Рекомендації

Рекомендації щодо застосування невибухових розширюються матеріалів для руйнування монолітних бетонних і залізобетонних будівельних конструкцій

 

 

 

Введення

Ці Рекомендації визначають область, параметри та умови ефективного застосування способу Безвзривное руйнування негабаритних блоків, масових фундаментів, цегляних скарбів, бетонних і залізобетонних будівельних конструкцій. Вони містять нормативні вимоги та рекомендації щодо Безвзривное руйнування будівельних об'єктів в різних умовах.

 

 

Рекомендації розроблені на підставі узагальнення досвіду випробувань і застосування в гірському і будівельній справі фізичних вибухів.

1. Призначення і область застосування.

1.1. Безвзривноє спосіб призначений для руйнування об'єктів в обмежених умовах, тобто у діючих цехах, поблизу будівель і споруд, транспортних магістралей, промислових комунікацій, населених пунктів і т.д.

1.2. Спосіб відрізняється повною безпекою для навколишнього середовища, тому процес руйнування не викликає шуму, не супроводжується сейсмічними коливаннями, викидами твердих або газоподібних продуктів. Спосіб не вимагає застосування ніяких видів енергії (ні електричної, ні пневматичної).

1.3. Невибухові склади доцільно застосовувати там, де неможливо застосувати ВВ.

Основною областю застосування способу є розпушування фундаментів і розбирання негабаритних блоків, руйнування будівель та споруд при фізичної ліквідації шахт, пов'язаної з реструктуризацією вугільної промисловості України.

Спосіб також може бути використаний при ліквідації окремих монолітних бетонних і залізобетонних конструкцій в процесі шахтного і підземного будівництва, а також на інших виробництвах, наприклад, на металургійних заводах.

 

 


2. Загальна характеристика матеріалу і принцип руйнуючої дії.

 

2.1. Сучасна технологія Безвзривное руйнування фундаментів, цегляних кладок та ін. Бетонних і залізобетонних споруд заснована на використанні модифікованої негашеного вапна. Шляхом спільного помелу продукту випалу карбонату кальцію і модифікуючих добавок отримують невибухові руйнують матеріали, що містять оксид кальцію в межах від 65 і до 90..95% за масою.

2.2. Невибухових руйнівних речовина НРР-80 (ТУ У БВ 2.7.00030937) являє собою порошок найчастіше білого або сірого кольору, запилені, негорючий, вибухобезпечний, що володіє лужними властивостями (рН = 12,5)

2.3. При змішуванні невибухової руйнівного матеріалу з водою утворюється суміш (суспензія), яка, будучи залита в частково або повністю замкнуту порожнину (наприклад, шпур) в якомусь об'єкті, поступово, в результаті реакції гідратації порошку, твердне і збільшується при цьому в об'ємі. Кількість води в порошку НРР -80 не повинно перевищувати 30 ... 35%. В іншому випадку тиск розширення різко знижується. Збільшення обсягу супроводжується розвитком тиску від 50 до 150 мПа на стінки шпуру, величина якого залежить від вмісту в порошку СаО. При цьому в тілі руйнується об'єкта розвиваються напруги, значення яких може перевищувати його граничну міцність при розтягуванні, що і призводить до руйнування об'єкта. Ефект руйнування виражається в утворенні в тілі об'єкта тріщин з їх розвитком в часі.

2.4. Зазвичай утворення тріщин відбувається в залежності від температури об'єкта та його характеристик в межах від 12 до 20 годин. Чим вище межа міцності, тим більше час утворення тріщин. Підвищення температури об'єкта сприяє прискоренню утворення тріщин.

2.5. Температура води для замішування НРР-80 в літній період повинна становити (в залежності від температури руйнується об'єкта) від 10 до 20 градусів Цельсія, в зимовий період - від 20 до 50 градусів Цельсія.

2.6. Зберігати порошок НРР необхідно в сухому приміщенні на дерев'яних піддонах при температурі не вище 20 градусів Цельсія. Гарантійний термін зберігання - 6 місяців.

 

3. Основні параметри технології руйнування об'єкта невибуховими розширюються матеріалами.

3.1. Руйнований об'єкт повинен мати паралельно осі шпурів хоча б дві відкриті поверхні (оптимальний варіант містить в собі вимогу свободи всіх чотирьох сторін об'єкта в згаданому напрямку).

3.2. Відстань між шпурами має становити 200 ... 500 мм. Основними характеристиками руйнується об'єкта, що враховуються при розробці схеми буріння шпурів, є: межа міцності при розриві матеріалу об'єкта і параметри його армування. Причому число шпурів буде тим менше, чим більше будуть габарити частин (блоків), що утворюються при руйнуванні об'єкта, а саме: для ручної розбирання кусковатость зруйнованого об'єкта повинна бути менше, ніж для розбирання із застосуванням механізмів. Зменшення відстані між шпурами прискорює процес руйнування об'єкта, але викликає підвищена витрата порошку. У всіх випадках відстань від шпурів до відкритої поверхні має бути не більше відстані між шпурами.

3.3. Шпури слід розташовувати в одну лінію паралельно відкритій поверхні. Якщо поверхня об'єкта така, що за один прийом не досягає його повне руйнування, то необхідно провести другий цикл руйнування, дотримуючись усіх вимог за схемою розташування шпурів.

3.4. Чим більше глибина шпуру і його діаметр, тим більше розвивається тиск розширення. Виходячи з практики раціональна глибина шпурів повинна становити 90 ... 95% від проектної глибини руйнується об'єкта.

3.5. Шпури рекомендується бурити діаметром 25 ... 40 мм (при використанні шпурів діаметром більше 40мм зростає ймовірність мимовільного викиду матеріалу з шпуру).

3.6. Витрата невибухової розширюється матеріалу на 1 м шпуру діаметром 32 мм становить 1,5 кг, а 40 мм - 2,0 кг. Питома витрата невибухової матеріалу повинен прийматися рівним 8,0 ... 16,7 кг / м3 руйнується об'єкта. При руйнуванні залізобетонних конструкцій витрата повинен бути збільшений на 30%.

3.7. Якщо об'єкт характеризується підвищеним водопоглащением, то шпури перед заповненням робочою сумішшю необхідно наситити водою або водним розчином поверхнево - активної речовини (ПАР), наприклад 0,1% -ним водним розчином змочувача ДБ, широко вживаного в вугільних шахтах. Для цього всі шпури заповнюють рідиною до гирла на 30 хв, після чого рідина зі шпурів видаляють стиснутим повітрям або іншим способом, а самі шпури заповнюють після цього робочою сумішшю. Водних розчинів поверхнево - активної речовини (ПАР) слід віддавати перевагу перед водою з таких міркувань: під впливом ПАР відбувається зміна механічних властивостей матеріалів, що обумовлено зниженням вільної поверхневої енергії і, як наслідок, зменшення роботи, необхідної для збільшення трещинообразования (поверхні); ПАР потрапляючи в область мікротріщин, внаслідок зниження їх поверхневої енергії полегшує розвиток мікротріщини в тріщину руйнування.

3.8. Шпури заливаються робочою сумішшю до гирла. Після заливки робочою сумішшю необхідно захистити гирла шпурів від дії води (наприклад, при дощі) і екранувати від прямого нагріву сонячними променями.

3.9. Рекомендується після появи навіть волосяних тріщин, полити об'єкт водою, або водним розчином ПАР. Розпилення води, особливо водного розчину ПАР, на поверхню руйнується об'єкта в зоні утворення тріщин (зволоження зони) сприяє збільшенню їх ширини.

 

4. Умови і параметри ефективного застосування швидкотвердіючої набійки з гіпсу.

4.1. Для запобігання мимовільного викиду матеріалу з шпуру повинна застосуються швидкотужавіюча набійка з гіпсу. Її необхідно застосовувати якщо:

- Температура об'єкта більше 300С;

- Діаметр шпуру більш 40мм (при нормальній температурі об'єкта);

- Вміст води в робочій суміші буде менше 0,25;

4.2. Швидкотужавіюча забойка виготовляється з гіпсу (ТУ-21-39-10-82). Гіпсове в'язке або просто гіпс являє собою білий порошок щільністю в насипному стані 1,18 ... 1,20 т / м3, а в затверділі стані 1,62 ... 1,66 т / м3. Оптимальний вміст води в розчині становить 30 ... 31% від маси сухої речовини. У цьому випадку схоплення починається до 6 ... 7 хв., А закінчується до 27 ... 30 хв. При зазначеному вмісті води в гіпсовому розчині межу міцності на стиск становить: через 30 хв. - 6,0 ... 7,0Мпа, через 60хв. - До 11,0мПа. Гіпс має здатність незначно - до 1% розширяться при гідратації.

4.3. Спорядження гіпсової набійки повинно здійснюватися з поліетилену товщиною близько 0,1 мм або паперу ГОСТ (66-62-53) з кількістю оборотів рівним двом безпосередньо перед руйнуванням об'єкта або централізовано. Споряджені оболонки повинні доставлятися до місця застосування в гофрокартонних або дерев'яних ящиках, паперових або поліетиленових мішках. При цьому забойка в паперових оболонках повинна бути додатково поміщена в поліетиленові пакети.

4.4. Швидкотвердіючу забойку з гіпсу необхідно зберігати в сухому, спеціально відведеному для цього місці. Для цього допускається використовувати вагон, сейф, контейнер. Допустимий термін зберігання набійки один місяць.

4.5. Перед використанням фосфогіпсовая набійка повинна бути насичена водою. Для цього попередньо її оболонка перфорується, т. Е. На її поверхні образова отвори. Відстань між отворами для набійки, виконаної в паперовій оболонці, повинно бути не більше 20 мм, а кількість отворів не менше 0,2 шт / см2. Перфоровані оболонки занурюють у воду і витримують 1,0 ... 2,0 хв. Закінчення насичення водою визначається з припинення виділення бульбашок повітря з води. Після чого оболонки витягують з ємності і укладають в забою на шматок дошки або розпилу, де вони знаходяться протягом 30-40 сек. За цей час зайва вода, що залишилася на поверхні і всередині оболонки, встигає стекти. Перфорація оболонок, заповнених гіпсом може проводиться в процесі виготовлення, у місця зберігання або безпосередньо перед використанням.

4.6. Кожна оболонка з гіпсом, що поміщається в шпур, повинна бути розчавлена і ретельно втоплена в ньому.

4.7. Кількість оболонок з гіпсом, які розміщені в один шпур, має визначатися дослідним шляхом, залежно від інтенсивності та ймовірності передбачуваного самовільного викиду невибухової матеріалу з шпуру. Зручність роздавлювання оболонки в шпурі, а також рівномірне насичення гіпсу водою забезпечується виконанням перфорації на її поверхні. У всіх випадках довжина самотвердіючих набійки повинна бути не менше 5 ... 10% довжини шпуру.

4.8. При застосуванні похилих (понад 600 до горизонту) або вертикальних шпурів допускається порошковий гіпс поміщати в шпур (на поверхню невибухової матеріалу в насипному вигляді, з подальшим додаванням в нього (самопливом) відповідної кількості води.

4.9. Допускається застосування алебастровою набійки, або цементної набійки з рідким склом, що виготовляється на місці проведення робіт у відповідності з будівельними номами.

 


5. Організація робіт.

4.1. Порядок руйнування об'єкта.

4.1.1. Процес руйнування об'єкта складається з таких технологічних операцій:

- Підготовка об'єкта до руйнування (звільнення об'єкта від обладнання, очищення його від землі та сміття, обкопка і розмітка ділянок руйнування і т.д.);

- Буріння шпурів відповідно з розміткою (схемою);

- Приготування робочої суспензії і заповнення шпурів;

- Приготування швидкотвердіючої набійки (у разі необхідності) і заповнення нею шпурів;

- Розпилення рідини на поверхні руйнується об'єкта для підвищення інтенсивності утворення тріщин;

- Розбирання об'єкта (оголення і подальша різка арматури, видалення частин зруйнованого об'єкта із зони руйнування);

Найбільш трудомістким процесом в комплексі робіт, визначальним, в основному, тривалість, собівартість і питомі трудові витрати руйнування 1 м3 об'єкта, є буріння шпурів.

4.1.2. У процесі підготовки до руйнування об'єкта (наприклад, будівельних конструкцій) повинні виконуватися:

- Обстеження об'єкта;

- Розробка карти (регламенту робіт);

- Підготовка та перевірка працездатності необхідного обладнання;

- Інструктаж персоналу, який виконує роботи;

5.2. Обладнання для буріння шпурів.

5.2.1. Буріння шпурів в об'єкті здійснюється за допомогою перфораторів. Робочим інструментом перфоратора є коронки різних типів.

5.2.2. Для буріння шпурів оптимального діаметра (32 ... 40 мм) повинні застосовується коронки спеціального призначення; для шпурів діаметром 42 ... 43 мм - коронки, що застосовуються при проведенні горизонтальних і похилих гірничих виробок у вугільних шахтах; 52 ... 53 мм - коронки, застосовувані в вертикальних шахтних стовбурах.

5.3. Приготування робочої суміші і заповнення нею шпурів.

5.3.1. Для приготування робочої суміші потрібні:

- Ваги для зважування порошку;

- Ємність для змішування порошку з водою і мірний посуд для дозування води;

- Змішувач (при великому обсязі робіт);

5.3.2. Приготування робочої суміші здійснюється наступним чином. У відро вливають, наприклад, 2 л води і 150 ... 200 мл пластифікатора. Потім у відро поступово всипають 6 кг порошку інтенсивно розмішуючи робочу суміш вручну палицею або змішувачем. Перемішування ведуть до отримання маси хорошою плинності, без видимих грудок. Час перемішування маси не повинно перевищувати 5 ... 8 хв.

Слід враховувати, що чим вища температура об'єкта, тим холодніше повинна бути вода для замішування порошку. При низьких (нижче 00С) температурах об'єкта рекомендується використовувати гарячу (до + 500С) воду.

Збільшення вмісту води в робочій суміші сприяє уповільненню процесу утворення тріщин при руйнуванні об'єкта і зменшує ймовірність самовільного викиду матеріалу з шпуру.

 

6. Техніка безпеки.

При роботі з невибухових розширюється порошком необхідно дотримуватися техніки безпеки, а саме:

- Використовувати захисні окуляри, респіратор і рукавиці, т.к. Невибухова речовина НРР-80 лужне середовище і викликає опіки при попаданні на шкіру;

- Не заглядати в шпури, залиті робочою сумішшю, т.к. можливий мимовільний викид суміші, особливо в жарку пору року;

- При попаданні речовини на шкіру або очі необхідно рясно змити це місце водою.
Остерігайтеся підробок! Остерігайтеся підробок! Остерігайтеся підробок! Остерігайтеся підробок!