Các giải pháp phá đá bê tông hiện nay

Thứ ba - 25/04/2017 14:11

Phá bê tông hay tách, phá đá là công đoạn phổ biến trong phá dỡ công trình xây dựng và khai thác đá. Các phương pháp tách/ phá đá và bê tông truyền thống thường sử dụng chất nổ, búa thủy lực, khoan, cưa, cắt,… đòi hỏi không gian lớn, gây tiếng ồn, độ rung lắc cao, phát thải mảnh văng và bụi nguy hại cho con người và môi trường xung quanh. Sử dụng bột nở để phá bê tông/đá được xem là giải pháp hữu hiệu khắc phục được những nhược điểm của phương pháp dùng chất nổ hoặc biện pháp cường lực truyền thống.

Những lưu ý khi phá đá bằng thuốc nổ

+ Có hồ sơ thiết kế khai thác mỏ đá, hộ chiếu nổ mìn đã được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt, trong đó xác định rõ phạm vi, trữ lượng, cường độ khai thác, cấu tạo bờ mỏ, phân tầng phân đợt khai thác, dây chuyền công nghệ khoan nổ, phương tiện bốc xúc và vận chuyển đá, chủng loại và số lượng máy móc, thiết bị khoan nổ, quy hoạch giao thông và thoát nước cho mỏ, bố trí nhà cửa, lán trại, kho bãi v.v… và các quy định cụ thể về an toàn khi khai thác mỏ;

+ Trước khi khai thác phải bóc bỏ tầng phủ và nổ mìn thí nghiệm hiện trường để xác định lượng hao thuốc nổ đơn vị q phù hợp với từng loại đá và điều kiện khoan nổ khác nhau trong mỏ;

+ Áp dụng phương pháp nổ vi sai với các sơ đồ gây nổ vi sai phù hợp và hình thức nạp thuốc nổ trong lỗ khoan là phân đoạn;

+ Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật để xác định mức độ đập vỡ tối ưu đối với các phương án nổ mìn trên cơ sở tổng kinh phí về vật liệu nổ, khoan nổ, bốc xúc và gia công lại (nếu cần) là nhỏ nhất.

- Dựa vào chiều cao tầng khoan nổ, tính chất cơ lý của đá và cường độ khai thác để lựa chọn phương pháp khoan nổ và xác định đường kính tối ưu của mũi khoan.

- Căn cứ vào kích thước quy định của hòn đá được tạo thành sau khi nổ để chọn loại phương tiện và số lượng phương tiện bốc xúc, sàng lọc và vận chuyển sản phẩm đá ra khỏi khu vực nổ mìn.

-  Điều chỉnh độ vỡ vụn của đá khi nổ mìn để giảm sản lượng các loại đá không đúng kích cỡ hoặc để tăng sản lượng đá cỡ lớn theo yêu cầu của thiết kế. Có thể áp dụng các biện pháp sau đây để điều chỉnh độ vỡ vụn của khối đá khi nổ mìn:

+ Thay đổi khoảng cách giữa các lỗ khoan và giữa các hàng lỗ khoan nhưng giữ nguyên lượng hao thuốc đơn vị q;

+ Thay đổi lượng tiêu hao thuốc nổ đơn vị q và phân bố thuốc nổ trong địa khối phải nổ phá;

+ Thay đổi góc nghiêng của các lỗ khoan nổ so với đường thẳng đứng;

+ Thay đổi số lượng hàng mìn đặt trong các lỗ khoan;

+ Tăng thời gian tác động của năng lượng nổ vào khối đá cần nổ phá bằng cách phân đoạn không khí trong bao thuốc;

+ Kết hợp dùng các phương pháp nổ vi sai đảm bảo sự va đập vào nhau giữa các cục đá đã bị phá vỡ;

+ Quây các khối cần nổ phá bằng các mặt thoáng tạo ra do nổ phá sơ bộ.

- Khi dùng phương pháp nổ mìn buồng và nổ mìn hầm để khai thác đá cần lưu ý:

+ Nếu hầm nạp thuốc ở sát ngay giếng đứng hoặc hầm ngang được tạo ra để nạp thuốc thì sau khi đã nạp xong thuốc nổ phải nạp đầy bua vào giếng hoặc hầm nạp thuốc này bằng đất hoặc cát (có đầm nện kỹ) suốt chiều dài của chúng;

+ Nếu hầm nạp thuốc được nối với giếng hoặc hầm ngang bằng các hầm ngách thì phải lấp đầy các hầm ngách này và một đoạn dài tối thiểu 3,0 m tiếp theo của hầm ngang. Với các giếng đứng thì phải lấp đầy toàn bộ chiều sâu của giếng;

+ Trong quá trình thi công đào hầm phải có biện pháp gia cố thích hợp để giữ ổn định các thành vách của buồng nạp thuốc nổ, giếng, hầm ngang và hầm ngách. Trên cửa vào phải làm một mái chắn chìa ra ngoài để đề phòng các hòn đá từ trên cao rơi xuống.

 

Cách phá đá bê tông bằng búa phá đá.

Búa phá đá là 1 công cụ rất hữu ích nhưng bạn hãy chắc chắn nắm rõ các điều trên để sử dụng chúng 1 cách có hiệu quả và đảm bảo được an toàn cho chính mình. Một công cụ hữu ích khi bạn có nhu cầu xây dựng và tu sửa.Nó giúp tiết kiệm thời gian và giảm thiểu được nhiều chi phí về nhân công so với phương pháp phá hủy truyền thống.

Với công suất lớn búa phá đá có khả năng phá hủy cao,bạn nên chắc chắn hiểu rõ cách sử dụng trước khi tiến hành sửa chữa.Sau đây công ty chuyên cung cấp về lĩnh vực búa phá đá Tùng Linh sẽ đưa ra 1 số lưu ý khi sử dụng búa phá đá:

- Ta di chuyển mũi búa vào điểm cần đập, đặt mũi búa từ mép ngoài đập dần vào trong không đập cố định một khối đá quá lớn. Chúng ta chỉ đập trong khoảng 30 giây cho mỗi lần đập, nếu quá khoảng thời gian 30 giây sẽ gây nguy hại cho búa. Trong trường hợp khối đá không vỡ ta cần đổi vị trí khác khoảng cách đặt mũi búa đập phù hợp sẽ quyết định đến hiệu năng cũng như việc tiêu hao nhiêu

- Chúng ta phải chọn góc đập phù hợp so với bề mặt phiến đá góc đập tốt nhất là vuông góc với bề mặt phiến đá, nếu góc đạp khong phù hợp sẽ làm mũi búa bị trượt nhanh mòn cũng có thể dẫn đến gãy búa.

Không được dung búa thủy lực như búa tạ:

 - Lưu ý không bao giờ được sủ dụng búa thủy lực như búa tạ thông thường hậu quả của hành động này là cả búa và xe đào sẽ bị hỏng.

Không dùng mũi búa đập vào lòng đất:

 

 - Nếu dùng mũi búa đập vào long đất mà búa không lắc để nhả những thứ bụi bẩn ra và mũi búa trong long đất không có vật rắn cần làm vỡ thì mũi búa sẽ nhanh chóng nung đỏ và mũi búa nhanh mòn nên điều này không được cho phép. Bụi bẩn sẽ làm giảm sức mạnh của búa  trong thời gian sử dụng.

- Điều quan trọng được quan tâm nhất ở đây đó chính là vấn đề đảm bảo an toàn lao động.Bạn nên sử dụng các thiết bị bảo hộ như : gang tay,kính bảo hộ, ủng,bịt tai…Trong đó kính bảo hộ rất quan trọng để bảo vệ mắt bạn tránh khỏi các mảnh vỡ nhỏ bắn ra từ bê tông.

- Bạn nên chọn chế độ sử dụng đúng bề mặt cần phá dỡ.Nếu bạn sử dụng 1 búa phá đá điện tử bạn nên yêu cầu giúp đỡ từ phía nhà cung cấp.

- Đặt búa phá đá trực tiếp trên bề mặt cần phá dỡ,bắt đầu từ phá từ bên ngoài và di chuyển dần vào phía trong.Bạn không nên tì người vào máy cũng như cố gắng nâng lên khi máy đang hoạt động.Máy sẽ tự xâm nhập và phá dỡ các bề mặt mà không cần bạn phải tốn quá nhiều sức lực.

- Một khi bạn đã khoan được 1 điểm đủ sâu ở vị trí cần phá dỡ,bạn nên tắt máy rồi nâng lên.Sau đó,bạn sẽ tiếp tục đào quanh vị trị đó.giữ cho búa phá đá  nghiêng,bằng cách đó bạn có thể sử dụng búa khoan như 1 đòn bẩy để tháo dở dần các bề mặt xung quanh.

- Không nên sử dụng liên tục búa phá đá,hãy dọn dẹp làm sạch khu vực bạn vừa phá dỡ và khi đó máy phá đá có thể được nghỉ ngơi và hạ nhiệt

Cách phá đá bê tông bằng bột nở tách đá

Phương pháp tách/phá đá và bê tông bằng bột nở được biết đến từ những năm 1970. Từ đó đến nay,đã có nhiều nghiên cứu cũng như các sản phẩm bột nở được tung ra thị trường. Với những ưu điểm hướng tới an toàn lao động và bảo vệ môi trường, việc sử dụng sản phẩm bột nở để phá bê tông/đá ngày càng trở nên phổ biến. Ngoài ứng dụng để tách/phá đá và bê tông, bột nở còn được dùng trong thi công đào mương, hầm tuynel, phá dỡ kết cấu gạch,…

Bột nở được sử dụng là vật liệu dạng bột khô. Khi trộn với nước sẽ xảy ra phản ứng thủy hóa tạo ra các khoáng có kích thước lớn gấp nhiều lần kích thước nguyên liệu ban đầu (ettringit - thể tích tăng 2,3 lần, porlandit - thể tích tăng 1,98 lần),… Để tách/phá đá và bê tông bằng bột nở, người ta sẽ khoan các lỗ trong đá hoặc bê tông, sau đó bơm bột lỏng vào các lỗ khoan này. Sau khoảng thời gian nhất định (< 24h), tại các lỗ khoan, bột khi thủy hóa sẽ nở và tạo áp suất cao đáng kể, vượt cường độ chịu kéo của đá và bê tông, gây nứt đá và bê tông, không gây tiếng ồn, mảnh văng, bụi,…   

Thành phần hóa học cơ bản của bột nở dùng trong tách/ phá đá và bê tông là CaO, các khoáng và phụ gia hóa học:

Sản phẩm bột nở	Thành phần và tỷ lệ %	Cỡ hạt
Sáng chế US 4565579 A	CaO 80-99; (Na2 SiF6 + CaF2 ) 1-20	-
Sáng chế US 4617059 A	CaO 90-99,5; (P2 O5 + SiO2 + Al2 O3 +Fe2O3 ) 0,5-10	-
Sáng chế US 4354877 A	CaO 30-90; XMPL 5-70; PG dẻo hóa 0,5-1	10-100 μm
Sáng chế US 4807530 A	(CaO + SiO2 + Al2 O3 +Fe2O3 + MgO + CaSO4 ) 100	≤ 10% lọt sàng 0,3 mm

Hầu hết các sản phẩm bột nở để tách/phá đá và bê tông được hướng dẫn sử dụng như sau:
- Chuẩn bị mặt bằng thi công;
- Định vị các vị trí cần khoan lỗ để rót bột lỏng  nhằm phá, tách đá, bê tông theo mong muốn;
- Khoan các lỗ theo đường kính và chiều sâu thiết kế;
- Pha nước vào bột theo tỷ lệ quy định và rót bột lỏng vào lỗ đã khoan;
- Xảy ra phản ứng thủy hóa;
- Đá, bê tông vỡ ra theo thiết kế.

Các thông số ảnh hưởng đến quá trình thi công phá đá, bê tông bằng bột nở phá:
- Nhiệt độ môi trường;
- Nhiệt độ  và lượng nước pha vào bột khô;
- Tính chất của vật liệu đá, bê tông cần phá;
- Thời gian phản ứng hình thành vết nứt.

​Hỗn hợp bột nở tách đá có thời gian gây nở trong vòng 6-12-24 giờ kể từ khi rót vào lỗ. Vật liệu để tách có thể là bê tông, bê tông cốt thép, đá mable hay granite… Trình tự sử dụng bột nở tách đá theo các bước sau:

1. Khoan các lỗ theo mạch định tách;
2. Trộn bột lỏng theo tỷ lệ: nước/bột khô = 1/3;
3. Rót bột lỏng vào lỗ;
4. Sau khoảng 6-12-24 giờ đá hay bê tông sẽ nứt theo mạch dự kiến.

Bột nở phá không nổ có các tính năng tương đương các sản phẩm trên thế giới được chế tạo dùng cho khai thác đá khối, phá dỡ kết cấu bê tông an toàn, thân thiện môi trường và kinh tế bởi các lý do:

1. Sử dụng bột tách đá không cần giấy phép đặc biệt như khi dùng mìn, thuốc nổ…
2. Đá sau khi tách không bị các vết rạn sâu, tức không bị “om”;
3. Tỷ lệ tổn hao khi khai thác đá thấp;
4. An toàn cho người sử dụng, thân thiện môi trường do không có các chất độc hại, không gây bụi,  rung, văng mảnh khi hoạt động;
5. Bột đặc biệt hữu dụng khi phá dỡ các nhà, công trình trong khu vực đông dân;
6. Việc sử dụng bột nở không nổ cho phép tăng năng suất phá dỡ công trình.

Việc triển khai sản xuất và ứng dụng công nghiệp sản phẩm bột nở trong phá dỡ xây dựng, tách/phá đá đã và đang mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho nhà sản xuất, đơn vị thi công, đặc biệt đảm bảo an toàn lao động và góp phần giảm thiểu tác hại tới môi trường.