種,其適用的溫度在-5℃到35℃之間。
國(guó)內(nèi)80年代初以來(lái),也先后研制成功。但由于市場(chǎng)、原材料、技術(shù)、體制等原因,靜態(tài)破碎劑這種產(chǎn)品沒(méi)有得到進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。近兩年來(lái),隨著zhayao使用的限制及環(huán)保的要求,靜態(tài)破碎劑越來(lái)越受到人們的青睞。