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混凝土切割
来源: 时间:2022-03-04 浏览:9430
水射流用于混凝土工程方面的应用起始于20多年前。1972年,第一篇射流技术在混凝土工程中应用的论文,采用70MPa纯水射流对混凝土块进行切槽和钻孔试验,发现为达到可接受的工作效率,射流压 力必须达到380MPa,机组功率要达到370kW。

与常规方法相比,射流 的耗能为其几百倍至几于倍,达到180~4000GJ/m3。采用413MPa射流进行试验表明,当喷头相对千混凝土试件移动速度较快时(达到.5m/s),即使在413MPa压力下也不能保证混凝土全部被切割开,只有在速度降为250mm/s时,才可看到几乎所有的试样全部被切割开, 切割边缘质量也还可以接受。

  

混凝土与众不同的特性使得在最初研究阶段遇到了困难。因为它由水泥砂浆和卵石经搅拌凝固而成,有的还用钢筋网增强,当射流作用其上时,凝固的水泥砂浆较易冲蚀切割,但卵石就不同了。若卵石由石英岩破碎而成,其强度为420MPa,打击点处压力要在8400~12600MPa 以上才能有效地切割。基千此,研究一度集中在水炮的应用上,美国就开发了一种水炮来破碎混凝土[I)。使用高压氮气驱动增压活塞,一次可将328mL纯水以690MPa的峰值压力经直径l~,2.5mm喷嘴喷射出去。 由于采用高压气体压缩机作驱动源并有储气瓶作缓冲,水炮工作频率达 8次/min,峰值可达10次/min。试验表明,使用直径2mm喷嘴,峰值压力为414MPa时,可将涅凝土连续破碎成20cmX 20cm X 12. 5cm的碎块; 峰值压力为380MPa时,可将混凝土断续破碎成40cmX40cm~15cm的 碎块;峰值压力为420MPa时,可连续破碎混凝土。近年来,磨料射流被应用到混凝土切割方面。美国采用241. 5MPa压力射流、直径O.635mm喷嘴所作的试验[I)表明,以0.4mm/s速度移动,磨料流根72g/s时,可在混凝土中切开深380mm 的槽,表面75mm以下直径10mm的钢筋被一次切断;当移动速度为1.3mm/s时,表面127mm以下的钢筋只能部分切断;以25mm/min速 度移动,磨料流量36g/s,可一次切断内含两根18mm直径钢筋的厚 250mm的水泥块,其中一根位于表面以下75mm,另一根位于表面以 下175mm。 试验还表明,石榴石比二氧化硅或金刚砂切割效率高,磨 料耗用量在68g/s时切割效率达到最佳,但将其降至38g/s,效率只降低了11%。日本对不同磨料的切割性能对比发现[ I),铁屑效率比氧化铝效率高,其原因是铁屑密度较大,到达切槽底部时所携带的能量要比 密度较小的氧化铝颗粒携带的大。 试验在214MPa压力下进行,水流 量为15L/min。 他们还发现,由于氧化铝颗粒脆性大、硬度大,撞击后 易碎,而铁屑则能在撞击后保持锐利性,更值得重新回收使用。


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