ПРИГОТОВЛНИЕ РАБОЧЕЙ СМЕСИ И ЗАПОЛНЕНИЕ ЕЮ ШПУРОВ.
5.1. Для приготовления рабочей смеси требуется:
- весы для взвешивания порции НРС,
- мерный сосуд (для дозировки воды),
- емкость для смешивания порошка с водой (чистое ведро или другой сосуд),
- смеситель (при большом объеме работ).
5.2. Приготовление рабочей смеси осуществляется следующим образом:
В чистую емкость (например ведро) выливают отмеренное количество чистой (водопроводной) воды, а затем в воду при непрерывном перемешивании (вручную или механическим способом) постепенно (!) высыпают взвешенное количество порошка и продолжают перемешивать до получения массы хорошей текучести без видимых комков.
- 5.2.1. При этом отношение воды к порошку (по массе) должно быть не более 0,28 г, т.е. на 1000 г порошка необходимо взять 280 мл.воды.
- 5.2.2. Время перемешивания массы не должно превышать 8-10 мин.
5.3. Шпуры, предназначенные для заливки рабочей смесью, должны быть чистыми, не содержать пыли, обломков материала, воды и т.п.
5.4. Шпуры заливаются рабочей смесью до устья. Нет необходимости закупоривать чем-нибудь шпуры, заполненные рабочей смесью.
5.5. 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.
5.6. После заливки рабочей смеси необходимо защитить устье шпуров от действия воды (например, при дожде).
5.7. Применение НРС эффективно если температура разрушаемого объекта не менее +2+3 С и не более +25 С.
Чем выше температура объекта, тем холоднее должна быть вода затворения.
НАПРИМЕР: при температуре объекта +25 Стемпература воды должна быть не выше 15-18 С (в противном случае возможен самопроизвольный выброс смеси из шпура), а при температуре объекта +2+3 С необходимо использовать горячую (40-50 С) воду (в противном случае время разрушения объекта увеличивается).
ПОРЯДОК ВЕДЕНИЯ РАБОТ
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 подъемнотранспортного 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. Расстояние между шпурами (шаг) ориентировочно можно определить, пользуясь следующей эмпирической формулой:
- L = 1000 * (α/σ), где:
- α – диаметр шпура (см),α
- σ разр. – предел прочности при разрыве материала объекта, кгс/см2.
Полученная по расчету величина расстояния между шпурами уточняется в процессе проведения предварительных испытаний («пробное разрушение»). 2.7. 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).
Рис. 2. Схема разрушения объектов при отсутствии (a) или наличии (b) подъёмно-транспортного оборудования.1 — шпуры с рабочей смесью.2 — трещины, образовавшиеся под действием НРС
2.8. Эффективное применение НРС 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.
Рис. 3 Рекомендуемая схема добычи блоков горных пород при наличии двух свободных вертикальных поверхностей и горизонтальной (наклонной)природой трещины:1 – вертикальные свободные поверхности;2 – шпуры с рабочей смесью;3 – трещины, образовавшиеся од действием НРС4 – шпуры, подготовленные к заливке рабочей смесью;5 – горизонтальная природная трещина.
БУРЕНИЕ ШПУРОВ И ИХ ПОДГОТОВКА
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 + 25 С. Чем больше диаметр шпура, тем больше разрушения, но при этом больше расходуется НРС.
4.2. Если объект характеризуется повышенной пористостью, а, следовательно, и водопоглощением, то необходимо шпуры (перед заполнением их рабочей смесью) насытить водой.
4.3. Необходимость водонасыщения шпуров определяют следующим образом:
- Чистый сухой шпур (один или несколько, в зависимости от размера объекта) заливается полностью водой.
- Если через 30 мин. от момента заливки уровень воды в шпуре не опустится более чем на 6 см (в расчете на 1 полг.м шпура), насыщение шпуров водой проводить не следует; в противном случае все шпуры на 30 мин. заполняются водой.
- Через 30 мин. вода из шпуров удаляется (например: сжатым воздухом) и производится заполнение их рабочей смесью.
4.4. 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).
Рис. 5. Глубина шпуров и образование трещин1 — свободная поверхность,2 — шпур заполненные рабочей смесью,3 и 3 — трещины образующие в объекте (образование трещины 3 , и трещины 3′ определяется величиной и склонностью материала к раскалыванию)
4.5. Возможно также бурить горизонтальные и восходящие шпуры, но для заполнения их рабочей смесью требуется специальные приспособления.
4.6. 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).
Рис. 4. Расположение шпуров и направленность разрушенияa. беспорядочное разрушениеb. направленное разрушение
1 — шпуры заполненные рабочей смесью2 – трещины
4.7. При разрушении объекта, высота которого не превышает 30-40 см, рекомендуется бурить наклонные шпуры или использовать шпуры меньшего диаметра (см. рис. 6).
Рис. 6. Разрушение объектов малой высоты:a. использование шпуров меньшего диаметра или наклонных шпуровb. изменение давления (P) с глубиной шпураЭто 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.
4.8. Расход НРС для разрушения конкретного объекта определяют, исходя из того, что на заполнение 1 см3 шпура требуется 1,8 г порошка НРС, или пользуясь данными таблицы.
Расход СИГБ (аналог НРС-1) на 1 пог.м шпура различного диаметра | ||||
О шпура,мм | 26 | 32 | 38 | 44 |
Расход СИГБ (аналог НРС-1), кг | 0,95 | 1,50 | 2,00 | 2,70 |
4.9. Для обнаружения арматуры (если известна схема расположения арматуры в объекте) бурения шпуров осуществляют в непосредственной близости от арматуры (см. рис. 7).
Рис. 7. Вариант расположения шпуров при разрушении железобетона:1- шпуры, 2- арматура, 3- трещина
4.10. Расположение ближайшего к свободной поверхности шпура от свободной поверхности должно быть в два раза меньше, чем расстояние между «внутренними» шпурами (см.рис. 5).
ПОРЯДОК ВЕДЕНИЯ РАБОТ
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 подъемнотранспортного 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. Расстояние между шпурами (шаг) ориентировочно можно определить, пользуясь следующей эмпирической формулой:
- L = 1000 * (α/σ), где:
- α – диаметр шпура (см),α
- σ разр. – предел прочности при разрыве материала объекта, кгс/см2.
Полученная по расчету величина расстояния между шпурами уточняется в процессе проведения предварительных испытаний («пробное разрушение»). 2.7. 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).
Рис. 2. Схема разрушения объектов при отсутствии (a) или наличии (b) подъёмно-транспортного оборудования.1 — шпуры с рабочей смесью.2 — трещины, образовавшиеся под действием НРС
2.8. Эффективное применение НРС 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.
Рис. 3 Рекомендуемая схема добычи блоков горных пород при наличии двух свободных вертикальных поверхностей и горизонтальной (наклонной)природой трещины:1 – вертикальные свободные поверхности;2 – шпуры с рабочей смесью;3 – трещины, образовавшиеся од действием НРС4 – шпуры, подготовленные к заливке рабочей смесью;5 – горизонтальная природная трещина.
ПРИМЕНЕНИЕ НРС
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. НазначениеС помощью НРС 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 НРС не сопровождается какими-либо колебаниями, выбросом твердых или газообразных продуктов.
1.2. ХарактеристикаНРС 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 НРС расфасовывается во влагонепроницаемую упаковку. Гарантийный срок хранения (при сохранении герметичности упаковки) в сухом помещении: не менее 12 месяцев.
1.3. Механизм действияПри смешивании порошка НРС 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).
Рис.1. Механизм действия НРС:1 – объект разрушения, 2 – шпуры, заполненные рабочей смесью, 3 – свободные поверхности объекта, Р – давление в шпуре (кристал- лизованное давление). ? — растягивающие силы, 4 – трещины, образовавшиеся под действием НРС, а – расстояние между шпурами, в – расстояние от центра шпура до свободной поверхности.
Использование настоящего Руководства должно обеспечивать эффективное применение НРС в результате:
- выбора наиболее рациональной схемы ведения работ,
- снижения трудоемкости работ,
- сокращения затрат ручного труда за счет механизации работ,
- повышения технологической дисциплины.
ПРИМЕНЕНИЕ НРС
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. НазначениеС помощью НРС 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 НРС не сопровождается какими-либо колебаниями, выбросом твердых или газообразных продуктов.
1.2. ХарактеристикаНРС 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 НРС расфасовывается во влагонепроницаемую упаковку. Гарантийный срок хранения (при сохранении герметичности упаковки) в сухом помещении: не менее 12 месяцев.
1.3. Механизм действияПри смешивании порошка НРС 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).
Рис.1. Механизм действия НРС:1 – объект разрушения, 2 – шпуры, заполненные рабочей смесью, 3 – свободные поверхности объекта, Р – давление в шпуре (кристал- лизованное давление). ? — растягивающие силы, 4 – трещины, образовавшиеся под действием НРС, а – расстояние между шпурами, в – расстояние от центра шпура до свободной поверхности.
Использование настоящего Руководства должно обеспечивать эффективное применение НРС в результате:
- выбора наиболее рациональной схемы ведения работ,
- снижения трудоемкости работ,
- сокращения затрат ручного труда за счет механизации работ,
- повышения технологической дисциплины.
ОБРАЗОВАНИЕ ТРЕЩИН, ВЫБРОС
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 НРС.
- 6.1.4. Повышение содержания воды в рабочей смеси способствует замедлению процесса образования трещин.
6.2. Распыление воды на поверхность разрушаемого объекта в зоне образовавшихся трещин (увлажнение зоны) способствует увеличению их ширины.
6.3. Выброс рабочей смеси из шпуров может иметь место, если:
- температура разрушаемого объекта превышает 30С,
- диаметр шпуров больше 50 мм (при нормальной температуре),
- содержание воды в рабочей смеси будет меньше 0,25.
6.4. Уменьшить выброс рабочей смеси из шпуров можно, применяя для приготовления рабочей смеси воду с возможно низкой температурой.
РАЗБОРКА ОБЪЕКТА
7.1. После образования в объекте трещин для обнажения арматуры в зоне трещины отбойным молотком делается выемка (штроба), размеры которой должны обеспечивать возможность резки обнаженной арматуры (например: автогеном).
7.2. После резки арматуры производится удаление кусков (блоков) объекта из зоны разрушения с помощью имеющегося подъемно-транспортного оборудования.
7.3. Если разрушаемый объект заглублен в грунт, то последний необходимо удалить (обкопать объект) с учетом обеспечения возможности проведения работ по резке арматуры и удалению отдельных частей объекта.
РАЗБОРКА ОБЪЕКТА
7.1. После образования в объекте трещин для обнажения арматуры в зоне трещины отбойным молотком делается выемка (штроба), размеры которой должны обеспечивать возможность резки обнаженной арматуры (например: автогеном).
7.2. После резки арматуры производится удаление кусков (блоков) объекта из зоны разрушения с помощью имеющегося подъемно-транспортного оборудования.
7.3. Если разрушаемый объект заглублен в грунт, то последний необходимо удалить (обкопать объект) с учетом обеспечения возможности проведения работ по резке арматуры и удалению отдельных частей объекта.