مواد شیمیایی منبسط شونده
پودرهای منبسط شونده:
- فرکت
- دکسپن
- کتراک
- استامایت
امروزه معدنکاری و شیوه های رایج در آن در حال تحول دائمی 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 ایران مورد استفاده قرار می گیرد انواع پودرهای منبسط شونده است. این پودرها پس از مخلوط شدن با آب، به صورت دوغاب در درون چالهای از پیش حفاری شده ریخته می شوند و پس از مدتی در اثر پدیده هیدراتاسیون و آبگیری، دوغاب حاصله تا چندین برابر خود افزایش حجم می دهد و در اثر این افزایش حجم 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 و آرایش 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 و معایب استفاده از پودرهای منبسط شونده:
پودرهای منبسط شونده همانند هر ماده مصنوعی دیگر دارای مزایا و معایبی می باشند. بنابراین با کنترل و بهسازی روش تولید می توان از معایب این پودرها کاست و بر مزایای آن افزود. اهم این مزایا و معایب عبارتند از:
مزایای استفاده از پودرهای منبسط شونده:
1- 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.
2- سهولت استفاده
استفاده از پودرهای منبسط شونده نیاز به نیروی متخصص ندارد و با یک آموزش کوتاه مدت می توان از این پودرها استفاده نمود.
3- سهولت حمل و نقل
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.
4- 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.
5- سازگاری با محیط زیست
به طور کلی پودرهای منبسط شونده ترکیباتی از مواد معدنی طبیعی می باشند که استفاده از آنها مشکل خاصی را از نظر زیست محیطی به وجود نمی آورد.
معایب استفاده از پودرهای منبسط شونده:
1- 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 استانداردهای تولید را رعایت نمی کنند. از این رو بسیاری از محصولات تولیدی از نظر کیفیت فاقد مشخصات مطلوب هستند.
2- شرایط آب و هوایی
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.
3- 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.
4- 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 انبساط با یکدیگر تفاوت داشته و سطح برش خورده فاقد شکل صاف و یکنواخت است.
5- ایمنی
بسیاری از افرادی که از بعضی از پودرهای تولید داخل استفاده کرده اند از بروز بعضی از ناراحتی های ریوی، چشمی شکایت می کنند. اگرچه ارتباط مستقیم بروز این امراض با استفاده از این پودرها به اثبات نرسیده است ولی پایین بودن کیفیت تولید و استفاده از مواد مضر به خاطر ارزان تمام شدن قیمت تولید، می تواند باعث بروز این بیماریها شود. همچنین امکان تولید گازهای سمی را در هنگام استفاده از این پودرهای غیر استاندارد را نمی توان نادیده گرفت.