Смесь нрс 1 инструкция по применению

Назначение и область применения

Невзрывчатая расширяющая смесь НРС-1 (разрушитель бетона) предназначена для разрушения объектов в стеснённых условиях, т.е. в действующих цехах, вблизи зданий и сооружений, транспортных магистралей, промышленных коммуникаций, населённых пунктов и т.д.

Отличается полной безопасностью для окружающей среды, т.к. процесс разрушения не вызывает шума, не сопровождается сейсмическими колебаниями, выбросами твёрдых или газообразных продуктов. Не требует применения никаких видов энергии (ни электрической, ни пневматической).  НРС-1 целесообразно применять там, где невозможно применить ВВ.

Основной областью применения НРС-1 является рыхление фундаментов, разделка негабаритных блоков, разрушение зданий и сооружений, бетона. НРС-1 также может быть использована при ликвидации отдельных монолитных бетонных и железобетонных конструкций в процессе наземного и подземного строительства, а также на других производствах, например, на металлургических заводах.

Ообщая характеристика смеси и принцип разрушающего действия

Невзрывчатая расширяющая смесь НРС-1 представляет собой порошок чаще всего белого или серого цвета, пылящий, негорючий, взрывобезопасный, обладающий щелочными свойствами (рН=12,5)

При смешивании НРС-1 с водой образуется смесь (суспензия), которая, будучи залита в частично или полностью замкнутую полость (например, шпур) в каком-либо объекте, постепенно, в результате реакции гидратации порошка, твердеет и увеличивается при этом в объёме. Количество воды в порошке НРС-1 не должно превышать 30…35%. В противном случае давление расширения резко снижается. Увеличение объема сопровождается развитием давления от 50 до 150 мПа на стенки шпура, величина которого зависит от содержания в порошке СаО. При этом в теле разрушаемого объекта развиваются напряжения, значения которых может превышать его предельную прочность при растяжении, что и приводит к разрушению объекта. Эффект разрушения выражается в образовании в теле объекта трещин с их развитием во времени.

Обычно образование трещин происходит в зависимости от температуры объекта и его характеристик в пределах от 12 до 20 часов. Чем выше предел прочности, тем больше время образования трещин. Повышение температуры объекта способствует ускорению образования трещин.

Температура воды для затворения НРС-1 в летний период должна составлять (в зависимости от температуры разрушаемого объекта) от 10 до 20 градусов Цельсия, в зимний период – от 20 до 50 градусов Цельсия.

Хранить смесь НРС-1 необходимо в сухом помещении на деревянных поддонах при температуре не выше 20 градусов Цельсия. Гарантийный срок хранения – 6 месяцев.

Основные параметры технологии разрушения объекта НРС-1

Разрушаемый объект должен иметь параллельно оси шпуров хотя бы две открытые поверхности (оптимальный вариант содержит в себе требование свободы всех четырёх сторон объекта в упомянутом направлении).

Расстояние между шпурами должно составлять 200…250 мм. Основными характеристиками разрушаемого объекта, учитываемые при разработке схемы бурения шпуров, являются: предел прочности при разрыве материала объекта и параметры его армирования. Причем число шпуров будет тем меньше, чем больше будут габариты частей (блоков), образующихся при разрушении объекта, а именно: для ручной разборки кусковатость разрушенного объекта должна быть меньше, чем для разборки с применением механизмов. Уменьшение расстояния между шпурами ускоряет процесс разрушения объекта, но вызывает повышенный расход порошка. Во всех случаях расстояние от шпуров до открытой поверхности должно быть не более расстояния между шпурами.

Шпуры следует располагать в одну линию параллельно открытой поверхности. Если поверхность объекта такова, что за один приём не достигается его полное разрушение, то необходимо произвести второй цикл разрушения, соблюдая все требования по схеме расположения шпуров.

Чем больше глубина шпура и его диаметр, тем больше развиваемое давление расширения. Исходя из практики рациональная глубина шпуров должна составлять 90…95% от проектной глубины разрушаемого объекта.

Шпуры рекомендуется бурить диаметром 32…40 мм (при использовании шпуров диаметром более 40мм возрастает вероятность самопроизвольного выброса материала из шпура).

Расход невзрывчатого расширяющегося смеси на 1 м шпура диаметром 32мм составляет 1,5кг, а 40мм – 2,0кг. Удельный расход невзрывчатого материала должен приниматься равным 8,0…16,7 кг/м3 разрушаемого объекта. При разрушении железобетонных конструкций расход должен быть увеличен на 30%.

Если объект характеризуется повышенным водопоглащением, (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 опустится более чем на 6 см. (в расчете на 1 пог. м. шпура) то шпуры перед заполнением рабочей смесью необходимо насытить водой. Для этого все шпуры заполняют жидкостью до устья на 30 мин, после чего жидкость из шпуров удаляют сжатым воздухом или другим способом, а сами шпуры заполняют после этого рабочей смесью.

Шпуры заливаются рабочей смесью до устья. После заливки рабочей смесью необходимо защитить устья шпуров от действия воды (например, при дожде) и экранировать от прямого нагрева солнечными лучами.

Рекомендуется после появления даже волосяных трещин, полить объект водой. Распыление воды на поверхность разрушаемого объекта в зоне образования трещин (увлажнение зоны) способствует увеличению их ширины.

Схемы бурения

Организация работ

Порядок разрушения объекта

Процесс разрушения объекта состоит из следующих технологических операций:

• подготовка объекта к разрушению (освобождение объекта от оборудования, очистка его от земли, мусора, обкопка и разметка участков разрушения и т.д.);
• бурение шпуров в соответствии с разметкой (схемой);
• приготовление рабочей суспензии и заполнение шпуров;
• приготовление забойки (в случае необходимости) и заполнение ею шпуров;
• распыление жидкости на поверхности разрушаемого объекта для повышения интенсивности образования трещин;
• разборка объекта (оголение и последующая резка арматуры, удаление частей разрушенного объекта из зоны разрушения);

Наиболее трудоёмким процессом в комплексе работ, определяющим, в основном, продолжительность, себестоимость и удельные трудовые затраты разрушения 1 м3 объекта, является бурение шпуров.

В процессе подготовки к разрушению объекта (например, строительных конструкций) должны выполнятся:

• обследование объекта;
• изучение условий производства работ с учетом имеющегося подъемно-транспортного оборудования;
• разработка технологической карты (регламента работ);

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;
• указание по технике приготовления рабочей смеси и последовательности ее заливки в шпуры,
• указания по технике безопасности.
• инструктаж персонала, выполняющего работы

Оборудование для бурения шпуров

Бурение шпуров в объекте осуществляется с помощью перфораторов, могут использоваться станки с алмазными кольцевыми сверлами. Рабочим инструментом перфоратора являются коронки различных типов: долотчатые пластинчатые- КПД, крестовые пластинчатые- ККП, долотчатые штыревые- КДШ, трехперые штыревые КТШ и др. по ГОСТ 17196-77.

Для бурения шпуров оптимального диаметра (32…40 мм) должны применятся коронки специального назначения; для шпуров диаметром 42…43 мм – коронки, применяемые при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок в угольных шахтах; 52…53 мм – коронки, применяемые в вертикальных шахтных стволах. При большом объеме буровых работ рекомендуется применять установки строчного бурения.

Скачать Схему бурения шпуров (рисунки)

Основными характеристиками разрушаемого объекта, учитываемыми при разработке схемы бурения шпуров, являются: предел прочности при разрыве материала объекта (разр.) и параметры его армирования (для железобетона).

Расстояние между шпурами (шаг) ориентировочно можно определить, пользуясь следующей эмпирической формулой:

L= 1000 D/g , где D- диаметр шпура в (см), g- предел прочности при разрыве материала объекта, кгс/см2

Полученная по расчету величина расстояния между шпурами уточняться в процессе пробных разрушений.

Основным принципом при проектировании схемы бурения шпуров, обеспечивающим наибольшую эффективность работ, является стремление выполнить, возможно, меньший объем буровых работ применительно к конкретному объекту.

Приготовление рабочей смеси и заполнение ею шпуров

Для приготовления рабочей смеси требуются:

• весы для взвешивания порошка;
• емкость для смешивания порошка с водой и мерный сосуд для дозировки воды;
• смеситель (при большом объеме работ);

Приготовление рабочей смеси осуществляется следующим образом. В ведро вливают, например, 2 л воды. Затем в ведро постепенно всыпают 6 кг порошка интенсивно размешивая рабочую смесь вручную палкой или смесителем. Перемешивание ведут до получения массы хорошей текучести, без видимых комков. Время перемешивания массы не должно превышать 5…8 мин.

Следует учитывать, что чем выше температура объекта, тем холоднее должна быть вода для затворения порошка. При низких (ниже 0 С) температурах объекта рекомендуется использовать горячую (до +50С) воду. Если температура разрушаемого объекта выше 23 С и нет возможности понижения температуры затворения, применяется лингосульфонат технический в количестве до 0,5-5% от массы смеси, путем добавления его в воду.

Увеличение содержания воды в рабочей смеси способствует замедлению процесса образования трещин при разрушении объекта и уменьшает вероятность самопроизвольного выброса материала из шпура.

Техника безопасности

При работе с НРС-1 необходимо соблюдать технику безопасности, а именно:

• использовать защитные очки, респиратор и рукавицы, т.к. НРС-1 щелочная среда и вызывает ожоги при попадании на кожу;
• не заглядывать в шпуры, залитые рабочей смесью, т.к. возможен самопроизвольный выброс смеси, особенно в жаркое время года;
• при попадании вещества на кожу или глаза необходимо обильно смыть это место водой.

Скачать Инструкцию по работе

Невзрывчатая расширяющая смесь «Тихий взрыв»

Сфера применения и основное назначение

Тихий взрыв

Специализированная смесь «Тихий взрыв» предназначена для эффективного разрушения монолитных бетонных и железобетонных конструкций, расположенных вблизи жилых зданий, технических сооружений, инженерных коммуникаций, населенных пунктов и торговых центров. Практически бесшумный процесс разрушения высокопрочных конструкций абсолютно безопасен для окружающих людей и различных строений за счет отсутствия сейсмических колебаний, выбросов газообразных и твердых продуктов.

Расширяющуюся смесь, используемую без применения электрической или пневматической энергии, целесообразно применять в местах, где недопустимо использование стандартных взрывчатых веществ. Смесь невзрывчатая расширяющаяся «Тихий взрыв» успешно применяется для разрушения негабаритных блоков, рыхления фундаментных оснований и демонтажа железобетонных сооружений. Использование эффективного материала обеспечивает аккуратное и быстрое выполнение демонтажных операций на металлургических предприятиях, а также в наземном и подземном строительстве.

Характеристики и принцип действия

Невзрывчатая расширяющая смесь «Тихий взрыв» – порошок серого или белого цвета, негорючий, пылящий, взрывобезопасный со щелочными свойствами (рН=12,5). Суспензия, получаемая при смешивании сухой смеси с водой в заданных пропорциях, в процессе реакции гидратации порошка постепенно твердеет и значительно увеличивается в объеме. Расширяющаяся смесь создает мощное давление на стенки замкнутой полости (от 50 мПа до 150 мПа). Величина возникающего давления зависит от процентного содержания СаО в порошке.

Для достижение оптимального результата количество воды, добавленной к сухому порошку, не должно превышать величину 30 – 35%. Постепенное развитие напряжений в теле разрушаемого объекта достигает величин, существенно превышающих предельную прочность конструкционного материала при растяжении. Образование многочисленных трещин в теле объекта сопровождается их планомерным развитием и постепенным разрушением конструкции.

Скорость образования трещин зависит от прочностных характеристик объекта и температурных условий. Повышение температуры разрушаемого объекта провоцирует ускорение процессов трещинообразования. Время формирования трещин в материале прямо пропорционально показателям предела его прочности. Как правило, необходимое время для полноценного проявления свойств разрушающей смеси составляет от 12 до 20 часов.

В зависимости от температуры демонтируемого объекта, температура воды для полноценного затвердения смеси должна составлять в зимний период от +20 градусов до +50 градусов, а в летний период от +10 градусов до +20 градусов. Порошок невзрывчатой расширяющейся смеси «Тихий взрыв» необходимо хранить в фабричной упаковке на деревянных поддонах в сухом помещении при температуре, не превышающей +20 градусов Цельсия.

Технология разрушения объекта

Минимальные требования к разрушаемому объекту – две открытые поверхности, параллельные оси шпуров. Оптимальный вариант – свободны все 4 стороны объекта, параллельные оси шпуров. Для эффективного применения смеси формируются шпуры с периодичностью 200 мм – 250 мм. В процессе создания схемы бурения шпуров учитывается способ армирования объекта и предел прочности конструкционного материала. Требуемая величина фрагментов разрушенного объекта определяет необходимое количество шпуров и частоту их бурения.

При механизированной уборке обломков разрушенных конструкций допустимо получение крупных тяжеловесных фрагментов. Ручная разборка требует получения легко переносимых мелкогабаритных обломков. Сокращение расстояния между шпурами позволяет значительно ускорить разрушение объекта, при этом существенно увеличивается расход расширяющей смеси. Общее правило для всех вариантов расположения шпуров: расстояние до поверхности не должно превышать расстояния между соседними шпурами.

Для эффективного разрушительного воздействия шпуры должны располагаться по одной линии, строго параллельной открытой поверхности. При выполнении нескольких циклов разрушения второй цикл бурения шпуров выполняется при обязательном соблюдении стандартных требований по схеме расположения технологических отверстий. Увеличение глубины и диаметра шпура приводит к возрастанию давления, создаваемого расширяющимся материалом. Для качественного выполнения демонтажных работ целесообразно бурить шпуры на глубину, составляющую 90 – 95% глубины разрушаемых несущих конструкций и железобетонных объектов.

Оптимальный диаметр шпуров составляет 32 – 40 мм. Бурение шпуров диаметром, превышающим 40 мм, может спровоцировать самопроизвольный выброс расширяющегося материала из внутреннего объема шпура. Расход смеси «Тихий взрыв» зависит от диаметра шпура. К примеру, при диаметре технологического отверстия 32 мм расход материала на 1 метр шпура составляет 1,5 кг. При диаметре технологического отверстия 40 мм расход материала на 1 метр шпура составляет 2,0 кг. При разрушении объектов, средних по прочности, удельный расход материала составляет примерно 8 – 16,7 кг/м3 объема разрушаемого объекта. Для эффективного разрушения железобетонных конструкций расход расширяющейся смеси необходимо увеличить на 30%.

Шпуры в объектах с повышенным водопоглощением должны быть насыщены водой перед наполнением рабочей смесью. Повышенным водопоглощением обладают материалы, в которых в чистом сухом шпуре, полностью залитом водой, за 30 минут уровень воды опускается более чем на 6 сантиметров (на 1 погонный метр шпура). При подготовке объектов с повышенным водопоглощением все шпуры полностью наполняют водой на 30 минут, затем воду из шпуров удаляют при помощи сжатого воздуха или другим методом. Освобожденные шпуры заполняются рабочей смесью полностью, до устья отверстия. После заливки рабочей смеси «Тихий взрыв» необходимо обеспечить защиту устьев шпуров от контактов с водой из атмосферных осадков, а также предохранить отверстия от прямого попадания солнечных лучей. При возникновении мельчайших трещин необходимо поливать объект водой. Аккуратное распыление воды в зоне появления трещин обеспечивает быстрое увеличение их ширины.

Меры предосторожности

• При работе с расширяющейся смесью необходимо:
• Использовать рукавицы, защитные очки и респиратор во избежание негативного воздействия щелочной среды;
• Соблюдать особую осторожность возле шпуров в жаркое время из-за риска самопроизвольного выброса рабочей смеси;
• При попадании смеси в глаза или на кожу необходимо тщательно промыть обильным количеством воды.

Сотрудниками ВНИИстром им. П.П. Будникова в середине 80-х годов прошлого века разработана и внедрена технология невзрывчатого разрушающего средства НРС-1, а также испытана и внедрена более чем на 200 объектах технология его применения.

Технология его производства очень схожа с технологией производства извести, отличие в параметрах обжига и в помоле с регулирующими добавками.  

Принцип действия НРС-1 заключается в расширении твердеющей водной суспензии, давление при этом превосходит 50 МПа, что превосходит ближайшие зарубежные аналоги, например «Breastar», Япония. 

В объекте (бетон, железобетон, гранит, мрамор и т.п.), подлежащем разрушению (разделению на блоки), бурятся шпуры, в которые заливается водная суспензия НРС-1. НРС-1 гидратируется, твердея и увеличиваясь в объеме, что приводит объект к разрушению (разделению на блоки). Разрушение происходит постепенно, с высоким уровнем безопасности. 

В 1989 году за данную разработку коллектив был удостоен Премии Совета Министров СССР в области строительства и архитектуры.

ПРИМЕНЕНИЕ НРС

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ  

1.1. Назначение
С 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. Характеристика
НРС 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 действия
При 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.

2. 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.

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 НРС
4 – шпуры, подготовленные к заливке рабочей смесью;
5 – горизонтальная природная трещина.

3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ

3.1. Бурение шпуров в объектах, подлежащих разрушению, осуществляется главным образом с помощью перфораторов, могут использоваться станки с алмазными кольцевыми сверлами.

Рабочим инструментом перфораторов являются коронки различных типов:

• долотчатые пластинчатые – КПД,
• крестовые пластинчатые – ККП,
• долотчатые штыревые – КДШ,
• трехперые штыревые – КТШ и др.

По ГОСТ 17196—77 Характеристики некоторых перфораторов и коронок даны в приложении.

3.2. При большом объеме буровых работ рекомендуется применять установки строчного бурения.

4. 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 ⁰С. 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:

1. Чистый сухой шпур (один или несколько, в зависимости от размера объекта) заливается полностью водой.
2. 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.
3. 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 трещин
1 — 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 разрушения
a. беспорядочное разрушение
b. направленное разрушение

1 — шпуры заполненные рабочей смесью
2 – 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 шпуров
b. 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).

5. 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 ⁰С и не более +25 ⁰С.

Чем выше температура объекта, тем холоднее должна быть вода затворения.

НАПРИМЕР: при температуре объекта +25 ⁰Стемпература воды должна быть не выше 15-18 ⁰С (в противном случае возможен самопроизвольный выброс смеси из шпура), а при температуре объекта +2+3 ⁰С необходимо использовать горячую (40-50 ⁰С) воду (в противном случае время разрушения объекта увеличивается).

6. 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 30⁰С,
• 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.

7. 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.

8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

• Порошок НРС и рабочая смесь обладают щелочной реакцией, что обусловливает необходимость при работе техники безопасности.
• При работе с НРС необходимо использовать защитные очки, респиратор, рукавицы.
• Смыть рабочую смесь, если она попала на кожу.
• Не заглядывать в шпуры, залитые рабочей смесью, т.к. возможен самопроизвольный выброс смеси, особенно при работе в жаркое время года.
• Обратитесь к врачу, если НРС попало в глаза.
• Установить в зоне работ ограждения и предупреждающие об опасности надписи.

Оглавление

• ПРИГОТОВЛНИЕ РАБОЧЕЙ СМЕСИ И ЗАПОЛНЕНИЕ ЕЮ ШПУРОВ.
• ПОРЯДОК ВЕДЕНИЯ РАБОТ
• БУРЕНИЕ ШПУРОВ И ИХ ПОДГОТОВКА
• ПОРЯДОК ВЕДЕНИЯ РАБОТ
• ПРИМЕНЕНИЕ НРС
  • 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ  
• ПРИМЕНЕНИЕ НРС
  • 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ  
• ОБРАЗОВАНИЕ ТРЕЩИН, ВЫБРОС
• РАЗБОРКА ОБЪЕКТА
• РАЗБОРКА ОБЪЕКТА

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:

1. Чистый сухой шпур (один или несколько, в зависимости от размера объекта) заливается полностью водой.
2. 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.
3. 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.

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Невзрывчатая расширяющая смесь НРС-1 (разрушитель бетона) предназначена для разрушения объектов в стеснённых условиях, т.е. в действующих цехах, вблизи зданий и сооружений, транспортных магистралей, промышленных коммуникаций, населённых пунктов и т.д.

Отличается полной безопасностью для окружающей среды, т.к. процесс разрушения не вызывает шума, не сопровождается сейсмическими колебаниями, выбросами твёрдых или газообразных продуктов. Не требует применения никаких видов энергии (ни электрической, ни пневматической).  НРС-1 целесообразно применять там, где невозможно применить ВВ.

Основной областью применения НРС-1 является рыхление фундаментов, разделка негабаритных блоков, разрушение зданий и сооружений, бетона. НРС-1 также может быть использована при ликвидации отдельных монолитных бетонных и железобетонных конструкций в процессе наземного и подземного строительства, а также на других производствах, например, на металлургических заводах.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СМЕСИ И ПРИНЦИП РАЗРУШАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ

Невзрывчатая расширяющая смесь НРС-1 представляет собой порошок чаще всего белого или серого цвета, пылящий, негорючий, взрывобезопасный, обладающий щелочными свойствами (рН=12,5)

При смешивании НРС-1 с водой образуется смесь (суспензия), которая, будучи залита в частично или полностью замкнутую полость (например, шпур) в каком-либо объекте, постепенно, в результате реакции гидратации порошка, твердеет и увеличивается при этом в объёме. Количество воды в порошке НРС-1 не должно превышать 30…35%. В противном случае давление расширения резко снижается. Увеличение объема сопровождается развитием давления от 50 до 150 мПа на стенки шпура, величина которого зависит от содержания в порошке СаО. При этом в теле разрушаемого объекта развиваются напряжения, значения которых может превышать его предельную прочность при растяжении, что и приводит к разрушению объекта. Эффект разрушения выражается в образовании в теле объекта трещин с их развитием во времени.

Обычно образование трещин происходит в зависимости от температуры объекта и его характеристик в пределах от 12 до 20 часов. Чем выше предел прочности, тем больше время образования трещин. Повышение температуры объекта способствует ускорению образования трещин.

Температура воды для затворения НРС-1 в летний период должна составлять (в зависимости от температуры разрушаемого объекта) от 10 до 20 градусов Цельсия, в зимний период – от 20 до 50 градусов Цельсия.

Хранить смесь НРС-1 необходимо в сухом помещении на деревянных поддонах при температуре не выше 20 градусов Цельсия. Гарантийный срок хранения – 6 месяцев.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРУШЕНИЯ ОБЪЕКТА НРС-1

Разрушаемый объект должен иметь параллельно оси шпуров хотя бы две открытые поверхности (оптимальный вариант содержит в себе требование свободы всех четырёх сторон объекта в упомянутом направлении).

Расстояние между шпурами должно составлять 200…250 мм. Основными характеристиками разрушаемого объекта, учитываемые при разработке схемы бурения шпуров, являются: предел прочности при разрыве материала объекта и параметры его армирования. Причем число шпуров будет тем меньше, чем больше будут габариты частей (блоков), образующихся при разрушении объекта, а именно: для ручной разборки кусковатость разрушенного объекта должна быть меньше, чем для разборки с применением механизмов. Уменьшение расстояния между шпурами ускоряет процесс разрушения объекта, но вызывает повышенный расход порошка. Во всех случаях расстояние от шпуров до открытой поверхности должно быть не более расстояния между шпурами.

Шпуры следует располагать в одну линию параллельно открытой поверхности. Если поверхность объекта такова, что за один приём не достигается его полное разрушение, то необходимо произвести второй цикл разрушения, соблюдая все требования по схеме расположения шпуров.

Чем больше глубина шпура и его диаметр, тем больше развиваемое давление расширения. Исходя из практики рациональная глубина шпуров должна составлять 90…95% от проектной глубины разрушаемого объекта.

Шпуры рекомендуется бурить диаметром 32…40 мм (при использовании шпуров диаметром более 40мм возрастает вероятность самопроизвольного выброса материала из шпура).

Расход невзрывчатого расширяющегося смеси на 1 м шпура диаметром 32мм составляет 1,5кг, а 40мм – 2,0кг. Удельный расход невзрывчатого материала должен приниматься равным 8,0…16,7 кг/м3 разрушаемого объекта. При разрушении железобетонных конструкций расход должен быть увеличен на 30%.

Если объект характеризуется повышенным водопоглащением, (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 опустится более чем на 6 см. (в расчете на 1 пог. м. шпура) то шпуры перед заполнением рабочей смесью необходимо насытить водой. Для этого все шпуры заполняют жидкостью до устья на 30 мин, после чего жидкость из шпуров удаляют сжатым воздухом или другим способом, а сами шпуры заполняют после этого рабочей смесью.

Шпуры заливаются рабочей смесью до устья. После заливки рабочей смесью необходимо защитить устья шпуров от действия воды (например, при дожде) и экранировать от прямого нагрева солнечными лучами.

Рекомендуется после появления даже волосяных трещин, полить объект водой. Распыление воды на поверхность разрушаемого объекта в зоне образования трещин (увлажнение зоны) способствует увеличению их ширины.

Схемы бурения

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Порядок разрушения объекта.

Процесс разрушения объекта состоит из следующих технологических операций:

подготовка объекта к разрушению (освобождение объекта от оборудования, очистка его от земли, мусора, обкопка и разметка участков разрушения и т.д.);
бурение шпуров в соответствии с разметкой (схемой);
приготовление рабочей суспензии и заполнение шпуров;
приготовление забойки (в случае необходимости) и заполнение ею шпуров;
распыление жидкости на поверхности разрушаемого объекта для повышения интенсивности образования трещин;
разборка объекта (оголение и последующая резка арматуры, удаление частей разрушенного объекта из зоны разрушения);
Наиболее трудоёмким процессом в комплексе работ, определяющим, в основном, продолжительность, себестоимость и удельные трудовые затраты разрушения 1 м3 объекта, является бурение шпуров.

В процессе подготовки к разрушению объекта (например, строительных конструкций) должны выполнятся:

обследование объекта;
изучение условий производства работ с учетом имеющегося подъемно-транспортного оборудования;
разработка технологической карты (регламента работ);
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;
указание по технике приготовления рабочей смеси и последовательности ее заливки в шпуры,
указания по технике безопасности.
инструктаж персонала, выполняющего работы
Оборудование для бурения шпуров

Бурение шпуров в объекте осуществляется с помощью перфораторов, могут использоваться станки с алмазными кольцевыми сверлами. Рабочим инструментом перфоратора являются коронки различных типов: долотчатые пластинчатые- КПД, крестовые пластинчатые- ККП, долотчатые штыревые- КДШ, трехперые штыревые КТШ и др. по ГОСТ 17196-77.

Для бурения шпуров оптимального диаметра (32…40 мм) должны применятся коронки специального назначения; для шпуров диаметром 42…43 мм – коронки, применяемые при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок в угольных шахтах; 52…53 мм – коронки, применяемые в вертикальных шахтных стволах. При большом объеме буровых работ рекомендуется применять установки строчного бурения.

Скачать Схему бурения шпуров (рисунки)

Основными характеристиками разрушаемого объекта, учитываемыми при разработке схемы бурения шпуров, являются: предел прочности при разрыве материала объекта (разр.) и параметры его армирования (для железобетона).

Расстояние между шпурами (шаг) ориентировочно можно определить, пользуясь следующей эмпирической формулой:

L= 1000 D/g , где D- диаметр шпура в (см), g- предел прочности при разрыве материала объекта, кгс/см2

Полученная по расчету величина расстояния между шпурами уточняться в процессе пробных разрушений.

Основным принципом при проектировании схемы бурения шпуров, обеспечивающим наибольшую эффективность работ, является стремление выполнить, возможно, меньший объем буровых работ применительно к конкретному объекту.

Приготовление рабочей смеси и заполнение ею шпуров.

Для приготовления рабочей смеси требуются:

весы для взвешивания порошка;
емкость для смешивания порошка с водой и мерный сосуд для дозировки воды;
смеситель (при большом объеме работ);
Приготовление рабочей смеси осуществляется следующим образом. В ведро вливают, например, 2 л воды. Затем в ведро постепенно всыпают 6 кг порошка интенсивно размешивая рабочую смесь вручную палкой или смесителем. Перемешивание ведут до получения массы хорошей текучести, без видимых комков. Время перемешивания массы не должно превышать 5…8 мин.

Следует учитывать, что чем выше температура объекта, тем холоднее должна быть вода для затворения порошка. При низких (ниже 0 С) температурах объекта рекомендуется использовать горячую (до +50С) воду. Если температура разрушаемого объекта выше 23 С и нет возможности понижения температуры затворения, применяется лингосульфонат технический в количестве до 0,5-5% от массы смеси, путем добавления его в воду.

Увеличение содержания воды в рабочей смеси способствует замедлению процесса образования трещин при разрушении объекта и уменьшает вероятность самопроизвольного выброса материала из шпура.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При работе с НРС-1 необходимо соблюдать технику безопасности, а именно:

использовать защитные очки, респиратор и рукавицы, т.к. НРС-1 щелочная среда и вызывает ожоги при попадании на кожу;
не заглядывать в шпуры, залитые рабочей смесью, т.к. возможен самопроизвольный выброс смеси, особенно в жаркое время года;
при попадании вещества на кожу или глаза необходимо обильно смыть это место водой.