Опыт поколений

Опыт поколений - Невзрывчатое разрушающее вещество (НРВ)

Сотрудниками ВНИИстром им. П.П. Будникова в середине 80-х годов прошлого века разработана и внедрена технология невзрывчатого разрушающего средства НРВ, а также испытана и внедрена более чем на 200 объектах технология его применения.


Принцип действия НРВ заключается в расширении твердеющей водной суспензии, давление при этом превосходит 80 МПа, что превосходит большинство зарубежных аналогов.

В объекте (бетон, железобетон, гранит, мрамор и т.п.), подлежащем разрушению (разделению на блоки), бурятся шпуры, в которые заливается водная суспензия НРВ. НРВ гидратируется, твердея и увеличиваясь в объеме, что приводит объект к разрушению (разделению на блоки). Разрушение происходит постепенно, с высоким уровнем безопасности.

В 1989 году за данную разработку коллектив был удостоен Премии Совета Министров СССР в области строительства и архитектуры.
ПРИМЕНЕНИЕ НРВ
1.1. Назначение
С помощью НРВ можно осуществлять разрушение объектов непосредственно в действующих цехах, населенных пунктах и т.д. и т. п., с полной безопасностью для окружающей среды, т. к. действие НРВ не сопровождается какими-либо колебаниями, выбросом твердых или газообразных продуктов.
1.2. Характеристика
НРВ представляет собой порошкообразный материал чаще всего серого цвета, пылящий, негорючий, невзрывоопасный, обладающий:
щелочными свойствами (pH-12,5);
объемная насыпная плотность – 1,2 : 1,3 т/м3;
водопотребность – 28%;
развиваемое давление – до 500 кгс/см2 (50 МПа).
В связи с повышенной гигроскопичностью НРВ расфасовывается во влагонепроницаемую упаковку. Гарантийный срок хранения (при сохранении герметичности упаковки) в сухом помещении: не менее 6 месяцев.
1.3. Механизм действия
При смешивании порошка НРВ с водой образуется рабочая смесь (суспензия), которая, будучи залита в частично или полностью замкнутую полость (например, шпур) в каком-либо объекте, постепенно, в результате реакции гидратации порошка, твердеет, увеличиваясь при этом в объеме.
Увеличение объема сопровождается развитием давления на стенки вмещающей полости (шпура), величина которого со временем достигает 500 кгс/см2 (50 МПа). При этом в теле вмещающего объекта развиваются напряжения, значение которых может превысить его предельную прочность при растяжении, что и приведет к разрушению объекта.
Эффект разрушения выражается образованием в теле объекта трещин и их развитием во времени (см. рис1).




2.1. Процесс разрушения объекта состоит из следующих технологических операций:

  • подготовка объекта к разрушению (очистка от земли и мусора, обкопка, разметка участков разрушения и т. д.);
  • бурение шпуров в соответствии с разметкой (схемой);
  • приготовление рабочей смеси и заполнение ею шпуров;
  • разрушение объекта (образование трещин);
  • разработка объектов (оголение и последующая резка арматуры, удаление частей разрушаемого объекта из зоны разрушения).

Наиболее трудоемким процессом в комплекте работ, определяющим, в основном, продолжительность, себестоимость и удельные трудовые затраты разрушения 1м3 объекта, является бурение шпуров.
2.2. В процессе подготовки к разрушению объекта (например, строительных конструкций) должны выполняться:

  • обследование объекта;
  • изучение условий производства работ с учетом имеющегося подъемно-транспортного оборудования;
  • разработка технологической карты (регламента) работ;
  • укомплектование, подготовка и проверка работоспособности необходимого оборудования;
  • инструктаж персонала, выполняющего работы.

2.3. В состав технологической карты на разрушение объекта входит:

  • характеристика объекта разрушения (размеры, объем, прочность, пористость, трещиноватость, характер и расположение арматуры), составленная по результатам обследования к имеющейся документации;
  • перечень необходимого оборудования,
  • схема бурения шпуров;
  • указания по технике приготовления рабочей смеси и последовательности ее заливки в шпуры;
  • указания по технике безопасности.

2.4. Разработка схемы бурения шпуров основывается на анализе:

  • характеристики объекта разрушения;
  • характеристики имеющегося подъемно-транспортного оборудования в зоне разрушения,
  • стесненности в зоне разрушения (наличие свободных поверхностей у объекта разрушения, объектов, не подлежащих ликвидации, коммуникационных сетей и т. п.).
2.5. Основными характеристиками разрушаемого объекта, учитываемыми при разработке схемы бурения шпуров, являются:
предел прочности при разрыве материала объекта (разр.) и параметры его армирования (для железобетона).
2.6. Основным принципом при проектировании схемы бурения шпуров, обеспечивающим наибольшую эффективность работ, является стремление выполнить, возможно, меньший объем буровых работ применительно к конкретному объекту.
Объем буровых работ будет тем меньше, чем меньше будут габариты частей (блоков), образующихся при разрушении объекта. Последнее обусловливается, в основном, характеристиками имеющегося подъемно-транспортного оборудования (см. рис.2).









2.7. Эффективное применение НРВ требует наличия в объекте минимум двух вертикальных свободных поверхностей, расположенных друг относительно друга под некоторым углом (см. рис. 3). При отсутствии второй свободной вертикальной поверхности ее необходимо образовать, применяя традиционные методы.





3.1. Бурение шпуров в объектах, подлежащих разрушению, осуществляется главным образом с помощью перфораторов, могут использоваться станки с алмазными кольцевыми сверлами.
3.2. При большом объеме буровых работ рекомендуется применять установки строчного бурения.
4.1. Рекомендуется, в основном, бурить шпуры диаметром 32:42 мм.
При использовании шпуров диаметром более 40 мм возрастает вероятность самопроизвольного выброса рабочей смеси из шпура, особенно если температура объекта превышает + 250С. Чем больше диаметр шпура, тем больше разрушения, но при этом больше расходуется НРВ.
4.2. Если объект характеризуется повышенной пористостью, а, следовательно, и водопоглощением, то необходимо шпуры (перед заполнением их рабочей смесью) насытить водой.
4.3. Глубина шпуров зависит от высоты разрушаемого объекта, его способности к раскалыванию, но во всех случаях меньше его высоты на 5:10 см.
От глубины шпуров и склонности объекта к раскалыванию зависит направление образующихся трещин (см.рис. 5).





4.4. Направление разрушения определяется расположением шпуров в объекте.
Обычно образующиеся трещины соединяют соседние шпуры или выходят на ближайшую от шпура свободную поверхность объекта (см. рис. 4).





4.5. При разрушении объекта, высота которого не превышает 30-40 см, рекомендуется бурить наклонные шпуры или использовать шпуры меньшего диаметра (см. рис. 6).




Это объяснятся тем, что давление, создаваемое рабочей смесью в верхней части шпура (равной h = 3d) меньше, чем в нижней его части. Влияние пониженного давления в верхней части шпура на эффект разрушения тем меньше, чем больше глубина используемых шпуров.
4.6. Расход НРВ для разрушения конкретного объекта определяют, исходя из того, что на заполнение 1 см3 шпура требуется 1,8 г порошка НРВ.
4.7. Для обнаружения арматуры (если известна схема расположения арматуры в объекте) бурения шпуров осуществляют в непосредственной близости от арматуры (см. рис. 7).




4.8. Расположение ближайшего к свободной поверхности шпура от свободной поверхности должно быть в два раза меньше, чем расстояние между «внутренними» шпурами (см.рис. 5).

5.1. Шпуры, предназначенные для заливки рабочей смесью, должны быть чистыми, не содержать пыли, обломков материала, воды и т.п.
5.2. Шпуры заливаются рабочей смесью до устья. Нет необходимости закупоривать чем-нибудь шпуры, заполненные рабочей смесью.
5.3. Если при заливки шпура наблюдается расслоение рабочей смеси (водоотделение), то рекомендуется через 1-2 минуты после заливки рабочей смеси произвести доливку рабочей смеси в уже заполненные с целью вытеснения отделяющейся воды.
5.4. После заливки рабочей смеси необходимо защитить устье шпуров от действия воды (например, при дожде).
5.5. Применение НРВ эффективно если температура разрушаемого объекта не менее +2+30С и не более +350С.
Чем выше температура объекта, тем холоднее должна быть вода затворения.
6.1. Время образования трещин (от момента заполнения шпуров рабочей смесью) в разрушаемом объекте зависит главным образом от:

  • прочности материала объекта;
  • температуры объекта;
  • диаметра шпуров;
  • расстояния между шпурами;
  • содержания воды в рабочей смеси;
  • температуры рабочей смеси.

6.1.1. Чем выше предел прочности при разрыве материала объекта, тем больше время до образования трещин.
6.1.2. Повышение температуры объекта (в указанных в разделе 4 пределах) способствует ускорению процесса образования трещин.
6.1.3. Уменьшение расстояния между шпурами ускоряет процесс образования трещин, но вызывает повышенный расход НРВ.
6.1.4. Повышение содержания воды в рабочей смеси способствует замедлению процесса образования трещин.

ИЗМЕНЯЕМ МИР. ПРОДОЛЖАЕМ ДЕЛО ВЕЛИКИХ ЛЮДЕЙ !!!