ایستاسازه
En Ar

خانه - خدمات ایستاسازه - تخریب و خاکبرداری - انواع روش های تخریب سنگ و بتن (A Variety of Methods of Rock and Concrete Demolition)

در برخی از پروژه های پایدارسازی دیواره های گود شرکت ایستا سازه، وجود سنگ های حجیم و بزرگ، چالش های زیادی را برای همکاران اجرایی ما ایجاد نموده است. معمولاً در گام نخست طراحی سیستم پایدارسازی دیواره های گود با استفاده از روش های همچون میخ کوبی (نیلینگ)، مهارگذاری (انکراژ)، سازه نگهبان خرپایی، مهار متقابل (استرات)، ساخت از بالا به پایین (تاپ – دان)، دیوار برلنی، دیوار دیافراگمی و شیب دار یا پلکانی (برم دار) و همچنین طراحی، روند انجام عملیات خاکبرداری، بارگیری و حمل خاک، گزارش مطالعات ژئوتکنیک پروژه مورد مطالعه قرار می گیرد. در بسیاری از موارد می توان بر اساس تجربیات فنی و اجرایی همکاران در پروژه های مشابه نزدیک به ساختگاه پروژه و با استناد به گزارش مطالعات مکانیک خاک به وضعیت و جنس لایه های خاک پی برد. چنانچه لایه های خاک ساختگاه پروژه در برگیرنده خاک سفت با تراکم بالا یا سنگ سخت و ساروج باشد، می بایست برای پیشرفت عملیات پایدارسازی دیواره های گود با انجام حفاری گمانه های مربوط به نصب عناصر تسلیح نظیر میخ (نیل) و مهاری (انکر) و انجام پنل برداری و همچنین انجام عملیات خاکبرداری، بارگیری و حمل خاک، با روش های متفاوتی مانند استفاده از تی ان تی و دینامیت – کتراک – اسید پانچر – واترجت و دستگاه پیکور، اجسام سخت نظیر بتن ، ساروج و سنگ های به دست آمده را تخریب و تکه تکه کرد. پر واضح است وجود تکه سنگ های بزرگ و درشت، سرعت پیشرفت عملیات اجرایی را کاهش خواهد داد.

سنگ های پروژه مسکونی جمشیدیه - سی و دوم شرکت ایستا سازه
سنگ های پروژه مسکونی جمشیدیه – سی و دوم شرکت ایستا سازه

انواع روش های تخریب سنگ و بتن

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ظهور روش های جدید و کارآمد، روش های متفاوتی جهت تخریب اجسام سخت نظیر سنگ و بتن وجود دارد. بسیاری از این روش ها، در تخریب اجسام سخت دیگری همچون ساروج نیز به کار می رود. از این روش ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1 – استفاده از مواد تخریبی هجومی همچون تی ان تی (TNT) و دینامیت

2 – استفاده از روش تخریب با جت آب یا واترجت (Water Jet)

3 – استفاده از اسیدها و حلال های اسیدی بتن و سنگ همچون اسید پانچر

4 – استفاده از وسایل مکانیکی همچون دستگاه پیکور

5 – استفاده از مواد شیمیایی منبسط شونده همچون کتراک

انواع روش های تخریب سنگ و بتن
انواع روش های تخریب سنگ و بتن

استفاده از هر یک از روش های فوق در پروژه های پایدارسازی دیواره های گود متناسب با شرایط و ویژگی های پروژه امکان پذیر می باشد. این امر در ایجاد سهولت و تسریع در روند عملیات خاکبرداری، بارگیری و حمل خاک بسیار مهم و اثرگذار می باشد.

عملیات بارگیری و حمل سنگ های درشت و بزرگ - پروژه مسکونی جمشیدیه - سی و دوم
عملیات بارگیری و حمل سنگ های درشت و بزرگ به دست آمده در طی عملیات پایدارسازی دیواره های گود پروژه مسکونی جمشیدیه – سی و دوم شرکت ایستا سازه

استفاده از مواد تخریبی هجومی نظیر تی ان تی (TNT) و دینامیت

دینامیت و تی ان تی (TNT) از معروف ترین ماده های منفجره می باشند. مواد تشکیل دهنده این دو، به ترتیب نیترو گیلیسرین و تری نیتروتولوئن می باشد که هر دو مواد بسیار حساسی هستند و به سرعت واکنش می دهند. از این رو بسیار خطر آفرین می باشند و به هنگام کار با آنها باید نکات و الزامات ایمنی را به طور دقیق و منظم رعایت نمود. این ویژگی به قدری حساس و حائز اهمیت می باشد که برای جابجایی این مواد، آنها را منجمد می نمایند. از این مواد در تخریب اجسام سخت همچون سنگ و بتن استفاده می شود. کارشناسان تخریب شرکت ایستاسازه در پروژه پایدارسازی دیواره های گود جمشیدیه – سی و دوم از این روش جهت خرد و تکه تکه کردن سنگ های بزرگ و درشت به دست آمده از عملیات اجرایی، استفاده نمودند.

تخریب سنگ های درشت و بزرگ - گود پروژه مسکونی جمشیدیه - سی و دوم شرکت ایستا سازه با استفاده از مواد تخریبی هجومی
عملیات تخریب سنگ های درشت و بزرگ به دست آمده در طی عملیات پایدارسازی دیواره های گود پروژه مسکونی جمشیدیه – سی و دوم شرکت ایستا سازه با استفاده از مواد تخریبی هجومی

استفاده از روش تخریب با جت آب یا واترجت (Water Jet)

استفاده از روش تخریب با واتر جت یا برش با آب، روشی بسیار مطلوب و مناسب و همسو با محیط زیست است و تخریب آن منظم تر است اما تأثیر تخریبی کمتری دارد و زمان بیشتری برای تخریب سنگ یا بتن نیاز دارد. از سویی دیگر، خرید دستگاه های جت آب برای کاربری عادی و معمولی چندان مقرون به صرفه نیست.

عملیات تخریب سنگ و بتن با استفاده از دستگاه جت آب یا واترجت
عملیات تخریب سنگ و بتن با استفاده از دستگاه جت آب یا واترجت

در دستگاه جت آب یا واترجت، از یک جریان نازک آب با سرعت و فشار بسیار بالا که از داخل یک روزنه کوچک خارج می شود، استفاده می گردد. با عبور آب از یک سوراخ یا روزنه، آب خروجی با انرژی زیادی خارج می شود و با فشار بالا سبب برش می گردد. اساس کار دستگاه جت آب دقیقاً مشابه زمانی است که باغبان فضای سبز انگشت خود را بر انتهای شلنگ آبیاری قرار می دهد.

ابزار برش در این دستگاه، آب خالص یا آب به همراه مواد ساینده همچون اکسید آلومینیوم است. مخلوط آب و مواد ساینده، یک بریدگی باریک را روی قطعه کار ایجاد می‌کند. فرآیند برش با آب خالص معمولاً برای مواد کم استحکام مانند کاغذ، شیشه، فایبرگلاس و مقوا و فرآیند برش به همراه مواد ساینده، برای مواد محکم مانند سنگ، بتن، فلز و … مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اینکه در جت آب، ماشین کاری و عمل برش توسط آب صورت می گیرد لذا امکان کند شدن عملیات وجود ندارد. همچنین در طول عملیات برش یا تخریب، گرد و غبار تولید نمی شود. مقدار آب مصرفی در این روش کم بوده و به اندازه روزنه نازل بستگی دارد که حتی این مقدار آب مصرفی کم نیز، قابل بازیافت می باشد. همچنین مواد ساینده، طبیعی و غیرسمی بوده و قابل استفاده مجدد هستند.

مزایای استفاده از دستگاه جت آب یا واترجت

از مزایای استفاده از روش تخریب با استفاده از دستگاه جت آب یا واترجت (Water Jet) می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • دستگاه های جت آب انعطاف بالایی دارند.
  • سرعت کار بالایی دارند.
  • باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شوند.
  • دارای خاصیت برشکاری سرد می باشد.
  • ایجاد حرارت نمی‌کند.
  • سازگار با محیط زیست هستند به طوری که جزء فناوری های سبز و پاک محسوب می شوند.
  • گرد و غبار بسیار کمتری در محیط انتشار می دهند.
  • در طول فرآیند برش، گازهای خطرناک ساطع نمی کنند.
  • در حین کار با دستگاه، هیچ گونه خطری متوجه کاربران نمی باشد.
  • آلودگی صوتی ایجاد نمی کنند.
  • ضایعات زیان بار تولید نمی شود.
  • به مواد روغنی و محلول های خنک کننده در طول فرآیند برش نیازی نمی باشد.
مزایای استفاده از دستگاه جت آب یا واترجت
مزایای استفاده از دستگاه جت آب یا واترجت

انواع مختلف دستگاه جت آب یا واترجت

  •  واترجت‌ های آب ساده (بدون مواد ساینده)
  • واترجت‌ های آب به همراه مواد ساینده
  • واترجت ‌های آب ضربه‌ای
  • واترجت ‌های کاویتاسیونی آب
  • واترجت های هیبریدی
انواع مختلف دستگاه جت آب یا واترجت
انواع مختلف دستگاه جت آب یا واترجت

استفاده از اسیدها و حلال های اسیدی بتن و سنگ همچون اسید پانچر

اسید پانچر یا اسید تخریب کننده سنگ، بتن و ساروج (اسید ضد بتن – حلال ساروج) جزء موادی است که به منظور تخریب غیر هجومی بتن، سنگ و ساروج مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول برای اجسامی که عمق زیاد دارند، مورد استفاده قرار نمی گیرد و بیشتر برای تخریب های سطحی از این اسید استفاده می شود. در مکان هایی که بتن به صورت پسماند، خشک شده مانند مخازن میکسر بتن و جاهایی که بنایی به صورت گسترده انجام شده و بتن های اضافه به صورت سطحی جایی ریخته شده اند، می توان با اسید پانچر آن را شست و شو داد.

اسید پانچر را در وسعت های بسیار زیاد نمی توان استفاده کرد و تنها برای سطوح با قطر کم مناسب است زیرا این اسید بسیار قوی بوده و برای استفاده از آن، شرایط ایمنی خاصی نسبت به سایر محصولات تخریب کننده سنگ و بتن مورد نیاز است. اسیدهای پانچر ساختار یکسانی ندارند و برای هر نوع بتن یا سنگ، یک نوع اسید پانچر خاص استفاده می شود.

لازم به ذکر است که در مواردی که رطوبت زیاد باشد و یا آب بر روی بتن، سنگ یا ساروج باشد، نمی توان از اسید پانچر استفاده نمود. در چنین مواردی می توان از ماده کتراک استفاده نمود. در ادامه این نوشتار به توضیح روش تخریب سنگ با استفاده از ماده کتراک خواهیم پرداخت.

استفاده از حلال های اسیدی بتن همچون اسید پانچر
عملیات تخریب سنگ و بتن با استفاده از اسیدها و حلال های اسیدی بتن و سنگ همچون اسید پانچر

استفاده از وسایل مکانیکی همچون دستگاه پیکور

در این روش از وسایل مکانیکی نظیر چکش های برقی، کمپرسور و پیکور استفاده می شود. این تجهیزات، به بتن یا سنگ نیروی مکانیکی وارد کرده و با ضربه، باعث تخریب آنها می شوند. یکی از مزایای روش تخریب با روش مکانیکی این است که هزینه پایینی دارد و سرعت اجرای آن بالا است یعنی شما می توانید با استفاده از وسایل مکانیکی نظیر پیکور و چکش برقی، خیلی سریع سنگ یا بتن را تخریب کنید. میزان تخریب در این روش، به قدرت دستگاه بستگی دارد. از معایب این روش، می توان به این موضوع اشاره کرد که ضربه و نیروی مکانیکی این وسایل، به سازه اصلی و میلگردهای سازه بتنی آسیب می رسانند؛ در نتیجه برای تخریب بتن و سنگ در سازه های بزرگ و مهم، روش خوبی به شمار نمی رود. تخریب بتن با وسایل مکانیکی در مکان های مختلف قابل استفاده است. بیشترین کاربرد این روش زمانی است که بتن فاقد میلگرد باشد یا نیازی به تخریب کامل بتن نباشد.

عملیات تخریب سنگ های درشت و بزرگ به دست آمده در طی عملیات پایدارسازی دیواره های گود پروژه مسکونی جمشیدیه - سی و دوم شرکت ایستا سازه با استفاده از دستگاه پیکور
عملیات تخریب سنگ های درشت و بزرگ به دست آمده در طی عملیات پایدارسازی دیواره های گود پروژه مسکونی جمشیدیه – سی و دوم شرکت ایستا سازه با استفاده از دستگاه پیکور

استفاده از مواد شیمیایی منبسط شونده همچون کتراک

یکی دیگر از روش های تخریب سنگ و بتن، استفاده از فشار فیزیکی با استفاده از مواد شیمیایی منبسط شونده است. وقتی از مواد شیمیایی منبسط شونده استفاده می شود، حجم آنها زیاد می شود و به ساروج، سنگ یا بتن فشار می آورد و آن را تخریب می کند. این مواد شیمیایی منبسط شونده، با اسامی تجاری مختلف از جمله کتراک شناخته می شوند. با این روش، می توان انواع سنگ ها و بتن ها و ساروج را تخریب کرد. استفاده از مواد شیمیایی منبسط شونده، آلودگی صوتی خاصی به همراه ندارد. همچنین هزینه این روش نیز بسیار پایین است. یکی از معایب استفاده از مواد منبسط شونده این است که غیرقابل کنترل است و سرعت بالایی ندارد. در سنگ ها یا بتن های حجیم با ضخامت پایین، از این روش برای تخریب استفاده می شود.

ماده تخریب کننده کتراک بدون ایجاد صدا و لرزش و پرتاب جزء بهترین ابزار تخریب است که ترکیب آن با آب، با ایجاد فشار عرضی باعث ترک خوردن و خرد شدن سنگ و بتن یا ساروج می شود. کتراک جهت تخریب انواع بتن در پی یا شالوده (فونداسیون) و دیواره های ساختمان ها، تخریب سنگ در مناطق مسکونی، تخریب سازه های بتنی دارای میلگرد و فاقد میلگرد،تخریب ساروج و استخراج سنگ در معادن به کار می رود.

کتراک یا فرکت ای جی، ماده منبسط شونده غیر انفجاری می باشد که با افزایش حجم باعث تخریب سنگ، بتن و ساروج می شود. برای استفاده از کتراک حتماً باید با اصولی که بعد از تهیه، آموزش داده می شود، کار کرد و در شرایط مختلف مثل دیواره، کف چاه یا سنگ آزاد انواع مختلفی دارد. به طور تجربی، میزان کتراک در سنگ های آزاد که بر روی زمین افتاده اند، برای هر متر مکعب تقریباً ۷ تا ۱۰ کیلو مصرف می شود و در سنگ هایی که در دیواره یا کف زمین محصور هستند و محیط اطراف آنها بسته است، برای هر متر مکعب بین ۲۰ تا ۴۰ کیلوگرم نیاز می باشد.

بهترین روش برای تخریب سنگ یا بتن در سطح وسیع و مکان هایی که باید عملیات تخریب با تولید کمترین آلودگی صوتی انجام شود، استفاده از کتراک می باشد.

عملیات تخریب سنگ و بتن با استفاده از مواد شیمیایی منبسط شونده همچون کتراک
عملیات تخریب سنگ و بتن با استفاده از مواد شیمیایی منبسط شونده همچون کتراک

به کارگیری روش تخریب با استفاده از ماده شیمیایی منبسط شونده کتراک در پروژه های پایدارسازی دیواره های گود

در برخی از پروژه های پایدارسازی دیواره های گود، حضور لایه های خاک سفت و گاهاً سنگ سخت در ساختگاه محل پروژه ایجاب می نماید تا عملیات پنل برداری و خاکبرداری توأم با برخورد به سنگ های حجیم و درشت باشد. از این رو، عوامل اجرایی مجبور می شوند تا جهت بارگیری و حمل خاک از محل کارگاه به محل دپوی تعیین شده از سوی شهرداری، سنگ های بزرگ و درشت را خرد و تکه تکه نمایند. همچنین در برخی از موارد، از ماده کتراک برای تخریب و خرد کردن سنگ ها استفاده می شود. کتراک ماده ای غیر منفجره است که برای خرد کردن سنگ ها بیشتر در معادن به کار برده می شود. این ماده پس از ترکیب با آب، فشار گازی را ایجاد می کند که با استفاده از اعمال نیروی انبساط آن در دیواره، سنگ های بزرگ و درشت شکسته می شوند. مواد کتراک پس از اختلاط با آب سرد، به شکل ملاتی درون سوراخ ها و درزهای سنگ ها ریخته می شوند و با گذشت زمان اندک، در اثر انبساط موجب شکستن و خرد شدن سنگ می گردند. فشاری که این مواد وارد می کنند تقریباً در حدود ۵۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع (معادل 50 مگاپاسکال) می باشد که می تواند به راحتی باعث خرد شدن سنگ و یا سیمان بدون ایجاد آلودگی صوتی گردد.

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

مطالب مرتبط :

سایر مقاله ها

آزمایش لوفران جهت تعیین نفوذپذیری خاک (Lefranc Permeability Test Method)

آزمایش لوفران یک آزمون درون چاهی می باشد که برای [...]


بیشتر بخوانید

آزمایش پرسیومتری یا فشار سنجی خاک چیست؟ (Pressuremeter Test on Soil)

از جمله قوی ترین و پرکاربرد ترین آزمایش های صحرایی [...]


بیشتر بخوانید

آزمایش نفوذ مخروط CPT و پیزوکون (Cone Penetration Test & Piezocone)

آزمایش نفوذ مخروط (Cone penetration Test) بر اساس نفوذ پيوسته [...]


بیشتر بخوانید

دیوار حائل چیست؟ (Retaining wall)

دیوار حائل، سازه‌ای می باشد که برای پایدارسازی توده ‌ای [...]


بیشتر بخوانید