专利名称：混凝土软化破碎方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土软化破碎方法，特别涉及到利用物理、化学等原理对在建筑施工中必须去除的多余的混凝土或需要拆除的临时性混凝土构件的一种软化破碎方法。
在建筑施工中，为了保证建筑构件的质量和施工的方便，在进行建筑设计的时候，留有一定的工艺余量，而这些余量，在整个工程的配合中，是没有意义的，因此，当某一建筑构件浇注以后，就必须把多余的工艺余量去除。此外，需要拆除的临时性钢筋混凝土构件，也需要破碎，如大型临时水坝、围堰、大型设备基础、临时锚固用地牛、大构件力学试验支墩、反力架、国防工程中的临时防御工事等等。
目前，将建筑构件中的多余混凝土或需要拆除的临时性钢筋混凝土构件破碎的方法有1.净态膨胀法-用电钻在要去除的混凝土中钻眼，然后填塞膨胀剂，只能将混凝土胀裂，但体积仍很大，还得人工破碎后才能运走。
2.爆炸法-用电钻钻炮眼，在炮眼里填炸药，用雷管引爆，能达到破碎的目的，但不太安全，尤其是在城市、集镇等建筑物密集的地方。
3.人工凿碎法-用人工慢慢凿碎，虽能达到破碎的目的，但是占很长工期，影响施工，而且还不安全。如在钻孔灌柱桩桩头破碎处理上采用人工凿碎法，将更加麻烦。它先要在桩顶标高以上用钢凿在桩头的外圆面凿一圈，然后将卷扬机的钢丝绳套结在圈上，启动卷扬机，将桩头拉断，再用吊车吊到平板车上，运到可以弃置的地方，然后再用人工慢慢的凿碎，如在原地凿碎，既不安全，又占工期，影响到板桩围楞支撑和井点降水的费用。
本发明的目的就是为建筑行业推广出一种新的、省力、省时、效果好的混凝土软化破碎方法。
本发明的实质，是在混凝土中预埋临时插管(杆)、并在膨胀孔和插管(杆)表面敷以药剂，然后拔管(杆)，充分利用其药物的化学作用并加以机械破碎的一种新的混凝土软化破碎方法。
为了达到本发明的目的，混凝土软化破碎方法，应按照下列工作顺序进行;
根据建筑构件的顶面设计标高，确定一个预留的安全高度和膨胀孔的深度;
在若干个插管(杆)的外圆表面上涂敷好药剂;
在混凝土灌注构件后，混凝土构件凝固结硬前，将插管(杆)从构件的垂直方向均布插入处于塑性状态的混凝土构件内，插管(杆)的底端在安全高度的上方;
将插管(杆)拔出;
在拔管(杆)后形成的膨胀孔的内壁上涂敷另一种药剂;
用膨胀器在膨胀孔内旋转，挤碎孔壁的混凝土;
去除混凝土构件设计标高以上的混凝土及多余之钢筋。
采用本发明的积极效果是由于随着混凝土浇筑完立即同步进行处理，首先是快、不占工期，由于混凝土尚未终凝，处理非常省力，因而也特别经济，破碎的块体小，运输处理方便，也可以做碎石垫层，钢筋可以回收。
本发明通过一具体的实施例作进一步的描述。
图1为灌注桩正视剖面图;
图2为灌注桩的俯视图;
图3为插管(杆)4的正视图;
图4为膨胀器;
图5为锥形铁楔的正视图;
图6为锥形铁楔的俯视图;
本发明曾在某一机关事务所高层桩基做二根桩试验，成功后正式用于办公大楼的灌桩工程中，该大楼二十层高，桩径470cm，整个桩长47m，桩顶标高为-5m，处理插孔深度4.7m，共计桩数174根，下面详谈本发明的实施步骤1.确定预留安全高度2和膨胀孔3的深度。根据原设计图纸，本灌注桩的桩顶设计标高1为-5m，并确定一个预留的安全高度2为20公分，(即标高在-5m和-4.8m之间)，安全高度2在本方法中是必不可少的，因为在插管(杆)4插入灌注桩时会将上面夹有泥浆的沙浆带入膨胀孔3的一定的深度，如果这些混合泥沙浆进入永存的混凝土构件中，将会影响到这些构件的强度，就拿本实施例来说，如果由于插管(杆)4插入灌注桩，而将混合泥沙浆挤入设计标高1以下部分的话，将会影响今后基桩的质量，进而影响建筑物的强度，所以设计了20公分的安全高度2，就将可能挤下来的混合泥沙浆，挡在安全高度2的上方，最多只能渗透一部分到安全高度2中，但是绝不会进入顶面设计标高以下部分。因此，保证了永久构件的质量，而安全高度2也是需要清除的部分，混入一些混合泥砂浆反而有利于粉碎去除。然后确定膨胀孔3的深度，安全高度的上标高到地面之间的高度，便是膨胀孔3的深度;本实施例的地面标高正好海拔-0.10m所以膨胀孔的深度为4.7m，根据灌注桩的桩径和膨胀孔3的深度，确定插管(杆)4的管(杆)径和长度。插管(杆)4可以是金属空心管，也可以是金属实心杆，本实施例采用的2″空心金属管，一般而言，插管(杆)的直径以1.5″-2″为宜，管(杆)径过大操作不便，插入困难;管(杆)径过小则拔管(杆)后，膨胀孔3易合拢或堵塞不起作用。管(杆)一定要直，弯曲不能用。插管(杆)4的长度-膨胀孔3的深度+插管(杆)地面留出高度，一般地面留出高度与桩顶安全高度相同，常取20公分到30公分之间，这样，拔管(杆)时就很方便，插管的下端呈一圆锥体，可以是金属圆锥体，也可以是木质或其他物质的圆锥体，这样插入砼时，阻力很小，同时要求锥体的最大处外径不得大于插管(杆)的外径，以保证拔管(杆)的方便，本实施例采用的是20多公分长的木质圆锥体，插管(杆)表面要求基本平整，不得有毛刺，焊疤、凹陷、弯曲等，插管(杆)4也可用竹杆，木杆等制成。插管(杆)4上端离尽头5公分处径向钻一φ13mm的通孔5，以便用φ12mm洋圆插入，可以扭转插管(杆)。
2.调制药剂。按照下列药物及百分比进行调制软化剂及高效减水剂(2∶1) 79%(先用二倍水化开)膨胀剂(Ca 8%，Al2O32%) 10%聚凝剂(聚丙稀酸胺) 1%(先用20cc酒精化开)调凝剂(Ca SO2) 3%发泡剂(松香、肥皂) 2%(先用50cc水化肥皂再加松香粉)固凝剂(CMC等) 5%(先用5倍温水化开)。
软化剂(酒石酸钾钠)能使膨胀孔壁表面砼软化，膨胀剂和发泡剂使膨胀孔表面砼疏松，固凝剂使药剂粘附于插管(杆)表面，调凝剂控制凝固时间，聚凝剂使泥水分离，泌出多余的清水。一般配制药剂以三公斤一次为宜，将各种药按上述配比掺在一起，调成稀浆状。
3.涂药在插管4插入砼前的一小时，用漆刷将药剂涂在插管(杆)4表面上，主要涂于插管一米以下的中下段部分，每平方米约用药剂0.4kg，在一米以上的插管部分的外圆面上所涂的药剂另加少量的快凝剂(Fa)。
4.插管灌注桩浇注完毕，移开钻架1插管4上的药剂稍经干涸，便可垂直插入灌注桩内，在插管时，力求每个膨胀孔3之间均布，这样效果最佳，如本实施的插管时呈丰字形(见图2)，桩径较小时，可呈等边三角形。插管时，可逐管插入，也可多根管同时插入，这样可提高效率，但需另做专用工具。插完管，应将孔内渗出泥浆水吸干。
5.扭转插管(杆)4插管后，每隔半小时，将每根插管(杆)4扭转一下，一小时后，每隔15分钟扭转一次，直至混凝土和沙浆中的分泌水，慢慢沿管壁流渗完毕，直至初凝状态。扭转插管(杆)4时，可在插管(杆)4上端的销孔5内插一洋圆作手柄，可自由扭转插管，既省力，又方便。
6.拔管(杆)拔管前应先将插管上面的淤泥浆水清除干净，以防流入孔中堵塞。拔管时间应视不同气温和不同牌号的水泥而定，参考下表夏季气温35℃-38℃ 525＃普硅水泥 拔管时间一小时半到二小时525＃矿渣水泥 拔管时间一小时三刻到二小时25℃-34℃ 525＃普硅水泥 拔管时间二小时到二小时半525＃矿渣水泥 拔管时间二小时十分到二小时四十分10℃-24℃ 525＃普硅水泥 拔管时间二小时十分到二小时四十分525＃矿渣水泥 拔管时间二小时二十分到二小时五十分冬季气温0℃-9℃ 525＃普硅水泥 拔管时间二小时半到三小时525＃矿渣水泥 拔管时间二小时三刻到三小时以上参数时间，25℃从上混凝土中掺0.25%减水剂，0.25%缓凝剂;25℃以下，混凝土中掺0.25%减水剂，不掺缓凝剂，如情况变化，应视具体情况选定拔管时间，如采用425＃水泥，拔管时间应按上述的时间档次相应推迟十分钟。拔管最简单的方法是利用杠杆撬拔，也可利用卷扬机吊拔。拔出的插管(杆)4必须随即冲刷干净放妥，放置时防止弯曲，以便以后反复使用。
7.向膨胀孔3内浇药，一般用草酸涂浇于膨胀孔3的内壁，使之浸蚀水泥和石子，便于破碎。
8.向膨胀孔3内投入干冰，在孔内涂药后不久，即将干冰投入膨胀孔中，以吸收水泥的水化热，降低温度，使砼推迟硬化或使其冻松，投放量可多可少，多则效果好，一般每孔10克干冰。然后用废纸将每只孔口封住。
9.旋转挤碎 在投放干冰后的半至一小时，用膨胀器(见图4)逐一插入每只膨胀孔3中旋转，此时混凝土内部终凝固化，而孔壁表面尚嫩软，膨胀器的工作端是一金属棱形体，因其棱形翼的最宽处大于孔径一倍，当膨胀器插入膨胀孔3时，其棱形翼就将孔与孔之间2-3公分厚尚软嫩的间隔胀开，使孔与孔相连通，形成大缝，由于插管时呈“丰”字形，经膨胀器挤胀后，形成三横一直四条缝，将整个圆形桩分隔在八块板，这样挖土后凿开拾多公分后的砼保护层，就很容易各块击破了。
10.击楔胀裂图5图6，是一锥形铁楔，工作时将小端对着膨胀孔，用铁锤敲击铁楔的大端，因为混凝土受胀拉的能力只有受压能力的七分之一，所以用锤敲击时，很容易将砼劈开。
11.去除多余的钢筋和混凝土按照常规的办法，刈去多余的钢筋，并用风镐凿平桩顶标高面，即凿去预留的20公分安全高度。即告完成。
权利要求
1.一种混凝土软化破碎方法，此方法按照下列顺序进行根据建筑构件的顶面设计标高1，确定一个预留的安全高度2和膨胀孔3的深度，在若干个插管(杆)4的外圆表面上涂敷好药剂，在混凝土灌注构件后，混凝土构件凝固结硬前，将插管(杆)4从构件的垂直方向均布插入处于塑性状态的混凝土构件内，插管(杆)4的底端在安全高度2的上方，将插管(杆)4拔出，在拔管(杆)后形成的膨胀孔3的内壁上涂敷另一种药剂，用膨胀器(图4)在膨胀孔3内旋转，去除混凝土构件设计标高以上的混凝土及多余的钢筋。
2.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是所述的安全高度2一般在20公分到30公分之间，膨胀孔3的孔径一般在1.5英寸到2英寸之间，安全高度2到建筑构件工艺顶面6的距离即为膨胀孔3的深度。
3.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是插管(杆)4的外圆表面上涂敷的药剂，应按照下列药物及百分比进行调制软化剂及高效减水剂(2∶1) 79%(先用二倍水化开)膨胀剂(Ca 8%，Al O 2%) 10%聚凝剂(聚丙稀酸胺) 1%(先用20cc酒精化开)调凝剂(Ca SO) 3%发泡剂(松香、肥皂) 2%(先用50cc水化肥皂再加松香粉)固凝剂(CMC等) 5%(先用5倍温水化开)。
4.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是插管(杆)4是一金属空心管或一金属实心杆，插管(杆)4的外圆直径1.5英寸到2英寸为宜，其下端是一圆锥体7，用金属或其他物质做成，圆锥体7的最大外径不得大于插管(杆)4的外径，在插管(杆)4的地面留出高度8处有一径向通孔5。
5.根据权利要求4所述的混凝土软化破碎方法，其特征是插管(杆)4的地面留出高度8等于安全高度2，一般在20公分到30公分之间，径向通孔5的孔径φ11-φ21(毫米)。
6.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是插管(杆)4在插入混凝土前的一小时，将调制好的药剂涂于插管(杆)4上，稍经干涸，便可垂直插入混凝土构件中，插管时，力求每个膨胀孔3之间均匀分布，可逐管插入，也可多管同时插入，插管(杆)4的底端与建筑构件的顶面设计标高1之间留一安全高度2。
7.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是拔管(杆)时间应视不同气温和不同牌号的水泥而定，参考如下35℃-38℃ 525＃普硅水泥 拔管时间一小时半到二小时525＃矿渣水泥 拔管时间一小时三刻到二小时25℃-34℃ 525＃普硅水泥 拔管时间二小时到二小时半525＃矿渣水泥 拔管时间二小时十分到二小时四十分10℃-24℃ 525＃普硅水泥 拔管时间二小时十分到二小时四十分525＃矿渣水泥 拔管时间二小时二十分到二小时五十分0℃-9℃ 525＃普硅水泥 拔管时间二小时半到三小时525＃矿渣水泥 拔管时间二小时三刻到三小时一刻如采用425＃水泥，拔管时间应按上述时间档次相应推迟10分钟。
8.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是拔管(杆)的方法是在通孔5穿过一圆棒，利用杠杆撬拔或利用卷扬机吊拔。
9.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是在拔管后形成的膨胀孔3的内壁上涂浇草酸，然后再向孔内投放干冰，最后用废纸将每只孔口封住。
10.根据权利要求1所述的混凝土软化破碎方法，其特征是向膨胀孔3投放干冰后的半至一小时，用膨胀器(图4)逐一插入每只膨胀孔3中旋转。
11.根据权利要求10所述的混凝土软化破碎方法，其特征是膨胀器(图4)的工作端是一金属棱形体，其棱形翼的最宽处大于膨胀孔3的孔径。
全文摘要
一种混凝土软化破碎方法，特别涉及到利用物理、化学等原理对在建筑施工中必须去除的多余的混凝土或需要拆除的临时性混凝土构件的一种软化破碎方法。在混凝土构件凝固结硬前，将涂以药剂的插管垂直插入处以塑性状态的混凝土中，然后拔出插管，在混凝土中形成很多均布的膨胀孔，在孔中再涂另一种药剂，再经挤裂敲击，最后达到去除多余混凝土的目的。它比现行的方法省力、省时、效果好。
文档编号E04G23/08GK1050424SQ8910744
公开日1991年4月3日 申请日期1989年9月21日 优先权日1989年9月21日
发明者杨森 申请人:杨森