В. В. ГАЛКИН, шнж. (Союзвзрывпром); В. В. МИХАЙЛОВ, д-р техн. наук, Составы для безвзрывного разрушения старого бетона

Реконструкция и техническое перевооружение действующих предприятий требуют проведения значительных объемов работ по разборке конструктивных элементов зданий и сооружений. Применяемый для этих целей традиционный взрывной способ имеет существенные недостатки: необходимость отключения попадающих в зону действия взрыва коммуникаций, остановка основного производства, дополнительные работы по устройству ограждений и укрытий, сейсмическое и звуковое воздействие на окружающую среду, ее загрязнение и т. д.

С помощью предложенного сильно расширяющегося вяжущего можно разрушать фундаменты, горные породы, кирпичную кладку без взрыва, без колебаний земли и загрязнения окружающей среды.

Невзрывчатое разрушающее вещество (НРБ) представляет собой негорючий порошок. Герметически упакованный, он может храниться длительное время. Изготовляют НРБ на основе карбонатных пород и различных добавок, вводимых при обжиге, либо при помоле [1...3].

Предложенное вяжущее развивает усилие расширения в замкнутом объеме 30 МПа. Если для разрушения бетона сжатием необходимо создать напряжение 20...50 МПа, то растягивающие напряжения могут быть значительно меньше— в пределах 2...4 МПа. Так как при использовании разрушающего невзрывчатого вещества материал разрушается от растягивающих напряжений (разрыва), то достигнутой для этой пели величины самонапряжения НРБ вполне достаточно при условии соблюдения технологии заготовки шпуров и параметров заливки в них невзрывчатого вещества.

При разработке технологических параметров НРБ было установлено, что на величину самонапряжения влияет множество факторов при производстве и в процессе применения этого вяжущего. Это температура обжига, вид добавок, тонкость помола, объем воды затворения, диаметр и глубина шпуров, температура окружающего воздуха, объекта, смеси и т. Д,

Результаты исследований показали, что оптимальной дисперсностью (по удельной поверхности) НРБ следует считать 1500...2500 см2/г, а оптимальным зерновым составом — 40...60 мкм. Влияние зернового состава на свойства НРБ показано в табл. 1.

Эксперименты по изучению влияния водотвердого отношения в пределах В/Т ОД..0,5 показали, что период достижения максимального самонапряжения пропорционален водотвердому отношению, т. е. чем меньше В/Т, тем меньше время достижения максимального усилия. Влияние количества воды затворения на величину самонапряжения показано в табл. 2.

Для исследования влияния температуры окружающей среды на усилие расширения НРБ бетонные кубы с ребром 16 см с тремя отверстиями диаметром


Самонапряжение замерялось прибором, моделирующим трехосное ограничение деформаций расширяющегося вещества, поскольку замерить свободное расширение и самонапряжение при одноосном в двуосном ограничении не представлялось возможным ввиду быстро протекающих процессов НРБ с водой. Деструктивные процессы преобладают над структурообразующими, камень имеет небольшую прочность и при дальнейшем расширении разрушается.

В приборе энергия расширения НРБ определяется по упругим или упругоплас нческим деформациям увеличения диаметра стальной трубки вследствие роста давления и действия распора в результате расширения уложенного в трубку НРБ.

Прибор состоит из стальной трубки диаметром 44 мм и толщиной 2,5 и 5.5 мм (соответственно для энергии расширения до 25 и 50 МПа), длиной 200 мм, имеющей трехгранные керновые углубления в четырех точках по середине трубки через 90°, двух стальных заi.чушек и тяги с резьбовым соединением. Замер деформаций трубки производится на жестком штативе с индикатором часового типа с иеной деления 0,01 мм (рис. 1). При поверке штатива на постоянство отсчета стальной эталон в виде сплошного цилиндра длиной 50 мм, диаметром io...20 мм с трехгранными кернами должен иметь температуру, одинаковую с испытываемой трубной.

Перед заполнением трубки составом НРБ производится замер на штативе по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. В дальнейшем з зависимости от предъявленных к составу требований замеры производят не менее трех раз в первый день и не менее двух раз во второй.

Развиваемое составом давление определяется по формуле



В результате физико-химических исследований процесса гидратации НРБ установлено, что матричным новообразованием, обусловливающим высокую степень расширения, является гидроокись кальция при высокой скорости се образования, росте размеров и количества кристаллов Са(ОН)2, кристаллизация кристаллогидрата вокруг зерен и в растворе.

Выпущенные на опытном заводе НИИЦемента партии НРБ были испытаны при разрушении бетонных фундаментов в строящейся котельной, железобетонной плиты на полигоне ЦПЭС

Бетон и железобетон, 1988