بروزرسانی شده در تاریخ: ۱۳ آذر ,۱۳۹۷
کتراک چیست؟
مشخصات محصول کتراک
نام شیمیایی : کتراک، (katrak ).
اسامی مترادف با کتراک : ماده منبسط شونده غیر انفجاری ، تخریب کننده سنگ ، تخریب کننده بتن ، تخریب بتن ، تخریب ساروج ، ضد بتن .
گرید محصول : کتراک صنعتی.
شکل ظاهری : پودر سفید رنگ.
حلالیت در آب : قابل حل در آب می باشد.
کتراک از جمله مواد غیر منفجره شیمیایی در معادن می باشد که با استفاده از اعمال نیروی کشش در دیواره چال باعث شکست سنگ می گردد . کتراک به گونه ای عمل می کند که گاز و حرارت بالایی تولید نکرده ولی عمل شکست را تقریبا مانند انفجار انجام می دهد.
کتراک چیست؟
تاریخچه کتراک
امروزه معدنکاری و شیوه های رایج در آن در حال تحول است و بسیاری از مراکز و موسسات تحقیقاتی فعال در امور معدن برای پیشبرد اهداف معدنکاری دست به تولید موادی می زنند که بیشترین بازدهی را دارا بوده و در عین حال علاوه بر ارزانی قیمت ، با محیط زیست سازگاری داشته باشد. یکی از مواردی که به طور روز افزون در کارهای معدنی مورد استفاده قرار می گیرد انواع کتراک است. این پودرها پس از مخلوط شدن با آب، به صورت دوغاب در درون چال های از پیش حفاری شده ریخته می شوند و پس ازمدتی در اثر پدیده هیدراتیزاسیون وآبگیری، دوغاب حاصله تا چندین برابر خود افزایش حجم می دهد و در اثر این افزایش حجم، یک تنش فشاری بالایی به دیواره چالها وارد می کند و این تنش در نهایت موجب شکسته شدن دیواره چال، در نقاط ضعف موجود در اطراف دیواره می گردد. با حفاری وآرایش چالها در جهت های خاص می توان شکسته شدن دیواره چالها را هدایت نمود و در نهایت قطعات سنگ و یا بتن را به طور دلخواه برش داد.
مزایا استفاده از پودرهای منبسط شونده :
۱. عدم نیاز به استفاده از مواد ناریه : از آنجایی که بسیاری از معادن و یا سازه های بتونی زائد و قابل تخریب، در مجاورت مناطق مسکونی جاده ها و یا خطوط تاسیساتی آب و برق نفت قرار دارند، برای رعایت شرایط ایمنی امکان استفاده از مواد ناریه وجود ندارد به همین دلیل باعث شده که این معادن به طور دست نخورده باقی بمانند و یا بهره برداری از آنها با ظرفیت پایین انجام شود. استفاده از پودرهای منبسط شونده می تواند تا حد زیادی به امر استخراج و برش قطعات سنگی و بتنی کمک نماید. ضمناً چون استفاده از مواد ناریه در ایران از نظر امنیتی مستلزم رعایت شرایط خاص می باشد، به همین خاطر رعایت این شرایط زمان و هزینه بسیار زیادی صرف می شود، لذا بسیاری از افراد ترجیح می دهند از مواد جایگزین دیگری به جای مواد ناریه استفاده کنند.
۲. سهولت استفاده : استفاده از پودرهای منبسط شونده نیاز به نیروی متخصص ندارد و با یک آموزش کوتاه مدت می توان از این پودرها استفاده کرد.
۳. سهولت حمل ونقل : پودرهای منبسط شونده دارای بسته بندی مخصوصی بوده و به آسانی قابل حمل و نقل هستند و در محل مصرف آماده سازی و مصرف می شوند.
۴. انعطاف پذیری شکل برش : معمولاً در انجام عملیات آتشباری شکل برش چندان دلخواه نیست و با کم و زیاد کردن میزان مواد ناریه و نوع آن، شکل برش از حالت دلخواه خارج می گردد. این مسئله به خصوص در معادن سنگ دارای اهمیت زیادی است. از آنجایی که در هنگام استفاده از پودرهای منبسط شونده، چالها در راستای برش دلخواه حفر می شوند و همواره شکست در راستای چالهای حفاری شده رخ می دهد. لذا می توان به سادگی به سطح برش مطلوب دست یافت
۵. سازگاری با محیط زیست : به طور کلی پودرهای منبسط شونده ترکیباتی از مواد معدنی طبیعی می باشند. که استفاده ازآنها مشکل خاصی را از نظر زیست محیطی به وجود نمی آورد.
معایب استفاده از پودرهای منبسط شونده
۱. استاندارد نبودن بعضی از این مواد : بسیاری از پودرهای منبسط شونده موجود در بازار ایران توسط تولید کنندگان مختلفی تهیه می شوند و به دلیل رقابت مالی، بسیاری از این تولید کنندگان استاندارد های تولید را رعایت نمی کنند. از این رو بسیاری از محصولات تولیدی از نظر کیفیت فاقد مشخصات مطلوب هستند.
۲. شرایط آب وهوایی : بسیاری از پودرهای موجود در بازار ایران برای استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف تولید نمی شوند و لذا از پودر واحدی در مناطق گرم و مناطق سرد استفاده می گردد. از این رو چون عامل گرما نقش بسیار تعیین کننده ای در فرآیند انبساط این پودرها دارد، در هوای سرد از بازدهی زمانی و مالی معدن به شدت کاسته می شود.
۳. خطر انفجار و پرتاب سنگ : به دلیل پایین بودن کیفیت بسیاری از پودرهای داخل کشور در هنگام استفاده از این پودرها در هوای گرم و بخصوص در چالهایی که در سنگ های آفتاب خورده حفر شده اند. این پودرها تقریبا بلافاصله پس از استفاده دچار انبساط شدید شده و تقریبا مشابه مواد منفجره در هنگام انفجار عمل کرده و باعث پرتاب سنگ می گردد.
۴. کوچکی ابعاد برش : به دلیل کیفیت پایین بسیاری از پودرهای داخلی، میزان انبساط و تنش فشاری ناشی از این پودرها بسیار محدود است. بعلاوه به خاطر هموژن و یکنواخت نبودن این پودرها، در بسیاری از چالها میزان انساط با یکدیگر تفاوت داشته و سطح برش خورده فاقد شکل صاف و یکنواخت است.
طریقه استفاده کتراک
ماده شیمیایی کتراک در اثر اختلاط با آب جهت انجام عملیات تخریبی به کار می رود. که برای این اختلاط توجه به نکاتی ضروری می باشد.
۱. نسبت اختلاط کتراک با آب حدود ۳ به ۱ می باشد یعنی به ازای ۳ کیلوگرم پودر کتراک یک لیتر آب می ریزیم.
۲. اختلاط می بایست در ظروف پلاستیکی تمیز صورت گیرد.
۳. آب مورد نظر بایستی خالص بوده و املاحی نظیر ca و mg نداشته باشد.
۴. درجه حرارت آب برای اختلاط می بایست بین ۱۵ تا ۲۰ درجه سانتی گراد باشد.
طراحی چالها :
فاصله بین چالها بایستی بر طبق الگویی رعایت شود. فرمول تجربی که در اجرا عموما جهت طراحی فواصل چالها استفاده می شود به صورت زیر می باشد.
۱۰ * قطر چال = حداکثر فاصله چالها ( میلی متر )
در حالیکه به صورت تئوریک و در کاتالوگ های مختلف جداول گوناگونی وجود دارد که از آنها می توان جهت تعیین ضرایب مورد استفاده در فرمول محاسبه فواصل چالها، در این روش استفاده کرد. فرمول به صورت زیر می باشد :
ضریب * قطر چال = حداکثر فاصله چالها ( میلی متر )
ضریب مورد نظر در فرمول بالا را می توان از طریق جداول مخصوصی که برای تعیین مقدار این ضریب تهیه شده است، استفاده کرد. جدول تعیین ضرایب بر اساس داده های تجربی در سر معادن بدست آمده است.
جدول تعیین ضرایب جهت طراحی فواصل چال :
چگونگی استفاده ازکتراک :
کتراک را ابتدا با نسبت ۳ به ۱ با آب خالص مخلوط کرده، سپس دوغاب حاصله را به مقدار معین ، تا ۸۰% ارتفاع چال پر می کنیم. سپس سرچال را با گوه چوبی می کوبیم تا در چال بسته شود. سپس پس از نیم ساعت از ریختن کتراک در داخل چال، فعل و انفعالات شیمیایی انجام می گیرد وتولید گاز می کند. در اثر فشار گاز گوه چوبی مقداری به سمت بالا حرکت می کند. لازم به ذکر است که بایستی دقت شود تا نیم ساعت پس از ریختن دوغاب در داخل چال مجدداً پتک ها را در داخل چال بکوبیم. برای اینکه کتراک عمل شکستن را به طور کامل انجام دهد بایستی ۱ تا ۲ ساعت به آن فرصت داده شود. این زمان بستگی به سختی سنگ دارد.
کاربرد کتراک
استفاده ازکتراک در سنگ های پردرزه و شکاف مناسب نمی باشد. به خاطر اینکه گاز از درز ها حرکت کرده وشکستگی های ناهمگون ایجاد می کند. بنابراین بهتر است از این ماده تنها درمورد سنگ های بدون درز و شکاف استفاده کرد.
استامایت :
یکی ازمواد به کار رفته در استخراج سنگهای ساختمانی و تا حدودی کمتر در کارهای عمرانی می باشد. هر چند در نگاه نخست قیمت پایین این مواد باعث استقبال ازآن می گردد, اما در نهایت هزینه های جانبی وکاهش میزان استخراج سبب بالا رفتن هزینه های تمام شده خواهد بود. استامایت ازجمله مواد منفجره شیمیایی غیر معمول درمعادن می باشدکه یک ماده تخریب کننده بدون صدا و خطر می باشد. استامایت هم شبیه مواد منبسط شونده دیگر جهت آماده سازی می بایستی با مقدار مشخصی آب مخلوط شود. میزان اختلاط استامایت با آب به ازای هر ۱.۵ لیتر آب ,۵ کیلوگرم از ماده استامایت لازم می باشد. بعد از ریختن دوغاب تهیه شده در داخل چال , مدت زمان ۲۴ ساعت لازم است که تا این ماده در داخل چال عمل کرده و باعث شکست سنگ گردد.
طراحی چالها :
فواصل بین چالها به صورت تقریبی برای سنگ های خیلی سخت بین ۲۰تا۳۰ سانتی متر, برای سنگ های متوسط بین ۳۰تا۶۰ سانتی متر و برای سنگ های نرم بین ۵۰ تا۸۰ سانتی متر می باشد. اما به طورکلی فواصل چالها در روش بکارگیری استامایت بیش از فواصل چالها در استفاده از کتراک می باشد.
تخریب انواع سنگ، نظیر سنگ های آهکی
تخریب بتن و ساروج
استخراج سنگ از معادن
حفر کانال و تونل
تخریب سازه های بتنی مثل ساختمان های بتنی و موج شکن
پاکسازی محوطه جهت احداث جاده و تونل
