RU2014304C1

RU2014304C1 - Non-explosive destruction material

Info

Publication number: RU2014304C1
Authority: RU
Inventors: В.Г. Агеев; С.Г. Агеев; Б.В. Заметта; А.А. Корнеев; Р.Г. Левинтант; М.М. Николаев; Г.К. Савич
Original assignee: Научно-инженерный центр "Мысль"
Priority date: 1990-07-17
Filing date: 1990-07-17
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: non-explosive destructive materials. SUBSTANCE: non-explosive destructive material contains a hydrative expansion component and potassium permanganate introduced in the amount of 1.5-3.0% to the total mixture amount. EFFECT: improved efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству невзрывчатых разрушающих материалов и их использования для безопасного разрушения и дробления монолитных объектов, например, при добыче природного камня в горно-добывающей промышленности и при сносе бетонных конструкций при строительстве и реконструкции различных объектов. The invention relates to the production of non-explosive destructive materials and their use for the safe destruction and crushing of monolithic objects, for example, in the extraction of natural stone in the mining industry and in the demolition of concrete structures during the construction and reconstruction of various objects.

Известен разрушающий материал, содержащий гидративно-расширяющийся компонент, который вследствие специальной технологии изготовления обладает структурой, обеспечивающей эффективное протекание процесса гидратации и при достаточно низких температурах окружающей среды. Однако, поскольку и для этого вещества необходим некоторый промежуток времени для впитывания порошком добавляемой воды, после чего процесс гидратации протекает уже практически независимо от температуры окружающей среды, до момента впитывания при отрицательных температурах вода, находящаяся в свободном состоянии может замерзнуть, что приводит к прекращению гидратации. Кроме того, давление самонапряжения известной смеси при отрицательных температурах не достигают значений, которые обеспечиваются при положительных температурах. Known destructive material containing a hydratatively expanding component, which, due to special manufacturing technology, has a structure that ensures the efficient hydration process and at sufficiently low ambient temperatures. However, since this substance also requires a certain period of time for the powder to absorb the added water, after which the hydration process proceeds almost independently of the ambient temperature, until it is absorbed at negative temperatures, the free-standing water can freeze, which leads to the termination of hydration . In addition, the self-stress pressure of the known mixture at negative temperatures do not reach the values that are provided at positive temperatures.

Цель изобретения - повышение эффективности применения разрушающего материала при низких положительных и отрицательных температурах окружающей среды, а также сокращения времени прохождения реакции гидратации и повышение усилия самонапряжения. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the use of destructive material at low positive and negative ambient temperatures, as well as to reduce the time of passage of the hydration reaction and to increase the efforts of self-stress.

Поставленная цель достигается тем, что невзрывчатый разрушающий материал, содержащий гидративно-расширяющийся компонент, дополнительно содержит добавку в виде перманганата калия, взятого в количестве 1,5-3,0 мас.% от общего количества смеси. Установлено, что при содержании перманганата калия в смеси менее 1,5 мас.% эффекта ускорения реакции гидратации не наблюдается. Установлено, что в пределах содержания перманганата калия от 1,5 до 3,0 мас.% повышается усилие самонапряжения смеси независимо от температуры окружающей среды на 10-20% по сравнению с прототипом. Однако, при дальнейшем увеличении количества перманганата калия усилие самонапряжения начинает быстро падать, по-видимому, из-за снижения относительного количества гидравтивно-расширяющегося компонента. This goal is achieved in that the non-explosive destructive material containing a hydratatively expanding component further comprises an additive in the form of potassium permanganate, taken in an amount of 1.5-3.0 wt.% Of the total amount of the mixture. It was found that when the content of potassium permanganate in the mixture is less than 1.5 wt.%, The effect of accelerating the hydration reaction is not observed. It is established that within the potassium permanganate content from 1.5 to 3.0 wt.%, The self-stress force of the mixture increases regardless of the ambient temperature by 10-20% compared with the prototype. However, with a further increase in the amount of potassium permanganate, the self-stress force begins to fall rapidly, apparently due to a decrease in the relative amount of the hydraulically expanding component.

Добавлять перманганат калия в расширяющийся компонент можно различными вариантами: путем предварительного растворения его в добавляемой воде, путем равномерного распределения его в порошкообразном расширяющемся компоненте до размещения сухой смеси в патронах или россыпью в шпурах (скважинах), путем введения его в расширяющийся компонент компактно с последующим перемешиванием после добавки воды и другими путями. Кроме того, при весьма низких температурах (порядка -15^оС и ниже) патроны, насыщенные водой, целесообразно помещать дополнительно в теплоизолирующую оболочку, предотвращающую теплообмен с окружающей средой в такой степени, чтобы вода успела поглотить расширяющимся компонентом до ее замерзания. В этих случаях может оказаться полезным и помещение таких патронов дополнительно в гидроизолирующую оболочку, предотвращающую потери тепла за счет его выноса из смеси с просачивающейся через оболочку патрона водой.Potassium permanganate can be added to the expandable component in various ways: by pre-dissolving it in the added water, distributing it evenly in the powder expanding component until the dry mix is placed in cartridges or in bulk in boreholes (wells), introducing it compactly into the expanding component, followed by mixing after adding water and in other ways. Moreover, at very low temperatures (about ^-15 ° C and below) cartridges, saturated with water, it is advisable to put an additional heat insulating sheath that prevents heat exchange with the environment to an extent that the water has to absorb the expanding component prior to its freezing. In these cases, it may be useful to place such cartridges in addition to the waterproofing casing, which prevents heat loss due to its removal from the mixture with water seeping through the casing of the cartridge.

Предложенный невзрывчатый разрушающий материал изготавливается и используется следующим образом. The proposed non-explosive destructive material is manufactured and used as follows.

В случае использования материала россыпью производят обуривание разрушающего породного или бетонного массива шпурами по контуру откола. В шпуры засыпают расширяющийся компонент, состоящий, например, из смеси окиси магния и окиси кальция в количестве 70 мас.%, смеси окиси кальция и кремнезема в количестве 25 мас.%, смеси сульфата кальция и фторсиликата калия в количестве 5 мас.%. Перманганат калия в количестве 1,5-3,0 мас.% указанной смеси растворяют в воде, взятой в соотношении 0,27 : 1 к суммарной массе полученного сухого материала. Полученным раствором заливают шпуры с сухой смесью, где реакция гидратации начинает осуществляться через 7 мин. При указанном соотношении при температуре окружающей среды до -15^оС вода, не успевая замерзнуть, полностью впитывается в сухую смесь, обеспечивая оптимальное соотношение воды и расширяющегося компонента. Величина самонапряжения разрушающего материала, использованного описанным образом на 10-20% выше самонапряжения аналогичного материала без добавки перманганата калия. Возможен другой вариант: равномерно перемешанную смесь порошков расширяющегося компонента и перманганата калия засыпают в воду в соотношении 1 : 0,3 (по массе), заливают в шпуры.In the case of using the material in bulk, a destructive rock or concrete mass is drilled with bore holes along the spall contour. An expanding component is poured into the boreholes, for example, consisting of a mixture of magnesium oxide and calcium oxide in an amount of 70% by weight, a mixture of calcium oxide and silica in an amount of 25% by weight, a mixture of calcium sulfate and potassium fluorosilicate in an amount of 5% by weight. Potassium permanganate in an amount of 1.5-3.0 wt.% The specified mixture is dissolved in water, taken in the ratio of 0.27: 1 to the total weight of the obtained dry material. The resulting solution is filled with boreholes with a dry mixture, where the hydration reaction begins to be carried out after 7 minutes. At the indicated ratio at ambient temperature up to -15 ^о С, the water, not having time to freeze, is completely absorbed into the dry mixture, providing the optimal ratio of water and expanding component. The self-stress value of the destructive material used in the described manner is 10-20% higher than the self-stress of a similar material without the addition of potassium permanganate. Another option is possible: a uniformly mixed mixture of powders of the expanding component and potassium permanganate is poured into water in a ratio of 1: 0.3 (by weight), and poured into boreholes.

Предложенный материал можно использовать в патронированном виде, например, в патронах диаметром 35 мм и длиной 200 мм. Масса патрона в этом случае составляет около 300 г. В таких случаях целесообразно перманганат калия применять в порошкообразном виде и смешивать его до равномерного распределения в расширяющемся компоненте в сухом виде до размещения материала в патронах. The proposed material can be used in a cartridge form, for example, in cartridges with a diameter of 35 mm and a length of 200 mm. The mass of the cartridge in this case is about 300 g. In such cases, it is advisable to use potassium permanganate in powder form and mix it until it is evenly distributed in the expanding component in a dry form until the material is placed in the cartridges.

Патроны до размещения их в шпурах можно насытить водой в указанном соотношении. Можно использовать водонепроницаемую оболочку, внутрь которой устанавли- вается патрон разрушающего материала, после чего водонепроницаемую оболочку заполняют водой. Оболочка патрона с разру- шающим материалом при этом должна быть выполнена водонепроницаемой. The cartridges can be saturated with water in the indicated ratio before placing them in the bore holes. You can use a waterproof shell, inside which is installed a cartridge of destructive material, after which the waterproof shell is filled with water. The shell of the cartridge with destructive material must be waterproof.

Возможны и другие варианты использования предлагаемого материала. Сравнительные результаты испытания некоторых вариантов предложенны в таблице. There are other possible uses of the proposed material. Comparative test results of some options are proposed in the table.

Целесообразно при температуре окружающей среды до -5^оС материал изготавливать путем добавления в расширяющийся компонент раствора перманганата калия в воде. При температуре до -10^оС материал целесообразно изготавливать путем предварительного перемешивания сухих порошков расширяющегося компонента с перманганатом калия с последующим добавлением в них чистой воды и заливкой в шпуры, а в случае патронированных смесей - путем опускания этих патронов в воду до их насыщения.Advantageously at ambient temperature to ^-5 ° C, the material produced by adding a component expandable potassium permanganate solution in water. At a temperature of ^about -10 C, the material is expedient to manufacture by pre-mixing dry powders expandable component with potassium permanganate, followed by adding pure water therein and filling in holes, and in the case of packaged mixtures - by lowering these cartridges in water prior to saturation.

Claims

NON-EXPLOSIVE DESTRUCTIVE MATERIAL, including an expanding component based on calcium oxide, characterized in that, in order to increase its effectiveness at low positive and negative ambient temperatures, reduce the time of the hydration reaction and increase the self-stress force, it additionally contains 1 potassium permanganate in an amount of 1 , 5 - 3.0%.