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混凝土切割
來源: 時間:2022-03-04 瀏覽:8669
水射流用于混凝土工程方面的應用起始于20多年前。1972年,第一篇射流技術在混凝土工程中應用的論文,采用70MPa純水射流對混凝土塊進行切槽和鉆孔試驗,發現為達到可接受的工作效率,射流壓 力必須達到380MPa,機組功率要達到370kW。

與常規方法相比,射流 的耗能為其幾百倍至幾于倍,達到180~4000GJ/m3。采用413MPa射流進行試驗表明,當噴頭相對千混凝土試件移動速度較快時(達到.5m/s),即使在413MPa壓力下也不能保證混凝土全部被切割開,只有在速度降為250mm/s時,才可看到幾乎所有的試樣全部被切割開, 切割邊緣質量也還可以接受。

  

混凝土與眾不同的特性使得在最初研究階段遇到了困難。因為它由水泥砂漿和卵石經攪拌凝固而成,有的還用鋼筋網增強,當射流作用其上時,凝固的水泥砂漿較易沖蝕切割,但卵石就不同了。若卵石由石英巖破碎而成,其強度為420MPa,打擊點處壓力要在8400~12600MPa 以上才能有效地切割?;Т?,研究一度集中在水炮的應用上,美國就開發了一種水炮來破碎混凝土[I)。使用高壓氮氣驅動增壓活塞,一次可將328mL純水以690MPa的峰值壓力經直徑l~,2.5mm噴嘴噴射出去。 由于采用高壓氣體壓縮機作驅動源并有儲氣瓶作緩沖,水炮工作頻率達 8次/min,峰值可達10次/min。試驗表明,使用直徑2mm噴嘴,峰值壓力為414MPa時,可將涅凝土連續破碎成20cmX 20cm X 12. 5cm的碎塊; 峰值壓力為380MPa時,可將混凝土斷續破碎成40cmX40cm~15cm的 碎塊;峰值壓力為420MPa時,可連續破碎混凝土。近年來,磨料射流被應用到混凝土切割方面。美國采用241. 5MPa壓力射流、直徑O.635mm噴嘴所作的試驗[I)表明,以0.4mm/s速度移動,磨料流根72g/s時,可在混凝土中切開深380mm 的槽,表面75mm以下直徑10mm的鋼筋被一次切斷;當移動速度為1.3mm/s時,表面127mm以下的鋼筋只能部分切斷;以25mm/min速 度移動,磨料流量36g/s,可一次切斷內含兩根18mm直徑鋼筋的厚 250mm的水泥塊,其中一根位于表面以下75mm,另一根位于表面以 下175mm。 試驗還表明,石榴石比二氧化硅或金剛砂切割效率高,磨 料耗用量在68g/s時切割效率達到最佳,但將其降至38g/s,效率只降低了11%。日本對不同磨料的切割性能對比發現[ I),鐵屑效率比氧化鋁效率高,其原因是鐵屑密度較大,到達切槽底部時所攜帶的能量要比 密度較小的氧化鋁顆粒攜帶的大。 試驗在214MPa壓力下進行,水流 量為15L/min。 他們還發現,由于氧化鋁顆粒脆性大、硬度大,撞擊后 易碎,而鐵屑則能在撞擊后保持銳利性,更值得重新回收使用。


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