破碎剂研究:
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静态爆破技术在沙县停车区路基石方开挖施工中的应用
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文章来源: 中铁十四局集团 作者: 尤丁剑 王克
王治德 发表时间: 2004年8月17日
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摘 要 本文论述了静态爆破技术的基本原理以及在福建省三福高速公路SA3合同段沙县停车区路基石方开挖施工中的工程实践。相对于传统的爆破技术,静态爆破技术具有不可比拟的优点,以其安全、环保、施工简单等特点近年来在各个领域上得到迅速推广应用。
关键词 静态爆破 石方开挖
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1、地铁王府井车站支护静态破碎剂拆除 -―杨军(北京理工大学机电工程学院)
杨开武 (中铁十六局)
2、《江苏省静态破碎剂施工工艺》――标准
3、态破碎剂膨胀机理及可检性研究――郭瑞平 杨永琦
4、静态破碎剂的物理数值实验 ――国家自然科学基金资助项目
唐烈先 唐春安 唐世斌 宋力 (东北大学岩石开裂与失稳研究中心)
1、为什么爆破可以不用炸药?
2、静态爆破在结构改造工程中的应用
3、桥机排架柱基础静态爆破开挖施工及单价分析
--武警水电二总队三峡工程指挥部 揭新
4、高效无声爆破剂在昌马水库中的运用
--中国水利水电第五工程局 周志刚
5、关于静态破碎剂在抗剪试验制件过程中的应用之探讨
--《黄河规划设计》
6、一个小学生眼中的静态破碎剂
7、“三无”膨胀炸药突然喷发,一民工眼睛被灼伤
--《海南经济报》2004年5月13日
8、静态爆破及其应用技术
--河南工业职业技术学院 建筑工程系 朱吉顶 徐志中
9、静态破碎剂在北京北护城河挡墙拆除中的应用刘纪峰 , 陈阵 , 卢长海 , 杨春峰
10、钢筋混凝土桥墩的破碎剂胀裂拆除王世民 , 王泳涛 , 李和利
11、无声破碎剂在灌区旧建筑物拆除中的应用李东旺 , 杨涛 , 王付瑞
12、无声破碎剂在混凝土和钢筋混凝土拆除中的应用--黑龙江水专学报
为什么爆破可以不用炸药
http://www.hf365.com 2002年2月5日 合肥晚报
某单位扩建,坚如磐石的混凝土基础需要拆除。可是,该基础距工厂重地仪表室仅5米,距百米高的大烟囱仅7米,距一刻也不能停运的铁路线也仅有3米远,如果采用炸药爆破,会有一定的危险。这时,工程技术人员使用了一种"破碎剂",无声、无尘,静悄悄地将那基础破碎了,而周围的一切都丝毫无损,都很安全。
"破碎剂"是一种淡红色或灰色粉末,主要由类似岩石的硅酸盐(硅、氧和金属元素的化合物)、氧化钙(生石灰)和其他化合物组成。使用时,向"破碎剂"里面加入一定量的水,将其搅拌成浆糊状,灌进岩石的药孔中。由于水化反应,"破碎剂"硬化,温度升高,体积逐渐膨胀,10~24小时膨胀压力可为6.9兆帕~29兆帕。这样巨大的压力足以将各种坚硬的岩石和混凝土结构物胀破。
采用"破碎剂"进行爆破,无声响,无尘土,不产生破片飞散,爆破面可以得到严格控制,不仅可运用于城市改造、开采矿藏、切割混凝土构件等经济建设中,而且还可应用在军事工程上。这些新型的爆破能源为改造地下工事、海港码头以及在战场上秘密地实施爆破作业等,提供了一种崭新的手段。
---(摘自《中国国防报》于守诚/文)
静态爆破在结构改造工程中的应用 返回
北京一幢地下3层、地上18层的综合建筑物,在结构施工过程中,根据规划要求,需对其第5~12层西北斜角的边梁及顶板和第10~12层西南角的顶板、梁及墙体在相邻需保留结构不受影响的条件下进行破碎拆除。拆除工作为高空作业,施工难度较大。
北京矿冶研究总院承担此项工作,他们应用预裂爆破原理,先在距离需保留结构约5厘米处,钻1或2排密集空孔。密集空孔为静态破碎提供破碎自由面,使混凝土充分破碎,降低膨胀力及后续作业对保留结构的扰动。然后对需拆除部分进行钻孔并灌注静态破碎剂,等膨胀开裂后,再用小风镐集中破碎清运,同时保留其中钢筋。这项技术具有施工快速、安全、工期短、造价低、无震动、无飞石等优点。
———(摘自《中国建设科技网》)
桥机排架柱基础静态爆破开挖施工及单价分析 返回
揭 新
(武警水电二总队三峡工程指挥所)
摘要:静态爆破开挖工作原理是人工造孔后,在静态破石剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝,再用风镐解小、破除达到开挖目的。静爆开挖在现行预算定额中属缺项,现将施工单位通过实测法得出的结果对其单价组成进行分析,为今后新的定额编制及同类项目提供参考资料。
关键词:静爆开挖;施工;单价分析;三峡工程
1 工程特点
三峡工程永久船闸一闸首及上游挡水坝段共布有22个桥机排架柱,设计高程为185~203.748m,柱截面形式为390cm×390cm渐变至330cm×330cm,四角为圆弧倒角,四面凹槽、内设100mm通风管,柱体内高程185.8~202.3m为空腔体。多数桥机排架柱基础均建在混凝土面上,其中北线一闸首及左挡水坝处的10#、11#桥机排架柱的地面高程为185m,处于微风化岩层,在施工过程中先要开挖至182.5m高程。由于一闸首及左挡水坝正在进行帷幕灌浆施工,其它邻近排架柱及门槽二期混凝土正在施工,一闸首人字门也正在安装,施工过程中存在众多交叉作业使明爆达不到设计规定的“控制周围已浇筑混凝土部位的质点振动速度不大于7cm/s”的要求,为此,设计、监理与施工单位共同提出采取静态爆破开挖(以下简称静爆开挖)的方法。
2 静爆开挖的原理及特点
静爆开挖是80年代末至90年代初新起的一种新型爆破开挖方式,广泛用于开采大理石、花岗石和玉石等贵重石材以及拆除各类混凝土道路、基础、桥梁和港口码头等;在破碎过程中具有无震动、无飞石、无噪声和无毒污染等特点,施工时可根据环境温度和破裂需要等条件选用相应的静爆产品。静爆开挖应用原理是:人工造孔后,在静态破石剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝,再用风镐解小、破除达到开挖目的。因此,静爆产品直接影响爆破开挖效果。
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6 结语
静态爆破开挖作为一种新兴的开挖方式,已成为爆破家族的新成员,并快速得到应用和发展,建立健全新的定额对于施工、投标有广泛意义。本文立足于事实,单价分析结果是施工真实成本的反映。在国际通行的实物法测算中,按工序进行造价分析是值得肯定的。
高效无声爆破剂在昌马水库中的运用 返回
周志刚
(中国水利水电第五工程局,四川 成都610066)
摘 要:甘肃省昌马水库地处祁连山脚下,对水库大坝粘土心墙基础塑性混凝土防渗墙成功地采用了高效无声破碎剂进行静态破碎拆除。此成功方法为在类似严寒、干燥等地区的拆除工程进行静态破碎施工提供了借鉴和参考。
关键词:防渗墙;静态破碎;高效无声破碎剂;裂隙;昌马水库
甘肃省昌马水库大坝粘土心墙基础塑性混凝土C10防渗墙设计厚度为0.8 m,防渗墙顶部拆除后进行常规混凝土浇筑加高4.0 m。塑性混凝土防渗墙拆除采用了静态破碎法,以避免常规爆破对防渗墙造成破坏而影响其防渗效果。
1防渗墙拆除施工设计
防渗墙顶部设计高程为1 950.0 m,实际高程为1 950.5 m,拆至高程为1
948.42 m,防渗墙设计厚度为0.8 m,实际厚度为0.8~1.0 m。
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4结语
甘肃省昌马水库大坝基础塑性混凝土防渗墙静态破碎拆除的成功,证明在施工中所采取的措施、方法是有效的。可为类似在严寒、干燥等地区的拆除工程进行静态破碎施工提供借鉴和参考。
一个小学生眼中的静态破碎剂:返回
--科技伴我成长
5.2班 张奕欣
一个偶然的机会,我观看了一个爆破的表演。在一个大型地下指挥中心里,有个废弃了很久的混凝土基座,坚如铁石。与它一壁之隔的就是自动化指挥仪表室,不仅价值连城,也不允许片刻停止运行。里面的设备非常娇贵,别说经不住近旁有爆破产生的各种危害,就是大锤击打地面产生的震动也不能忍受。人们只能望石兴叹。
随着国家的发展和科学的进步,这块顽石终于在新技术革命中被不声不响、静悄悄地被搬走了。我也觉得莫名其妙,这是一位工程技术人员向我们解释了这其中的奥妙。原来他们是采用了一种叫"破碎剂"的破炸能源取代了炸药。通过工程人员的解释,我明白了"破碎剂"既不神秘,也不贵重,多为红色或灰白粉末,主要由类似岩石的硅酸盐、氧化钙和其他化合物组成。可以说,其成分很普通,并没有什么奇特的物质。使用也很简单,只要向"破碎剂"里加入一定量的水,搅拌成均匀的糊状,灌入待爆破体的药孔中,因为其膨胀压力大得惊人,一般10~24小时膨胀压强可高达每平方米6.78~29.42兆牛顿,这样巨大的力量,足以使各种坚硬的石头和混凝土等结构被胀碎。
通过这次观看爆破和工程师的讲解,我增长了很多知识。我想这些工程技术人员通过不懈的努力,终于研制出了"破碎剂",应用在各种领域。例如:建筑工人拆旧房,建新楼也可以使用。在我成长的过程中,科技在不断的进步,我只有好好学习,才能够跟上时代的步伐,我要加倍努力,为中国科学事业出一份力,长大成为祖国的栋梁之长。
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使用无声破碎剂(炸药)发生意外,导致一民工右眼球被灼伤,在该民工投诉后,5月12日下午,工商部门调查中发现,海口新华侨雄经营部销售的这批无声破碎剂竟然是三无产品。
据受伤民工符某告诉记者,4月22日下午,他在海口国贸大道一半拉子工程——外境大厦地下室进行拆迁时,将“高效无声破碎剂”按照正常的操作规程刚灌进洞眼不久,无声破碎剂突然发生效力,致使物体喷射出冲脱符某所戴的防护眼镜,将其右眼灼伤。住进海南省医院救治后,花费了2000多元,医生说要治好受伤的眼睛尚需1万多元钱。5月11日,符某向农垦工商所举报后,工商部门暂扣了海口新华侨雄经营部还未销售的27箱“西湾无声破碎剂”。
12日下午,工商部门在调查取证过程中,侨雄经营部负责人黄某承认,被暂扣的27箱“西湾无声破碎剂”中,没有一箱带有产品合格证、生产日期、产品使用说明书。黄某同时向向记者提供了一张非包装箱内的产品说明书,该说明书上总经销只是注明为广州某公司印制,而非生产厂家。整张说明书上没有注明“西湾”品牌,也没有厂家地址、电话。据黄某称,他们所销售的“西湾无声破碎剂”在海口销量非常大。
据业内人士介绍,无声破碎剂是一种非爆破性的施工材料,不用炸药就能使岩石,混凝土破裂的粉状工程施工材料。又名静态爆破剂、无声炸药、膨胀炸药,主要用于混凝土构筑物、岩石的无声破碎与拆除及大理石、花岗石等珍贵岩石开采等。和普通爆破技术相比,无声破碎技术具有安全、无噪音、无震动、无飞石、无硝烟无污染、不影响周围环境等诸多优点。
目前工商部门仍在进一步调查处理此案。(完)(记者
云川 实习记者 王春燕)
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静态爆破及其应用技术
--河南工业职业技术学院 建筑工程系 朱吉顶 徐志中
摘 要 常规的炸药爆破是爆破工程中应用最广泛的一种爆破方法,这里要介绍一种和炸药爆破完全不同的新型爆破方法──静态爆破法,重点探讨静态爆破施工技术及应用中的注意事项,这在实际工程拆除和岩石、矿石开采等方面具有一定的实用价值和很强的可操作性。
关键词 静态爆破 无声破碎 静态破碎 冲孔
1.引言
随着我国建设事业的发展以及老城的改造扩建,旧有建筑物拆除任务越来越多,拆除工程量越来越大,拆除的难度也越来越高。在这些拆除工程中,一般情况下,对钢筋混凝土结构的旧构筑物,特别是那些大体积混凝土的拆除,施工人员可以选用爆破来完成拆除任务。说起爆破,人们很自然地就会想到它那巨大的破坏性,想到巨大冲击波、满天粉尘、飞石,这些对于远离城市的郊区则没有什么影响,而对于城市市区,巨大的冲击波对周围高大拥挤的建筑物会造成很大的安全隐患,飞石则危及街道上的行人人身安全,粉尘则给城市居民的生活带来很大不便。虽然随着现代及边缘科学的不断发展与应用,城市控制爆破技术已得到了广泛的应用,它能将炸药所产生的能量控制在恰到好处的境地,使它既能达到预定的爆破目的,又能将炸药爆炸时所产生的飞石、地震波、冲击波以及声响控制在理想的限度内。近几年来,随着我国经济建设的不断发展,城市控制爆破技术在城市建设和改造中,已发挥出越来越大的作用。但是控制爆破产生的振动、冲击、飞石等对周围造成的影响并没有完全消除。而一些在市区内的旧建筑的拆除由于受爆破安全的限制而不允许使用爆破,而即使允许使用控制爆破,但由于各种各样条件限制这也会给爆破也带来很大的难度。另外像炼油厂及加油站等这些特殊防火环境也不允许使用爆破。那么对上述这些特殊环境下的构筑物除了使用爆破外有没有更安全可靠操作更简单且比较经济的拆除方法?当然有,其实早在上一世纪八十年代日本就研制出了一种静态破碎剂,它完全能够解决这个长期困扰我们的问题。我国虽先后有数家科研单位投入这方面的开发,但由于种种原因却没有得到很好的推广应用。
2.静态破碎剂及工作原理
静态破碎剂(又名无声破碎剂,静态爆破剂,破石剂等),是一种不使用炸药就能使岩石、混凝土破裂的粉状工程施工材料。它的主要成份是生石灰(即氧化钙),还含有一些按一定比例掺入的化合物催化剂。其破碎介质的原理就是利用装在介质钻孔中的静态破碎剂加水后发生水化反应,使破碎剂晶体变形,产生体积膨胀,从而缓慢的、静静地将膨胀压力(可达30Mpa—50Mpa)施加给孔壁,经过一段时间后达到最大值,将介质破碎。它可广泛应用于混凝土构筑物的无声破碎与拆除及岩石开采,解决了爆破工程施工中遇到不允许使用炸药爆破而又必须将混凝土或岩石破碎的难题,是国际上流行的新型、环保、非爆炸施工材料。破碎的施工过程也非常简单:对被破碎介质,经过合理的破碎设计(孔径、孔距等的确定)及钻孔,将粉状破碎剂用适量水调成流动状浆体,直接注入钻孔中。半小时或数小时(主要由水灰比来确定)后,介质(岩石──拉伸强度为5~10Mpa或混凝土──拉伸强度为2~6Mpa)自行胀裂,破碎。静态破碎是近年来发展起来的一种新的破碎或切割岩石和混凝土的方法,亦称静力迫裂或静力破碎技术。我国长江三峡工程中采用这种破碎技术用来破碎岩石已获使用效果。
3.静态破碎剂的适用范围及特点:
3.1适用范围:静态破碎适用范围非常广泛,概括起来主要应用于下列几个方面:
(1).混凝土构筑物的破碎、拆除。在建筑、城区改造、市政、水利、铁路、隧道、港口、码头、桥梁、公路、大型设备等的拆除和改造扩建中,大体积混凝土桩、柱、墩、台、座、基础的破碎与拆除。
(2).岩石、矿石等的开采、石料切割。
(3).其它不便于炸药爆破的环境条件下混凝土拆除、岩石及矿石开采工程。
3.2特点
(1).安全,易管理。静态爆破剂为非爆炸危险品,施工时不需要雷管炸药,无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证。操作时不需要爆破等特殊工种。破碎剂与其它普通货物一样可以购买、运输、使用。
(2).环保材料。使用中无声、无振动、无飞石、无毒气、无粉尘,是国际流行的无公害环保产品。
(3).施工简单,易操作。用水搅拌后灌入钻孔中即可。
(4).使用方便。按破碎要求,设计适当的孔径、孔距、角度,能够达到“外科手术式”的分裂、切割岩石和混凝土。针对开采岩石可提高石材成材率3-4倍。
(5).在不适于炸药爆破环境条件下,更显其超众的优越性。最新卷型破碎剂,适用环境温度范围更广(-5℃到40℃),使用更方便,效力更大。
4.静态爆破施工
我国已有多家科研单位投入了静态破碎剂的研制,下面以神力静态破碎剂为例简单介绍一下静态破碎剂的施工技术。神力静态破碎剂有粉剂和卷型两类。
4.1粉状剂
(1).选人:使用前选用责任心强的操作工人,仔细阅读并掌握破碎剂的使用方法、
步骤 、注意事项。
(2).钻孔设计:孔深、孔距、排距及用量需要根据被破碎物材质及块度要求确定。表1为神力静态破碎剂的一些参数。
神力静态破碎剂施工参数表1
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5.注意事项
破碎前应对构筑物构造、性质、作业环境、工程量、破碎程度、工期要求、气候条件、配置钢筋规格及布筋情况进行详细调查;对于岩石破碎需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。钻孔参数、钻孔分布和破碎顺序则需要根据破碎对象的实际情况(材质种类、钢筋配置情况、岩石性状、破碎或切割的块度等)确定。另外静态破碎剂的效力和初始开裂时间,除了与原料配合比有关外,还与施工当时气温、水温、水灰比、孔径、孔距、钻孔布置、灌浆时间和速度、钢筋混凝土中配筋量、构件尺寸、操作人员的经验等因素有很大关系。
5.1施工注意事项: 。。。。。。
5.2钻孔注意事项: 。。。。。。
5.3灌浆注意事项: 。。。。。。
六.结束语
静态爆破,解决了在某些特殊情况及特殊环境下不允许使用常规炸药爆破来拆除构筑物及对岩石、矿石的开采这个长期困扰我们的难题。通过长江三峡工程应用及其它多个爆破单位的多次应用表明,静态爆破这种新的爆破方法在某些特殊情况下与常规炸药爆破相比更具有优越性,它既保证了安全要求,又缩短了施工工期,极大地降低了工程施工成本。当然静态爆破也有它的局限性,由于工人操作、环境等客观因素,采用静态爆破要使整个构筑物同时破碎则很难达到,而这种情况则更适宜采用使用炸药的控制爆破技术,它瞬间即可完成拆除任务。因此对拆除工程来说,静态爆破则更适宜对单个大体积混凝土构筑物进行破碎,像大体积混凝土基础、地下室等。这就要求我们施工技术人员在施工中针对不同的爆破对象,不同的环境、安全、工期要求,选用最适宜的爆破方法和爆破方案完成施工任务。
静态爆破是一种新型的爆破方法,它是常规的炸药爆破的一种发展、延伸,虽然静态爆破技术现阶段在我国还没有炸药爆破技术那样广泛应用,但我们也应当看到静态爆破它的前景是非常光明的。
感谢南阳市神力静态破碎剂厂的大力支持!
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